Semana 6: evaluación parcial 1

Iniciamos con una presentación de otro libro de texto1:

Estructura Atómica

¿Qué información pudiste consultar sobre el acero? Sugiero que le den un vistazo a la siguiente entrada:

El acero


“Frozen Wire 2” by Scottishzexion and Sophie is licensed under CC BY 2.0

Si la estructura del cristal del material determina sus propiedades ¿puedes establecer una relación entre la composición y el módulo elástico reportado para las principales materias primas empleadas en la construcción de equipos de procesos químicos? ¿Cómo cambia esta propiedad (el módulo elástico) con la temperatura?

Utilizando como referencia el libro de texto de la clase de diseño de equipo de procesos químicos2, vamos a identificar los tipos de acero y la principal propiedad considerada para el cálculo de espesores de secciones cilíndricas de un recipiente sujeto a presión.

Tomando como referencia los publicados por Mungla y col. (2013), vamos a realizar el cálculo de la sección cilíndrica de un recipiente sujeto a presión utilizando los siguientes materiales asignados por número de lista:

Material / Número de lista
SA-283-C / 1-4
SA-285-C / 5-8
SA-515-55 / 9-12
SA-515-60 / 13-16
SA-515-65 / 17-20
SA-515-70 / 21-24
SA-516-55 / 25-28
SA-516-60 / 29-32
SA-516-65 / 33-36
SA-516-70 / 37-40

Para todos los casos vamos a considerar que el recipiente tendrá soldaduras del tipo 1 y que no serán analizadas por rayos X.

Reporta los resultados del cálculo de espesor mínimo, la composición química de estos materiales y la recomendación de uso para estos materiales utilizando el siguiente

FORMULARIO

  1. Askeland, D. R., Fulay, P. P., & Wright, W. J. (2017). Ciencia e Ingeniería de los Materiales. Cengage learning.
  2. Megyesy, E. F. (2001). Pressure vessel handbook.
  3. Mungla, M. J., Srinivasan, K. N., & Iyer, V. R. (2013) Design and Analysis of a High Pressure vessel using ASME code. GIT-Journal of Engineering and Technology.

Con base al ejercicio anterior, calcula el costo de la materia prima para construir un recipiente de 2 m de longitud que utilice los siguientes tipos de tapa, de acuerdo a la siguiente relación:

 Número de lista / Tipo de tapa
1-15 / Elipsoidal
16-30 / Toriesférica (L/r = 16 2/3)
31-45 / Hemisférica


“Blue Grass Chemical Agent-Destruction Pilot Plant Supercritical Water Oxidation Process Tank” by PEO, Assembled Chemical Weapons Alternativesis licensed under CC BY 2.0

Los datos de diseño se van a cambiar a los siguientes:

Presión de diseño = 150 psi
Temperatura de diseño = 500 °F

Realiza los cálculos empleando al menos 3 materiales de la lista de aceros de los que tenemos información:

SA-283-C
SA-285-C
SA-515-55
SA-515-60
SA-515-65
SA-515-70
SA-516-55
SA-516-60
SA-516-65
SA-516-70

Comparte tus cálculos empleando el HT #CIM2019BE11. Realiza un gráfico donde relaciones los siguientes datos:

  1. Composición vs Valores máximos de tensión permisibles (será necesario que identifiques los cambios en los elementos químicos que conforman el material)
  2. Tipo de acero vs. Costos de materia prima (con base al precio de las placas comerciales y dimensiones requeridas para construir este recipiente cilíndrico con los diferentes materiales)

Comparte esos dos gráficos utilizando el HT #CIM2019BE12.

La hora límite para compartir estas actividades y responder a todas las actividades previas (Semana 1 a la 5) será a las 15:00 hrs. del miércoles 25 de septiembre de 2019.