ANEXO Nº 2

Reglamento para la Contruccion y Operacion de Plantas de Distribucion de GLP en garrafas (24721)

23 de Julio, 1997

Vigente

Aprueba el Reglamento para la Construcción y Operación de Plantas de Distribución de GLP en Garrafas


ANEXO Nº 2

NORMA BOLIVIANA

N.B. 439-88 (Primera revisión)

Cilindros de Acero para Gases Licuados de Petróleo
(Garrafas –45 kilogramo de Propano-Butano)

Introducción

Esta norma que ha sido elaborada para la fabricación de cilindros de acero con destino al uso industrial y doméstico con el fin de garantizar la seguridad de su manejo, tiene carácter obligatorio en todo el territorio nacional.

Esta norma anula y reemplaza a la N.B.-439-81 aprobada y oficializada en 1981.

1. Objetivo

a) Esta norma establece los requisitos que deben cumplir y los ensayos a que deben someterse los cilindros nuevos de acero (garrafas) con costuras, aptos para el almacenamiento y transporte de gases licuados de petróleo.

b) Los cilindros considerados en esta norma deberán ser aptos para una presión de trabajo de 1667 kilopascal (17 kgf./cm2) a temperatura ambiente.

2. Referencias

N.B. – 151-77 Mecánica – Generalidades sobre entrega y ensayos mecánicos de materiales.

N.B. – 152-77 Mecánica – Método de ensayo de tracción.

N.B. – 153-77 Mecánica – Método de ensayo de plegado de materiales metálicos a temperatura ambiente.

N.B. – 154-77 Mecánica – Métodos de ensayos mecánicos de juntas soldadas por fusión y de soldadura pura.

N.B. – 155-77 Mecánica – Rosen gas Whitworth para caños.

N.B. – 290-79 Análisis químico de aceros al carbono.

N.B. – 289-78 Toma y preparación de muestras para el análisis químico de productos de acero laminado y forjado.

N.B. – 440-81 Inspección de cilindros nuevos de acero (garrafas) para gases licuados de petróleo.

N.B. – 441-81 Almacenamiento, carga y descarga, transporte y manipuleo de garrafas y cilindros de acero para gas licuado de petróleo 5-45 kg. de capacidad.

N.E. 11/82 Primera revisión – Inutilización de cilindros de acero (garrafas).

N.E. 12/82 Primera revisión – Mantenimiento y reparación de cilindros de acero (garrafas) para gases licuados de petróleo.

N.E. 13/82 Primera revisión – Reinspección y vida útil de cilindros de acero (garrafas) para gases licuados de petróleo.

N.E. 14/87 Empadronamiento de cilindros de acero (garrafas) para gases licuados de petróleo.

3. Definiciones

3.1 Gas licuado de petróleo

Es a efectos de esta Norma una mezcla de gas propano y butano en diferentes proporciones.

3.2 Relación de llenado.

Relación entre el peso máximo de gas licuado que se introduce al cilindro y el peso de la cantidad de agua que llena el cilindro.

3.3 Peso del cilindro (tara)

Peso que corresponde al cilindro vacío e incluye el peso de la válvula y del capuchón protector cuando el cilindro lo posea.

3.4 Embutido

Procedimiento para darle a una lámina de acero la forma apropiada aplicándole una fuerza tal que obligue al metal a estirarse uniforme y suavemente a través del molde, evitando los impactos y golpes.

4. Clasificación
4.1 Los envases se clasifican según su capacidad. Los tipos se indican en la Tabla 1.

Tabla 1. Serie normal de envases según su capacidad

TIPO DE CILINDRO DIAMETRO DEL
CUERPO EN MM
CAPACIDAD DE
G.L.P. EN Kg.
CAPACIDAD AGUA
EN Lts.
c 5 (fig 3) 265 5 12,0
c 10 (fig 4) 310 +/- 2 10 24,00
c 15 (fig 5) 310 +/- 2 15 36,0
c 30 (fig 6) 310 +/- 2 30 72,0
c 45 (fig 7) 380 +/- 2 45 108,0


4.1.1 La tolerancia de la capacidad de agua será de + 5 % ó 0 %

5. Requisitos

5.1 Requisitos generales

5.1.1 Capacidad

Los cilindros en todos los casos tendrán una capacidad tal que satisfaga la relación de llenado correspondiente a la tabla 2.

Tabla 2. Relación de llenado de los cilindros

PESO ESPECIFICO DE
LIQUIDO A 15.5 C
MAXIMA RELACION DE
LLENADO EN %
0.506 - 0.516 (propano)
0.511 - 0.519
0.520 - 0.527
0.528 - 0.536
0.537 - 0.544
0.545 - 0.552
0.553 - 0.560
0.561 - 0.568
0.569 - 0.576 (butano)
42
43
44
45
46
47
48
49
50

5.1.2 Construcción

5.1.2.1 Los cilindros pueden ser fabricados por soldadura de los casquetes, obtenido por embutido de chapa o por dos casquetes obtenidos por embutido de chapa y un cuerpo cilíndrico puede ser con o sin costura longitudinal y dos transversales. El cuerpo cilíndrico puede ser con o sin costura longitudinal.

5.1.2.2 Después del embutido la chapa no deberá presentar defectos que la debiliten y tendrá una superficie lisa y homogénea.

5.1.2.3 Luego de construida totalmente la garrafa, deberá marcarse en el aro asa la tara que presente.

5.1.2.4 El aro deberá presentar una perforación de 3,5 mm de diámetro para posibilitar el colocado de un precinto de identificación de garrafas en la certificación de calidad de lotes respectiva.

5.1.3 Soldaduras

5.1.3.1 Las costuras circunferenciales y longitudinales pueden ser realizadas por alguno de los siguientes procesos de soldadura:

a) Arco sumergido.

b) Atmósfera inerte.

5.1.3.2 El anillo protector, aro, base y brida pueden ser soldados por proceso manual o automático.

5.1.3.3 Para realizar cualquiera de los procesos de soldadura, necesariamente el operador que lo efectúe deberá contar con el certificado de Calificación actualizado, otorgado por el Centro Nacional de Homologación y Calificación de Soldaduras; asimismo los procedimientos de soldadura empleados deberá ser homologados por el mismo Centro, de acuerdo a códigos y reglamentos en vigencia. Esta exigencia deberá ser cumplida por los fabricantes extranjeros mediante certificados extendidos por alguna entidad oficial del país de origen, los cuales deberán ser presentados por el importador a autoridades bolivianas encargadas de realizar la Certificación de Calidad de lotes respectivos.

5.1.3.4 La soldadura de las costuras circunferenciales y longitudinales deberán ser efectuadas por procesos automáticos para dar consistencia y calidad reproducible de soldaduras.

Las uniones longitudinales, que no será mas que una, deberá ser indefectiblemente una soldadura a tope de acuerdo a la figura 12.

Las uniones circunferenciales, que no serán mas que dos, serán soldadas mediante soldadura a tope como lo indicado en la figura 12 o soldadura a tope con un miembro traslapado para formar una banda de refuerzo de acuerdo a la figura 13.

Las soldaduras deberán presentar superficies de aspecto uniforme tanto en la altura del cordón como en su ancho de acuerdo a lo explicado en las figuras 12 y 13. Asimismo deben tener buena fusión en los bordes y en ningún caso la soldadura debe quedar debajo de estos, además no deberán presentar defectos críticos de soldadura como inclusiones, socavaduras, nudos o desviaciones del cordón.


5.1.4 Inspección radiográfica.

Las soldaduras circunferenciales y longitudinales deberán ser sometidas a un examen radiográfico según 6.8 y deberán cumplir los requerimientos de códigos de calificación radiográfica en vigencia.

5.1.5 Accesorios.

5.1.5.1 Aro, asa, con abertura para la ventilación.

5.1.5.2 Aro base con abertura para el drenaje.

5.1.5.3 Portaválvula o brida.

5.1.5.4 Capuchón para cilindros de 45 kg. de capacidad.

5.1.6 Espesor de la pared

5.1.6.1 El espesor de la pared deberá ser tal que la tensión no exceda de 15 N/mm2 en los cilindros con costura longitudinal y 17 de N/mm2 en los cilindros sin costuras longitudinal o con costura longitudinal realizada por resistencia eléctrica, a ser calculada con la ecuación siguiente:

T

=

P x (1,3 x D2 + 0,4 x d2)

D2 + d2

Donde:
T = Tensión de las paredes en dn N/mm2
P = Presión de prueba a kilopascal
D = Diámetro exterior en milímetros
d = diámetro interior en milímetros

5.1.6.2 En láminas de acero especial, cuya resistencia a la transacción excede de 45 dn N/mm2, se tomará un valor (tensión de las paredes) igual a la mitad de la resistencia a la tracción de la lámina utilizada, pero en ningún caso y a los efectos del cálculo; la tensión excederá de 25 dn N/mm2 (véase Anexo A1).

5.1.6.3 El espesor de la parte no cilíndrica de los casquetes podrá ser interior en un 10% al espesor calculado de acuerdo a la fórmula dada anteriormente. En ningún caso ni el espesor de pared (parte cilíndrica) ni el de dos casquetes deberá ser menor de 2mm.

5.1.6.4 El aro base, aro protector de válvula (asa) y el cilindro de la garrafa deben fabricarse con materiales de la misma calidad y espesor.

5.1.7 Tratamiento térmico

5.1.7.1 Luego de todos los procesos de construcción, soldadura y otros, y antes de la prueba de presión hidráulica, se aplicara un tratamiento térmico a todos los cilindros (garrafas) que asegure la eliminación de tensiones internas, pudiendo ser recocido o normalizado.

5.1.7.2 El recocido consistirá en elevar la temperatura en forma gradual y uniforme hasta 650ºC, mantenerla durante no menos de 15 minutos, luego enfriar uniformemente hasta una temperatura de 300ºC, en un lapso no inferior a 15 minutos dentro del horno y luego hasta la temperatura ambiente en un medio de aire tranquilo.

5.1.7.3 El normalizado consistirá en un calentamiento a temperatura aproximadamente 55ºC por encima de las temperaturas criticas superiores (líneas A 3 ó A cm), seguido de un enfriamiento en aire tranquilo a la temperatura ambiente (véase figura 8).

5.1.8 Pintado

5.1.8.1 Los cilindros se deben pintar con el color que individualiza al fabricante.

5.1.8.2 Para protección de cilindro, este debe llevar una capa exterior de pintura anticorrosiva. Antes de aplicar la pintura, se debe limpiar perfectamente las superficies, tratadas con una solución de fosfato alcalino y aplicada con capa de fondo antióxido.

5.2 Requisitos especiales

5.2.1 Material

5.2.1.1 El material a emplear en los elementos sometidos a presión verificado según V.1 deberá responder a lo indicado en la Tabla 3.

Tabla 3. Características del material

COMPOSICION QUIMICA CARACTERISTICAS MECANICAS
C


Max


%
Mn


Max


%
Si


Max


%
Cu


Max


%
P


Max


%
S


Max


%
P:S


Max


%
Resisten
a la tracción

dnN/mm2



Límite
Fluencia

dnN/mm2



Alargamiento
a la rotura




%
0.20 0.30-0.90 0.20 0.25 0.04 0.05 0.08 34 73% de
resistencia a
la tracción
28


5.2.2 Plegado

La lámina de acero empleada para la fabricación (verificada en 7.2) no deberá presentar fisuras luego del ensayo.

5.2.3 Expansión volumétrica

En los cilindros sometidos al ensayo de expansión volumétrica (según 7.3), la expansión volumétrica permanente no deberá exceder del 10% de la expansión total a la presión de prueba. La presión de prueba será igual de 3334,20 kilopascal (34 kgf./cm2) + 98,0665 kilopascal (1kgf/cm2).

5.2.4 Estanqueidad

Los cilindros serán sometidos al ensayo de estanqueidad con agua (según 7.4) a una presión de 3334.2 kilopascal (34 kgf/cm2) debiendo permanecer visible el cilindro durante todo el ensayo. El cilindro no deberá presentar señales de fugas y durante la Inspección deberá permanecer seco.

5.2.5 Presión neumática

Los cilindros ensayados con aire (según 7.5) deberán soportar una presión de 686,46 kilopascal (7 kgf./cm2) sin que se produzcan fugas.

5.2.6 Prueba de rotura

5.2.6.1 Los cilindros ensayados (según 7.6) deberán soportar una presión hidráulica mayor de 8335 kilopascal (91 kgf./cm2), asimismo luego de la rotura, la garrafa deberá mostrar una deformación regular, con incremento de volumen superior al 15% de su volumen original.

5.2.6.2 La rotura deberá producirse sin desprendimiento de material; su forma y ubicación deberán ser objeto de análisis.

5.2.7 Tracción de la soldadura

El valor mínimo de la resistencia a la tracción de la soldadura (verificado según 7.7), deberá ser mayor al valor mínimo de la resistencia a la tracción de la lámina.

5.2.8 Plegado de la soldadura

Después del ensayo de plegado de soldadura (especificado en 7.8) la probeta no deberá presentar ninguna grieta.

5.2.9 Rosca

La rosca de la brida (especificada en 7.9) será la Ge ¾ x 14 de la Norma Boliviana N.B. – 155-77 Rosen Gas Whilworth para caños.

5.2.10 Ensayo de impacto libre

Después del ensayo (especificado en 7.10), los cilindros no presentarán fugas por las costuras soldadas o desprendimientos de elementos soldados al cilindro.

6. Muestreo

6.1 Inspección visual

6.1.1 En todos los cilindros de la partida, se verificarán exteriormente el aspecto de las costuras, las características de la rosca, la tara y el aspecto del cuerpo del cilindro, rechazándose los que no cumplen con lo indicado en la Norma.

6.1.2 Serán rechazadas todas las garrafas que presenten los siguientes defectos de las soldaduras:

6.1.2.1 Defectos en las soldaduras circunferenciales, longitudinales y de brida portaválvula.

a) Exceso de soldadura. La altura máxima del cordón será de su ancho.

b) Falla de material. Ningún punto de la superficie de la soldadura debe encontrarse bajo el nivel de cualquiera de los bordes del material de base.

c) Paros superficiales de cualquier tipo y fisuras.

d) Mordeduras (socavaduras) de los bordes del cordón.

La válvula colocada, no debiendo aparecer pérdidas en la válvula, en la rosca de la unión misma, ni en las costuras.

6.4.2 Este ensayo deberá ser realizado obligatoriamente por el fabricante dejando el aire a presión dentro del cilindro hasta el momento de Ia inspección.

6.5 Prueba de rotura

Por cada 400 cilindros de la misma serie de fabricación (en lo posible del mismo día de producción), se apartará uno para someterlo a rotura. Si el resultado final no satisface los requisitos establecidos en 5.2.6, se tomarán dos nuevos cilindros del mismo lote, que deberán ambos dar resultados satisfactorios, de lo contrario se rechazará al lote del cual proceden.

6.6 Tracción y plegado de soldadura y lámina de acero

Por cada 400 cilindros del mismo lote, se apartará uno que no haya sido sometido a la prueba de rotura, ni a impactado, del cual se extraerán probetas para los ensayos de tracción de plegado según 7.2, si alguno de los ensayos no fuera satisfactorio, se extraerán dos nuevas probetas de otros dos cilindros del mismo lote para realizar ensayos, lo que deberán responder ambos a los especificado, de lo contrario se rechazara el lote del cual proceden los cilindros ensayados.

6.7 Ensayo de impacto libre

Por cada 1000 cilindros terminados que hayan respondido a la prueba hidráulica se apartara uno para ensayarlo al impacto libre según 7.10. Si después del ensayo existiera fuga de agua, caída de presión o se desprendiera la base o cualquier otro elemento soldado al cilindro, se tomarán dos nuevos cilindros del mismo lote, que deberán dar ambos resultados satisfactorios, de lo contrario se rechazará el lote.

6.8 Inspección radiográfica

Por cada 1000 garrafas correspondientes a la misma serie de fabricación se apartara una al azar para someterla a ensayo radiográfico.

La placa tomada debidamente identificada deberá ser calificada en base a códigos vigentes. Si la unión soldada presenta indicaciones internas no aceptables, se tomarán otras cinco muestras del mismo lote, de las cuales por lo menos cuatro deberán superar la prueba, de lo contrario se rechazará el lote.

6.9 Anulación de los cilindros

En caso de lotes rechazados que a juicio de la inspección no pueden ser habilitados, se procederá a la inutilización de los cilindros, mediante lo especificado en la Norma Boliviana de Emergencia NE: 11/82 Primera revisión de inutilización de garrafas.

7. Métodos de ensayo

7.1 Material

La determinación de la composición química del acero se realiza según el método especificado en la Norma Boliviana NB 290-70 para el carbono, manganeso, silicio, fósforo y azufre, y por convenio previo en lo que respecta al cobre. Las características mecánicas del acero se verificaran según las normas NB 152-77 y NB 153-77.

El material de la lámina a emplear en la fabricación de cilindros de GLP, debe cumplir con las ”Características del material” detalladas en la Tabla 3 del inciso 5.2.1.1., las cuales deberán estar incluidas en su Certificado de Conformidad, especificando su trazabilidad, emitido en el país de origen por la entidad competente.


7.2 Ensayos Mecánicos

7.2.1 Plegado de la lámina

La extracción de probetas representativas del material de los cilindros (ver figuras 9, 10 y 11), se someterán al ensayo de plegado de lámina según la norma NB 153-77, ya sea en el país o en el extranjero por laboratorios acreditados o reconocidos oficialmente por entidad competente incluyendo la trazabilidad de la muestra y lote.


7.2.1.1 Para envases construidos de dos secciones, las probetas para los ensayos mecánicos serán extraídos de acuerdo a uno de los criterios siguientes.

a) Una probeta para el ensayo de tracción extraída en dirección longitudinal. Dos probetas para el ensayo de doblado (una en dirección circunferencial y otra en dirección longitudinal), las cuales deberán ser cortadas de la sección cilíndrica del envase.

b) Si no existe una longitud cilíndrica suficiente que permita la extracción de las probetas, la zona de extracción será el fondo del casquete.

7.2.1.2 Para cilindros construidos en tres secciones se extraerán en tres probetas según el criterio siguiente:

a) Una probeta para ensayo de tracción en dirección longitudinal, extraída de la parte cilíndrica del envase.

b) Dos probetas para el ensayo de doblado (la una con orientación circunferencial y la otra en dirección longitudinal), extraídas de la parte cilíndrica del envase.

c) Dos probetas extraídas del fondo del cilindro (una para el ensayo de doblado y la otra para el ensayo de tracción).

7.2.2 Extracción de probetas representativas de la calidad de soldadura.

7.2.2.1 Para cilindros construidos de dos partes, se extraerá una probeta para el ensayo de doblado.

7.2.2.2 Para cilindros constituidos de tres parte, se extraerán una probeta para el ensayo de tracción y dos para el ensayo de doblado, extraídas de la suelda longitudinal. Si las sueldas circunferenciales son hechas cada una por diferentes procesos, será necesario extraer un número de probetas igual al especificado en 7.2.2.1 por cada tipo de suelda diferente.

7.3 Expansión volumétrica

El ensayo debe estar bajo presión durante un mínimo.

7.3.1 Método de la Camisa Hidráulica

Se determina la capacidad del agua del cilindro de ensayo y luego se sumerge en un recipiente cerrado lleno de agua que comunica con un tubo de vidrio calibrado que permita leer en una escala el nivel del agua (figura Nº 1).

Se somete luego el cilindro a una presión hidráulica especificada en 5.2.3, por la diferencia de niveles en el tubo calibrado sin y con presión, se calcula la deformación del cilindro durante el ensayo. Luego se abre la válvula de escape y por la diferencia de niveles en el tubo calibrado, antes y después del ensayo, se calcula la deformación del cilindro.

7.3.2 Método del manómetro

Se conecta el cilindro de ensayo con una bomba hidráulica provista de un manómetro que puede ser registrador, se llena el cilindro y caños de conexión con agua, cuidando que no quede aire en el sistema y se determina luego el nivel del liquido en el tubo de vidrio calibrado (figura Nº 2)

Se lleva al agua del interior del cilindro a la presión requerida, abriendo luego la válvula. La diferencia de niveles en el tubo calibrado o la indicación del diagrama en el manómetro registrador, antes y después del ensayo, permite determinar la deformación permanente del cilindro. Debido al error propio del método, debe efectuarse una corrección restando del valor obtenido con la presión de prueba, la cantidad dada por la ecuación siguiente:

0.0065 x P x V

157

Donde:
P = Presión aplicada en kgf./cm2
V =

Volumen de agua comprimida en cm3

7.4 Estanqueidad

Se conecta el cilindro a una bomba hidráulica y se somete a la presión indica en 5.2.4. La inspección visual en este ensayo debe durar no menos de un minuto ni más de 1.5 minutos.

7.5 Presión neumática

Se realiza sumergiendo el cilindro bajo presión en un recipiente con agua, aplicando con una solución jabonosa en las juntas soldadas y en la válvula.

7.6 Prueba de rotura

Inicialmente deberá verificarse la tara impresa en la garrafa a ser ensayada, llenarla con agua, volverla a pesar y restar la tara, con el fin de determinar el peso inicial de agua contenida en la garrafa (Pi).

Seguidamente conectar el cilindro a una bomba hidráulica y elevar la presión interna gradualmente hasta conseguir la rotura.

Finalmente se tapa la zona de rotura, se llena la garrafa deformada con agua para volverla a pesar, se resta la tara y se determina el peso final del agua contenida en ella (Pf).

El incremento de volumen se determinará con la siguiente relación:

V(%)

=

Pf - Pi x 100


Pi

7.7 Tracción de la soldadura

El ensayo de tracción de la soldadura podrá ser realizado en el país de acuerdo a la norma NB 154-77 o en el extranjero por laboratorios acreditados o reconocidos oficialmente por la entidad competente incluyendo la trazabilidad de la muestra y lote.


7.8 Plegado de la soldadura

El ensayo del plegado de la soldadura se realiza sobre probetas de 35 mm de lado y 250 mm de longitud, de manera que tenga en su centro la costura longitudinal o la transversal, este ensayo podrá ser realizado en el país o en el extranjero por laboratorios acreditados o reconocidos oficialmente por entidad competente incluyendo la trazabilidad de la muestra y lote.


7.9 Rosca

La verificación de las dimensiones debe realizarse con calibradores adecuados.

7.10 Ensayo de impacto libre

7.10.1 Instrumentos

Riel de acero con una base plana y con una masa de aproximadamente 30-60 kg/m.

7.10.2 Procedimiento

Llenar con agua el cilindro hasta el 95% de su capacidad. Completar el volumen restante con aire hasta alcanzar la presión de diseño. En estas condiciones el cilindro se somete a los siguientes ensayos:

a) Caída horizontal sobre la soldadura. Levantar el cilindro en posición horizontal hasta una altura de 1.80 m (medida desde la parte inferior del cilindro en posición horizontal) y dejar caer libremente sobre el riel de acero, colocado transversalmente al cilindro de acero. Antes de dejar caer el cilindro este debe ser colocado de tal manera que el impacto se produzca entre la costura longitudinal y/o transversal del cilindro y el riel de acero.

b) Caída inclinada sobre la base, usando el mismo cilindro que en a) y comprobando nuevamente la presión interna, levantarlo a una altura aproximada de 1.80 m. Dejarlo caer libremente de base sobre una superficie plana horizontal de cemento o similar, de modo que el momento del impacto el cilindro tenga una inclinación aproximada de 30º con la horizontal.

8. Marcado, etiquetado, envase, empaque y embalaje

8.1 Indicación de características

8.1.1 Los cilindros llevarán estampados:

a) En bajo relieve, en el aro asa las siguientes inscripciones:

- Capacidad GLP XX kg
- Volumen de agua XX L.
- Tara XX kg. - Nº de cilindro
- Norma de vigor al construirse:
- P. de trabajo 17 kg./cm2
- P. de prueba 34 kg./cm2
- Nombre del fabricante
- Nombre del importador (si es importación)
-


Industria Boliviana (en caso de tratarse de una garrafa importada debe colocarse al nombre del país de origen).

b) En alto relieve, en el casquete superior las siguientes características:

- Mes y año de fabricación (limitado a cuatro números)

- Identificación del fabricante (limitado a un máximo de cuatro letras de dimensiones adecuadas, de modo que no formen entalla en sus bordes).

8.1.2 Pero la identificación de la tara de cada uno de los cilindros se marcaran los valores resultante con una tolerancia de + 100 g. En los cilindros de 5, 10, 15, 30 y 45 kg. de capacidad de gas licuado.

Figura 12 - Soldadura a tope y Figura 13 – Soldadura a tope traslapada, agregadas por DS 26741 de 04/08/02. Ver figuras 12 y 13 en Gaceta Oficial de Bolivia 2421 de 05/08/02.

APENDICE AL ANEXO Nº 2

Cálculo del espesor de la pared

A.1.- Cálculo de espesor en general

Para el cálculo del espesor pueden emplearse los razonamientos algebraicos que se indican a continuación:

Sea:
D = Diámetro exterior del cilindro
d = Diámetro interior del cilindro
e = Espesor de la pared

d = D -2e


De la fórmula que da la tensión en la pared obtenemos.

T = 1.7 +1.6 x r2 - 1.6 x r (1)


P 4 x r2 - 4 x r


Donde:

r = e/D expresa la razón entre el espesor de la pared del diámetro exterior del cilindro.

Si hacemos r = T/p que expresa la razón entre la tensión la pared y la presión de prueba p, y entonces conduce a la ecuación de segundo grado.

r2 (4R + 1.6) – r(1.6+ 4R) + 1.7 = 0 la cual se transforma en (2) si podemos reemplazar.

q = 1.7/(4R + 1.6) = 1/(2.36 R + 0.94) de donde resulta

r2 – r + q = 0 (2).

Cuyas soluciones son:

r = 1/2 +/- (1/4 – q)1/2 y tomando el signo (-) para el radical tenemos:

r = 1/2 - (1/4 – q)1/2 = 1/2 - (1/2 – q + q2)

y r = q + q2 +...

Si q2 =0 entonces r = q

Donde la expresión entre paréntesis se obtiene desarrollando el radical por la fórmula del binomio con un exponente igual a 1/2

A.2.- Cilindros de acero común

a) Con costura longitudinal

T = 15 kg./mm2 p = 34 kg./100mm2

r = T/P = 1500/34 = 44 reemplazado en

q = 1.7/(4r + 1.6) = 1.7/177.6 = 1/104

Si r = q

r = 1/104 = 0.01

e/p = 0.01 de donde: e = 0.01 D

b) Sin costura longitudinal

T = 17kg/mm2 P = 34 kg./cm2 = 34 kg/100 mm2

R = T/p = 1700/34 = 50

q = 1.7/(200 + 1.6)= 0.0085

Si r = q – 0.0085

y e/D = 0.0085 de donde: e = 0.0085 D

A.3.- Cilindros de acero especial

T = 25 kg./mm2 p = 34 kg./100 mm2 = 34 kg./cm2

R = 2500/34.-73.5 reemplazado en

q = 1.7/(4 x 73.5 + 1.6) = 1.7/295.6= 1/170

r = a/D = 1/700 = 0.0059 de donde: e = 0.006 D

Gráficos sobre especificaciones para la fabricación de garrafas. Ver gráficos en la edición especial de los Reglamentos a la Ley de Hidrocarburos, Tomo V (1º edición - 1997).