ASME B31.3 vs. ASME B31.1: Qual é a diferença?

1.0 O que é ASME B31.3 (Código de Tubulação de Processo)?
2.0 O que é ASME B31.1 (Código de Tubulação de Energia)?
3.0 18 principais diferenças entre ASME B31.3 e ASME B31.1.
4.0 Diferenças simplificadas entre ASME B31.3 e ASME B31.1
5.0 Diferenças nas fórmulas de cálculo entre as normas ASME B31.1 e B31.3

Quando aplicados a um sistema de tubulação, o ASME B31.1 (Código de Tubulação de Energia) e o ASME B31.3 (Código de Tubulação de Processo) geralmente parecem intercambiáveis.
Entretanto, um exame mais detalhado revela diferenças significativas em suas regras, aplicações e diretrizes.
Este artigo descreve as principais distinções entre ASME B31.1 e ASME B31.3, destacando seus respectivos escopos e implicações.

1.0 O que é ASME B31.3 (Código de Tubulação de Processo)?

A ASME B31.3 fornece regras abrangentes para o projeto de sistemas de tubulação usados em:

Refinarias de petróleo
Instalações de produção de petróleo e gás natural onshore e offshore
Plantas químicas, farmacêuticas, têxteis, de papel, de processamento de minérios, de semicondutores e criogênicas
Instalações de processamento de alimentos e bebidas
Plantas de processamento e terminais relacionados

Frequentemente chamada de “Bíblia” para profissionais de tubulação de processo, a ASME B31.3 dita as considerações de projeto de plantas de processo, garantindo operações seguras e eficientes.

2.0 O que é ASME B31.1 (Código de Tubulação de Energia)?

A ASME B31.1 descreve as regras para sistemas de tubulação normalmente encontrados em:

Estações geradoras de energia elétrica
Plantas industriais e institucionais
Sistemas de aquecimento geotérmico
Sistemas de aquecimento e resfriamento central e distrital

12 Principais Diferenças II ASME B31.1 e ASME B31.3 II Várias Cláusulas II Ambos os Códigos

3.0 18 principais diferenças entre ASME B31.3 e ASME B31.1.

A ASME B31.1 é essencial para profissionais de tubulação de energia, pois rege as regras de projeto para usinas e sistemas de geração de energia que garantem confiabilidade e segurança em operações críticas.

ASME B31 1 vs ASME B31 3 1024x828 — ASME-B31.1 vs. ASME-B31.3

Sr. Não	Parâmetro	ASME B31.3-Tubulação de Processo	ASME B31.1 - Tubulação de energia
1	Escopo (B31.3 vs B31.1)	A ASME B31.3 fornece regras para tubulações de processos ou plantas químicas.	A ASME B 31.1 fornece regras para tubulação de usinas de energia.
2	Tensão básica permitida do material	De acordo com a norma ASME B31.3, o valor de tensão básica permitida do material é maior (por exemplo, o valor de tensão permitida para o material A 106 B a 250 °C é 132.117,328 Kpa, conforme a norma ASME B 31.3) do que o mesmo valor da norma B31.1.	O valor de tensão de material básica permitida conforme ASME B31.1 é menor (por exemplo, o valor de tensão permitida para o material A 106 B a 250 °C é 117.900,344 Kpa conforme ASME B 31.1) do que o da ASME B31.3.
3	Flacidez permitida (sustentada)	O código ASME B31.3 não especifica nenhum limite de flecha permitida. Uma flecha permitida de até 15 mm é geralmente aceitável. A B31.3 não fornece uma sugestão de vão de suporte.	A norma ASME B31.1 especifica claramente o valor de flacidez permitido como 2,5 mm. A Tabela 121.5-1 da norma ASME B 31.1 fornece uma sugestão de vão de suporte.
4	SIF em Redutores	O código de tubulação de processo ASME B31.3 não usa SIF (SIF = 1,0) para cálculo de tensão do redutor	O código ASME B31.1 de tubulação de energia usa um SIF máximo de 2,0 para redutores durante o cálculo de tensão da tubulação.
5	Fator de segurança	A ASME B31.3 usa um fator de segurança de 3; relativamente menor que a ASME B31.1.	ASME B31.1 usa um fator de segurança de 4 para ter maior confiabilidade em comparação com plantas de processo
6	SIF para juntas soldadas de topo	B31.3 usa um SIF de 1,0 para juntas soldadas de topo	B31.1 usa um SIF de até 1,9 no máximo no cálculo de estresse.
7	Abordagem em direção ao SIF	A norma ASME B31.3 usa uma abordagem SIF complexa no plano e fora do plano.	A ASME B31.1 usa uma abordagem SIF simplificada e única.
8	Valores máximos de Sc e Sh	De acordo com o código de tubulação de processo ASME B31.3, o valor máximo de S_c e S_h são limitados a 138 Mpa ou 20 ksi.	Para o código de tubulação de energia (ASME B31.1), o valor máximo de S_c e S_h são 138 Mpa somente se a resistência à tração mínima do material for 70 ksi (480 Mpa), caso contrário, depende dos valores fornecidos no Apêndice A obrigatório conforme a temperatura.
9	Tensão admissível para tensões ocasionais	O valor permitido de tensão ocasional conforme ASME B31.3 é 1,33 vezes S_h	De acordo com ASME B31.1, o valor permitido de tensão ocasional é de 1,15 a 1,20 vezes S_h
10	Equação para cálculo da espessura da parede do tubo	A equação para cálculo da espessura da parede do tubo em B31.3 é válida para t	Não há tal limitação no cálculo da espessura de parede da tubulação de energia (ASME B31.1). No entanto, eles adicionam uma limitação à pressão máxima de projeto.
11	Módulo de Seção, Z para Tensões Sustentadas e Ocasionais	Durante o cálculo de tensões sustentadas e ocasionais, o código ASME B31.3 de tubulação de processo reduz a espessura por corrosão e outras tolerâncias.	A ASME B31.1 calcula o módulo de seção usando a espessura nominal. A espessura não é reduzida pela corrosão e outras tolerâncias.
12	Regras para uso de materiais abaixo de -29°C	B31.3 fornece regras abrangentes para o uso de materiais abaixo de -29 °C	O código de tubulação elétrica, B31.1, não fornece tais regras para materiais de tubulação abaixo de -29 °C.
13	Valor máximo do fator de amplitude de tensão cíclica	O valor máximo do fator de amplitude de tensão cíclica, f, conforme B31.3, é 1,2.	De acordo com ASME B31.1, o valor máximo de f é 1,0
14	Tolerância à variação de temperatura e pressão	Conforme a cláusula 302.2.4 da ASME B31.3, variações ocasionais de pressão e temperatura podem exceder o permitido em (a) 33% por no máximo 10 horas a qualquer momento e no máximo 100 horas/ano ou (b) 20% por no máximo 50 horas a qualquer momento e no máximo 500 horas/ano.	De acordo com a cláusula 102.2.4 da ASME B31.1, a variação ocasional de pressão-temperatura pode exceder o permitido em (a) 15% se a duração do evento ocorrer por não mais de 8 horas a qualquer momento e não mais de 800 horas/ano, ou (b) 20% se a duração do evento ocorrer por não mais de 1 hora a qualquer momento e não mais de 80 horas/ano.
15	Design Life	A tubulação de processo que segue a norma ASME B31.3 normalmente é projetada para ter uma vida útil de 20 a 30 anos.	Tubulações de energia que utilizam ASME B31.1 geralmente são projetadas para 40 anos ou mais de vida útil.
16	Força de reação do PSV	O código B31.3 não fornece equações específicas para o cálculo da força de reação do PSV.	A ASME B31.1 fornece equações específicas para cálculo da força de reação do PSV.
17	Pressão de teste hidrostático	De acordo com a norma ASME B31.3, o teste hidrostático do sistema de tubulação precisa ser realizado a 1,5 vezes a pressão de projeto corrigida para a temperatura, o que significa que a pressão de projeto deve ser multiplicada por S_T/S no caso de tubulação de processo. Aqui, S_T= tensão admissível do material do tubo na temperatura de teste e S = tensão admissível do material do tubo na temperatura de projeto do componente. (Cláusula 345.4.2)	A pressão do teste hidrostático conforme ASME B31.1 é 1,5 vezes a pressão de projeto da tubulação. (Cláusula 137.4.5)
18	Pressão de teste pneumática	A pressão de teste pneumática conforme ASME B31.3 é (1,1 a 1,33) vezes a pressão de projeto do sistema de tubulação. (Cláusula 345.5.4)	A B31.1 instrui a utilização de uma pressão de teste pneumática entre (1,2 a 1,5) vezes a pressão de projeto para o sistema de tubulação. (Cláusula 137.5.5)

4.0 Diferenças simplificadas entre ASME B31.3 e ASME B31.1

Requisitos de dobra e conformação: Os dois códigos têm diretrizes distintas para operações de dobra e conformação.
Qualificações de Soldador e Brasador: Os critérios de qualificação diferem entre os dois códigos.
Limitações do ferro fundido: Cada código define restrições diferentes para o uso de materiais de ferro fundido.
Tipos de juntas: Os critérios para juntas soldadas, brasadas e rosqueadas variam de acordo com os códigos.
Variações de estresse: Os valores de estresse para o mesmo sistema diferem quando analisados usando os dois códigos em softwares como o Caesar II (Fig. 1).