Recipientes a presión CRN y ASME

Los recipientes a presión certificados de ASME y CRN son piezas fundamentales en el campo de la ingeniería y en diversas aplicaciones industriales. La finalidad de un recipiente a presión ASME es contener y manipular de forma segura líquidos y/o gases a presión, cumpliendo las normas establecidas por la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME, por sus siglas en inglés). La finalidad de un recipiente a presión CRN es la misma que la de uno de ASME, salvo que también debe cumplir las normas de CSA B51 y está reservado para recipientes a presión instalados dentro de las fronteras de Canadá. Al ofrecer múltiples diseños y construcciones, puede estar seguro de que se cumplirán sus requisitos. Se emplean principalmente en industrias con requisitos de contención de alto riesgo, como refinerías de petróleo, plantas químicas, centrales eléctricas e incluso aeronaves y naves espaciales.

¿Qué son los recipientes a presión ASME?

Los recipientes a presión son resistentes y fabricados para contener fluidos y/o gases en condiciones específicas de presión y temperatura. Estos recipientes son de uso crucial tanto en la industria como para uso personal. Ha conocido sus usos, que van desde una simple y pequeña botella de submarinismo hasta inmensas y gigantescas calderas industriales. La idea principal de su funcionalidad reside en su diseño y finalidad. El material y la geometría elegidos deciden y regulan las opciones de diseño que se ofrecen.

Sus principales características son:

• Diseños muy maleables y a menudo hechos a medida que permiten a cada cliente asegurarse de que su recipiente no sólo se fabrica con estándares de primera categoría, sino que también garantizan un aprovechamiento total del espacio y el entorno.
• Ofrecen un amplio enfoque operativo y de seguridad que proporciona resultados imperiales a cualquier temperatura y presión, y cada producto supera las estrictas normativas establecidas por ASME.
• Ofrecen una presión de trabajo máxima admisible (PTMA) superior a la que estamos acostumbrados en nuestra vida cotidiana.

¿Qué es ASME en recipientes a presión y cuáles son sus principales funciones como organismo rector?

La Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME, por sus siglas en inglés) es una organización centrada en la mejora y el desarrollo de la ingeniería mecánica. La Sociedad desempeña un papel fundamental en la elaboración de normas industriales y la certificación de servicios. Sus normas, proporcionadas y probadas, han mejorado la seguridad y la calidad en los trabajos durante más de un siglo.

ASME proporciona certificaciones a los fabricantes que solidifican su valor en el mercado como una práctica estándar de la industria y garantizan que todos los productos fabricados están en excelentes condiciones y con frecuentes visitas supervisadas en el lugar de instalación se logra asegurar un rendimiento más seguro y fiable del fabricante al cliente. Esta certificación también incluye mandatos y orientaciones en referencia a los materiales, el diseño y la fabricación del recipiente.

¿Qué principios de diseño se tienen en cuenta en un recipiente a presión ASME?

Para fabricar un recipiente a presión fuerte y resistente, con materiales, diseño y fabricación regulados por las directrices ASME y certificados en consecuencia, es necesario establecer múltiples parámetros basados en diversos principios que garanticen la seguridad y la fiabilidad. Estos factores principales incluyen:

1. La presión de diseño se considera como uno de los factores más importantes, ya que ayuda a comprender la capacidad de manejar las tensiones internas y la presión del contenedor.
2. El material debe cumplir las directrices de la ASME, y mantener al mismo tiempo un equilibrio perfecto entre solidez y resistencia a la corrosión por agentes nocivos.
3. Integridad estructural: Para conseguir esa integridad inmaculada, hay que ejecutar una soldadura metodológica y bien planificada, que garantice que las juntas soportan las exigencias del proyecto.
4. La temperatura de diseño y otras condiciones de temperatura a las que va a estar expuesto el recipiente son un factor vital, ya que afectan al grosor de la pared, las dimensiones y los refuerzos.
5. Forma del diseño: El hecho de que el recipiente sea cilíndrico o esférico afecta a su integridad y resistencia. Para ejecutar una obra impecable es necesario planificar cuidadosamente los principios con las arquetas y boquillas adecuadas.

¿Cuáles son los materiales utilizados en la fabricación de un recipiente a presión?

Los materiales seleccionados desempeñan un papel importante a la hora de garantizar un recipiente a presión seguro y sólido. La capacidad de resistencia a factores extremos varía directamente en función del material utilizado. Antes de elegir el material se realiza una cuidadosa evaluación, ya que cada material ofrece distintas ventajas en cuanto a solidez, resistencia a la corrosión y facilidad de fabricación.

Los materiales más empleados son:

1. Acero al carbono y acero inoxidable: El acero es el líder indiscutible en la fabricación de recipientes a presión por su rentabilidad. El acero al carbono ofrece un rendimiento impecable incluso en condiciones de alta temperatura y presión, mientras que el acero inoxidable ofrece un rendimiento de primera y una gran resistencia a las condiciones más duras.
2. Níquel y Hastelloy: El níquel ha ido ganando popularidad en condiciones en las que hay que hacer frente a una resistencia extrema al calor, la corrosión y la temperatura. El Hastelloy se emplea para mejorar la versatilidad y la resistencia a los productos químicos agresivos.
3. Aluminio y titanio: El aluminio, con su extrema ligereza y resistencia a la corrosión, puede satisfacer las exigencias con menos presión sobre los rodamientos. El titanio es un poco caro, pero por su excelente resistencia y solidez, demuestra su valía en condiciones especializadas.

¿Cuáles son las normas y reglamentos que deben cumplir los fabricantes?

Los fabricantes de recipientes a presión deben cumplir las normas y reglamentos supervisados por ASME. El Código ASME de Calderas y Recipientes a Presión (BPVC, por sus siglas en inglés) es el libro de normas cuando se trata de referirse a diseños detallados, ingeniería, construcción, fabricación, instalación, pruebas, inspección y certificaciones. Todas las directrices relativas a los recipientes a presión se mencionan en la sección VIII, que a su vez se divide en tres partes.

• La División I abarca todos los recipientes a presión destinados a funcionar a presiones internas o externas superiores a 15 psi y no superiores a 3000 psi. La presión puede generarse a través de múltiples medios, incluido el calentamiento directo e indirecto o una fuente externa disponible. Los ingenieros emplean aquí un enfoque de diseño por reglas. Esta división se basa en la teoría de la tensión normal.
• La División II se centra en aplicaciones más exigentes (recipientes con PTMA típicamente de 10 000 psi o menos, pero sin limitación), abarcando normas estrictas para el diseño, los materiales y las técnicas de examen no destructivo. Permite valores de tensión admisibles más elevados, pero exige un cumplimiento más riguroso de las normas.
• La División III se centra en los recipientes de presión extremadamente alta, que suelen superar los 10 000 psi y se utilizan en industrias como las del petróleo y el gas, el procesamiento químico y la generación de energía. Cualquier recipiente a presión cuyas operaciones no estén categorizadas en la División I o II se clasifican bajo estas directrices.

Los fabricantes que siguen estas directrices han proporcionado un rendimiento extraordinario que aumenta la seguridad y estadísticamente mejores resultados. En la Sección VIII también se definen múltiples comprobaciones de calidad, medidas de control y métodos de construcción. Todo ello con el fin de obtener un producto fiable. Además, los fabricantes se ahorran los elevadísimos costos de las pruebas y las revisiones de diseño en la inspección, ya que siguen las directrices dadas.

¿Cuáles son los distintos recipientes a presión disponibles?

Los recipientes a presión son una categoría diversa de equipos que pueden dividirse en formas, diseños y usos.

• En función de sus aplicaciones:

1. Recipientes de almacenamiento: Estos se construyen con el propósito de contener temporalmente líquidos, vapores y/o gases. Estos recipientes pueden fabricarse en varios tamaños y capacidades para satisfacer los requisitos de la sustancia.
2. Intercambiadores de calor: Estos recipientes se fabrican para controlar la temperatura y transferir calor entre dos fluidos. Tienen una serie de tubos. Un fluido se desplaza por uno de los tubos y el otro fluye a su alrededor. A través de este proceso, el calor se intercambia entre los dos fluidos.
3. Calderas: Se utilizan para generar vapor que, a su vez, se emplea para producir energía para otros procesos o como agente calefactor. Disponen de un recipiente cerrado diseñado para facilitar la transferencia de calor de una fuente a un fluido. Suelen trabajar a alta presión y temperatura.
4. Columnas de destilación: Estos recipientes a presión se centran en separar los componentes de una mezcla de compuestos líquidos calentando la mezcla hasta el estado de vapor. A continuación, estos vapores se condensan para obtener un líquido de mayor pureza. Suelen emplearse en refinerías de crudo y centrales químicas.
5. Reactores: Los reactores funcionan del mismo modo que una caldera. Están fabricados para soportar temperaturas y presiones extremas. Los reactores tienen un excelente control de las respuestas cuando se realizan reacciones químicas. Debido a su uso especializado, se utilizan en las industrias farmacéutica y petroquímica.

• Según su forma

1. Cilíndrico: Es uno de los recipientes a presión más empleados que tiene una carcasa cilíndrica con dos tapas en los extremos que se utilizan para contener líquidos y gases a presión interna o externa.
2. Esféricos: estos recipientes son más caros de fabricar que otros debido a su forma, pero están muy especializados en lugares donde el espacio es limitado y se requiere contención a alta presión.
3. Elipsoidal: Se parecen mucho a una esfera aplastada que se curva para ofrecer mejores resultados durante el transporte de fluidos de un lugar a otro constreñidos a alta presión.
4. Cónica: Tienen usos similares a los de un recipiente a presión elipsoidal, con la única diferencia de su forma cónica, que permite una mayor capacidad de almacenamiento que su homólogo.

¿Cuáles son las aplicaciones de un recipiente a presión ASME?

Las distintas aplicaciones de un recipiente a presión ASME se han tratado en las secciones anteriores. A continuación se ofrece una lista concisa de aplicaciones en diversas industrias:

• Petróleo y gas
• Procesado químico
• Alimentación y bebidas
• Farmacéutica
• Aeroespacial

Conclusión

Los recipientes a presión ASME y CRN son piezas de equipo inmensamente utilizadas en la industria mecánica por sus excelentes capacidades de manejo de presión y temperatura para líquidos, vapores y/o gases. Las normas ASME y CSA B51 han garantizado a usuarios y clientes un producto fiable y seguro en todos los parámetros y condiciones. Líder en el sector del calentamiento y la transferencia de fluidos, los recipientes a presión garantizan un futuro de producción constante y eficaz.