Recipientes a presión

ASME Section VIII (Divisiones 1 y 2) es el código estadounidense, ampliamente aceptado a escala internacional y aplicado bajo un sistema de calidad acreditado. En la UE el marco legal es la PED 2014/68/EU, con EN 13445 como norma de diseño armonizada y AD 2000 como conjunto de reglas alternativo aceptado; el marcado CE deriva de una evaluación de la conformidad determinada por el grupo de fluido y la categoría de riesgo. Los códigos difieren en la base de tensiones admisibles, el margen de diseño, la vía de cálculo permitida (diseño por reglas frente a diseño por análisis) y los requisitos de inspección. El código aplicable depende del país de destino y de la especificación del proyecto.

La MAWP es la presión manométrica máxima permitida en la parte superior del recipiente en su posición de servicio a la temperatura coincidente designada, y queda limitada por la parte a presión más débil: virola, fondos, tubuladuras, bridas o tornillería. Se calcula a partir de la geometría, el espesor menos el sobreespesor de corrosión y la tensión admisible del material seleccionado a la temperatura de diseño. Al fijar la presión de diseño se consideran la presión de operación, la altura estática, la presión de tarado del dispositivo de alivio y el sobreespesor de corrosión. El valor se establece por cálculo para el recipiente concreto y no se toma de una cifra genérica.

Las partes a presión se documentan normalmente con certificados de inspección EN 10204 3.1, y con certificación 3.2 cuando la especificación o el organismo notificado exigen la validación de un tercero. Los certificados cubren la composición química y las propiedades mecánicas, incluidos los ensayos de impacto a la baja temperatura especificada cuando el servicio lo requiere. Los requisitos de documentación se acuerdan en la fase de especificación y se reflejan en los registros de trazabilidad de materiales del recipiente.

Sí. El medio determina la selección de materiales (aceros inoxidables austeníticos para servicio criogénico y corrosivo, aceros al carbono con tenacidad adecuada para muchos servicios con hidrocarburos), el sobreespesor de corrosión, el acabado interior, la compatibilidad de juntas y sellos y cualquier revestimiento o plaqueado. También fija el rango de temperatura de diseño, los requisitos de ensayo de impacto y el nivel de limpieza, incluida la limpieza para servicio de oxígeno. La configuración se revisa frente a la hoja de datos de proceso de la aplicación.

El tamaño, la clase, la orientación, la proyección y el refuerzo de las tubuladuras vienen dados por los requisitos de proceso y de tubería, y cubren las conexiones de entrada, salida, drenaje, venteo, alivio, instrumentos y acceso. Las conexiones bridadas según ASME B16.5 y B16.47 o EN 1092-1, las salidas roscadas, las salidas con espárragos y el refuerzo tipo placa son disposiciones habituales. Cada abertura requiere cálculo de refuerzo según el código aplicable, además de una separación mínima respecto a las soldaduras principales y a las tubuladuras adyacentes. La lista final de tubuladuras procede del plano de disposición general acordado para el proyecto.

Los métodos habituales son el examen radiográfico (RT) o ultrasónico (UT) de las soldaduras a tope, el examen por partículas magnéticas (MT) o líquidos penetrantes (PT) de las soldaduras en ángulo, de las soldaduras de unión de tubuladuras y de las preparaciones de borde, y el examen visual en todo el proceso. El alcance del examen (puntual, parcial o total) responde a la eficiencia de junta asumida en el cálculo de diseño y a la categoría del recipiente según el código. La prueba hidrostática al múltiplo de la presión de diseño definido por el código completa la verificación, y la prueba neumática solo se emplea cuando la hidrostática resulta impracticable. Los métodos aplicados y su cobertura se recogen en el plan de inspección y ensayos.

El tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT) se aplica cuando el código lo exige en función del grupo de material, el espesor y las condiciones de servicio, o cuando la especificación lo requiere para reducir tensiones residuales y mejorar la tenacidad. Los recipientes criogénicos de acero inoxidable austenítico no suelen someterse a PWHT, ya que priman la condición de recocido de solución y el riesgo de sensibilización, mientras que los recipientes de acero al carbono y de baja aleación de mayor espesor sí lo reciben con frecuencia. Las velocidades de calentamiento y enfriamiento, la temperatura de mantenimiento y el tiempo de permanencia siguen el código aplicable y el procedimiento de soldadura cualificado. Si procede o no el PWHT se determina durante la revisión de diseño del recipiente concreto.