Una importante adición a ASME VIII-2: Recipientes de clase 1

A partir de la edición 2017 del Código ASME VIII-2, ahora es menos costoso construir la mayoría de los recipientes a presión de acero al carbono de tamaño medio y más grandes según la División 2, Clase 1 en lugar de la División 1. La División 2 lo hace introduciendo una nueva designación de buque de Clase 1. Los recipientes de la clase 1 utilizan tensiones admisibles más elevadas y reglas de diseño (ecuaciones) más precisas que las de la división 1, lo que da lugar a espesores de pared, refuerzos de boquilla y soldaduras reducidos.

Comparación de los buques de clase 1 y 2

La edición 2017 de ASME VIII-2 divide ahora los recipientes en dos clases, Clase 1 y Clase 2. Los requisitos para los recipientes de la Clase 2 se mantienen en gran medida sin cambios con respecto a la edición anterior de 2015 de ASME VIII-2. Los recipientes de clase 1 son nuevos para 2017 y se diferencian de los de clase 2 en lo siguiente:

  • Los buques de clase 1 utilizan un margen de diseño de 3,0 en lugar de 2,4. Sin embargo, la mayoría de los materiales comunes utilizados a temperaturas típicas no ven reducida su tensión admisible debido a este cambio. Por ejemplo, un recipiente de clase 1 construido con SA-516 70 a 400 grados F utiliza la misma tensión admisible y requiere el mismo espesor que un recipiente de clase 2. Los costes de ingeniería para diseñar un buque para servicio no cíclico en la Clase 1 y en la División 1 son similares, por lo que ahora es menos costoso construir muchos buques utilizando la Clase 1 en lugar de la División 1. Servicio no cíclico significa normalmente menos de 1.000 ciclos de presión-temperatura; para requisitos más exactos, véase la sección 5.2.2 para la clase 1 o U-2 para la división 1.

  • Para la clase 1, la especificación de diseño del usuario (UDS, recibida del propietario) debe ser certificada por un ingeniero profesional registrado sólo para los casos en que sea necesario un análisis de fatiga. Tenga en cuenta que la revisión de la UDS sigue siendo necesaria.

  • Para la clase 1, el informe de diseño del fabricante (MDR) debe ser certificado por un ingeniero profesional registrado sólo si la parte 5 se utiliza para diseñar un componente no cubierto por las ecuaciones de la parte 4 o si es necesario un análisis de fatiga. Tenga en cuenta que el MDR sigue siendo un documento obligatorio.

La nueva designación de recipiente de clase 1 ofrece a los titulares de certificados «U» una forma de construir recipientes de la división 2 que ahorran material sin todos los gastos generales adicionales que conlleva la producción de recipientes de clase 2 completos. Para obtener más información sobre la obtención de un certificado de autorización ASME para fabricar recipientes ASME VIII-2, Clase 1, consulte el caso del código 2891. La opción COMPRESS 2018 División 2 e INSPECT 2018 se han actualizado para incluir una opción de diseño de recipiente de Clase 1.

Más información
Un recipiente a presión completo ASME VIII-2, (División 2) en COMPRESS. La edición 2017 del ASME VIII-2 BPVC incluye nuevas designaciones de recipientes de Clase 1 y Clase 2

ASME VIII-2 frente a ASME VIII-1 Consideraciones sobre los costes

La reducción global de costes entre la División 1 y la División 2 depende de la respuesta a la siguiente pregunta. ¿El ahorro de material y mano de obra supera los costes adicionales de ingeniería, control de calidad y administración? Históricamente, los buques grandes y gruesos han sido buenos candidatos para la División 2. La introducción de los buques de la Clase 1 en la edición 2017 de la División 2 ofrece más flexibilidad a la hora de decidir qué División es más rentable. Las reducciones de costes están ahora disponibles en más casos, incluidos los recipientes de acero al carbono con volúmenes superiores a unos 200 galones (800 litros) diseñados para temperaturas inferiores a 600 grados F (315 grados C). La División 2 también requiere menos almohadillas de refuerzo y permite forjar boquillas más finas, lo que supone un ahorro de costes adicional. Con la opción COMPRESS División 2 puede cambiar de división y de clase en cualquier momento. Esto facilita la determinación de la división y la clase que produce el diseño de buque más ligero y económico.

¿En qué se diferencia ASME VIII-2 de ASME VIII-1?

Una de las principales diferencias entre las Divisiones 1 y 2 es que la División 2 utiliza márgenes de diseño más bajos, lo que a menudo da lugar a tensiones admisibles más elevadas en los materiales. Los márgenes de diseño son factores de reducción aplicados a la resistencia última a la tracción (UTS) del material con el fin de establecer las tensiones admisibles del material en ASME II-D. Los márgenes de diseño son actualmente de 3,5 para la División 1, 3,0 para la División 2, Clase 1 y 2,4 para la División 2, Clase 2. En la División 1, los esfuerzos de la prueba hidrostática no están específicamente limitados y se permiten las soldaduras de boquilla de penetración parcial. En la División 2, las tensiones de la prueba hidrostática están limitadas, por lo que los cálculos de las tensiones de la prueba hidrostática son obligatorios y se requieren soldaduras de boquilla de penetración completa.

Otra diferencia importante es la teoría del fallo asumida y, por tanto, las ecuaciones de diseño utilizadas. En concreto, la División 1 utiliza la teoría de la tensión máxima del principio, mientras que, a partir de la edición de 2007, la División 2 utiliza Von Mises. En consecuencia, la División 1 utiliza dos conjuntos de ecuaciones de diseño, uno para los recipientes «finos» y otro para los «gruesos», mientras que la División 2 utiliza un conjunto de ecuaciones para todos los espesores de los recipientes. Cabe destacar la mayor precisión en el diseño de las boquillas y las normas de tensión de compresión admisible (presión externa) de la División 2, que pueden suponer un ahorro adicional.

En general, los recipientes más delgados de la División 2 conservan factores de seguridad comparables a los de los recipientes más gruesos de la División 1, al incorporar un análisis de ingeniería más amplio y requisitos de diseño.

Capacidades destacadas de diseño de recipientes a presión

Solicitar más información

Para ver cómo COMPRESS puede beneficiar a su organización, le invitamos a ponerse en contacto con nosotros hoy mismo.

Contacto