Camilo Varela INSTALACIONES INDUSTRIALES

Presentación | Servicios | Obras realizadas | Normativa | Licitaciones| Actualidad | Contacto | Mapa del sitio

RECOMENDAR ESTE SITIO



 

SECCIÓN NORMATIVA

Agua Edificación Prevención riesgos laborales Sector energético Normativa nuclear Normativa renovables
Aparatos elevadores Electricidad. Alta y baja tensión. Fotovoltaica Productos químicos Divulgación Nuclear
Calefacción, climatización y ACS Gases combustibles Protección Medio Ambiente Divulgación Renovables
Combustibles líquidos e instalaciones petrolíferas Instalaciones frigoríficas Recipientes a presión Vehículos a motor

 

NORMA 11

Cálculo, construcción y recepción de botellones de acero para gases comprimidos, licuados y disueltos a presión

1. Objeto.

Esta norma tiene por objeto establecer las condiciones técnicas relativas al material, cálculo, construcción y recepción de botellones de acero, destinados a contener y transportar gases comprimidos, licuados y disueltos a presión.

2. Campo de aplicación.

Esta norma se aplica exclusivamente a botellones de acero, de capacidad en agua comprendida entre 100 y 1.000 litros y destinados a contener y transportar, a temperatura ambiente, gases comprimidos, licuados y disueltos a presión.

3. Definiciones.

Límite elástico: Se considera que el término «Límite elástico» corresponde al límite elástico superior ReH. Sin embargo, para los aceros que no presenten un límite claramente marcado será preciso utilizar el límite elástico convencional Rp 0,2', correspondiente a una deformación no proporcional del 0,2 por 100.

Cada una de estas magnitudes se entenderá definida de acuerdo con la norma UNE 7.262, «Ensayo de tracción para productos de acero». sustituido por por la Orden de 11 de Julio de 1983 por: UNE 36.401-81.-«Ensayos de tracción a temperatura ambiente de productos de acero.».

Normalizado: El término normalizado se refiere al tratamiento térmico por el que el botellón se somete a una temperatura uniforme por encima del punto crítico superior al acero (Ac3), seguido de un enfriamiento en aire en reposo.

4. Símbolos.

e = 

Espesor mínimo calculado de la envolvente cilíndrica (milímetros).

A = 

Alargamiento en porcentaje.

D = 

Diámetro nominal exterior de los botellones (milímetros).

L = 

Longitud inicial calibrada en la probeta de ensayo a tracción (milímetros).

n = 

Relación entre el diámetro del mandril de plegado y el espesor de la probeta.

p = 

Presión máxima de servicio (Kg/cm2).

R20

Valor de la resistencia a tracción mínima para cálculo (Kg/mm2).

f = 

Tensión de diseño (Kg/mm2).

Ph

Presión de la prueba hidrostática en Kg/cm2 efectivos.

Re

Valor mínimo del límite elástico (Re, H o Rp 0,2', según lo indicado en el párrafo 3.1), en Kg/mm2, garantizado por el fabricante de la botella.

Rm  = 

Valor real de la resistencia a la tracción en Kg/mm2, determinado por el ensayo a tracción, según el apartado 8.2.

so

Area de la sección original de la probeta de ensayo a tracción en mm2 (UNE 7.262, «Ensayo de tracción para productos de acero». sustituido por por la Orden de 11 de Julio de 1983 por: UNE 36.401-81.-«Ensayos de tracción a temperatura ambiente de productos de acero.»).

W = 

Marca para los botellones templados en medios que poseen una velocidad de enfriamiento superior al 80 por 100 de la del agua sin aditivos, a 20 °C y revenidos posteriormente.

5. Materiales.

  1. Condiciones generales.

    El material utilizado para la fabricación de los botellones debe ser acero calmado, elaborado en horno eléctrico, «Martin Siemens» u otro procedimiento similar.

    El fabricante establecerá medios para identificar los botellones con las coladas de acero de las que se hicieron.

  2. Composición química.

    Los botellones de acero sin soldadura se fabricarán perfectamente:

    El material utilizado para la fabricación de los botellones de acero no deberá exceder, en el análisis de colada, los límites que para el fósforo y el azufre se señalan a continuación:

    Botellones soldados
    Botellones sin soldadura
    Porcentaje
    Porcentaje
    P

    S

    0.040

    0.040

    0.050

    0.050

    Las desviaciones máximas admisibles en los análisis de comprobación a partir de los límites especificados para el azufre y fósforo en los análisis de coladas será + 0,005 por 100.

  3. Tratamiento térmico.

    El fabricante de los botellones certificará que éstos han experimentado un tratamiento térmico y deberá indicar en el certificado el proceso de tratamiento térmico aplicado.

    Si el grado de enfriamiento del medio es superior al 80 por 100 del agua a 20 °C sin aditivos, cada botellón debe ser sometido a un método de ensayo no destructivo.

    Después del tratamiento térmico final, el fabricante realizará un ensayo de dureza en todos y cada uno de los botellones.

6. Diseño.

  1. Condiciones generales.

    El cálculo de espesor de las partes sometidas a presión en los botellones se realizará en función de la tensión de diseño f.

    El valor del límite elástico se limitará a un máximo de:

    1,3 f 

    para los botellones al C y C-Mn templados y revenidos.

    2,1 f 

    para los botellones al Cr-Mo y otros aceros aleados que sean templados y revenidos.

    La presión interna para la cual se deben calcular los botellones será la presión máxima de servicio (p).

  2. Cálculo de la envolvente cilíndrica.

    El espesor mínimo de la envolvente cilíndrica se calculará mediante la fórmula:

    e = (p x D) / [(200 f x z) + p]

    siendo,

    f = Tensión de diseño igual a:

    f = (Z1 x R20) / 2,4

    de donde:

    z = 

    Coeficiente igual a 1 para envolventes cilíndricas, sin soldadura y comprendido entre 0,5 a 1 para envolventes cilíndricas soldadas.

    Z1

    Coeficiente igual a 1 para recipientes sin soldadura o con soldadura de sellado de cierres roscados y comprendidos entre 0,8 y 1 para recipientes soldados.

    En ningún caso el espesor mínimo calculado con esta fórmula podrá ser inferior a 5 milímetros.

  3. Cálculo de las envolventes esféricas (fondos).

    1. Para fondos cerrados íntegramente por forjado, estampación o similar.

      El espesor mínimo de las envolventes esféricas (fondos), medido en su centro, no será inferior a dos veces la resultante de aplicar la fórmula siguiente:

      e = (p x D) / [(400 f x z) + 0,8 p]

      siendo: f, Z1 y z los mismos valores enunciados en el punto 6.2.

    2. Para fondos cerrados por procedimientos mecánicos, o mediante tapones roscados, sellados por soldadura.

      El espesor mínimo de la envolvente esférica conformada partiendo de forjado o estampado del material base del cuerpo cilíndrico no será inferior al resultante de aplicar la fórmula siguiente:

      e = (p x D) / [(400 f x z) + 0,8 p]

      El espesor del cierre por procedimientos mecánicos o tapón roscado y sellado por soldadura no será inferior a tres veces el espesor mínimo del cuerpo cilíndrico.

7. Construcción y ejecución.

  1. General.

    Cada botellón se examinará antes de proceder a la operación de cierre, a fin de comprobar el espesor y la posible existencia de defectos en las superficies interior o exterior. El espesor en cualquier punto no será inferior al mínimo especificado.

    La falta de redondez (ovalación) de la envolvente cilíndrica estará limitada a un valor tal que la diferencia entre el diámetro exterior máximo y mínimo en una misma sección transversal no exceda del 2 por 100 de la media de ambos.

    Las válvulas se protegerán de los golpes en forma efectiva por el diseño de la envolvente (un saliente protector) o por medio de una fuerte caperuza roscada o ajustada en una forma que ofrezca idéntica seguridad.

    Cuando los recipientes se destinen a su transporte en jaulas, o bastidores, no será necesario aplicar sistema de protección de las válvulas.

  2. Botellones construidos con envolventes cilíndricas sin soldadura y elementos de cierre reforzados con soldadura.

    Para realizar las soldaduras de los elementos de cierre, tendrán que cumplirse previamente los requerimientos del punto 7.4.

  3. Botellones soldados.

    Este tipo de botellones serán construidos en conformidad con los puntos 7.5 y 7.6.

  4. Calificación de las soldaduras.

    Antes de proceder a la construcción de un botellón de un tipo dado, el fabricante deberá obtener una calificación de sus métodos de soldadura, en relación con la norma a seguir para la fabricación de botellones.

    En caso de soldadura manual, el soldador deberá estar provisto de un certificado de calificación extendido por el CENIM (Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas), una Entidad colaboradora facultada para la aplicación del Reglamento de Aparatos a Presión o por otros laboratorios reconocidos para este fin por el Ministerio de Industria y Energía.

    Las calificaciones deben registrarse y conservarse.

    Los ensayos de calificación de métodos deben ser representativos de las soldaduras realizadas en la fabricación del botellón.

    El fabricante tendrá un técnico en soldadura, que deberá haber aprobado su competencia en los ensayos de calificación relativos a los tipos de trabajo y métodos considerados.

    Se precisará una nueva calificación del proceso y personal, si se modifica alguna de las variables incluidas en la norma de calificación.

  5. Virolas y fondos.

    La chapa de la parte cilíndrica y las partes embutidas deberán tener un buen acabado de taller y estar exentas de defectos graves.

  6. Soldaduras.

    1. Generalidades.

      La parte cilíndrica de los fondos debe tener una altura h al menos igual a cuatro veces el espesor, para evitar que las uniones soldadas estén situadas en la proximidad de la parte curva.

      Las soldaduras en ángulo no deberán recubrir las soldaduras a tope y deben estar separadas por una longitud no inferior a 10 milímetros.

    2. Soldadura de las partes bajo presión.

      La soldadura de las partes bajo presión debe realizarse a tope, de forma tal que después de la soldadura la desalineación (figura 4a, 4g, 4l y 4k) no sobrepase 1/5 del espesor de la chapa de la parte cilíndrica.

    3. Soldadura de las partes no sometidas a presión.

      Los pies, asas y anillos de protección se soldarán mediante soldadura en ángulo, estando constituida la superficie de contacto con la parte cilíndrica por una sección de la pieza soldada.

      Las placas eventuales de señalización deben soldarse a la parte cilíndrica a lo largo de todo su perímetro. La placa debe estar perforada en un punto para permitir la salida del aire durante el tratamiento térmico. El agujero se tapará posteriormente con plomo.

    4. Métodos de soldadura y modo operativo.

      Las piezas a ensamblar deben tener medidas uniformes y formas regulares para permitir un buen acople y una posición satisfactoria. Antes de proceder a soldar deben limpiarse los bordes para eliminar la grasa, aceite, óxido, etc.

      Las soldaduras a tope deben realizarse sobre soporte:

      1. Uniones bordoneadas para soldaduras circulares (figura 4k).

      2. Soportes no permanentes para las soldaduras circulares de collarín (figura 4a) y para las soldaduras longitudinales de la parte esférica (figura 4g), de forma que pueda realizarse un examen visual de las dos caras.

      Los métodos y modos operativos usados deben proporcionar soldaduras con un acabado liso y regular, sin cráteres, sobre espesores o mordeduras.

      El exceso de metal en las soldaduras a tope no debe pasar de un cuarto de la anchura de la soldadura. Para las soldaduras circulares se admite una tolerancia mayor. Los extremos de los cordones de soldadura no deben tener cráteres.

      Las soldaduras en ángulos deben tener un acabado liso y regular, con los extremos exentos de cráteres.

      El conjunto de las superficies de las distintas partes soldadas deben presentar un acoplamiento progresivo sin deformaciones aparentes.

    5. Examen visual.

      El interior de las partes bajo presión de todos los botellones deberá examinarse en cada etapa de la fabricación, y el exterior, una vez realizada la unión, para comprobar que el botellón está exento de defectos superficiales y de soldaduras que puedan afectar a la seguridad de empleo del botellón. Esta verificación deberá realizarse con anterioridad a los ensayos de protección.

8. Ensayos de recepción.

  1. Condiciones generales.

    1. Botellones construidos en conformidad con el punto 7.2.

      Todos los ensayos de comprobación de la calidad del material de los botellones se realizarán sobre testigos del mismo diámetro, pero de longitud inferior (dos metros, aproximadamente), que procedan de la misma colada e igual tratamiento térmico.

      Con cada lote de 101 botellones o menos se procesará un testigo de material de análisis semejante y se someterá a idéntico tratamiento térmico, a fin de preparar las probetas para todos los ensayos necesarios.

      En cada testigo destinado a ensayo se realizará un ensayo de tracción en dirección longitudinal y cuatro ensayos de curvado en dirección circunferencial.

    2. Botellones soldados.

      1. Todos los ensayos de comprobación de la calidad del material de los botellones se realizarán con muestras de material de botellones terminados.

        Salvo que se indique en esta norma, todos los ensayos mecánicos se realizarán de acuerdo con la normas UNE existentes.

        En cada lote de 101 botellones o menos fabricados a partir de material de análisis semejante y sometido a idéntico tratamiento térmico, se seleccionará un botellón para ensayo, a fin de preparar las probetas para todos los ensayos necesarios.

      2. Probeta de ensayo tomado de la chapa base.

        De la parte cilíndrica del botellón se corta una probeta de tracción en el sentido longitudinal y dos probetas de plegado, una para plegado circunferencial y otra para el plegado longitudinal.

        Si la longitud de la parte cilíndrica no permite la obtención de probetas, se tomarán una probeta de plegado y otra de tracción del fondo bombeado (figura 3a).

        En el caso de botellones de tres piezas, se tomarán una probeta de tracción en dirección longitudinal y dos probetas de plegado (una en sentido longitudinal y otra en sentido circunferencial) de la parte central, y otras dos probetas, una de tracción y otra de plegado, de uno de los fondos bombeados (figura 3b).

      3. Probeta de ensayo de las soldaduras.

        Para los botellones de dos piezas se obtendrá una probeta de tracción, una de plegado exterior y otra de plegado interior (figura 3a).

        Para los botellones de tres piezas se obtendrá una probeta de tracción, una de plegado interior, otra de plegado exterior sobre la soldadura longitudinal y otras tres probetas sobre la soldadura circunferencial.

        Cada ensayo de tracción o plegado se realizará en dirección perpendicular a la soldadura. Las caras internas y externas de la soldadura deberán mecanizarse hasta enrasar la superficie de la chapa.

        Las probetas que no sean suficientemente planas deberán aplanarse en frío.

        Todo corte de soldadura realizado sobre las probetas citadas deben tener una estructura sana.

  2. Ensayo de presión.

    Cuando exista la evidencia de que un lote de botellones presentado a recepción cumple con las condiciones exigidas en esta norma, se someterán todos los botellones del lote a una prueba hidrostática.

    La prueba hidrostática se realizará según el procedimiento siguiente:

    Se observará que la presión hidrostática en el botellón se eleva gradualmente hasta que se alcanza la presión de prueba Ph. El botellón se mantendrá a dicha presión el tiempo necesario para averiguar que no existe tendencia a disminuir y que la estanqueidad está garantizada. Dicho tiempo será, como mínimo, de treinta segundos.

  3. Ensayo de tracción.

    El ensayo de tracción se realizará de acuerdo con la norma UNE 7.262, «Ensayo de tracción para productos de acero». sustituido por por la Orden de 11 de Julio de 1983 por: UNE 36.401-81.-«Ensayos de tracción a temperatura ambiente de productos de acero.», sobre una probeta que posea las siguientes características:

    1. Estará de acuerdo con la figura 1a y poseerá una longitud calibrada Lo = 5,65 (So)1/2 cuando su espesor de pared no sea inferior a 5 milímetros.

      Sustituido por la Orden de 11 de Julio de 1983 por:

      Estará de acuerdo con la figura 1 (a) y poseerá una longitud calibrada L0 = 5,65(S0)1/2 cuando su espesor de pared no sea inferior a 5 milímetros, y de acuerdo con la 1 (b), cuando su espesor sea superior a 5 milímetros.

      Ambas caras de la probeta, que representan las superficies interna y externa del botellón, se dejarán sin mecanizar.

      El alargamiento en tanto por ciento no será inferior a los valores indicados a continuación:

      1. Para botellones fabricados con Ph £ 100 kg/cm2 y con espesor de pared no inferior a 5 milímetros.

        A = 2.500/2,2 Rm, con un mínimo absoluto del 14%.

      2. Para botellones fabricados con Ph > 100 kg/cm2 y con un espesor de pared no inferior a 5 milímetros.

        A = 2.500/2,2 Rm, Con un mínimo absoluto del 12%.

  4. Ensayo de doblado.

    El ensayo de doblado se realizará de acuerdo con la norma UNE 7.292, «Ensayo de doblado simple de productos de acero», en probetas obtenidas al cortar un anillo de 25 milímetros de anchura en cuatro partes de igual longitud. Cada tira así obtenida se mecanizará sólo en los bordes.

    La tira no deberá agrietarse cuando se doble hacia el interior al rededor de una plantilla, hasta que los bordes interiores queden separados a una distancia no superior al diámetro de la plantilla (véase figura 2).

    El diámetro de la plantilla (o mandril) se establecerá en función de la resistencia a la tracción del material a ensayar por medio de la tabla indicada a continuación, que da la relación entre la resistencia a la tracción real del material y del cociente (n) del diámetro del mandril dividido por el espesor de la probeta.

    Resistencia real a la tracción del material en kg/mm2
    Valor de n.

    Hasta 44 inclusive

    Más de 44 hasta 52

    Más de 52 hasta 60

    Más de 60 hasta 70

    Más de 70 hasta 80

    Más de 80 hasta 90

    Más de 90 

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

9. Marcado.

  1. Generalidades.

    Cada botellón llevará, en caracteres visibles y duraderos, las inscripciones que se indican en este apartado.

    Dichas inscripciones irán en la ojiva del botellón o en el collarín, que se fijará al botellón.

  2. Marcas generales.

  3. Marcas complementarias.

    Los botellones para contener gases comprimidos llevarán, además de las marcas generales del apartado 9.2, las siguientes:

    Los botellones para contener gases licuados y amoníaco disuelto en agua llevarán, además de las marcas generales del apartado 9.2, las siguientes:

    Las marcas de identificación anteriormente indicadas se estamparán en la ojiva del recipiente, en una parte reforzada del mismo o en el collarín.

    Los troqueles usados para el marcado serán de pequeño radio en los cambios de sección del troquel, a fin de evitar la formación de bordes agudos en las marcas estampadas.

Figura 1 Probeta para el ensayo de tracción

Figura 1a - Probeta para "e" £ 5 mm

Figura 1b - Probeta para "e" > 5mm y cuando la probeta indicada en 1a no puede obtenerse

Figura 2 - Ilustración de la prueba de doblado

Figura 3a Probetas para botellas de dos piezas

Modifcado por Orden de 11 de julio de 1983

Figura 3b Probetas para botellas de tres piezas

Figura 4 - soldaduras aceptables y no aceptables

© INSHT. Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo

 

Búsqueda personalizada

 

 
 

Aviso legal

dmoz

Este sitio web está compuesto en su totalidad por electrones reciclados