Obtenga un presupuesto a medida para cabezales de recipientes a presión, esferas inoxidables o cuencos para hogueras. Nuestros ingenieros revisan sus planos, materiales, normas y cantidades para ofrecerle precios y opciones de entrega precisos.
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Esto lo aprendí por las malas... bueno, no yo personalmente, sino un fabricante amigo mío que pensaba que podía “echar un ojo” a una cabeza torisférica para ahorrarse unos dólares en material de plancha. Spoiler alert: su inspector externo rechazó todo el lote. Le costó dos semanas y un cliente.
Entonces, ¿qué hace que un cabeza torisférica ¿cumplen realmente el código ASME? No es magia, eso está claro. Se trata de una mezcla de matemáticas, geometría y décadas de conocimientos de ingeniería recogidos en la Sección VIII, División 1 de ASME, la guía de referencia para el diseño de recipientes a presión en Norteamérica y muchas otras partes del mundo. ¿El secreto? Las curvas.
A cabeza torisférica no es una simple cúpula con una curva. Tiene que cumplir dos radios muy concretos para poder considerarse un cabezal embridado y abombado (F&D) ASME. En primer lugar, el radio de la corona (el plato grande y poco profundo del centro) debe ser igual al diámetro exterior (DE) del recipiente. En segundo lugar, el radio del nudillo (la curva cerrada donde la culata se une al cilindro) debe ser al menos 6% del diámetro exterior. Y, lo que es más importante, nunca debe ser inferior a tres veces el grosor de la culata.
¿Por qué es tan importante el 6%? Porque todo lo que no sea eso puede hacer que la tensión se dispare como una loca en el nudillo bajo presión. Piénsalo así: imagina que doblas un clip. Si se dobla suavemente, puede soportar la fuerza sin problemas. Pero si la curvatura es pronunciada, el clip se rompe rápidamente. El mismo principio se aplica al nudillo de una cabeza torisférica.
Estas directrices no son meras recomendaciones, son requisitos obligatorios. Existen porque recipientes a presión reales han explotado cuando los diseñadores los ignoraron. No hay lugar para conjeturas cuando se trata de estos componentes.
Una vez que se ha dado con la forma correcta, ASME proporciona una fórmula en UG-32(f) para calcular el espesor mínimo requerido basándose en la presión interna, los límites de tensión del material, el diámetro del recipiente y los radios específicos que acabamos de comentar. Pero aquí está el truco: si la cabeza no coincide con la geometría prescrita, la fórmula ya no se aplica. En su lugar, se recurre al análisis de elementos finitos (FEA), lo que implica un software caro, analistas certificados y semanas de validación, algo que no es lo ideal para un pequeño taller que fabrica un recipiente de vapor para un tostador de café.
Cuando vea la etiqueta “Torisférico según ASME UG-32(f)” o “Cabezal ASME F&D” en un dibujo, no se trata sólo de una táctica de marketing. Significa que la geometría se ha diseñado para que coincida con las proporciones prescritas por el código, el espesor se ha calculado utilizando el método aprobado y, si todo el recipiente cumple los requisitos, puede incluso llevar el sello con el símbolo “U” de ASME. Ese sello es su póliza de seguro, literalmente. Sin él, las compañías de seguros y los organismos reguladores no tocarán el recipiente.
Al fin y al cabo, los cabezales toriesféricos son populares no porque sean los más resistentes (ese título pertenece a los cabezales semiesféricos), sino porque ofrecen un equilibrio inteligente entre seguridad, coste y cumplimiento de la normativa para una amplia gama de aplicaciones industriales, desde depósitos de procesamiento de alimentos hasta reactores químicos.
Pero -y esto es crucial- sólo ofrecen ese equilibrio cuando se construyen según las especificaciones. En los recipientes a presión, “lo suficientemente cerca” no es suficiente. Cuando algo falla, la gente puede resultar herida.
Así que, la próxima vez que revise un presupuesto o un dibujo de un cabezal toriesférico, no se limite a asentir con el término “toriesférico”. Pregúntese: ¿Es ASME F&D? ¿Cumple UG-32(f)?
