Inspección de recipientes a presión: Cumplimiento normativo y tecnologías innovadoras

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Autor: Inspector, José G. López M, 16 septiembre 2023.

Introducción

La inspección de recipientes a presión es una parte esencial de la industria que desempeña un papel crítico en la seguridad y el rendimiento de los equipos industriales. Estos recipientes se encuentran en una variedad de entornos, desde plantas químicas y refinerías hasta centrales eléctricas y aplicaciones de procesamiento. Su función es contener fluidos o gases bajo presión, lo que los convierte en componentes vitales para la operación segura y eficiente de las instalaciones industriales.

Para garantizar que estos recipientes funcionen de manera segura y cumplan con los estándares normativos establecidos, es fundamental llevar a cabo inspecciones periódicas y rigurosas. Estas inspecciones buscan identificar posibles defectos, daños o desgastes que puedan comprometer la integridad de los recipientes y, en última instancia, la seguridad de los trabajadores y el medio ambiente.

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Sin embargo, el proceso de inspección de recipientes a presión no es estático; está en constante evolución para adaptarse a las cambiantes demandas de la industria y las innovaciones tecnológicas. La necesidad de cumplir con las normativas de seguridad y la búsqueda de la eficiencia operativa impulsan el desarrollo y la adopción de nuevas tecnologías y enfoques de inspección. Desde técnicas avanzadas de inspección no destructiva hasta la aplicación de análisis de datos y aprendizaje automático, el campo de la inspección de recipientes a presión está en una fase emocionante de transformación.

Este artículo se disertará sobre la inspección de recipientes a presión, abordando tanto el cumplimiento normativo como las tecnologías innovadoras que están impulsando mejoras significativas en la seguridad, eficiencia y la confiabilidad de estos componentes críticos en la industria. Se realizará una breve exposición sobre como las innovaciones están moldeando el futuro de la inspección de recipientes a presión y permitiendo un enfoque más proactivo y efectivo en la gestión de la integridad de estos equipos esenciales.

¿Qué es un recipiente a presión?

Son contenedores diseñados para contener vapores, líquidos o gases a una presión específica (Figura 1), Estos recipientes son peligrosos y para ayudar a mitigar los peligros que representan, casi todos los países del mundo tienen leyes sobre cómo se diseñan, construyen y operan.

Inspección de recipientes a presión
Figura 1. Recipiente a presión cilindrico industrial.

Además de los requisitos reglamentarios generales para los recipientes a presión, cada recipiente a presión individual tiene limitaciones operativas específicas, denominadas “presión y temperatura de diseño”.  Si un recipiente a presión se opera más allá de la presión o temperatura para la que fue diseñado, el resultado podría ser una falla catastrófica de la unidad. En el peor de los casos, operar fuera de las condiciones de diseño podría provocar incendios, fugas de gases venenosos o incluso explosiones, todo lo cual podría representar un peligro extremo en el área circundante.

Consideraciones normativas importantes que rigen los recipientes a presión

1. Cumplimiento de las normas de seguridad

La evaluación de los recipientes a presión resulta imperativa para asegurar el acatamiento de las normativas y regulaciones de seguridad, como el renombrado Código de Calderas y Recipientes a Presión de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME).

Mediante inspecciones exhaustivas llevadas a cabo tanto durante la instalación inicial como en intervalos regulares a lo largo de la vida útil del equipo, se verifica que este opere con total seguridad y que no se hayan presentado daños inaceptables durante su transporte o su utilización.

2. Normativas en la aplicación de los Ensayos No Destructivos

La inspección de recipientes a presión ayuda a las empresas a cumplir con las obligaciones legales y al mismo tiempo fomenta una cultura de calidad y seguridad. Las inspecciones suelen implicar técnicas de Pruebas No Destructivas, como pruebas ultrasónicas, pruebas radiográficas e inspecciones visuales.

Generalmente, los recipientes a presión están sujetos a inspecciones periódicas para garantizar su seguridad e integridad. Estas inspecciones se realizan a intervalos específicos según los estándares y pautas de la industria.

Los métodos END se emplean para evaluar el estado del recipiente sin necesidad de desmontaje ni pruebas destructivas, de acuerdo con los estándares de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME). Es importante señalar que se recomienda consultar los códigos y normas pertinentes, para conocer los intervalos de inspección específicos para diferentes tipos de recipientes a presión. Esto garantizará que las inspecciones se realicen de manera adecuada y cumplan con los estándares de seguridad establecidos.

La inspección de recipientes a presión es un requisito previo a su puesta en servicio, así como durante cualquier reparación o alteración importante. Además, se requiere llevar a cabo inspecciones externas cada 5 años e inspecciones internas cada 10 años siguiendo los estándares establecidos por el American Petroleum Institute (API) 510.

3. Cumplimiento de las normativas de salud y seguridad ocupacional

La inspección de los recipientes a presión se realiza en conformidad con diversas normativas, incluyendo aquellas establecidas por la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA). Estas normativas imponen la obligación de someter los contenedores a presión a procesos de inspección y mantenimiento, con el propósito de asegurar el funcionamiento seguro de estos equipos y prevenir la ocurrencia de incidentes y lesiones.

La inspección de recipientes a presión es parte integral de los procesos industriales modernos, ya que permite almacenar y transportar sustancias a alta presión con seguridad. Sus diversas aplicaciones y su papel fundamental en diversas industrias subrayan la necesidad de un diseño, fabricación y mantenimiento adecuados.

Al cumplir con los estándares de seguridad y adoptar innovaciones tecnológicas, podemos garantizar la utilización continua, segura y eficiente de estos recipientes. La inspección de recipientes a presión y el mantenimiento periódico son necesarios para detectar y abordar problemas potenciales antes de que provoquen fallas. Esta práctica extiende la vida útil de los recipientes a presión y garantiza su rendimiento confiable.

Importancia de la inspección de recipientes a presión

Estos equipos son una parte integral de diversas industrias y desempeñan un papel fundamental en procesos que implican contener líquidos, gases y vapores a alta presión. Estos recipientes se utilizan en diversas aplicaciones, desde la producción de energía hasta la fabricación de productos químicos. Sin embargo, garantizar la seguridad y la integridad de los recipientes a presión es de suma importancia debido a los riesgos potenciales asociados con accidentes, fugas y fallas catastróficas.

Prevención de accidentes y fallas catastróficas

La periódica inspección de recipientes a presión es vital para identificar cualquier signo de corrosión, fatiga del material o debilidad estructural que pueda comprometer su integridad. Estos problemas pueden provocar accidentes, fugas e incluso fallos catastróficos, poniendo en peligro vidas humanas, provocando daños medioambientales e interrumpiendo las operaciones.

A continuación, se presentan algunos problemas de seguridad y ejemplos de fallas catastróficas de recipientes a presión incluyen:

1. Sobrepresión: cuando un recipiente a presión está expuesto a presiones más allá de sus límites de diseño, puede provocar una falla por sobrepresión. El recipiente puede romperse, provocando una liberación potencialmente peligrosa del fluido o gas almacenado.

2. Corrosión: La corrosión externa por factores ambientales o la corrosión interna debida al producto almacenado pueden provocar el adelgazamiento de las paredes del recipiente y aumentar el riesgo de falla.

3. Fatiga: Los ciclos repetidos de variación de presión pueden provocar fallas por fatiga en los recipientes a presión. Esto es común en equipos sometidos a frecuentes arranques, paradas y fluctuaciones de temperatura.

4. Defectos de soldadura: Las malas prácticas de soldadura o los defectos en las soldaduras pueden comprometer la integridad de los recipientes a presión, provocando fallas en las uniones soldadas.

5. Fractura frágil: la exposición a bajas temperaturas puede hacer que algunos materiales sean más susceptibles a la fractura frágil. Los impactos repentinos o los cambios rápidos de temperatura pueden desencadenar este tipo de falla.

6. Defectos de materiales: La calidad inadecuada del material o los defectos en el proceso de fabricación pueden provocar que los recipientes a presión tengan puntos débiles que sean propensos a fallar.

Avances tecnológicos en el mantenimiento e inspección de recipientes a presión

Las tecnologías innovadoras, como los drones, ayudan con las inspecciones al proporcionar una forma más segura, eficiente y rentable de inspeccionar los recipientes a presión. Las principales empresas energéticas utilizan técnicas de mitigación ambiental para permitir el acceso de drones a espacios que de otro modo estarían restringidos a equipos intrínsecamente seguros.

El uso de drones para recopilar datos visuales1 dentro de un recipiente a presión mejora la seguridad general de las personas involucradas en el proceso de inspección (Figura 2). Los inspectores no tienen que ingresar al espacio confinado, lo que puede ser riesgoso, y pueden [G2] controlar el dron de forma remota fuera de la estructura, evitando el riesgo de lesiones.

inspección de recipientes a presión
Figura 2. soluciones robóticas prácticas para la inspección de recipientes a presión1

Los avances tecnológicos en el mantenimiento periódico e inspección de recipientes a presión han revolucionado por completo la forma en que la industria aborda la seguridad y el rendimiento de estos componentes críticos. En un mundo donde la seguridad y la eficiencia operativa son prioridades fundamentales, la capacidad de realizar inspecciones precisas y efectivas es esencial para prevenir fallas catastróficas y garantizar la integridad de los equipos.

La introducción de robots y vehículos autónomos equipados con sistemas de inspección avanzados ha llevado la automatización a nuevas alturas. Estos dispositivos pueden acceder a áreas de difícil acceso y realizar inspecciones detalladas de manera eficiente y segura, reduciendo significativamente los tiempos de inactividad y los costos operativos.

Además, la analítica de datos y el aprendizaje automático están transformando la forma en que se interpretan y gestionan los resultados de las inspecciones2. Los algoritmos avanzados pueden identificar patrones y anomalías en grandes conjuntos de datos, lo que permite prever posibles problemas y programar intervenciones de mantenimiento de manera proactiva.

Los avances tecnológicos en el mantenimiento e inspección de recipientes a presión están impulsando la industria hacia un futuro más seguro y eficiente. Estas innovaciones no solo mejoran la confiabilidad y la seguridad de los equipos, sino que también reducen los costos operativos y aumentan la capacidad de anticipar y prevenir problemas antes de que se conviertan en crisis. La inversión en estas tecnologías representa un paso adelante hacia un panorama industrial más avanzado y sostenible.

En el campo de la inspección de recipientes a presión, se han implementado avances tecnológicos significativos, entre los cuales se destaca la adopción generalizada de tecnologías de inspección no destructiva (END) de vanguardia. Estas técnicas permiten evaluar los activos industriales sin comprometer la integridad física, minimizando los riesgos asociados con las inspecciones tradicionales que requerían desmontaje y pruebas destructivas.

Algunas de las técnicas de END con avances tecnológicos notables incluyen el uso de Ultrasonido avanzado para detectar defectos internos y evaluar la espesura de las paredes, la Radiografía Digital que mejora la detección de defectos y la precisión en la evaluación, la inspección por Corrientes Inducidas que evalúa la integridad de las superficies metálicas, la Termografía Infrarroja para identificar cambios de temperatura que pueden indicar problemas y el Ensayo por Partículas Magnéticas con partículas avanzadas y sistemas de detección más sensibles.

Estas técnicas avanzadas contribuyen significativamente a la seguridad y eficiencia en las inspecciones de recipientes a presión, asegurando evaluaciones precisas sin requerir desmontaje ni pruebas destructivas, de acuerdo con los estándares y códigos pertinentes.

El futuro de las inspecciones de recipientes a presión

El futuro de las inspecciones de recipientes a presión se encuentra en constante evolución a medida que avanzan las tecnologías de inspección y la industria busca mejorar sus operaciones. En un entorno industrial cada vez más exigente y con la creciente demanda de energía, mantener equipos y sistemas a presión en condiciones óptimas se ha convertido en una prioridad fundamental.

Sin embargo, la forma en que se realizan estas inspecciones está experimentando cambios significativos. Desde la automatización de procesos hasta la aplicación de técnicas avanzadas de detección, la industria está adoptando enfoques innovadores para asegurar que las inspecciones sean eficientes. Además, se están explorando soluciones basadas en datos y análisis en tiempo real para prever y prevenir posibles fallas antes de que ocurran, lo que promete reducir los costos.

Conclusión

Sus múltiples aplicaciones y su papel fundamental en diversas industrias subrayan la necesidad de un diseño, fabricación y mantenimiento adecuados. Realizar una inspección de envases a presión utilizando técnicas de END es un proceso meticuloso que exige experiencia y un enfoque estructurado. Al cumplir con los estándares y adoptar innovaciones tecnológicas, podemos garantizar la utilización continua, de los recipientes a presión.

Referencias

  1. Dron inspeccionando flyability.com/casestudies/ Pressure-vessel
  2. https://www.screeningeagle.com/es/inspection/inspecci%C3%B3n-datos-entrevista-con-marcel-poser

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