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Recipientes sujetos a presión

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by

Juan Pedro Rodríguez Pérez

on 8 October 2014

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Recipientes sujetos a presión
Recipientes a presión
Son estructuras cerradas que contienen líquidos y gases a presión muchas veces superiores a la atmósfera terrestre. Que puede ser de fuentes externas o aplicando calor desde una fuente directa. Algunos ejemplos de estos casos se pueden observar en tanques, tubos y cabinas de aviones comerciales.
Tipos de recipientes
Los diferentes tipos de recipientes a presión que existen, se clasifican de la siguiente manera:

Por su uso: Se clasifican en Recipientes de Almacenamiento y Recipientes de Proceso.

Por su forma: Se clasifican en Recipientes Cilíndricos y Recipientes Esféricos, los Cilíndricos a su vez se clasifican en Horizontales y Verticales.

Recipientes de Almacenamiento.
Sirven únicamente para almacenar fluidos a presión, y de acuerdo con su servicio son conocidos como tanques de almacenamiento, tanques de día, tanques acumuladores, etc.
Recipientes de proceso
Estos son de múltiples y muy variados usos, entre ellos podemos citar los cambiadores de calor, reactores, torres fraccionadora, torres de destilación, etc.
Recipiente cilíndricos
Estos pueden ser horizontales o verticales, y pueden tener, en algunos casos, chaquetas para incrementar o decrecer la temperatura de los fluidos según el caso.
Recipientes
esféricos
Es aquel que por su forma constituye la manera ideal de un recipiente para resistir presiones internas.



Tipos de Aceros
ACEROS AL CARBON
ACEROS DE BAJA ALEACIÓN
ACEROS DE ALTA ALEACIÓN
MATERIALES NO FERROSOS

Principales componentes de un compresor
Acero dulce:
El porcentaje de carbono es de 0,25%, tiene una resistencia
mecánica de 48-55 kg/mm2 y una dureza de 135-160 HB.
Acero semidulce:
El porcentaje de carbono es de 0,35%. Tiene una
resistencia mecánica de 55-62 kg/mm2 y una dureza de 150-170 HB.
Templado alcanza una dureza de 215-245 HB.
Acero semiduro:
El porcentaje de carbono es de 0,45%. Tiene una
resistencia mecánica de 62-70 kg/mm2 y una dureza de 280 HB.
Acero duro:
El porcentaje de carbono es de 0,55%. Tiene una
resistencia mecánica de 70-75 kg/mm2, y una dureza de 200-220 HB.
Los aceros de baja aleación con contenidos de carbono hasta 0,22% no presentan dificultad alguna para la soldadura. Por el contrario un contenido mayor de C puede dar lugar a endurecimiento en la zona del metal base afectada por el calor y como consecuencia a su fragilización. También se considera q tenga menos del 5% de cualquier otro materia.
Materiales con más del 5% de presencia de otros metales .Entre ellos estan los aceros inoxidables y algunos otros que gracias a su aleación puden soportar altas temperaturas.
El propósito de utilizar este tipo de materiales es con el fin de manejar sustancias con alto poder corrosivo para facilitar la limpieza en recipientes que procesan alimentos y proveen tenacidad en la entalla en servicios a baja temperatura.


Funcionamiento de un compresor
Los cilindros neumáticos, los actuadores de giro y los motores de aire suministran la fuerza y el movimiento a la mayoría de los control neumático para sujetar, mover, formar y procesar el material.
Para accionar y controlar estos actuadores, se requieren otros componentes neumáticos, por ejemplo unidades de acondicionamiento de aire para preparar el aire comprimido y válvulas para controlar la presión, el caudal y el sentido del movimiento de los actuadores.

Sistema de producción de aire
1.-Compresor: El aire tomado a presión atmosférica se comprime y entrega a presión más elevada al sistema neumático. Se transforma así la energía mecánica en energía neumática.

2.-Motor eléctrico: Suministra la energía mecánica al compresor, transforma la energía eléctrica en energía mecánica.

3.-Presostato: Controla el motor eléctrico detectando la presión en el depósito. Se regula a la presión máxima a la que desconecta el motor y a la presión mínima a la que vuelve a arrancar el motor.

4.-Válvula anti-retorno: Deja el aire comprimido del compresor al depósito e impide su retorno cuando el compresor está parado.

5.-Depósito Almacena el aire comprimido: Su tamaño está definido por la capacidad del compresor. Cuanto más grande sea su volumen, más largos son los intervalos entre los funcionamientos del compresor.

6.-Manómetro: Indica la presión del depósito.

7.-Purga automática: Purga toda el agua que se condensa en el depósito sin necesidad de supervisión.

8.-Válvula de seguridad: Expulsa el aire comprimido si la presión en el depósito sube encima de la presión permitida.

9.-Secador de aire refrigerado: Enfría el aire comprimido hasta pocos grados por encima del punto de congelación y condensa la mayor parte de la humedad del aire, lo que evita tener agua en el resto del sistema.

10.-Filtro de línea: Al encontrarse en la tubería principal, este filtro debe tener una caída de presión mínima y la capacidad de eliminar el aceite lubricante en suspensión, sirve para mantener la línea libre de polvo, agua y aceite.
Sistema de consumo de aire.
1.-Purga del aire: Para el consumo, el aire es tomado de la parte superior de la tubería para permitir que la condensación ocasional permanezca en la tubería principal; cuando alcanza un punto bajo, una salida de agua desde la parte inferior de la tubería irá a una purga automática eliminando así el condensado.

2.-Purga automática: Cada tubo descendiente debe de tener una purga en su extremo inferior. El método más eficaz es una purga automática pie impide que el agua se quede en el tubo en el caso en que se descuide la purga manual.
3.-Unidad de acondicionamiento del aire: Acondiciona el aire comprimido para suministrar aire limpio a una presión óptima y ocasionalmente añade lubricante para alargar la duración de los componentes del sistema neumático que necesitan lubricación.

4.-Válvula direccional: Proporciona presión y pone a escape alternativamente las dos conexiones del cilindro para controlar la dirección del movimiento.

5.-Actuador: Transforma la energía potencial del aire comprimido en trabajo mecánico. En la figura se ilustra un cilindro lineal. pero puede ser también un actuador de giro o una herramienta neumática, etc.

6.-Controladores de velocidad: Permiten una regulación fácil y continua de la velocidad de movimiento del actuador.
Riesgos asociados a los compresores
Explosiones:

Falta de resistencia del material.
Exceso de presión
Por descarga electrostática

Incendios:
Corto circuito
Inflamación de combustible.
Exceso de temperatura del aire comprimido con o sin aceite como refrigerante

Golpes contra objetos
Presencia de obstáculos
Inadecuada iluminación
Atrapamiento
Presencia de órganos móviles
Contacto eléctrico directo e indirecto.

Acometida
Tierra física
Preparación de los manuales de seguridad e higiene
Finalidad: Establecer los lineamientos de seguridad para el adecuado funcionamiento de estos equipos salva guardando la integridad de los trabajadores personal en general individuos ajenos a la compañía.
La NOM-020-STPS-2011, en su punto 7 (Condiciones mínimas de seguridad de los equipos) Requiere al patrón la elaboración de Procedimientos impresos en idioma español, que incluyan al menos las medidas de seguridad y los datos e información documental, ya sea por equipo o de aplicación común siguiente:

Operación
Mantenimiento
Revisión
NOM-020-STPS-2011
El arranque y paro seguro
La atención de emergencias
Capacitación y adiestramiento
Uso de equipos de medición
Limites seguros de valoración y transitorios
Manejo de bitácoras y registros
Manejo de bases de datos de la información antes citada

Periodicidad
Capacitación y adiestramiento
Uso de instrumentos de medición
Implementación de medidas de seguridad
El registro y su conservación de la información
Requisitos de seguridad (acceso de equipos)
Frecuencia de las revisiones
Capacitación y adiestramiento
Manejo de equipo de medición
Reportes de las revisiones
Conservación de la información


Dispone que los RSP, RC y GV o C, instalados, se clasifiquen en categorías, con base en: el tipo de fluido que contengan, los volúmenes que manejen y las presiones a las que se encuentren calibrados sus dispositivos de seguridad.
Cambios significativos en la norma.
Obliga a contar con un listado de todos los RSP, RC y GV o C, instalados.

 Prevé elaborar y aplicar programas específicos de revisión y mantenimiento los equipos, así como de calibración a sus instrumentos de medición, de control y dispositivos de relevo de presión.

 Contempla contar con procedimientos de seguridad para la operación, revisión y mantenimiento, los cuales podrán ser elaborados por cada equipo o por conjunto de equipos interconectados.

En el caso de los equipos clasificados en la Categoría III, se deberá dar aviso a la STPS que éstos cumplen con la Norma, antes de la fecha de inicio de su puesta en operación.

El aviso se efectuará por primera vez a los diez años, y posteriormente cada cinco. En el caso de equipos usados, el patrón deberá efectuar el aviso a los cinco años de haber realizado el primero, y posteriormente cada lustro.

Contenido.
Dictamen de evaluación de la conformidad y dictamen de evaluación de la conformidad con reporte de servicios, así como alcance de la intervención de las unidades de verificación.

Para cada equipo se integrará un expediente, con el historial de su operación y los registros sobre las revisiones, mantenimiento y pruebas de presión y/o exámenes no destructivos realizados, entre otra información, con el objeto de disponer de los elementos técnicos que permitan mantener su funcionamiento en condiciones seguras.
Incorpora una Guía de Referencia no obligatoria, para los exámenes no destructivos que se pueden practicar a los equipos para demostrar su integridad física. Contiene un diagrama de flujo que orienta sobre las etapas a seguir para conocer las condiciones de seguridad en su funcionamiento.

Los avisos se deberán acompañar del dictamen de evaluación de la conformidad emitido por una unidad de verificación tipo “A”, “B” o “C”, o del dictamen de evaluación de la conformidad con reporte de servicios expedido por una unidad de verificación tipo “C”.

Los centros de trabajo podrán optar por alguna de las opciones siguientes:
Constituir su propia unidad de verificación Tipo “B”, para que: evalúe el cumplimiento de sus equipos y emita los dictámenes de evaluación de la conformidad (con independencia de juicio, integridad en relación con sus actividades y sin conflicto de intereses) o Contratar los servicios de una unidad de verificación tipo “A”, “B” o “C”, para que: evalúe el cumplimiento de los equipos y emita los dictámenes de evaluación de la conformidad.

Contratar los servicios de una unidad de verificación tipo “C”, para que: preste los servicios de elaboración, ejecución y validación de los requerimientos establecidos en la presente Norma y verifique su grado de cumplimiento, y emita el dictamen de evaluación de la conformidad con reporte de servicios.

Excepciones
Obligación de los trabajadores
• Revisar el estado de los equipos antes de operarlos.
• Operar, revisar y proporcionar el mantenimiento a los equipos, según aplique, de conformidad con las instrucciones y/o procedimientos de seguridad.
• Informar al patrón y a la comisión de seguridad e higiene sobre las anomalías y condiciones inseguras de funcionamiento de los equipos, aunque hayan sido subsanadas.
• Informar al patrón y a la comisión de seguridad e higiene sobre las condiciones de riesgo inminente que detecten en el funcionamiento de los equipos.
• Participar en la capacitación y adiestramiento que proporcione el patrón.

Clasificación de los equipos
Listado de equipo
Expediente de los equipos
Los programas específicos de revisión y mantenimiento para los equipos, clasificados en las categorías II y III, deberán contemplar, al menos, lo siguiente:
a) Las fechas de ejecución;
b) El período de ejecución;
c) El tipo y la descripción general de las actividades por realizar, y
d) El nombre del (de los) responsable(s) de la programación y ejecución de las actividades.
Programas específicos de revisión
Pruebas de presión y exámenes no destructivos
La primera prueba de presión o los primeros exámenes no destructivos se practicarán antes de que cumplan diez años de la emisión del certificado o de haber obtenido el estampado, y las siguientes pruebas o exámenes al menos cada cinco años, dentro de los sesenta días naturales previos a la conclusión de cada quinquenio.
Funcionamiento de los dispositivos
de revelo de presión
a) Realizar la prueba de funcionamiento con instrumentos que cuenten con trazabilidad, de acuerdo a la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, según aplique, en:
1) El propio equipo, o
2) Un banco de pruebas, cuando por las características de operación de los equipos o los fluidos contenidos en ellos puedan generar un riesgo,
b) Contar con un registro de calidad del fabricante o certificado de calibración emitido en términos de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización.

Plan de atención a emergencia
a) La identificación y localización de áreas, locales o edificios en donde se ubiquen los recipientes sujetos a presión, recipientes criogénicos y generadores de vapor o calderas;
b) La identificación de las rutas de evacuación, salidas y escaleras de emergencia, zonas de menor riesgo y puntos de reunión, entre otros;
c) El mecanismo de alertamiento, en caso de ocurrir una emergencia
d) Las instrucciones para la evacuación de los trabajadores, contratistas, patrones y visitantes, entre otros, considerando a las personas con discapacidad;
e) El mecanismo de solicitud de auxilio a cuerpos especializados para la atención a la emergencia, considerando el directorio de dichos cuerpos especializados de la localidad;
f) Las instrucciones para el retorno a actividades normales de operación, después de la emergencia, y
g) Los medios de difusión del plan de atención a emergencias para los equipos.
AVISOS
CAPACITACIÓN
REGISTROS
UNIDADES DE VERIFICACIÓN
PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN DE LA CONFORMIDAD
GRACIAS
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