Tanques A Presion

Los recipientes de presión se utilizan en numerosas aplicaciones en la industria y los servicios. Los mismos se utilizan para el transporte, producción, manipulación, almacenamiento y procesos de transformación de líquidos y gases en todo tipo de industrias y aplicaciones.

Ejemplos de recipientes de presión y su uso son: cilindros para buceo, cámara de recompresión, torres de destilación, autoclaves y numerosos usos como recipientes en la minería o refinerias de petróleo y plantas petroquímicas, calderas de producción de vapor, recipientes para reactores nucleares, hábitat de una nave espacial, submarinos, reservorios para almacenar gases, reservorios hidráulicos a presión, y tanques de almacenamiento de gases licuados como amoníaco, cloro, propano, butano y gas licuado del petróleo.

Forma de los recipientes

En principio los recipientes de presión podrían tener casi cualquier forma, sin embargo por lo general se utilizan formas que son secciones de esferas, cilindros y conos. Un diseño muy común es un cilindro al que se le adosan extremos denominados cabezas. Las formas de las cabezas por lo general son casquetes hemiesféricos o toriesféricos. Otras formas más complicadas históricamente han sido más difíciles de analizar a los efectos de garantizar una operación segura y son por lo general más difíciles de construir.

Desde un punto de vista teórico una esfera es la forma óptima para un recipiente de presión, ya que un recipiente con esta forma es el que para una misma presión puede ser fabricado con una pared más delgada que recipientes de volumen equivalente con otras formas. (Lo que resulta en el consiguiente ahorro de material).

Desafortunadamente, una forma esférica es difícil de fabricar, por lo que resulta más costosa (aún cuando requiera menos acero que otras formas) , por lo que la mayoría de los recipientes de presión son cilíndricos con cabezas hemiesféricas en relación 2:1 en los dos extremos. Recipientes de presión pequeños se suelen fabricar con un trozo de tubo y dos tapas. Una desventaja de estos recipientes es que los de mayores diámetros son más costosos, por lo que la forma más económica de un recipiente de presión de 1000 litros de capacidad y presión de diseño de 250 bar puede ser un diámetro de 914.4 mm y una longitud de 1701.8 mm en lo que se incluyen las dos tapas semielípticas.

Cálculo de recipientes

Los recipientes para presión estructuralmente se comportan como membranas elásticas. Por lo que las tensiones dependen esencialmente de la forma del recipiente (radios de curvatura) y el espesor de la lámina que contiene el fluido. En términos de la presión normal a la superficie media de una membrana las tensiones según dos direcciones perpendiculares se relacionan con el espesor y los radios de curvatura como:

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