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En las industrias del petróleo, el gas, la petroquímica y las plantas industriales, uno de los conceptos clave en el diseño y la selección de equipos es la clasificación de presión . Al hablar de bridas, válvulas o recipientes a presión, es frecuente escuchar términos como Clase 150, Clase 300 o Clase 600. Muchos ingenieros noveles e incluso usuarios industriales se preguntan:
¿Qué significa Clase 150? ¿Cuántas veces puede soportar esa presión?
En este artículo, analizaremos exhaustivamente el concepto de clasificación de presión, la carga equivalente (bar) de cada clasificación y las consideraciones de diseño relacionadas.
El concepto de nivel de presión
La presión nominal, o índice de presión, es una medida del rendimiento mecánico de un componente para resistir la presión interna del fluido. Este valor se define normalmente según las normas ASME B16.5 para bridas y las normas ASME B16.34 para válvulas .
En pocas palabras, cuanto mayor sea la clasificación de presión, mayor será la presión y la temperatura que la brida o válvula está diseñada para soportar.
¿Qué es la Clase 150?
La clase 150 es la clasificación de presión estándar más baja en la clasificación ASME, utilizada normalmente para sistemas de baja presión y criogénicos.
A temperatura ambiente (aproximadamente 38 °C o 100 °F ), una brida de clase 150 puede soportar una presión de aproximadamente 285 psi , equivalente a aproximadamente 19,6 bar .
Sin embargo, cabe señalar que la presión admisible disminuye a medida que aumenta la temperatura. Por ejemplo, a una temperatura de aproximadamente 200 °C , la presión admisible para una clasificación de presión Clase 150 es de aproximadamente 140 psi (aproximadamente 9,6 bar ).
¿Cuántas veces es el nivel 150?
Para obtener una respuesta más precisa, consulte la tabla a continuación (basada en los grados de acero al carbono ASTM A105 y las normas ASME B16.5):
| Temperatura (°C) | Presión admisible (psi) | Presión equivalente (bar) |
|---|---|---|
| 38°C (100°F) | 285 libras por pulgada cuadrada | ≈ 19,6 bar |
| 93 °C (200 °F) | 260 libras por pulgada cuadrada | ≈ 17,9 bar |
| 150 °C | 235 libras por pulgada cuadrada | ≈ 16,2 bar |
| 200 °C | 200 libras por pulgada cuadrada | ≈ 13,8 bar |
| 300°C | 170 libras por pulgada cuadrada | ≈ 11,7 bar |
| 400 °C | 140 libras por pulgada cuadrada | ≈ 9,6 bar |
Por lo tanto, una presión nominal de 150 normalmente corresponde a 19 a 20 bar a temperatura ambiente.
Sistema avanzado de pruebas hidrostáticas de MacArtney Pressure Vessels Company
Compara la clase 150 con otras clases
| Nivel de presión | Presión (psi) a 38 °C | Presión equivalente (bar) | Propósito general |
|---|---|---|---|
| Clase 150 | 285 libras por pulgada cuadrada | ≈ 19,6 bar | Sistema de baja presión , agua, aire, vapor ligero |
| Modelo 300 | 740 psi | ≈ 51 bar | Tuberías de media presión, vapor industrial |
| Modelo 600 | 1480 libras por pulgada cuadrada | ≈ 102 bar | gasoductos de transmisión de gas natural y sistemas de alta presión |
| Modelo 900 | 2220 psi | ≈ 153 bares | Refinerías y procesos especiales |
| Modelo 1500 | 3705 psi | ≈ 255 bar | recipiente de alta presión |
| Modelo 2500 | 6170 libras por pulgada cuadrada | ≈ 425 bar | Aplicaciones especiales de alto voltaje |
Relación entre la presión nominal, la temperatura y el material
La clave está en que la presión nominal depende no solo de la presión, sino también de la temperatura de funcionamiento y del material de la brida o del tanque .
Por ejemplo:
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Si la brida es de acero inoxidable, puede soportar mayor presión a altas temperaturas que el acero al carbono.
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Por el contrario, el hierro fundido tiene poca resistencia a la presión y no es adecuado para soportar altas presiones.
Por lo tanto, al diseñar tuberías, los ingenieros consideran no solo la presión nominal, sino también el material del fluido y la temperatura de funcionamiento.
Aplicación de brida de grado 150
Las bridas de clase 150 son las más utilizadas en aplicaciones industriales debido a su menor coste y facilidad de instalación . Sus aplicaciones incluyen:
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sistemas de abastecimiento de agua y alcantarillado
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Tubería de aire comprimido
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vapor de baja presión
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Industrias alimentarias y farmacéuticas
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tuberías de refrigeración de centrales eléctricas
En cambio, para los oleoductos y gasoductos de alta presión, se suelen utilizar tuberías de clase 300 o superior.
Normas relacionadas
Los principales estándares de definición para las clasificaciones de presión son:
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ASME B16.5 : Aplicable a bridas
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ASME B16.34 : Las válvulas son aplicables
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ASME Volumen VIII : Diseño de recipientes a presión
Estas normas proporcionan tablas detalladas de las presiones admisibles para cada temperatura y material.
Consejos de diseño y seguridad
Al seleccionar bridas o tanques de almacenamiento, se deben considerar los siguientes puntos:
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La presión de diseño siempre debe ser superior a la presión de funcionamiento del sistema.
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La temperatura de diseño debe tener en cuenta la temperatura máxima del entorno o del fluido.
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El uso de bridas de baja calidad en sistemas de alta presión puede provocar fugas o roturas .
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En los circuitos de vapor o aceite caliente, la caída de presión causada por el aumento de temperatura debe tenerse en cuenta durante los cálculos.
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Asegúrese de utilizar la certificación de materiales y los certificados de conformidad de fábrica.
en conclusión
La clase 150 es una de las clasificaciones de presión más comunes y económicas en la industria.
A temperatura ambiente, esta clase soporta presiones de aproximadamente 19 a 20 bar , pero su resistencia a la presión disminuye al aumentar la temperatura.
Elegir la brida o la clase de recipiente adecuadas influye directamente en la seguridad, la vida útil del equipo y los costes de mantenimiento. Para sistemas de baja presión y temperatura ambiente, la clase 150 es una opción ideal y económica; sin embargo, para condiciones más exigentes, se deben utilizar bridas de clase superior.