Clasificación de presión de los tubos de calderas y sus aplicaciones

La presión nominal de una caldera se refiere a la presión máxima que la caldera puede soportar de forma segura durante su funcionamiento. Esta presión nominal se expresa normalmente en MPa (megapascales) o kgf/cm². Comprender la presión nominal de los tubos de caldera y sus aplicaciones es esencial para el diseño y el funcionamiento seguro de las calderas. Los siguientes detalles proporcionan información clave:
1. Presión nominal de los tubos de caldera
Las presiones nominales de los tubos de caldera se clasifican en las siguientes categorías:
Tubos de caldera de baja presión: presión de trabajo ≤ 2,5 MPa. Se utilizan normalmente en calderas industriales pequeñas y sistemas de calefacción.
Tubos de caldera de presión media: presión de trabajo entre 2,5 MPa y 3,9 MPa. Estos tubos se utilizan habitualmente en calderas industriales de tamaño medio y sistemas de cogeneración.
Tubos de caldera de alta presión: presión de trabajo entre 3,9 MPa y 9,8 MPa. Se utilizan en calderas industriales grandes y calderas de centrales eléctricas.
Tubos de calderas de ultraalta presión: Presión de trabajo entre 9,8 MPa y 13,7 MPa. Se utilizan principalmente en calderas de grandes centrales eléctricas y calderas industriales especializadas.

2. Aplicaciones y requisitos de seguridad para cada nivel de presión
Las aplicaciones específicas y los estándares de seguridad varían según la clasificación de presión:
Tubos de calderas de baja presión: Se utilizan normalmente en calderas industriales pequeñas, sistemas de calefacción y sistemas domésticos de agua caliente a baja temperatura. Si bien los requisitos de seguridad para los sistemas de baja presión son menos estrictos, la inspección y el mantenimiento regulares siguen siendo cruciales para garantizar un funcionamiento seguro.

Tubos de calderas de presión media: Se encuentran comúnmente en calderas industriales, sistemas térmicos y calderas de centrales eléctricas más pequeñas. En este nivel de presión, la selección, el diseño, la instalación y el mantenimiento de tuberías y válvulas deben cumplir con pautas estrictas para evitar riesgos de seguridad como fugas o explosiones.

Tubos de calderas de alta presión: se encuentran en calderas industriales de gran tamaño, calderas de centrales eléctricas y sistemas de vapor de alta temperatura y alta presión. Esta categoría requiere una resistencia a la presión y capacidades de sellado mejoradas, junto con la instalación de válvulas de seguridad y sistemas de control completos.

Tubos de calderas de presión ultraalta: se utilizan principalmente en calderas de grandes centrales eléctricas, barcos, calderas de centrales nucleares y calderas industriales especializadas, como las de las plantas petroquímicas. A este nivel de presión, se necesitan procesos de diseño y fabricación más complejos, junto con medidas de gestión de seguridad más estrictas.

3. Selección de materiales para tubos de calderas
La elección del material para los tubos de calderas depende de la presión y la temperatura de funcionamiento. Los materiales más comunes incluyen:
Acero al carbono: adecuado para calderas de baja y media presión.
Acero de aleación: normalmente utilizado para calderas de alta presión y ultraalta presión, el acero de aleación ofrece una excelente resistencia a altas temperaturas y a la corrosión.
Acero inoxidable: se utiliza principalmente en entornos especiales, como los que implican altas temperaturas o medios corrosivos.

4. Normas de fabricación
Los tubos de calderas deben cumplir con las normas de fabricación pertinentes para garantizar su calidad y seguridad. Las normas más comunes son:
ASME: Norma de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos.
GB: Norma nacional china.
DIN: Norma industrial alemana.

5. Inspección y mantenimiento
La inspección y el mantenimiento periódicos son esenciales para garantizar el funcionamiento seguro de los tubos de calderas, incluidos los siguientes procedimientos:
Pruebas no destructivas (NDT): se utilizan técnicas como pruebas ultrasónicas y radiográficas para detectar posibles problemas sin dañar la tubería.
Pruebas de presión: se realizan pruebas periódicas de presión de agua para garantizar la integridad estructural de los tubos.
Inspección de corrosión: son necesarias comprobaciones periódicas de corrosión y se deben sustituir las tuberías dañadas con prontitud para evitar fallos.

Precauciones durante el uso
Durante el funcionamiento de la caldera, es esencial cumplir estrictamente las normas de seguridad nacionales y los procedimientos operativos. Esto evita accidentes y daños a la propiedad, especialmente cuando se trata de sistemas de alta presión. Se requiere un mantenimiento periódico y se debe prestar atención a la calidad del agua y la seguridad del combustible para garantizar el correcto funcionamiento de la caldera.

En conclusión, comprender y respetar las normas de clasificación de presión para los tubos de calderas es fundamental para garantizar el funcionamiento seguro y eficiente de los sistemas de calderas. Todas las partes interesadas deben cumplir estrictamente con las normas aplicables para proteger al personal y los equipos.