RECIPIENTES A PRESION.Se considera como unos recipientes a presin cualquier vasija cerrada que sea capaz de almacenar un fluido a presin manomtrica ya que sea presin interna o vaca, independientemente de su forma y dimensiones.Existen numerosos tipos de recipientes que se utilizan en las plantas industriales o de procesos. Algunos de estos tienen la finalidad de almacenar sustancias que se dirigen o convergen de algn proceso, este tipo de recipientes son llamados en general tanques. Los diferentes tipos de recipientes que existen, se clasifican de la siguiente manera.TIPOS DE RECIPIENTESFigura N 2.1Recipientes a presin

Fuente: Diseo y clculo de recipientes a presinPOR SU USOLos primeros nos sirven nicamente para almacenar fluidos a presin y de acuerdo con su servicio son conocidos como tanques acumuladores, etc.Los recipientes a presin de procesos tienen mltiples y muy variados usos entre ellos podemos citar los cambiadores de calor reactores, torres fraccionadoras, torres de destilacin, etc.POR SU FORMAPor su forma, los recipientes a presin, pueden ser cilndricos o esfricos.Los primeros pueden ser horizontales o verticales, y pueden ser horizontales o verticales, y pueden tener, en algunos casos, chaquetas para incrementar o decrecer temperatura de los fluidos segn el caso.Los esfricos se utilizan generalmente como tanques de almacenamiento, y se recomienda para almacenar grandes volmenes a altas presiones.Puesto que la forma esfrica es la forma natural que toman los cuerpos al ser sometidos a presin interna, esta sera la forma ms econmica para almacenar fluidos a presin en la fabricacin de estos es mucha ms cara a comparacin de los recipientes cilndricos.2.3 TIPOS DE RECIPIENTES DE ACUERDO A SU GEOMETRIARECIPIENTES ABIERTOSLos recipientes abiertos son comnmente utilizados como tanque igualador o de oscilacin como tinas para dosificar operaciones donde los materiales pueden ser decantados como desecadores, reactores qumicos, depsitos etc.Obviamente este tipo de recipientes es ms que el recipiente cerrado de una misma capacidad y construccin. La decisin de que un recipiente abierto o cerrado es usado depender del fluido a ser manejado y de la operacin. Estos recipientes son fabricados de acero de cartn, concreto. Sin embargo en los procesos industriales son construidos de acero por su bajo costo inicial y fcil fabricacinRECIPIENTES CERRADOSFluidos y combustibles o txicos o gases finos deben ser almacenados en recipientes cerrados. Sustancias qumicas peligrosas, tales como cidos o sosa caustica son menos peligrosas sin son almacenadas en recipientes cerrados.TANQUES CILINDRICOS O DE FONDO PLANO.El diseo en el tanque cilndrico vertical operando a la presin atmosfrica es el tanque cilndrico con un techo cnico y un fondo plano descansando directamente en una cimentacin compuesta de arena, grava o piedra triturada. En los casos donde se desea usar una alimentacin de gravedad, el tanque es levantado arriba del terreno y el fondo plano debe ser incorporado por columnas y vigas de acero.RECIPIENTES ESFERICOS.El almacenamiento de grandes volmenes bajo presiones materiales es normalmente de los recipientes esfricos. Las capacidades y presiones utilizadas varan grandemente. Para los recipientes mayores el rango de capacidad es de1000 a 2500 psi (0,7031- 14.06 kg/cm2) para los recipientes menores.Cuando una masa dada de gas esta almacenada bajo la presin es obvio que el volumen de almacenamiento requerido ser inversamente proporcional a la presin de almacenamiento.En general cuando para una masa dada, el recipiente esfrico es ms econmico para grandes volmenes y bajas presiones de operacin.A presiones altas de operacin de almacenamiento, el volumen de gas es reducido y por lo tanto en tipo de recipientes cilndricos es ms econmico.2.4 TIPOS DE TAPAS.Los recipientes son sometidos a presin pueden estar construidos por diferentes tipos de tapas o cabezas. Cada una de estas es ms recomendable a ciertas condiciones de operacin y costo monetario.A) TAPAS PLANAS.Figura N 2.2Tapas Planas

Fuente: Diseo y clculo de recipientes a presinSe utilizan para cerrar recipientes sujetos a presin atmosfrica generalmente aunque con algunos casos se usan tambin en recipientes sujetos a presin. Su costo entre las tapas es el ms bajo, se utilizan tambin como fondos de tanques de almacenamiento de grandes dimensiones.B) TAPAS TORIESFERICAS.Figura N2.3Tapas toriesfericas

Son las de mayor aceptacin en la industria, debido a su bajo costo y a que soporta grandes presiones manomtricas, su caracterstica principal es que el radio del abombado es aproximadamente igual al dimetro. Se pueden fabricar en dimetro desde 0.3 hasta 6 metros (11.8 236.22).C) TAPAS SEMIELIPTICAS.Figura N2.4Tapas semielpticas

Son empleadas cuando el espesor calculado de una tapa toriesferica es relativamente alto, ya que las tapas semielpticas soportan mayores presiones que la toriesferica. El proceso de fabricacin de estas tapas es troquelado, su silueta describe una elipse relacin 2.1, su costo es alto y en Mxico se fabrican hasta un dimetro mximo de 3 mD) TAPAS SEMIESFERICAS.Figura N2.5Tapas semiesfricas

Utilizadas exclusivamente para soportar presiones crticas, como su nombre lo indica, su silueta describe una medida circunferencia perfecta, su costo es alto y no hay lmite dimensional para su fabricacin.E) TAPAS CONICASFigura N2.6Tapas cnicas

Se utilizan generalmente en fondos donde pudiese hacer acumulacin de slidos y como transicin en cambios de dimetro de recipientes cilndricos. Su uso es muy comn en torres fraccionadoras o de destilacin, no hay lmites en cuanto a dimensiones para su fabricacin y su nica limitacin consiste en que el ngulo de vrtice no deber ser calculado como tapa plana.F) TAPAS TORICONICAS.Figura N2.7Tapas toriconicas

A diferencia de las tapas cnicas, este tipo de tapas tienen en su dimetro, mayor radio de transicin que no deber ser menor al 6 % del dimetro mayor o 3 veces del espesor. Tiene las mismas restricciones que las cnicas a excepcin de que en Mxico no se pueden fabricar con un dimetro mayor de 6 ms.2.5 CLASES DE MATERIALES.A) MATERIALES EN RECIPIENTES A PRESION.En la etapa de diseo de recipientes a presin la seleccin de los materiales de construccin es relevante importancia, para lo cual, necesitamos definir una secuencia lgica en la seleccin de estos. Cabe hacer la aclaracin que esto es un tema muy amplio y complejo sera difcil de dar recetas para la seleccin adecuada de los materiales a usar en recipientes a presin.B) ACEROS AL CARBON.Es el ms disponible y econmico de los aceros, recomendables para la mayora de los recipientes donde no existen altas presiones ni temperaturas.C) ACEROS DE BAJA ALEACION.Como su nombre lo indica, estos tienen bajos porcentajes de elementos de aleacin como nquel, cromo, etc.Y en general estos son fabricados para cumplir condiciones de uso especfico. Son un poco ms costosos que los aceros al carbn. Por otra parte no se considera que sean resistentes a la corrosin, pero tienen mejor comportamiento en resistencia a la corrosin, pero tienen mejor comportamiento en resistencia mecnica para rangos ms altos de temperatura respecto al acero de carbn.D) ACEROS DE ALTA ALEACION.Comnmente llamados aceros inoxidables. Su costo en general es mayor que para las dos anteriores. El contenido de elementos de aleacin es mayor lo que ocasiona que tenga alta resistencia a la corrosin.E) MATERIALES NO FERROSOS.El propsito 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.2.6 GAS LICUADO DE PETROLEO.EL GLP conocido comnmente en nuestro medio como gas de uso domstico o garrafa es un compuesto formado principalmente por la mescla de los gases licuados del petrleo butano (C3 H8) y butano (C4H10) derivados del petrleo y representado por las siglas GLP.Los GLP son hidrocarburos combustibles que en estado normal se encuentran en estado (fase) gaseosa. Se obtienen del refinado del petrleo por destilacin fraccionada, del mismo modo otros derivados del petrleo como gasolina. Los GLP se almacenan en tanques botellas para su comercializacin al usuario en estado (fase) liquida al someterlos a presin butano pasan a estado lquido cuando sometidos a presiones mayores que la presin atmosfrica a partir de la presin de vapor, y esta es la razn por la cual deben ser almacenados en tanques presurizados.Los componentes hidrocarburos del GLP estn en el petrleo crudo y en el gas natural, en unin con otros hidrocarburos, se les obtiene despus de varias operaciones en los procesos de destilacin en plantas refinadorasA este compuesto se le domina GLP, en virtud de que esta mescla de propano y el butano pasa a estado lquido cuando sometidos a presiones mayores que la presin de vapor, y esta es la razn por la cual deben ser almacenados en tanques.Los componentes hidrocarburos del GLP est en el petrleo crudo y en el gas natural, en unin con otros hidrocarburos y se las obtiene de varias operaciones en los procesos de destilacin en plantas refinadoras.En el caso que nos ocupa, es importante sealar que el GLP no es toxico, pero si inflamable en concentraciones normales de oxgeno en el aire. El GLP es un lquido incoloro e inodoro que fcilmente se transforma en gas, condicin por la que para recibir su presencia en el medio ambiente se le adiciona un odorizante.El comportamiento del GLP dentro de recipientes obedece a factores tales como densidad, la relacin liquido vapor, la presin y temperatura y considerando que coexisten las fases liquidas y vapor, la presin y temperatura del ambiente permanezca estable y las condiciones de operacin y conservacin de los recipientes sean adecuadasCuando la temperatura se modifica en aumento, ocurre en los recipientes que, cantidad de GLP liquido calentado pasara a la fase gaseosa (vaporizacin), rompiendo el equilibrio existente y aumentando su presin interior, hasta que se restablezca un nuevo equilibrio entre fases con un contenido menor de fase liquida. Si ese aumento de presin temperatura resulto incontrolable, por ejemplo por la accin del fuego alrededor del tanque, se emplea accesorios como vlvulas de seguridad para mantener la presin dentro de los lmites de operacinCuando el GLP liquido entra en contacto con el ambiente, se transforma en vapor aumentando su volumen en ms de 200 veces dependiendo de la mescla del propano butano.