La Necesidad de la Estandarización
A principios del siglo XX, era posible diseñar, construir y poner en marcha una planta industrial utilizando contratistas locales y conocimientos de ingeniería. A medida que el tamaño, la complejidad y la capacidad de las plantas crecieron, la probabilidad de fallos aumentó, al igual que las repercusiones de dichos fallos. Por ejemplo, una refinería de petróleo a principios de los 1900 podría haber producido 8,000 barriles (1,270 m3) al día. Un fallo en la tubería podría haber provocado un derrame, pero no de grandes proporciones. Una refinería moderna podría producir más de 800,000 barriles (127,000 m3) al día, con tuberías y componentes mucho más grandes que los utilizados hace 100 años. Los efectos de un fallo en un sistema de tuberías dentro de una refinería moderna son, por lo tanto, significativos, especialmente considerando que las leyes de protección ambiental y la opinión pública están mucho más sintonizadas con la contaminación que hace 100 años.
Para incrementar la fiabilidad de la planta y reducir la probabilidad de fallos, fue necesario estandarizar el proceso de diseño, fabricación, construcción y pruebas de una planta industrial y todas sus tuberías y componentes de tuberías (bridas, válvulas, etc.). Para lograr esto, se introdujeron códigos, normas y especificaciones por parte de organizaciones reguladoras recién formadas.
Organizaciones Reguladoras
Una organización reguladora (organización profesional) puede definirse como una agrupación de expertos de diversas industrias que se organizan en comités o grupos. Cada comité o grupo produce un código, norma o especificación relacionada con su área de especialización. Una vez que el grupo está satisfecho con su trabajo, lo publican y los clientes lo adquieren. Por ejemplo, si una empresa desea construir una refinería de petróleo, utilizaría un código que describe cómo deben diseñar, construir y probar todo el sistema de tuberías de la refinería.
Los clientes compran códigos, normas y/o especificaciones por varias razones, aunque principalmente porque son de la más alta calidad, producidos por expertos en activo, y su precisión ha sido verificada y revisada. En resumen, los documentos producidos por una organización reguladora son confiables y respetados a nivel internacional.
Existen varias organizaciones reguladoras que producen documentación para la industria de tuberías, las más comunes son:
- Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME)
- Organización Internacional de Normalización (ISO)
- Normas Europeas/Normativa (EN)
- Instituto Nacional Estadounidense de Normas (ANSI)
- Instituto Americano del Petróleo (API)
- Normas Británicas (BS)
- Instituto Alemán de Normalización (DIN)
- Asociación Francesa de Normalización (AFNOR)
- Normas Industriales Japonesas (JIN)
Algunas de estas organizaciones tienen ahora más de 100 años. Si visitas una refinería moderna o una planta química, probablemente cumpla con los códigos producidos por una de estas organizaciones.
Seguro
Para muchas personas es una sorpresa que el seguro influya significativamente en cómo se diseña, construye y opera una planta industrial. Todas las empresas quieren reducir su exposición financiera teniendo algún tipo de seguro, pero el precio del seguro varía considerablemente. La forma más aceptada de reducir el precio del seguro es cumplir con códigos, normas y especificaciones reconocidos por la compañía de seguros. Dado que el seguro puede costar millones de dólares al año para una sola planta industrial, los ahorros de costos al cumplir con un código dado son significativos.
Las compañías de seguros no son los únicos clientes de una organización reguladora. Grandes corporaciones multinacionales, gobiernos, empresas de construcción y fabricantes, por nombrar algunos, pueden comprar códigos, normas y/o especificaciones. Por ejemplo:
- Una compañía petrolera multinacional puede insistir en que todas las empresas de construcción erijan sus refinerías de acuerdo con un código o códigos dados.
- Un fabricante citará sus productos como producidos según una norma o especificación dada.
- Un gobierno puede insistir en que una planta química o una central eléctrica cumpla con un código o códigos dados.
Códigos, Normas y Especificaciones
Uno de los conceptos más incomprendidos dentro de la industria de tuberías es el de códigos, normas y especificaciones. Para entender las diferencias entre los tres, podemos usar algunos ejemplos relacionados con tuberías y componentes de tuberías (bridas, válvulas, etc.).
- Código – un requisito general para un sistema de tuberías. Un código incluirá información sobre cómo debe diseñarse, fabricarse, construirse y probarse un sistema de tuberías.
- Norma – utilizada para definir parámetros (dimensiones, materiales, etc.) de componentes de tuberías.
- Especificaciones – se proporciona información adicional relacionada con componentes de tuberías en las especificaciones, es decir, una especificación es específicamente para un componente particular y se relaciona con las dimensiones físicas y criterios de rendimiento de un componente, por ejemplo, la clasificación de presión.
Ejemplo
Si estamos construyendo un sistema de tuberías para una refinería de petróleo, podemos seleccionar un código como ASME B31.3. Este código es producido por La Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME) y es muy común. Se describe como:
ASME B31.3 contiene requisitos para tuberías que se encuentran típicamente en refinerías de petróleo; plantas químicas, farmacéuticas, textiles, de papel, de semiconductores y criogénicas; y plantas de procesamiento y terminales relacionadas. Cubre materiales y componentes, diseño, fabricación, ensamblaje, construcción, examen, inspección y prueba de tuberías.
Para satisfacer los requisitos de B31.3, es posible que se requiera usar bridas que cumplan con una norma dada. Por ejemplo, es posible que debamos asegurarnos de que las bridas relevantes se construyan según la norma ASME B16.5 (una norma común). Si estas bridas no se construyen según esta norma, entonces no estamos cumpliendo con los requisitos del código.
Para garantizar que cada componente se construya con ciertos parámetros (material, dimensiones, etc.), utilizamos especificaciones. Por ejemplo, las bridas que cumplen con ASME B16.5 pueden tener que ser fabricadas según las dimensiones y clasificaciones de presión especificadas en ASTM A105 (una especificación común) para cumplir con la norma dada.
Toda la estructura de códigos, normas y especificaciones se utiliza para garantizar que cada parte de un sistema de tuberías haya sido diseñada, fabricada, ensamblada, construida y probada según un código, norma y especificación dados. La integridad de un sistema de tuberías es tan fuerte como su tubería o componente más débil, al igual que una cadena es tan fuerte como su eslabón más débil. Al garantizar que todo el sistema de tuberías cumpla con ciertos códigos, normas y especificaciones, es posible aumentar significativamente la fiabilidad del sistema de tuberías y, por lo tanto, de la planta.
Reemplazo de tuberías, accesorios o componentes de tuberías, es otro beneficio, ya que todas las partes del sistema de tuberías están estandarizadas. Por ejemplo, conocer las normas y especificaciones según las cuales se construye una brida, facilita comparativamente la búsqueda de un reemplazo adecuado. También se puede esperar que una nueva brida sea adecuada para las mismas condiciones de servicio (temperatura, presión, etc.) que la brida que está reemplazando.
Consejo – aunque una planta industrial cumplirá con normas y códigos dados, generalmente se crearán normas internas adicionales a medida que la planta madura y se conocen las características operativas de la planta. Por ejemplo, qué áreas del sistema de tuberías son propensas a la corrosión, qué componentes tienen una vida útil más corta de lo esperado y por qué, etc.
Recursos Adicionales
https://www.engineeringtoolbox.com/piping-codes-standards-d_6.htm
https://www.theprocesspiping.com/codes-standards-and-recommended-practices