La Norma Oficial Mexicana NOM-122-STPS-1996, relativa a las Condiciones de Seguridad e Higiene para el Funcionamiento de los Recipientes Sujetos a Presión y Generadores de Vapor o Calderas que Operen en los Centros de Trabajo, entró en vigor de manera paralela al Capítulo III, Sección I del Reglamento Federal de Seguridad, Higiene y Medio Ambiente de Trabajo y que al mismo tiempo abrogó al reglamento para la inspección de generadores de vapor y recipientes sujetos a presión.
Posteriormente, en noviembre de 2000, se presentó el Proyecto de Modificación de la Norma Oficial Mexicana NOM-122-STPS-1996, relativa a las Condiciones de Seguridad e Higiene para el Funcionamiento de Recipientes Sujetos a Presión y Generadores de Vapor o Calderas que Operen en los Centros de Trabajo, para quedar como NOM-020-STPS-2001, Recipientes Sujetos a Presión y Calderas-Funcionamiento-Condiciones de Seguridad.
Para su mejor comprensión y unificación por contener elementos afines, ha quedado finalmente, como Norma Oficial Mexicana NOM-020-STPS-2002, Recipientes Sujetos a Presión y Calderas-Funcionamiento-Condiciones de Seguridad. Este documento normativo, hoy en día establece los trámites administrativos que hay que hacer ante la Secretaría del Trabajo y Previsión Social (STPS), para obtener la solicitud de aviso de funcionamiento de los recipientes sujetos a presión y generadores de vapor o calderas, tanto nuevos como existentes.
Integridad mecánica de los recipientes a presión
Hoy en día es importante mantener las instalaciones de las plataformas marinas localizadas en la Sonda de Campeche en óptimas condiciones para su operación, confiabilidad, funcionamiento y salvaguardar la integridad del personal que labora en ellas. Los recipientes de proceso, cambiadores de calor y líneas de tubería son diseñados para contener un sistema a presión. El diseño está basado en la presión de operación normal a la temperatura de operación, el efecto de cualquier combinación de cargas mecánicas tiende a romper la diferencia entre la operación y la presión de calibración de los elementos de seguridad.
Los recipientes a presión son diseñados mecánicamente para desarrollar y prevenir presión en cualquier parte del equipo de un excedente acumulado permisible y que mediante la protección de dispositivos de seguridad y relevo de presión ante una posible sobrepresión, los hidrocarburos son desfogados directamente a los quemadores elevados, que se consideran el seguro de vida de la propia plataforma. Los tanques de reserva de aire, cuyo fluido a presión está destinado a llevar a cabo el corte de emergencia de una válvula (SDV), o tanques acumuladores de aire a presión, son el suministro motor del aire para accionar válvulas controladoras, llámese de presión o nivel de un determinado proceso.
Es importante considerar tanques atmosféricos que almacenan fluidos, tales como hidrocarburos inflamables, reactivos químicos, etc., también es recomendable que sea evaluada su integridad mecánica aplicando la normativa vigente NOM-020-STPS-2002, conjuntamente con la NOM-018-STPS-2000.
Importancia de los recipientes
La importancia que tiene cada recipiente de llevar a cabo un determinado proceso, es al mismo tiempo, cuidar su integridad mecánica para la cual fue diseñado. Por ejemplo, un tanque de reserva de aire para el corte de emergencia de una válvula (SDV), operando a 7.0 kg/cm2 y 25.0ºC, la filosofía operativa es la siguiente:
La SDV recibe señal de cierre a través del botón localizado en campo en una unidad remota delimitada a una distancia adecuada de la válvula o por medio del botón configurado en la unidad de transmisión remota (UTR). También a través del envío de señal de los interruptores de presión por alta y baja PSH/PSL, o del corte de emergencia (ESD).
Al actuar cualquiera de los botones de emergencia o envío de señales antes citadas, la señal es transmitida desde la UTR hacia la solenoide para que se haga el cambio de puertos, conectándose los puertos A y C para que el aire, ya sea de la propia red o bien el almacenado en el tanque de reserva de aire, se envíe hacia la cámara 2 del actuador. Como se tiene aire en la cámara 1, se conectan los puertos B y D para que el aire de la cámara 1 desfogue hacia la atmósfera, con lo cual el pistón ya no tiene resistencia y la válvula se cerrará.
Después de que la válvula fue cerrada por alguno de los botones de emergencia, para poder abrirla nuevamente y después de verificar que la contingencia ya fue controlada, teniendo la seguridad de que la válvula volverá a abrir nuevamente, se restablece la solenoide manualmente mediante un reajuste mecánico (R) para efectuar los cambios de puerto de la válvula de cuatro vías, conectándose los puertos A y B para enviar el aire hacia la cámara 1 del actuador y como se tiene aire en la cámara 2, se conectan los puertos C y D provocando que el aire de la cámara 2 se envíe hacia la atmósfera para que el pistón ya no tenga resistencia y la válvula se abra nuevamente.
El aire de instrumentos, es el suministro motor para el accionamiento de la SDV, aunque puede existir un suministro alterno como aire de plantas, gas o nitrógeno para su operación, por lo tanto, el aire de instrumentos es alimentado al tanque de reserva de aire para la válvula a través del tubo capilar de 12 mm de diámetro, previo paso por la válvula de bloqueo y de la check respectivamente, y de esta forma alimentar al tanque de reserva de aire, por la parte superior o bien este aire alimenta directamente, al actuador neumático existiendo previa regulación del aire a través del filtro regulador.
En el caso de una falla de aire de instrumentos, la válvula cuenta con el tanque de reserva de aire, con una capacidad suficiente de suministro de aire motor de reserva, que permite dos ciclos de cierre y apertura de la válvula.
Si el suministro de energía eléctrica falla, para que actúe la solenoide y opere el sistema neumático, la válvula de emergencia se puede abrir o cerrar por medio de un volante que opera mediante un embrague, el cual queda desactivado en el momento en que la válvula opera nuevamente de forma neumática.
La válvula cuenta con interruptores de posición para indicar la apertura y cierre, y envían su señal a la estación remota y a la UTR para saber cuál es la posición de la válvula, adicionalmente la señal de apertura de la válvula ZSO se toma como señal permisiva, mientras que la señal de cierre ZSC es una señal redundante para el paro de algún equipo.
Certificación de los tanques atmosféricos
Es importante que también se realice una evaluación de la integridad mecánica de los tanques de almacenamiento atmosférico, que almacenan sustancias de riesgo, con el propósito de cuidar las instalaciones de los centros de trabajo, así como salvaguardar la integridad del personal que opera los centros de trabajo y al mismo tiempo cuidar el medio ambiente.
Tomando como base la referencia que hace la NOM-020-STPS-2002, la NOM-018-STPS-2000[4] Sistema para la Identificación y Comunicación de Peligros y Riesgos por Sustancias Químicas Peligrosas en los Centros de Trabajo. La norma no aplica para productos cuyo grado de riesgo en salud, inflamabilidad y reactividad sea cero, por lo que toda aquella sustancia contenida en los tanques atmosféricos, considerando los criterios de clasificación de riesgo a la salud, inflamabilidad y reactividad, arriba de uno, de acuerdo con el punto 4.15 de la NOM-020-STPS-2002, establece que “Los fluidos no peligrosos son aquellas sustancias que en sus tres tipos de riesgo (reactividad, inflamabilidad y salud), son 0 y 1, exclusivamente según los establecidos en la NOM-018-STPS-2000”.
Por lo que se deberá elaborar una justificación en la que amerita que los recipientes que almacenan sustancias químicas peligrosas o sus residuos, y los grados rotulados en el rombo como lo establece la norma, sean la justificante para que los tanques atmosféricos, también se les evalúe su integridad mecánica.
Conclusiones
Es importante cuidar la integridad mecánica de los recipientes a presión, cambiadores de calor, tanques atmosféricos, que manejen, almacenen sustancias inflamables y de riesgo para la salud del personal que labora en los centros de proceso, así como mantener los dispositivos de seguridad propios de los equipos en condiciones óptimas, junto con su programa de mantenimiento y ajuste, dan cumplimiento a la NOM-020-STPS-2002.
Los trabajos de levantamiento, el reporte fotográfico y recopilación de información, permiten calcular el espesor mínimo de envolvente y tapas, que junto con los reportes de espesores obtenidos de pruebas ultrasónicas determinarán la vida útil del equipo, así como la presión máxima de trabajo que puede resistir el equipo, y qué equipo no cumple con la norma por tener un espesor mínimo remanente, por lo que se tiene que emplazar a su próximo retiro.
Así, los esfuerzos que lleva a cabo la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, la normativa oficial de recipientes, han logrado dar un gran paso para que nuestro país ya no tenga que depender de organismos extranjeros, que certifiquen o verifiquen en un momento dado para dar cumplimiento a códigos, estándares en lo que a este equipo se refiere.
* Corporación Mexicana de Investigación en Materiales, SA de CV.
correo-e: jsolisg@att.net.mx
Referencias bibliográficas
1) Ley Federal sobre Metrología y Normalización.
2) NOM-122-STPS-1996, relativa a las Condiciones de Seguridad e Higiene para el Funcionamiento de los Recipientes Sujetos a Presión y Generadores de Vapor o Calderas que Operen en los Centros de Trabajo.
3) NOM-020-STPS-2002, Recipientes Sujetos a Presión y Calderas-Funcionamiento-Condiciones de Seguridad.
4) NOM-018-STPS-2000, Sistema para la identificación y comunicación de peligros y riesgos por sustancias químicas peligrosas en los centros de trabajo.
5) Guide for Pressure Relieving and Depressuring Syste, API Recommended Practice 521, septiembre, 1969.
6) American Society Mechanical Engineers, Boiler and Vessels Pressure Code, 2001.
7) Ensayos no destructivos, ASME, secc. V.
8) Ensayos no destructivos, especificaciones ASTM.
9) API 510: American Petroleum Institute (API), Pressure Vessel Inspector Certification.
10) Manual de operación de tanques de reserva de aire para SDV, Pemex-Exploración y Producción, Universidad Tecnológica de Campeche, UTCAM, 2006.
11) Normalización, certificación y verificación, necesidades para nuestra sociedad, J. Jesús Solís García, El Financiero, sección Enfoques, martes 28 de enero de 1997, página 11 A.
