Estándares y especificaciones de diseño
El diseño de recipientes a presión debe cumplir con los estándares nacionales e internacionales para garantizar la seguridad y confiabilidad. Las normas internacionales ampliamente adoptadas incluyen el Código ASME para calderas y recipientes a presión: la sección ASME VIII-1 se aplica a recipientes estacionarios con presiones de diseño de hasta 20 MPa; La sección ASME VIII-2 se aplica a recipientes estacionarios donde no se prescriben límites de presión específicos (aunque generalmente hasta 70 MPa); y la sección VIII-3 de ASME se aplica a recipientes metálicos estacionarios que normalmente operan por encima de 70 MPa. En China, se sigue principalmente la serie de estándares nacionales GB/T 150.
Evolución de los principios y métodos de diseño.
La teoría del diseño de resistencia de recipientes a presión es una disciplina impulsada por el análisis de fallas. A principios del siglo XIX, el diseño era simplemente un proceso de selección del espesor de la pared basándose en precedentes exitosos. En 1915, la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME) emitió la primera norma de diseño de recipientes a presión del mundo, el *Código de Construcción de Calderas* (ASME Sección I). Esto introdujo el concepto de diseño basado en la teoría de la resistencia elástica y estableció el método de "diseño por regla", que se centró en los modos de falla estáticos de máxima resistencia. Durante las décadas de 1940 y 1950, el reconocimiento de que diferentes tipos de tensión, como la tensión de membrana y la tensión de borde, contribuyen de manera diferente a la falla llevó al desarrollo del método de "diseño por análisis" basado en la clasificación de tensiones. La llegada de las computadoras, la tecnología de elementos finitos y la industria de la energía nuclear facilitaron el establecimiento de técnicas modernas de diseño analítico, ejemplificadas por las secciones III y VIII-2 de ASME, lo que marcó el cambio hacia enfoques de diseño analítico que tienen en cuenta múltiples modos de daño, incluidas la elastoplasticidad y la fatiga.
Tecnología de fabricación y control de calidad.
El diseño, fabricación e inspección de recipientes a presión implican responsabilidades compartidas del usuario, el fabricante y el inspector autorizado (AI). La tecnología de fabricación integra conocimientos de diversos campos, incluidos la metalurgia, el mecanizado, la soldadura, el tratamiento térmico y las pruebas no destructivas (NDT). Los avances tecnológicos clave son evidentes en la ciencia de los materiales (p. ej., materiales de alta pureza, compatibilidad de medios y el uso de materiales de mayor resistencia) y la aplicación generalizada de tecnologías informáticas (p. ej., CAE, CAM, soldadura controlada por computadora y técnicas de detección de defectos como la difracción de tiempo de vuelo/escaneo ultrasónico TOFD).