Fondos y cabezales de recipientes en la industria petroquímica

Como concepto ideal, el recipiente esférico es el más adecuado para resistir las altas presiones, por ello estos recipientes esféricos se usan para el almacenaje de gases licuados y otros fluidos que deben ser conservados a altas presiones, este tipo de recipientes no se usa en los procesos, utilizándose los recipientes
cilíndricos, pese a su menor eficacia mecánica.
Recipiente esférico para gases


Los fondos de los extremos del cilindro se realizan mediante una chapa con forma de casquete, cuya curvatura más útil, bajo el punto de vista mecánico, es la “semiesférica”, ya que a igualdad de espesores presenta la mayor resistencia al esfuerzo, es la solución menos empleada por su elevado coste, usándose solamente en los casos críticos.

Los tipos más usuales de fondos, como se ha indicado en capítulo precedente, son:

  • Semiesféricos.
  • Elípticos.
  • Policéntricos.
  • Cónicos.
  • Planos.

Casquete semiesférico y de forma elíptica

Tipos de fondos y cabezales

1. Fondo semiesférico; como se refleja en el dibujo anterior, su forma es la mitad de una esfera, sus características, son:

La construcción de estos fondos, debido a su alto coste, se realiza únicamente en el caso de precisarse un gran espesor con otros tipos de fondos o en el caso de recipientes realizados con materiales especiales, como:

  • Acero al carbono con espesor > 60 mm.
  • Acero aleado con espesor > 50 mm.
  • Acero inoxidable > 40 mm.

Casquete semiesférico

2. Fondo elíptico; se forma mediante una elipse de revolución, con semiejes en la relación 2/1, es el más empleado, debido a la facilidad de su estampación.

Casquete de forma elíptica


3. Fondos policéntricos y “pseudo elípticos”; ambos tipos están formados por una figura de revolución, cuyo perfil interno se obtiene mediante la unión de 2 radios de curvatura con centros situados en puntos diferentes, los más utilizados son:

  • El fondo pseudoelíptico o “Korbbogen”, que tiene el mismo campo de uso que los elípticos.
  • El fondo policéntrico de relación 10:1, también llamado “Klopper”, usado en casos de baja presión debido a que requiere mayores espesores.

La construcción de ambos fondos se realiza por estampación.



En estos fondos se realiza la transición de una figura abombada a una cilíndrica, que es la carcasa, esta línea de transición, denominada línea de tangencia (LT), está sometida a fuertes tensiones axiales, que se traducen en elevadas tensiones locales, por ello en esta zona se localiza la parte más débil del recipiente, para no incrementar esa debilidad, se dota al fondo de un cuello cilíndrico, de altura h < 100 mm, para que la soldadura a la virola inferior de la carcasa (LS) no coincida con la línea de tangencia evitando que la
soldadura se sitúe en la zona más solicitada por cargas.

Situación de las líneas de tangencia y soldadura de unión del casquete con la envolvente en un recipiente cilíndrico


No realizar la unión del modo indicado en la figura provocaría que la soldadura presentase una discontinuidad y por tanto un punto débil en la estructura del recipiente, además de la diferencia de espesores que tendría lugar precisamente en esa zona.

La diferencia de cota entre la soldadura y la línea de tangencia (LT) tiene un valor de acuerdo con la Norma o Código de cálculo utilizado.

Las cotas en sentido axial suelen ser referidas a la línea de tangencia (teórica) y no a la de soldadura.
Otro tipo de fondo es el cónico, formado a partir de un cono realizado en chapa; dependiendo de la forma de la unión a la carcasa podemos hablar de 2 tipos, como se indica en la siguiente figura.

Aspecto y situación de las líneas de tangencia y soldadura de unión de los casquetes cónicos con las carcasas de los recipientes cilíndricos


4. Fondo con cuello cilíndrico de altura no inferior a 25 mm, en los que se realiza la transición del cuello del fondo a la parte cónica mediante una curva de radio "r" cuyo valor es diferente para cada una de las diversas Normas que rigen la construcción de los recipientes, pero de cualquier forma no será inferior a 3 veces el espesor de la chapa (virola) que forma el cono. No se recomienda utilizar semiángulos superiores a 45º.

5. Fondo con unión directa entre cono y carcasa; en este tipo de fondos para recipientes la parte cónica esta soldada directamente a la parte cilíndrica sin cuello recto ni curvado, ofreciendo una menor resistencia a la presión que el anterior, su utilización se limita a fondos con un semiángulo inferior a 20º permitiéndose semiángulos de hasta 30º.

Finalmente se habla de fondos planos; cuando el diámetro del recipiente es £ 900 mm. y la presión es reducida; esta solución resulta muy económica. Su construcción se realiza mediante una chapa plana soldada a la carcasa, presenta estos inconvenientes:

  • Se requieren grandes espesores.
  • La zona de soldadura es un punto débil.
  • Es muy poco resistente a la presión.

Tipos de soldadura de unión para recipientes con fondo plano


6. Los fondos o cabezales planos pueden soldarse a los recipientes, o instalarse como bridas ciegas en recipientes pequeños, en el dibujo precedente pueden observarse diversas soluciones para la unión a la envolvente de este tipo de fondos.

Las necesidades del proceso indican el tipo de fondo que debe usarse en cada caso; en un depósito de decantación, el cabezal inferior debería ser cónico. Al escoger el tipo de cabezal, se optara por el más económico de ellos.

Cuando el recipiente esta constituido por varios cilindros de diversos diámetros, se intercala virolas troncocónicas de transición para las que son validas las recomendaciones de los fondos cónicos, empleándose preferentemente las virolas con cuello y radio de acuerdo.

Tipos de centrales telefónicas en España

En las redes telefónicas, no todas las centrales se conectan directamente con los usuarios. Para poder gestionar un número elevado de abonados, el sistema utiliza una red jerarquizada, y en esta se distinguen varios tipos de centrales: local, primaria, secundaria, y terciaria o nodal. A nivel internacional le sigue la central cuaternaria, a la que se unen los diferentes países, para sus comunicaciones internacionales.

Tipos de centrales telefónicas en España


Es necesaria la existencia de una central, de rango superior a la local, de mayor categoría, que conecte entre sí las centrales locales. Esta central se denomina central primaria.

La zona primaria se define como el conjunto de áreas locales, correspondientes a las centrales locales, que dependen de la misma central primaria. Cada central local depende de una y solo una central primaria. Sin embargo, de una central primaria dependen varias locales.

Las centrales primarias deben poder interconectarse entre sí. 

También es necesaria la existencia de una central de mayor categoría, que conecte entre sí las centrales primarias. Esta central se denomina central secundaria.

La zona secundaria es el conjunto de áreas primarias, correspondientes a las centrales primarias que dependen de la misma central secundaria. Cada central primaria depende de una y solo una central secundaria. Sin embargo, de una central secundaria, dependen varias primarias.

La función de la central secundaria es la de conectar centrales primarias entre sí, cursando llamadas de tránsito. Las centrales secundarias no tienen abonados propios.

La unión entre una central primaria y la secundaria de la que depende se denomina sección secundaria, compuesta por un conjunto de enlaces.

Por último, también es necesaria la presencia de una central terciaria o nodal. La zona terciaria es el conjunto de áreas secundarias correspondientes a las centrales secundarias que dependen de la misma central terciaria. Cada central secundaria depende de una y solo una central terciaria. Sin embargo, de una central terciaria dependen varias secundarias.

La función de la central terciaria es la de conectar centrales secundarias entre sí, cursando llamadas de tránsito. Ninguna central terciaria tiene abonados propios.

La unión entre una central secundaria y la terciaria de la que depende, se denomina sección terciaria, compuesta por un conjunto de enlaces.

Las uniones entre centrales terciarias se denominan secciones cuaternarias o grandes rutas nacionales o internacionales, cuando conecta con otros países.


Las carcasas y virolas en la industria petroquímica

Los recipientes y depósitos que se usan en las plantas de procesos, por lo general tienen carcasas realizadas mediante chapas de acero con forma cilíndrica, es decir, esta parte de la envolvente esta formada por una serie de virolas, entendiéndose por virola a un trozo de chapa, que convenientemente curvada y soldada forma un cilindro carente de soldaduras circunferenciales.

Para dar a las chapas la forma apropiada, se suelen utilizar juegos de rodillos para flexionar la lámina.

Esquema del curvado de las chapas para la formación de virolas en las carcasas


En el esquema precedente la fuerza para flexionar la chapa se aplica a través del rodillo superior, el diámetro de curvatura de la virola se regula mediante la distancia entre los rodillos inferiores, en combinación con el descenso del rodillo superior. El curvado puede realizarse en frío, para pequeños espesores, o en caliente para los espesores gruesos, tras el curvado se procede a soldar los extremos.

Con este procedimiento se pueden construir virolas cilíndricas.

Soldadura axial o longitudinal (por ambas caras) de una virola en las carcasas


Las soldaduras de las virolas son axiales ya que son realizadas en paralelo con el eje longitudinal del cilindro que forma la chapa. Cuando el diámetro de la carcasa es igual o inferior a 24” o 609 mm, se suele utilizar tubería.
Los extremos de las virolas presentan dos tipos de acabados, sea cual sea el tipo de material:

  • Planos (para pequeños espesores).
  • Con preparación de bordes (biselados).

Las chapas para los recipientes, se suelen clasificar de acuerdo con su espesor; los más
habituales son:

  • La gama de 5 a 25 mm. (3/16" a 1” con incrementos de 1/16” ˜ 1,6 mm).
  • La gama de 26 a 40 mm. (1 1/16" a 1 1/2” con incrementos de 1/8” ˜ 3,2 mm).
  • La gama de 45 a 100 mm. (1 1/4" a 4” con incrementos de 1/4” ˜ 6,4 mm).

Las chapas más delgadas pueden llegar a tener hasta 20,0 m. (800”) de largo y un ancho de 5,0 m (195”), si bien lo más habitual son chapas de 6,0 x 2,0 m. o de 12,0 x 2,0 m., lo que suele condicionar el nº de juntas soldadas en los recipientes.

Soldadura circunferencial de unión entre virolas en las carcasas


Modos y técnicas de transmisión en la telefonía

Como medio de transmisión se utilizan conductores de cobre normal, tipo «par», cableado estructurado, cable coaxial, fibra óptica, o vía radio. Dependiendo de si el medio de transmisión es unidireccional o bidireccional las transmisiones se pueden realizar de las siguientes formas:
  • Dúplex. Permite la transmisión en ambos sentidos, por ejemplo: telefonía convencional.
  • Semidúplex. Sistema de transmisión en ambos sentidos, pero alternativamente, tales como radiocomunicaciones móviles, telex.
  • Símplex. Solo permite la transmisión en un sentido, por ejemplo: radiodifusión, televisión.

Modos y técnicas de transmisión en telefonía


Las técnicas de transmisión se dividen en tres sistemas diferentes:
  • Baja frecuencia (BF). Sistema que consiste en enviar directamente las corrientes eléctricas de frecuencia vocal, por el portador físico (línea aérea o cable), utilizando una serie de elementos como repetidores, transformadores, bobinas, sin que sufran ninguna transformación en su naturaleza.
  • Alta frecuencia (AF) (FDM). Las técnicas de alta frecuencia son las que para transmitir las frecuencias vocales las transforman en otras frecuencias más elevadas, pudiéndose colocar diferentes conversaciones en distintas gamas de frecuencias, una junto a otra, sin mezclarse, para ser transmitidas por el mismo medio. El sistema se llama Multiplexión por División de Frecuencias (MDF, FDM).
  • División de tiempo (TDM), Time Division Multiplexing, consiste en transmitir simultáneamente varios canales de información por el mismo medio, a base de dividir el tiempo de ocupación del medio asignando una fracción de tiempo a cada comunicación.

Tipos de tonos en los terminales de abonado

Las centrales de conmutación necesitan intercambiar una serie de señales con los terminales para que realicen acciones como detectar establecimiento de llamada al descolgar el teléfono. Se inicia así un proceso que la central va indicando al abonado por medio de tonos:
  • Tono de marcar: indica que se puede marcar; es una señal fija de 425 Hz.
  • Tono de llamada: indica que la llamada va en curso; 425 Hz cada 1,5 s y 3 s de silencio.
  • Tono de ocupado: cadencia de 425 Hz cada 0,2 s de señal y 0,2 s de silencio.
  • Tono de nivel muerto: cuando la conexión no tiene respuesta o la ruta no existe: son 2 tonos a 425 Hz de 0,2 s de señal y 2 x 0,2 s de silencio.
  • Congestión de línea: 3 tonos de 425 Hz a 0,2 s, y 2 x 0,2 s de silencio.
  • Corriente de llamada: se envía al abonado llamado para hacer sonar el timbre/ altavoz del aparato telefónico. La señal es de 75 V-25 Hz, con una cadencia de 1,5 s de señal y 3 s de silencio.
  • Tensión en reposo: con el teléfono colgado, hay unos 48 V en continua. Al descolgar baja a 12 V cc.


Teléfono de pruebas y trazador de cableado para los tipos de tonos