ASME Prueba Hidrostáticas - MAWP

1. INSPECTION JOURNAL
The Magazine for Inspection October 2018 No 11
Danfer De la Cruz Carrasco es Ingeniero de Soldadura, Surveyor- Lloyd's Register Verification Limited, Inspector
Autorizado ASME, Inspector National Board en Reparaciones & Alteraciones, Inspector Autorizado API 653 & 510,
Senior CWI - AWS, ASNT NDT- Level III, Inspector de Grúas Móviles - NACB, Auditor Líder ISO 9001 y Consultor
Técnico para WELDING INSPECTOR PERU S.A.C - Telf.: 987312768
1
NUESTROS INICIOS
Por bibliografías históricas se sabe que las pruebas
hidrostáticas para calderas y recipientes a presión han
estado con nosotros mucho antes existieran los
códigos ASME y NBIC. Con la posible excepción del
examen visual, tales pruebas se utilizaron como un
examen primario, en los primeros días de la industria.
Recordemos cuando éramos ingenieros o inspectores
jóvenes, nuestros mentores nos enseñaron a buscar
en el código las reglas que cubren las pruebas de
presión requeridas. Esta fue una de nuestras primeras
lecciones. Todos sacamos a la memoria las reglas
aplicables: NBIC, Parte 3, Sección I, PG-99, Sección I
o el muy conocido Sección VIII, Div. 1, en UG-99 y tal
vez una lista muy larga como los códigos de API en
servicio.
Los códigos establecen reglas para probar nuestros
equipos dentro de sus ámbitos. La mayoría de los
códigos proporcionan un límite de presión y
temperatura para todos los elementos de retención de
presión del alcance del código. Pero acá nos viene una
pregunta que muchas veces en nuestra industria local
no entendemos con claridad ¿Conocemos el MAWP y
su importancia durante la presión de prueba
hidrostatica?
PRUEBA HIDROSTATICA
Maximum Allowable Working Pressure

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The Magazine for Inspection October 2018 No 11
Danfer De la Cruz Carrasco es Ingeniero de Soldadura, Surveyor- Lloyd's Register Verification Limited, Inspector
Autorizado ASME, Inspector National Board en Reparaciones & Alteraciones, Inspector Autorizado API 653 & 510,
Senior CWI - AWS, ASNT NDT- Level III, Inspector de Grúas Móviles - NACB, Auditor Líder ISO 9001 y Consultor
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Para entender la presión de prueba hidrostática
tomaremos como referencia el código ASME VIII Div.
parte UG-99:
“Except as otherwise permitted in (a) above and 27-4,
vessels designed for internal pressure shall be subjected
to a hydrostatic test pressure that at every point in the
vessel is at least equal to 1.3 times the maximum
allowable working pressure36 multiplied by the lowest
stress ratio (LSR) for the pressure-boundary materials of
which the vessel is constructed. The stress ratio for each
pressure-boundary material is the ratio of the stress value
S at its test temperature to the stress value S at its design
temperature (see UG-21)”.
En este punto la principal duda que nos queda es a que se
refiere el codigo con “Maximun Allowance Working
Pressure – MAWP”
MAWP Versus Presión de Diseño
El MAWP es la base en la cual ASME cumple con su
responsabilidad con sus miles de usuarios a nivel del
globo (ASME al momento es el código mas usado y de
mayor confianza a nivel mundial) en asegurar un
diseño y fabricación segura para con todo recipiente a
presión ya sea un tanque, caldero, reactor, etc.
El “Maximum Allowable Working Pressure (MAWP)
traducido al castellano es la presión máxima permisible
de trabajo y significa exactamente lo que es el
propósito del mandato de ASME.
En muchos proyectos en el Perú y otros países los
inspectores autorizados encontramos confusión al
interpretar la diferencia entre la presión de diseño y el
MAWP para con un recipiente a presión.
Básicamente, el MAWP es el valor de presión más
importante de los dos y constituye la base para fijar el
estado físico del recipiente y el punto al cual se debe
fijar el disparo de una válvula de seguridad para
proteger el mismo. Para entender el porqué el MAWP
figura en un papel tan importante es necesario saber
algo de la historia de cómo se llego a establecerse.
La asociación de ingenieros mecánicos en USA
(ASME) fue encargada por mandato gubernamental en
formar un código para el diseño y fabricación de todo
recipiente a presión). Este mandato fue necesario
porque ocurrían multitudes de explosiones de calderos
en los USA durante los años 1800 al introducirse los
calderos de locomotoras. El resultado eran muertos.
El resultante código de ASME es un código LEGAL en
los USA y todo usuario que usa el código como su
estándar de construcción, como consecuencia, debe
figurar en todo cálculo de recipientes a presión.
La presión de diseño es el valor que un ingeniero de
proceso determina como la adecuada para el proceso
que se lleva a cabo dentro el recipiente. Esta cifra se
toma como una presión encima de la presión normal
de operación bajo la cual el recipiente teóricamente
debe trabajar. La presión de diseño (que se emplea en
la hoja de especificación para el recipiente)
usualmente es aproximadamente 1.15 a 1.20 de la
presión de operación normal. Empleando esta presión
de diseño, el fabricante calcula el espesor de la
plancha de acero que se requiere para fabricar el
recipiente (incluyendo un espesor de corrosión). El
espesor total necesario se analiza y se escoje una
plancha de espesor estándar que cumpla con la
necesidad. Este espesor, claro que siempre suele ser
superior al cálculo. Aquí nace la diferencia entre la
presión de diseño y el MAWP. No olvidemos que le
toca al fabricante garantizar el diseño seguro y
apropiado para el servicio de acuerdo con las
especificaciones.
Además, por ley se necesita identificar el MAWP
debido a que es el MAWP que rige al identificar la
condición física del recipiente en el futuro. Para este
fin, el fabricante hace un “retro-calculo” y calcula el
MAWP que resulta cuando se tome en consideración

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el espesor real del recipiente. Con este hecho, se ha
identificado el valor de presión que, según ASME, no
se puede exceder dentro el recipiente y el cual figura
como la base para fijar la presión de disparo de la
válvula de seguridad que debe de proteger el
recipiente durante su servicio. Esto quiere decir que no
importa el tiempo de servicio o la “edad” del recipiente.
En otras palabras, lo que ASME fija es que al indicar el
MAWP, esta ordenando que se debe saber y limitar la
presión máxima permisible de trabajo con la protección
de una válvula de seguridad en el momento que
dispara. Con esto, ASME ha fijado la plena
responsabilidad de reconocer y identificar la presión
máxima que el recipiente puede aguantar con
seguridad en las manos del dueño del recipiente. Al
reconocer este procedimiento, uno puede también
reconocer que es la responsabilidad del dueño de
siempre poder identificar el MAWP de sus recipientes y
no la presión de diseño. El MAWP está expuesto a
sufrir corrosión y desgasto durante su servicio, efectos
que debilitan la capacidad del recipiente poder
aguantar su presión de operación. El dueño es
responsable en mantener control sobre el estado físico
de sus recipientes y esto se puede apreciar al
identificar un MAWP que ha disminuido con los años
de servicio. Esta protección al público y a los operarios
no se puede llevar a cabo empleando la presión de
diseño como una indicación de la seguridad.
ASME reconoce que el MAWP va cambiar de valor.
Está reconocido que la presión de diseño es menor al
MAWP y que uno puede fijar la válvula de seguridad
empleando la presión de diseño. Esto es una decisión
conservadora y perfectamente dentro los valores de un
diseño sano. Sin embargo, lo que esto insinúa es que
uno se puede olvidar y no preocuparse con el MAWP
del recipiente. Esto no es correcto (ni legalmente
aceptable, por lo menos en USA) debido a que es
posible que desgaste el material por el servicio, la
presión de disparo de la válvula de seguridad pueda
que sea mayor a la que puede aguantar el recipiente
(el MAWP ha degenerado). Esto no se puede aceptar y
es la razón por la cual ASME siempre se refiere al
MAWP. Lo que ASME quiere asegurar es que el dueño
del recipiente tome la responsabilidad de saber cuál es
el MAWP real de sus recipientes y que las válvulas de
seguridad que le corresponden a esos recipientes
están fijadas a no más que el MAWP. La presión de
diseño puede cambiar con el proceso o el uso del
recipiente; pero el MAWP es lo que es y se puede
medir mientras la presión de diseño se mantiene como
un pseudo-valor.
También sabemos que cuando los cálculos del MAWP
no fueron realizados se puede asumir que es la misma
que la presión de diseño, sin embargo, en esta parte la
presión de diseño pasa a llamarse MAWP.
Por las razones arriba indicadas, siempre se debe
identificar y anotar el MAWP en la placa
correspondiente al recipiente (mandatorio por ASME).
La presión hidráulica de prueba se hace de acuerdo
con el MAWP del recipiente en el momento que se
hace la prueba, y no empleando el MAWP inicial de
fabricación, esto es muy importante para recipientes en
servicio los cuales tocaremos en la próxima edición. .