Diseño de elementos de izado según ASME BTH-1

El estándar ASME BTH-1 – Design of Below the Hook. Lifting Devices, surge tras la formación por parte del organismo ASME de un grupo de trabajo en el año 1997, con el objeto de generar un estándar de diseño que complemente al código ASME B30.20 Below the Hook. Lifting Devices. Safety Standard, en el diseño de elementos de izado. El estándar se publica finalmente en el año 2005 , siendo constituido por cinco capítulos. La edición en vigor actual corresponde a la edición del año 2017 en la cual se han ido incorporando nuevos capítulos, nuevas categorías de diseño y se han modificado y/o añadido nuevos requerimientos y elementos de diseño.

El estándar ASME BTH-1 establece los criterios mínimos necesarios para el diseño estructural y mecánico de los diferentes dispositivos de izado, así como la selección de los distintos componentes eléctricos.

Adicionalmente, los elementos de izado diseñados según este código deben cumplir con los requerimientos incluidos en el Código ASME B30.20 – Below The Hook Lifting Devices. Safety Standard. Dicho Código se engloba en una serie de volúmenes que componen ASME B30. Este Código incluye los requerimientos necesarios para la construcción, inspección, instalación, pruebas y mantenimiento. La edición más actual del Código ASME B30.20 corresponde al año 2018.

ASME BTH-1, sólo contempla e indica requisitos de diseño. Todos los requerimientos asociados a la seguridad del elemento de izado serán en base a ASME B30.20. El diseñador deberá trabajar con ambos códigos de forma conjunta a la hora de diseñar los elementos de izado de un equipo.

Con el fin de evitar accidentes en campo durante las maniobras de izado y/o transporte, los elementos de izado deben ser diseñados bajo la supervisión de una persona cualificada y experimentada en el uso de en dicha normativa, que verifique los factores de diseño considerados en la fase de diseño de los componentes.

Los requerimientos de diseño evaluados y contemplados por BTH-1 son los siguientes:

• Clasificación del elemento de izado basados en las condiciones de operación y vida útil del elemento de izado.
• Requisitos de diseño para los diferentes elementos (pernos, pines, soldaduras), así como indicaciones en caso de estar sometido a cargas de fatiga.
• Requerimientos mecánicos de los diferentes componentes mecánicos (eslingas, grilletes, accesorios).
• Requerimientos de los componentes eléctricos.

. .Orejetas de izado en equipos a presión

Cada elemento de izado se designa con una categoría de diseño (resistencia) y una clase de servicio (condiciones de fatiga). La selección de la categoría de diseño y la clase de servicio será en base a las condiciones de operación y la vida esperada del elemento de izado, existiendo tres categorías de diseño (A, B y C) y cinco servicios diferentes (servicio 0 a 4).

La selección de la categoría de diseño y el servicio definirán los requerimientos de diseño del elemento de izado, estableciendo los esfuerzos admisibles a considerar para el material.

Categorías:

• Categoría A: La magnitud de la carga es predecible y las condiciones ambientales no son severas. El factor de diseño considerado es igual a 2. Esta categoría está limitada a las clases de servicio 0.
• Categoría B: La magnitud de la carga no es predecible en el diseño, pudiendo variar de forma considerable o bien las condiciones ambientales pueden ser severas. El factor de diseño en este caso es igual a 3. Este es el caso de diseño más habitual, a no ser que un diseñador cualificado considere apropiado el uso de la categoría A.
• Categoría C: Se utiliza en aplicaciones especiales. El factor de diseño en este caso es igual a 6.

Servicios:

La clase asociada al servicio define el número de ciclos de carga, o la vida a fatiga a la cual el elemento de izado es diseñado.

. .Clases de servicio – ASME BTH-1

. .Elemento de izado mediante eslinga y grillete

ASME BTH-1 establece los criterios de diseño y valores de esfuerzo admisibles para los diferentes tipos de carga a los que se ven sometidos los dispositivos de izado. Las cargas a considerar en el análisis incluyen los esfuerzos generados a tensión, compresión, flexión, cortante, así como la combinación de las mismas.

En función del elemento de izado y las condiciones durante el izado del equipo, se generarán diferentes esfuerzos. Por ejemplo, una viga de izado con un punto de agarre central y una carga suspendida en los dos extremos de la viga se cargará principalmente bajo flexión, por lo que los cálculos de compresión y tensión no serán los predominantes.

El estudio y análisis de todos estos esfuerzos viene desarrollado en la sección 3 del estándar ASME BTH-1.

La sección correspondiente al diseño estructural (capítulo 3) también incluye los requerimientos a tener en cuenta para el diseño de las uniones soldadas, evaluando los esfuerzos generados en dicha unión, en función del tipo y geometría de la misma.

El estudio de fatiga, en la sección 3.4 del estándar no es necesario realizarlo para los elementos de izados clasificados dentro de la clase de servicio 0, debido al bajo número de ciclos , pero a medida que aumentan el número de ciclos, aumenta la posibilidad de falla por fatiga.

BTH-1 incluye una sección que cubre como evaluar los dispositivos de izado para las clases de servicio de la 1 a la 5.

Para más información:

ASME VIII | Diseño de Recipientes a Presión

TEMA | Cambiadores de Calor de C&T

Puedes encontrar artículos similares aquí.

Escrito por: David Atienza