EN 13445 vs ASME VIII Div. 1: Comparativa en el diseño de recipientes a presión

En el ámbito del diseño y fabricación de recipientes sometidos a presión no sometidos a fuego, la comparativa EN 13445 vs ASME VIII División 1 es clave para entender las diferencias entre dos de los códigos más utilizados a nivel internacional. Ambos códigos abordan el diseño, la fabricación, la inspección y la prueba de estos equipos, pero lo hacen desde enfoques normativos y técnicos distintos, lo que se traduce en diferencias significativas en criterios de cálculo, materiales, fabricación e inspección.

Marco regulatorio y ámbito de aplicación

Desde el punto de vista regulatorio, una de las diferencias más relevantes es la obligatoriedad legal. ASME Sección VIII Div. 1 no es de aplicación obligatoria fuera de América del Norte, aunque su uso está ampliamente extendido a nivel internacional debido a su reconocimiento global y a su integración con otras normas como API o ANSI. Por este motivo, es habitual encontrarlo en proyectos de petróleo y gas, petroquímica o generación de energía en América, Oriente Medio o Asia.

Por el contrario, EN 13445 está alineada con la Directiva de Equipos a Presión (PED 2014/68/UE), lo que la convierte en un código clave para la obtención del marcado CE. En la práctica, esto implica que cualquier recipiente a presión comercializado en el mercado europeo debe cumplir con los requisitos de la PED, y EN 13445 ha sido desarrollada específicamente para cubrirlos de forma integral.

Filosofía de diseño: tensión admisible frente a estado límite

La filosofía de diseño marca diferencias fundamentales en el enfoque estructural de ambos códigos. ASME VIII Div. 1 se basa principalmente en el diseño por reglas (Design by Rules, DBR) utilizando el criterio de tensiones admisibles (Allowable Stress Design, ASD). Aunque incorpora algunas disposiciones para diseño por análisis, su enfoque es conservador y prescriptivo.

EN 13445, en cambio, adopta el diseño en estado límite (Limit State Design, LSD), combinando diseño por reglas y promoviendo de forma más decidida el diseño por análisis (Design by Analysis, DBA). Este planteamiento permite diseños más optimizados, especialmente en geometrías complejas o condiciones de carga exigentes, siempre que se justifiquen adecuadamente mediante análisis.

Selección de materiales y evaluación de conformidad

En ASME VIII Div. 1, la selección de materiales está restringida a los incluidos en ASME Sección II, Parte D. Aunque se permite el uso de materiales no listados, estos requieren procesos adicionales de ensayo y aprobación. En la práctica, algunos materiales normalizados europeos necesitan verificación específica para su uso bajo ASME.

EN 13445 se apoya en materiales normalizados europeos, como los definidos en EN 10028 o EN 10216, armonizados con la PED. Cuando se utilizan materiales no europeos, es obligatorio realizar una Particular Material Appraisal (PMA), lo que introduce una evaluación formal de conformidad con la directiva. Este aspecto es crítico en proyectos europeos y debe considerarse desde fases tempranas de ingeniería.

Cálculo de tensiones admisibles y su impacto en el diseño

El cálculo de tensiones admisibles tiene un impacto directo en el espesor requerido y, por tanto, en el peso y coste del equipo. ASME VIII Div. 1 utiliza factores de seguridad más elevados, típicamente 3,5 sobre la resistencia última a tracción (UTS) en aceros al carbono, basándose tanto en la UTS como en el límite elástico.

EN 13445 emplea factores de seguridad más bajos, del orden de 2,4 sobre la UTS para la mayoría de los materiales, lo que da lugar a tensiones admisibles más altas. Como resultado, es habitual obtener diseños con espesores menores, siempre que se cumplan las condiciones de diseño, fabricación e inspección exigidas por el código.

Eficiencia de soldadura y ensayos no destructivos

La eficiencia de soldadura es otro punto donde los enfoques divergen. ASME VIII Div. 1 relaciona directamente la eficiencia de la unión con el nivel de radiografía (RT1 a RT4), lo que puede penalizar significativamente el espesor requerido si se opta por niveles de inspección reducidos.

EN 13445 define la eficiencia de la soldadura en función de los Grupos de Prueba (TG-1 a TG-4), siempre que los procedimientos de soldadura y los ensayos cumplan las normas EN aplicables. Además, EN 13445-5 introduce criterios más exigentes de ensayos no destructivos, basados en evaluaciones de riesgo y condiciones de servicio, reforzando el control de calidad durante la fabricación.

Inspección, pruebas y soldadura

Ambos códigos exigen prueba hidrostática obligatoria, aunque con diferencias en los coeficientes: 1,3 veces la MAWP en ASME y 1,25 veces en EN 13445. EN 13445 permite, además, métodos alternativos de prueba basados en evaluaciones de riesgo y propiedades del material.

En cuanto a soldadura, ASME remite a ASME Sección IX, mientras que EN 13445 se apoya en la serie EN 15614, exigiendo además la aprobación por un Organismo Notificado (NoBo) dentro del marco de la PED.

Consideraciones prácticas en proyectos industriales

Desde un punto de vista práctico, las diferencias entre ASME Sección VIII División 1 y EN 13445 se reflejan de forma directa en el desarrollo de la ingeniería, la fabricación y la inspección de los recipientes a presión. Aspectos como la filosofía de diseño, los factores de seguridad, la eficiencia de las soldaduras o los requisitos de ensayos no destructivos influyen de manera significativa en los resultados finales del diseño.

Por ejemplo, el uso de tensiones admisibles más elevadas en EN 13445, junto con su enfoque de diseño en estado límite, puede conducir a espesores menores en determinadas aplicaciones, siempre que se cumplan los requisitos adicionales de análisis, fabricación e inspección establecidos por el código. En ASME VIII Div. 1, el carácter más prescriptivo del diseño por reglas y la dependencia del nivel de radiografía en la eficiencia de las uniones condicionan de forma más directa el espesor requerido.

Asimismo, las diferencias en materiales normalizados, procedimientos de soldadura, niveles de inspección y pruebas obligatorias hacen que la documentación técnica, los planes de calidad y la trazabilidad difieran entre ambos marcos normativos. Estas particularidades deben ser comprendidas y gestionadas adecuadamente a lo largo de todo el ciclo de vida del equipo para garantizar el cumplimiento del código aplicable.

Conclusión

EN 13445 y ASME Sección VIII División 1 constituyen dos marcos normativos consolidados para el diseño y fabricación de recipientes sometidos a presión no sometidos a fuego. Aunque ambos persiguen los mismos objetivos de seguridad e integridad estructural, presentan diferencias relevantes en su filosofía de diseño, criterios de cálculo, requisitos de materiales, soldadura, inspección y pruebas.

Comprender estas diferencias resulta esencial para interpretar correctamente los resultados de cálculo, los requisitos de fabricación y las exigencias de control de calidad asociadas a cada código. Un conocimiento técnico sólido de ambos enfoques permite desarrollar ingenierías coherentes con el marco normativo de aplicación y facilita la correcta ejecución de proyectos industriales en entornos regulados.