Acumulador de Aire Comprimido

Una planta con equipos neumáticos incorpora normalmente uno o más depósitos de aire. Sus dimensiones han de adaptarse a la capacidad del compresor, sistema de regulación, presión de trabajo y variaciones del consumo de aire.
Los tanques acumuladores de aire sirven para:

• Almacenar aire comprimido para cuando la demanda momentánea exceda la capacidad del compresor.
• Incrementar la refrigeración y captar posibles condensados residuales y pequeñas gotas de aceite.
• Compensar las variaciones de presión que tengan lugar en la red de tuberías.
• Evitar ciclos carga-descarga del compresor demasiado frecuentes.

En los compresores con una presión efectiva de trabajo de 10 kg/cm2 o  superiores y condiciones normales en el consumo de aire, el tamaño del depósito en unidades de volumen, debería ser alrededor de seis veces la capacidad del compresor, en las mismas unidades de volumen por segundo.

Para el funcionamiento de un compresor con arranque y parado automático, debe seleccionarse el volumen del depósito de acuerdo con el consumo de aire y capacidad del compresor, considerando que sólo pueden producirse diez arranques por hora, igualmente distribuidos, con arranques cada seis minutos. En este caso, la diferencia de presión entre parada y arranque debe ser más alta (alrededor de 1 bar).

Algunos tipos de depósitos de aire comprimido se muestran en la figura. Los depósitos de aire comprimido podrán instalarse en posición horizontal o vertical dependiendo del espacio libre en la sala de máquinas.

El sobredimensionar los compresores de aire es extremadamente ineficiente, porque la mayoría de los sistemas, operando a carga parcial, consumen más energía por unidad de volumen de aire producido. Es preferible comprar varios compresores pequeños con un control secuenciador de arranque, permitiendo así una operación más eficiente cuando la demanda es menor que la demanda pico.

Si a pesar de que el sistema fue diseñado apropiadamente y recibe un mantenimiento adecuado, sigue experimentado problemas de capacidad, una alternativa, antes de añadir otro compresor, es volver a analizar el uso del aire comprimido en cada una de las áreas de aplicación, ya que tal vez pueda utilizar, de manera más efectiva, sopladores o herramientas eléctricas o, tal vez, simplemente pueda detectar usos inapropiados.

Riesgos.

El principal riesgo que presentan estos aparatos, al estar sometidos a presión interna, es el de explosión, que puede venir determinada por alguna de las siguientes causas:

• Defectos de diseño del aparato.
• Defectos en la fase de construcción y montaje, en las cuales se tendrán muy en cuenta el proceso de soldadura de virolas, fondos, refuerzos, tubuladuras, etc., y los efectos que el calor aportado por ella puede tener sobre las características de los materiales.
• Sobrepresión en el aparato por fallo de los sistemas de seguridad.
• Sobrepresión por presencia de fuego exterior.
• Sobrepresión y riesgo de explosión por autoignicion de depósitos carbonosos procedentes del aceite de lubricación. del compresor.
• Disminución de espesores de sus materiales, por debajo de los límites aceptables por diseño, debido a la corrosión.
• Corrosiones exteriores, localizadas en el fondo o en la generatriz inferior, según se trate de un depósito vertical u horizontal.
• Erosiones o golpes externos.
• Fisuras debidas a las vibraciones transmitidas por compresores instalados sobre los propios acumuladores o por una fundación del compresor inadecuada.
• Esfuerzos locales en la zona de conexión de la tubería de aire comprimido proveniente del compresor, debido a mal alineamiento, dilataciones y presión interna de la tubería.
• Fatiga de materiales debido a trabajo cíclico.

Condiciones de seguridad

Estos aparatos cuyo diseño y construcción deberán seguir todos los pasos establecidos en el Código de diseño elegido referentes a materiales, espesores de los mismos, procesos de soldadura, tratamientos térmicos, ensayos no destructivos, etc., deberán contar con un certificado de calidad que asegure que los anteriores pasos han sido seguidos cuando se trate de un aparato de construcción única, y del correspondiente registro de tipo si se trata de un aparato construido en serie. Independientemente de ello, deberán contar con los siguientes elementos de seguridad, cuyas prescripciones son obligatorias en la mayor parte de los casos a tenor de la legislación vigente.

Válvula de seguridad cuya capacidad y presión de descarga será adecuada al caudal máximo de aire comprimido capaz de suministrar el compresor en las condiciones más desfavorables.

Indicador de presión interna del aparato.

Tapón fusible, en previsión del riesgo de explosión por autoignicion de depósitos carbonosos por elevación de la temperatura.

Sistema de drenaje manual o automático; en el caso de drenaje manual, las válvulas serán de paso recto y total, con objeto de minimizar los residuos que puedan quedar retenidos y llegar a inutilizar la válvula de drenaje.

En el caso de drenaje automático, tendrán la capacidad de descarga adecuada a la cantidad de líquido a eliminar, estando diseñadas para minimizar los residuos retenidos así como contar con un dispositivo manual para su comprobación.

La disposición de un filtro inmediatamente antes de la válvula ayuda eficazmente a eliminar la presencia de residuos en las mismas.

Contaran con las aperturas adecuadas para su inspección y mantenimiento.

Todos los elementos de seguridad serán fácilmente accesibles.

Contaran con las siguientes placas de identificación, situadas de forma bien visible:

• Placa de Diseño: en la que figurará la presión de diseño y en su caso la máxima de servicio, el número de registro del aparato y la fecha de primera prueba y revisión.
• Placa de identificación: en la que constara entre otros datos, el nombre y razón social del fabricante, contraseña y fecha de registro, si procede, número de fabricación, características principales.