Análisis de Uniones Atornilladas de un Intercambiador de Calor

Verificación mecánica detallada de un intercambiador de calor de carcasa y tubos mediante elementos finitos (FEA), centrada en las uniones atornilladas entre la brida del cuerpo y el espejo de tubos en ambos extremos, y en la influencia del desajuste de espesores entre brida y espejo sobre el comportamiento de estanqueidad. Siguiendo los lineamientos de la Sección 5.2.2 de ASME VIII División 2 para protección contra colapso plástico, se evaluaron varios escenarios de carga, identificándose como caso más exigente la presurización a 0,4 barg en el lado carcasa y 4,5 barg en el lado tubos, en condiciones de operación normal en estado estacionario. Los resultados confirmaron que un apriete adecuado de los 36 tornillos permite alcanzar un nivel de tensión de compresión suficiente para evitar fugas, sin superar los límites admisibles en los componentes evaluados, mostrando además que incrementar el espesor de los espejos de tubos no mejoraría de forma significativa el comportamiento de sellado de la junta. Este estudio aportó recomendaciones claras y accionables para mejorar la robustez del sellado y reducir el riesgo de fugas en una configuración de unión atornillada compleja, gobernada por efectos combinados de presión, temperatura y cargas mecánicas.