criterios de diseÑo de tuberias

Minera Yanacocha SRL Proyecto Yanacocha GSA Contrato 53229802

Especificacin de Proyecto 000.250.50001 Fecha 16 Mar 2005 Pgina 1 de 30

CRITERIOS DE DISEO DE TUBERAS

ndiceSeccin 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 GENERALIDADES ......................................................................................................................................2 PRODUCTOS................................................................................................................................................4 PAUTAS PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE TUBERAS .............................................................24 EJECUCIN ...............................................................................................................................................28 ANEXOS ......................................................................................................................................................30

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1.0

GENERALIDADES 1.1 A. Resumen Alcance Los Criterios de Diseo de Tuberas establecen las normas y prcticas de ingeniera a seguir en la ejecucin del diseo de sistemas de tuberas de presin sobre el nivel de terreno, dimensionamiento de tuberas, disposicin de equipos, trazado de tuberas, prcticas de dibujo y documentacin de tuberas, y estn destinados a servir como pauta para el diseo de los sistemas de tuberas del Proyecto Yanacocha (exceptuando la gasfitera dentro de los edificios). B. Especificaciones Relacionadas Estos Criterios de Diseo de Tuberas estarn coordinados con las siguientes especificaciones: 000.250.50003: 000.285.86110: Especificacin de Materiales de Tuberas Aislamiento Trmico

Coordinar el Trabajo que aqu se describe con el que se describe en las especificaciones arriba indicadas, as como tambin con los Estndares del Proyecto. 1.2 Cdigos y Estndares Las publicaciones a que se hace referencia ms abajo forman parte de esta especificacin. A menos que se indique lo contrario, cada publicacin corresponde a la ltima revisin y suplemento en vigencia durante la ejecucin del proyecto. Excepto por las modificaciones efectuadas de acuerdo con los requisitos que aqu se especifican o los detalles de los planos, todo el Trabajo que aqu se incluye se ajustar a las disposiciones aplicables de las siguientes publicaciones: A. Cdigo ASME / ANSI (American Society of Mechanical Engineers / American National Standards Institute) para Tuberas de Presin, B31.3: Tuberas de Proceso. Nota! Los lmites para las tuberas cubiertas por cdigos que no sean los de ASME/ANSI B31.3 se indicarn en los P&ID (diagramas de tuberas e instrumentacin). Esta especificacin puede ser usada con otras secciones del Cdigo ASME/ANSI B31 y la Seccin 1 del Cdigo ASME, cuando corresponda.

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B. C. D. E. F. G. H. I. J. K. L. M. N. O.

ANSI ASME API MSS ASTM AWS AWWA HIS MSHA NFPA OSHA PFI PPI RNC

American National Standards Institute American Society of Mechanical Engineers American Petroleum Institute Manufacturers Standardization Society of the Valve and Fittings Industry American Society for Testing and Materials American Welding Society American Water Works Association Hydraulic Institute Standard Mining Safety and Health Administration National Fire Protection Association Occupational Safety and Health Administration Pipe Fabrication Institute Plastic Pipe Institute Reglamento Nacional de Construcciones

1.3 A. B.

Aseguramiento de Calidad Las pautas y mtodos de diseo del departamento aprobados se usarn en conjunto con los requisitos del proyecto para alcanzar el nivel de calidad deseado. Los ingenieros de tuberas y los supervisores de diseo de tuberas del proyecto monitorearn, revisarn y controlarn las actividades de diseo y planificacin del personal asignado al proyecto, para asegurar que se observen los cdigos, prcticas y especificaciones aplicables para que se cumplan las metas de calidad del proyecto. Los criterios de calidad debern revisarse constantemente durante la actividad de planificacin del diseo.

C.

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2.0

PRODUCTOS 2.1 A. B. C. D. Materiales Los materiales de tuberas debern estar de acuerdo a la Especificacin 000.250.50003; se deber anotar cualquier desviacin en los planos de tuberas. En los casos en que exista la posibilidad de presencia de cianuro o soluciones de cianuro, no se usarn aleaciones de cobre, aluminio, latn ni bronce. Todos los sistemas de tuberas a campo traviesa enterradas para los sistemas de agua fresca, aguas tratadas y agua contra incendio se disearn de preferencia con HDPE. Para toda la succin de bombas y colectores de descarga se usar tubera metlica. Las tuberas de HDPE se usarn para soluciones de proceso, en aquellos casos donde ninguna limitacin de temperatura, presin, soportes o consideraciones de seguridad excluyan su uso. Las tuberas y accesorios de CPVC y PVC usados para servicio a la intemperie sern pintados con una pintura ltex con base de agua para exteriores, fuertemente pigmentada. Utilizar bridas de cara plana solamente contra equipos y vlvulas de caras planas de hierro fundido. A menos que se indique lo contrario, los dispositivos sujetadores de las vlvulas sern suministrados por el cliente. El tamao mnimo de las tuberas ser de 1/2 pulgada, excepto las conexiones a equipos. Excepto para conexiones a equipos, no usar tamaos de tuberas de 1-1/4 pulgada, 2-1/2 pulgadas, 3-1/2 pulgadas y 5 pulgadas. Diseo General A. Basar la relacin entre unidades, ubicacin de equipos y rutas de tuberas en aspectos econmicos, requisitos de seguridad, facilidad de mantenimiento, operacin y construccin. El alineamiento de los equipos y las rutas de tuberas debern mostrar un aspecto organizado. Las tuberas sern dispuestas de manera ordenada y trazadas tan directamente como sea posible, de preferencia en bancos o pasos de tuberas establecidos. A menos que se especifique lo contrario, las tuberas de 2 pulgadas o inferiores sern trazadas en terreno. Las lneas de soluciones de procesos debern ir de preferencia sobre el nivel de terreno. Las tuberas de soluciones que van en zanjas abiertas revestidas descansarn sobre durmientes de sacos de arena de HDPE en los canales de las soluciones de modo de evitar dao a los revestimientos. Las zanjas sern diseadas de manera tal que drenarn automticamente a alguna piscina de procesos o canal de procesos revestido. Cuando no es posible que las tuberas vayan sobre el terreno (como en el caso de cruces de caminos, obstculos, etc.) se aplicarn criterios de doble contencin por medio de una tubera secundaria. Esta contencin secundaria ser diseada para resistir cualquier carga relacionada con el terreno.

E. F. G. H. 2.2

B.

C.

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D. E. F.

A menos que lo apruebe el Cliente, ninguna tubera de proceso ir por debajo de los pisos de concreto de ninguna instalacin de procesos. Las tuberas de soluciones en tramos largos no debern ser inferiores a 2. Las lneas principales normalmente sern llevadas en pasos de tuberas en altura. En ciertos casos pueden ser enterradas, siempre que estn protegidas adecuadamente. Las lneas que se deben pasar debajo del terreno nivelado y deben ser inspeccionadas o reemplazadas peridicamente, debern identificarse en los P&ID; colocar estas lneas en zanjas de concreto cubiertas o dentro de contenedores de tuberas. El agua de enfriamiento se puede trazar sobre nivel de terreno o enterradas, basndose en aspectos econmicos. El agua para uso domstico o potable se deber trazar preferentemente enterrada. Los espaciamientos de los soportes de tuberas debern ser maximizados usando los lmites de los tramos de tuberas y la integridad estructural. A menos que lo requiera el cliente o debido a consideraciones de proceso, no se deber contemplar espacio para futuros equipos, tuberas o unidades. Este requerimiento se indicar en el plano de disposicin general y en los P&ID. Evitar los extremos cerrados, especialmente para tuberas donde los slidos o lquidos pueden congelarse o formar una condensacin corrosiva. En estos casos los P&ID incluirn aperturas de drenaje. La ubicacin y espaciamientos de los tanques de almacenamiento ubicados fuera de obra y los requerimientos de diques debern estar de acuerdo a los reglamentos peruanos (RNC / DGH, Divisin General de Hidrocarburos), y a los reglamentos de NFPA y OSHA, cuando corresponda. Los espaciamientos pueden aumentarse segn los requerimientos de construccin. Agrupar los equipos, bombas e intercambiadores ubicados fuera de obra de modo de permitir un trazado econmico de las tuberas. Ubicar estos equipos fuera de las reas de almacenamiento protegidas con diques, excepto donde los P&ID indiquen lo contrario. La disposicin de equipos de la planta deber utilizar estructuras comunes para equipos, recipientes y bombas. Como regla, la instalacin de equipos individuales no requerir una estructura. El espaciamiento y trazado de las tuberas deber ser tal que las lneas que se expanden / contraen (incluyendo el aislamiento) no choquen con las lneas, estructuras, instrumentos y equipos elctricos adyacentes durante el calentamiento y enfriamiento. Al disear lneas que llevan cidos u otros lquidos peligrosos se debe tomar precauciones para minimizar el riesgo de que salpiquen al personal en el caso de una fuga. Las juntas bridadas se debern minimizarn y se proveern cubiertas para contener las fugas. Estas lneas debern estar ubicadas en el nivel inferior de los soportes de tuberas para minimizar el riesgo de fugas sobre otras tuberas y bandejas de cables. En los sistemas de aire, las derivaciones se harn desde la parte superior de la tubera principal y las lneas de alimentacin desde la parte superior de las derivaciones. La tubera principal y las

G.

H.

I.

J.

K.

L.

M.

N.

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derivaciones se debern disear con pendiente hacia los puntos bajasen lo posible, los cuales sern drenados con trampas de humedad automticas. O. P. En los sistemas de agua, se debern evitar hacer derivaciones desde la parte inferior de las tuberas principales y tomar las alimentaciones desde la parte inferior de las derivaciones. Se desarrollar un anlisis de oscilaciones transitorias cuando exista la probabilidad de que se produzca un golpe de ariete. Para reducir este efecto se considerar la instalacin de accesorios especiales en las tuberas (vlvulas de alivio, vlvulas de retencin de cierre retardado, vlvulas de anticipacin de onda, etc.).

2.3 A.

Requerimientos de Diseo Bombas 1. 2. Ubicar las bombas cerca de los equipos de los cuales succionan. Normalmente, ubicar las bombas inmediatamente al lado de los soportes de las tuberas. Disear las tuberas de modo de dejar espacio libre para el retiro de una bomba o su accionamiento. Similarmente, en las bombas de succin en el extremo, las tuberas debern permitir el retiro de la tapa de succin y el impulsor de la bomba mientras las vlvulas de succin y descarga estn en su lugar. Disponga las lneas de succin de manera de minimizar las piezas en S. Estas lneas debern ser cortas y tan directas como sea posible, y debern reducirse del equipo hacia la bomba. Las lneas de succin trazadas sobre pasos de durmientes pueden subir hasta la elevacin de la boquilla de succin de la bomba, sujeto a la aprobacin de Ingeniera de Fluor. En las succiones de las bombas se instalarn reductores excntricos como sigue: a. b. 5. Lado plano hacia arriba (Flat on top, FOT) para soluciones acuosas. Lado plano hacia abajo (Flat on bottom, FOB) para pulpas.

3.

4.

Orientar los volantes de maniobra o palancas de las vlvulas de modo que no interfieran con el mantenimiento de la bomba o el retiro del motor. Los volantes de maniobra o palancas de las vlvulas debern poder hacerse funcionar con facilidad desde el terreno nivelado. Se debern tomar medidas para que un montacargas, una gra mvil o una gra con plataforma tengan acceso a las bombas horizontales pequeas. Para prestar servicio a las bombas horizontales y verticales de gran tamao que no son accesibles para equipos mviles externos se usarn tecles areos o gras. Las tuberas debern trazarse de modo de proporcionar el mejor servicio y acceso a las bombas. Si esto resultara difcil debido a

6.

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la disposicin del rea, se incluirn carretes de tuberas removibles para proporcionar acceso. 7. Las bombas ubicadas en las proximidades de grandes tanques debern tener la suficiente flexibilidad en las tuberas para permitir la dilatacin trmica y el asentamiento de los tanques por medio de juntas de dilatacin ubicadas en la succin de la bomba. La aplicacin de dispositivos flexibles en el lado de descarga de la bomba se analizarn para cada caso en particular. Adems se contemplarn coladores de aspiracin para la puesta en marcha donde corresponda. A menos que se especifique de otra forma, en todas las bombas centrfugas se deber instalar una vlvula de retencin en la lnea de descarga entre la bomba y la vlvula de cierre. En las tuberas conectadas a las bombas se debern proporcionar soportes y sujeciones adecuadas, de modo que las reacciones excesivas de las tuberas no sean transmitidas a las boquillas o carcasas de las bombas. Donde la tubera deba ser sustentada desde el terreno nivelado, se debern proporcionar soportes de tubera ajustables. Los carretes de mantenimiento removibles no debern tener soportes, pero toda la dems tubera deber estar diseada de modo de no intervenir los soportes durante el mantenimiento de las bombas.

8.

9.

10.

B.

Tanques de Almacenamiento 1. 2. Se deber proveer vlvulas de corte en las boquillas de los tanques. Se deber proporcionar flexibilidad adecuada en las tuberas de conexin de modo que las boquillas y vlvulas de los tanques no se sobrecarguen cuando se produzca un asentamiento de los tanques. No se debern instalar lneas de rebose abiertas en los tanques que contengan lquidos inflamables. Las tuberas que pasan a travs de muros contrafuego de hormign sern instaladas a travs de mangas u otros insertos controlados en el muro. Las tuberas de alimentacin de los tanques a las bombas sern dispuestas en forma tal que las lneas no quedarn a una elevacin mayor que la boquilla del tanque. Los tanques que contengan cianuro, soluciones de cianuro, agua cida u otras substancias peligrosas o contaminantes debern ser instalados en reas confinadas. Las tuberas debern drenar automticamente a los tanques de almacenamiento cuando sea posible.

3. 4. 5. 6.

C.

Recipientes y Columnas 1. Donde sea posible, ubicar las tuberas en columnas radialmente alrededor de stas en el lado del paso de la tubera; ubicar los agujeros de hombre y las plataformas en el lado de

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acceso. Los agujeros de hombre deberan estar en, o alrededor de una lnea central comn, para hacer uso de un dispositivo de levante o pescante comn. 2. Contemplar plataformas en los agujeros de hombre por sobre una elevacin de la lnea central de 4.5 m desde el punto alto de la superficie terminada. La distancia mxima para tramos de escaleras y espacio entre plataformas contiguas deber ser de 6 m. Posicionar las plataformas de modo que la lnea central del agujero de hombre est a no menos de 600 mm por sobre la plataforma, con 750 mm de preferencia. El fondo de la entrada del agujero de hombre no deber estar a ms de 1070 mm por encima de la plataforma. Donde sea prctico y econmico, contemplar plataformas combinadas, en disposiciones de torres mltiples con elevaciones de pasillos para circulacin de personal comunes. Contemplar pescantes para los recipientes para la manipulacin de tems tales como elementos internos y vlvulas de alivio en los recipientes que excedan una altura de 9 m por sobre el punto ms alto de la superficie terminada, y en recipientes a los que no se pueda tener acceso por medio de gras mviles. Orientar los pescantes para permitir el descenso de los accesorios en el rea de acceso. Donde sea posible, orientar los instrumentos para medir niveles en el lado hacia el paso de la tubera. El apilamiento de dos o ms recipientes verticales deber ser analizado. Este anlisis considerar las condiciones del proceso (productos, temperaturas, presiones), limitaciones de altura vertical y disposicin de tuberas considerando las ventajas econmicas. El apilamiento de recipientes requiere la aceptacin del Departamento de Ingeniera de Procesos y Recipientes.

3.

4. 5.

6. 7.

D.

Equipos Expuestos al Fuego 1. De ser prctico, ubicar los equipos expuestos al fuego de modo que los gases inflamables de hidrocarburos y otras reas de procesamiento no puedan ser llevados por el viento a las llamas abiertas. Ubicar las vlvulas de cierre de los gases combustibles a una distancia de por lo menos 15 m horizontalmente de los calentadores que protegen. Vlvulas de Quemadores a. Hornos de Alimentacin Inferior: Vlvulas de combinacin para alimentacin de petrleo y gas deber ser operable desde la plataforma de la puerta de observacin de los quemadores. Para aquellos alimentados con gas solamente, las vlvulas debern estar ubicadas cerca del quemador y debern ser operables desde la plataforma.

2. 3.

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b. 4. 5. 6.

Hornos de Alimentacin Lateral: Ubicar las vlvulas de alimentacin de modo que puedan operarse mientras la llama se ve desde la puerta de observacin. .

Para determinar la altura de las chimeneas de calentadores se har un estudio individual para cada caso. Los requerimientos de acceso y de plataformas debern estar de acuerdo a las recomendaciones de los proveedores. Las puertas de alivio de presin y las puertas de acceso de tubos debern estar libres de obstrucciones. Orientar las puertas de alivio de presin de manera de evitar soplos a equipos adyacentes.

E.

Intercambiadores 1. 2. Agrupar los intercambiadores siempre que sea posible. Limitar el apilamiento de los intercambiadores de tubo y coraza a cuatro de alto en un servicio similar; sin embargo, el intercambiador superior no deber exceder una elevacin de la lnea central de 5 m por sobre el punto alto de la superficie terminada, a menos que vaya montado en una estructura. Mantener el extremo del canal y las tapas de la coraza de tubos libres de obstrucciones tales como tuberas y miembros estructurales, de modo de permitir el desempernado de las bridas de los intercambiadores y la remocin de cabezales y haces de tubos. Ubicar los recalentadores tan cerca como sea posible de los equipos a los que prestan servicios. Normalmente, ubicar los enfriadores de aire por sobre los recorridos de tuberas.

3.

4. 5. F.

Compresores Alternativos 1. Las lneas de succin y descarga que estn sujetas a vibracin (mecnica y acstica) normalmente debern ser trazadas en el piso y se sujetarn en puntos establecidos mediante un anlisis del sistema. El acceso y mantenimiento de elementos de gran tamao como cilindros, rotores de motor y remocin de pistones se debern efectuar mediante equipos mviles. Limpiar las lneas de succin internamente de acuerdo con la Especificacin 000.285.50028. El alcance de la limpieza se deber indicar en los P&ID. Los compresores alternativos horizontales de lnea recta debern tener acceso a las vlvulas de los cilindros. El acceso deber ser desde el piso o desde una plataforma, si se requiere.

2. 3. 4.

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5.

Dependiendo del tamao de la unidad y la altura de instalacin, los compresores alternativos accionados por motor de gas y opuestos a la horizontal (horizontal-opposed) podrn requerir plataformas completas en el nivel de operacin. El dimensionamiento, la ruta, los soportes y restricciones de las tuberas de succin y descarga debern estar sujetos a revisin por medio de un estudio computacional.

6. G.

Compresores Centrfugos 1. Las lneas de succin y descarga superiores o bien debern trazarse para proporcionar espacio libre para los requerimientos de mantenimiento de la parte superior, o debern estar formadas por piezas de carretes removibles. Ubicar las consolas de aceite lubricante y de sello adyacentes a y tan cerca como sea posible del compresor. Las lneas de retorno del aceite desde el compresor y el motor debern tener una pendiente mnimo de 50 mm por metro hacia la conexin de entrada de las trampas de sello, los tanques de desgasificacin y el depsito de aceite. Revisar la disposicin de los equipos en cuanto a acceso y operacin. Canalice el depsito, el cojinete del compresor y los orificios de ventilacin del aceite de sello a una ubicacin segura a una distancia de por lo menos 1.8 m por sobre el nivel de la cabeza del operador. Las partes pesadas tales como la carcasa superior o interior y el rotor debern ser accesibles para los equipos mviles. Soportar las tuberas de modo de minimizar la carga propia sobre las boquillas de los compresores; la carga deber estar dentro de la tolerancia recomendada por la norma API-617. Limpiar las lneas de succin internamente de acuerdo con la Especificacin 000.285.50028. El alcance de la limpieza se indicar en los P&ID. Los compresores centrfugos debern tener una plataforma completa en el nivel operacional.

2.

3.

4. 5.

6. 7. H.

Instrumentos en Lnea 1. Se deber tener acceso a las vlvulas de control desde el nivel de operacin o desde las plataformas. Se harn todos los esfuerzos para asegurarse de que estn ubicadas al alcance de la vista de los instrumentos e indicadores que muestran las variables que ellas controlan. A menos que se especifique en otra forma, las vlvulas de control estarn provistas con vlvulas de bloqueo y by-passes con vlvulas manuales. Donde se usan vlvulas de bloqueo de mariposa en conjunto con vlvulas moduladoras de mariposa, las vlvulas de bloqueo debern ser instaladas con una orientacin de 90 con respecto a la vlvula de control. Se permitirn excepciones a esto en los casos en que no sea posible debido a los grandes tamaos de las tuberas o a las limitaciones de espacio.

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2.

Medidores de flujo magnticos y elementos de densidad debern ser instalados en los tramos de tuberas verticales con flujo hacia arriba o en tramos horizontales que suben despus del elemento de flujo, o en tramos horizontales usando reductores excntricos (lado plano hacia abajo) para asegurar tubera llena en el medidor. A menos que el fabricante recomiende lo contrario, se debern dejar tramos rectos de 8 dimetros de tubera aguas arriba y 5 dimetros de tubera aguas abajo. En los casos en que el espacio es limitado esto se puede reducir a un mnimo de 5 y 3 dimetros de tubera respectivamente. Los flujmetros de orificio se debern instalar en los tramos horizontales de tuberas, los que tendrn un tramo recto mnimo de 20 dimetros de tubera aguas arriba y 5 dimetros de tubera aguas abajo. Las desviaciones de este requerimiento estarn sujetas a las recomendaciones del fabricante. Excepto por aqullas ubicadas en recorridos de tuberas, las bridas de orificio con una elevacin de lnea central de ms de 4.5 metros por sobre el punto alto de la superficie de operacin debern estar provistas de una plataforma o escalera de acceso permanente. Los agujeros roscados de los orificios estarn ubicados como sigue: a. b. c. Aire y Gas: En la lnea central vertical superior, lo que se prefiere, a 45 de la lnea central vertical superior. Lquido: En la lnea central horizontal, lo que se prefiere, a 45 por sobre la lnea central horizontal. Los detalles de los planos isomtricos de tuberas debern mostrar las orientaciones requeridas de los agujeros roscados.

3.

4.

5.

Ubique los controladores de nivel de lquidos y visores de nivel de forma que se pueda tener acceso a ellos desde el piso, la plataforma o una escalera permanente. Siempre que sea prctico, el visor de nivel deber poder leerse desde la rasante. Se deber asegurar que la orientacin de la vlvula de alivio sea construida de modo tal que el lquido descargado caiga en el rea de contencin del sistema o se retorne al sistema de proceso. Las vlvulas de alivio debern ser accesibles. Donde sea factible, ubcarlas en plataformas que estn diseadas para otros propsitos. Las vlvulas de alivio con una elevacin de lnea central de ms de 3 metros por sobre el punto alto de la superficie terminada (excepto en los recorridos de tuberas) debern ser accesibles desde una plataforma o una escalera permanente. Instalar vlvulas de alivio, de 1 pulgada y ms pequeas, en posicin horizontal cuando no sea prctico instalarlas en posicin vertical. Instalar vlvulas de alivio, de 1 1/2 pulgada y ms grandes, en posicin vertical. Normalmente, instalar las vlvulas de alivio que descargan a un sistema cerrado a mayor altura que el colector. No deber haber bolsas en la lnea de descarga.

6.

7.

8.

9.

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10.

Las vlvulas de alivio que descargan a la atmsfera debern tener tubos de cola extendidos hasta un mnimo de 2.5 m por sobre la plataforma de operacin ms cercana que est dentro de un radio de 8 m. Este requisito se puede obviar, siempre que una revisin de la disposicin propuesta indique que no presenta un peligro. Indicar en los P&ID los tamaos de las vlvulas de control, bloqueo y desviacin. Las vlvulas de control debern ser accesibles desde el piso o desde plataformas. En general, los instrumentos o indicadores que muestran las variables del proceso debern ser visibles desde la vlvula de control.

11.

I.

Accesibilidad y Visibilidad de Instrumentos Indicadores de Temperatura y Presin 1. Los pozos de prueba de temperatura, termocuplas e indicadores de temperatura ubicados a menos de 3 m por sobre el punto alto de la superficie terminada debern ser accesibles desde la rasante o desde una escalera porttil. Aqullos ubicados en un recorrido de tuberas se considerarn accesibles por medio de una escalera porttil. Los que estn ubicados a ms de 3 metros por sobre el punto alto de la superficie terminada debern ser accesibles desde una plataforma o escalera permanente. Los indicadores de temperatura debern ser visibles desde el piso, escalera o plataforma. Los indicadores de presin locales debern ser visibles desde el piso, desde una escalera permanente o desde una plataforma. Aqullos ubicados a menos de 3 metros por sobre el punto alto de la superficie terminada debern ser accesibles desde el piso o desde una escalera porttil. Los que estn ubicados en un recorrido de tuberas se considerarn accesibles por medio de una escalera porttil. Aqullos ubicados a ms de 3 m por sobre el punto alto de la superficie terminada debern ser accesibles desde una plataforma o escalera permanente. Para todas las instalaciones, los manmetros deben tener un orificio de drenaje con una vlvula de bola con el objeto de verificar si el instrumento est funcionando correctamente.

2.

J.

Dilatacin Trmica 1. 2. La tolerancia a causa de la dilatacin trmica se deber dar mediante el uso de curvas o codos dobles de dilatacin, donde sea aplicable, y se ajustar a la norma ASME B31.3. Las disposiciones de tuberas debern considerar la dilatacin trmica de las lneas. Se debern evitar grandes reacciones o momentos en las conexiones de los equipos y, donde corresponda, se cumplirn las tolerancias establecidas por el fabricante. Las juntas de dilatacin debern ser capaces de soportar sin fuga o falla estructural por lo menos 1.5 veces las solicitaciones de trabajo impuestas sobre ellas por la presin y temperatura del lquido y la dilatacin de la tubera. Las capacidades nominales de las juntas de dilatacin se debern indicar en la Especificacin de Materiales para Tuberas. Si se usan juntas de dilatacin, la tubera aguas arriba y aguas abajo de la junta deber ser guiada, anclada y soportada de manera tal que no se produzcan desalineamientos de la tubera de conexin, y para que la expansin axial y el movimiento lateral sean controlados adecuadamente.

3.

4.

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5.

Especial cuidado debe tenerse en asegurar una flexibilidad adecuada en los sistemas de tuberas plsticas (HDPE, CPVC, PVC, etc.), debido a la alta dilatacin trmica de estos materiales en comparacin con las tuberas de acero. Las evaluaciones de dilatacin/contraccin trmica se debern basar en las temperaturas ms altas y ms bajas as como tambin en las condiciones del servicio.

2.4 A.

Soportes de Tuberas Generalidades 1. Las tuberas sujetas a condiciones de oscilacin transitoria de flujo debern ser controladas mediante anclajes, topes y guas de las lneas, segn se requiera. Adems, es necesario considerar los niveles de vibracin normales transmitidos desde equipos giratorios y alternativos a las tuberas. Las tuberas y zapatas o cunas de tuberas se debern apoyar directamente sobre superficies de estructuras de acero. No se necesitan barras redondas o rectangulares soldadas a la parte superior de la estructura de acero, con el objeto de minimizar la corrosin por contacto. Por lo general, no se requieren zapatas para tuberas para las lneas de acero al carbono aisladas (el aislamiento ser recortado localmente al acero de soporte). Las zapatas debern proporcionarse para tuberas de aleacin aisladas. Normalmente la altura de stas ser de 100 mm. Las lneas de gran dimetro de 20 y superiores, las lneas de acero inoxidable y de aleaciones donde puede producirse una accin galvnica o un desgaste excesivo en el acero de soporte, las lneas con espesores de pared menores que el peso estndar y las lneas de vaco, debern ser analizadas para determinar si se requieren zapatas o cunas para las tuberas en los puntos de soporte. Las tuberas de todo tamao debern ser controladas en cuanto a dilatacin y contraccin trmica debidas a condiciones ambientales y de proceso. Por lo general, las tuberas debern estar provistas de topes y guas en la lnea central. No se debern usarn componentes galvanizados en soportes de tubera. Los soportes de resorte debern tener resortes recubiertos con neopreno.

2.

3.

4.

5.

6. B.

Colgadores y Soportes para Tuberas de Acero 1. A menos que los soportes estn ubicados en los planos / isomtricos de tuberas, el espaciamiento mximo permisible de los soportes de tuberas metlicas deber estar de acuerdo con las siguientes descripciones:

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TABLA DE DISTANCIAS DE COLGADORES Y GUAS Acero al Carbono Tamao Tubera (pulgadas) 1 1 2 3 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Notas: a. b. c. Dwt indica la gravedad (peso muerto). La Distancia Dwt da el tramo requerido para los soportes (colgadores) por gravedad (peso muerto). La gua para casos de sismo se requiere en cada segundo soporte por gravedad para las tuberas de 3 y ms pequeas, y en cada tercer soporte por gravedad para los tamaos de 4 y mayores. Las guas para viento se requieren en tuberas expuestas tales como las tuberas a campo traviesa. Se requieren guas para cargas de viento en cada soporte para tamaos de tubera de hasta 3. Para las tuberas de 4, las guas para carga del viento se requieren en cada segundo soporte por gravedad. Para las tuberas de 6 y mayores, estas guas se requieren en cada tercer soporte por gravedad. Slo es necesario considerar la carga del viento o de sismo, la que sea ms crtica. Cdula de Tubera 80 80 80 80 80 40 40 40 40 40 Std Wt Std Wt Std Wt Std Wt Std Wt Std Wt Std Wt Distancia Dwt (mm) 2100 2400 2700 3300 3600 4200 4800 5700 6600 7200 7500 7800 8100 8400 8700 9000 9600 Acero Inoxidable Cdula de Tubera 40S 40S 40S 40S 40S 10S 10S 10S 10S 10S 10S 10S 10S 10S 10S 10S 10S Distancia Dwt (mm) 2100 2400 2700 3300 3600 3900 4500 5100 5700 6300 6600 6900 7200 7500 7800 8100 8700

d.

e.

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f.

Reducir todas las distancias en 25% cuando hay un codo u otro componente soldado, como una T soldada entre dos soportes. Proporcionar un soporte ms cercano al codo y componente soldado. Contemplar un soporte por gravedad cerca de una masa concentrada como una vlvula o tubo ascendente, o en el tubo ascendente. Por consiguiente, ajustar la carga del soporte incluyendo la carga debida a la masa concentrada o tubo ascendente. Esta tabla se aplica a las tuberas de acero al carbono y acero inoxidable, con un esfuerzo admisible igual o mayor a 103 MPa (15000 psi) a la temperatura de diseo. La tabla se aplica a tuberas con contenidos con una gravedad especfica de hasta 1.3. Al usar la tabla anterior se deber considerar debidamente la dilatacin trmica y la concentracin.

g.

h.

i. j. 2.

El espaciamiento mximo permisible de los soportes para tuberas con acoplamientos del tipo Victaulic deber estar de acuerdo con las recomendaciones del fabricante del acoplamiento. La tubera deber ser adecuadamente soportada y anclada (particularmente en los codos) para evitar fugas o separacin de los acoplamientos tipo Victaulic. Las secciones de tuberas que requieren un desmontaje frecuente por razones de mantenimiento, tal como para la instalacin de bridas de anteojos, debern estarn provistas de soportes permanentes a cada lado de la seccin a ser desmontada. El espaciamiento de los soportes de tuberas se debern seleccionar considerando el tamao, servicio y tipo de material de la tubera. Las lneas crticas o las tuberas de plstico debern tener especial consideracin en lo relacionado a solicitaciones excesivas o un pandeo excesivo bajo las condiciones de operacin.

3.

4.

C.

Colgadores y Soportes para Tuberas Plsticas 1. A menos que los soportes estn ubicados en los planos / isomtricos de tuberas, el espaciamiento mximo permisible de los soportes de tuberas metlicos deber estar de acuerdo con las siguientes descripciones: TABLA DE DISTANCIAS DE COLGADORES Y GUAS PVC Tamao Tubera (pulgadas) 1/2 3/4 1 1 1/2 Sch de Tubera 80 80 80 80 Distancia Dwt (mm) 1370 1450 1680 1910 Sch de Tubera 80 80 80 80 CPVC Distancia Dwt (mm) 1370 1450 1600 1760

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PVC Tamao Tubera (pulgadas) 2 3 4 6 8 Notas: a. b. c. Dwt indica gravedad (peso muerto). Sch de Tubera 80 80 80 80 80 Distancia Dwt (mm) 1980 2290 2540 2850 3150 Sch de Tubera 80 80 80 80 80

CPVC Distancia Dwt (mm) 1980 2290 2520 2670 3000

La Distancia Dwt da el tramo requerido para los soportes (colgadores) por gravedad (peso muerto). Reducir todas las distancias en 25% cuando haya un codo u otro componente adherido, como una T adherida entre dos soportes. Proporcione un soporte ms cerca del codo y del componente adherido. Contemplar un soporte por gravedad cerca de una masa concentrada, como una vlvula o tubo ascendente, o en el tubo ascendente. Por consiguiente, ajustar la carga del soporte incluyendo la carga debida a la masa concentrada o tubo ascendente. La tabla se aplica a tuberas con contenidos con gravedad especfica de hasta 1.0. La dilatacin y concentracin trmica se debern considerar adecuadamente al utilizar la tabla anterior. La tabla de PVC se basa en una temperatura de 26.5 C y un pandeo de 6 mm. La tabla de CPVC se basa en una temperatura de 49 C y un pandeo de 6 mm.

d.

e. f. g. h. 2.

Se dar especial consideracin a: a. b. c. Las lneas que tengan cargas concentradas considerables, tales como vlvulas y accesorios, que puedan exceder los lmites de esfuerzo admisibles. Las lneas que tengan una reduccin de resistencia local debido a componentes especiales. Las lneas que se conectan a recipientes o tanques donde se puede producir un asentamiento apreciable.

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3.

El espaciamiento de los soportes de tuberas plsticas deber estar de acuerdo con la recomendacin del fabricante y con lo que se indica anteriormente. El Ingeniero de Terreno tomar la determinacin final acerca de las ubicaciones reales de los soportes. Los tramos largos de tuberas de HDPE que se tracen sobre el suelo debern ser guiados o enterrados intermitentemente para permitir el movimiento lateral de la tubera debido a las diferencias de temperatura durante el da y la noche y durante las distintas estaciones. Se deben seguir las recomendaciones del fabricante en cuanto al espaciamiento de las guas. Para las tuberas debajo de caminos o de trfico pesado, la profundidad mnima para enterrarlas deber considerar la deformacin y aplastamiento de las paredes, la deflexin de los anillos y las grietas de las paredes. En los cruces de accesos vehiculares, la tubera debe pasar a travs de alcantarillas.

4.

5.

2.5 A.

Operacin de la Planta Operacin de Vlvulas 1. Indicar en los P&ID las vlvulas de operacin que requieran atencin, observacin o ajuste durante la operacin normal de la planta. stas debern estar ubicadas de manera tal que se puedan alcanzar desde el piso, de una plataforma o escalera permanente. Las vlvulas de operacin pueden ser accionadas por cadena si la parte inferior del volante de maniobra est a ms de 2.2 m por sobre el punto alto de la superficie terminada o plataforma de operacin. Se debe llevar a cabo una evaluacin de la necesidad de contar con vlvulas automticas y operadas a control remoto, especialmente en los casos en que la frecuencia de operacin de la vlvula es alta. La lnea central del volante de maniobra o palancas en las vlvulas de corte que se usan para parada solamente, ubicadas a menos de 3 m por sobre el punto alto de la superficie terminada y aqullas ubicadas en recorridos de tuberas, podr ser accesibles por medio de una escalera porttil. La lnea central del volante de maniobra o manillas en las vlvulas de corte que se usan para parada solamente y que estn ubicadas a ms de 3 m por sobre el punto alto de la superficie terminada, excepto aqullas ubicadas en los recorridos de tuberas, debern ser operables desde una escalera permanente o plataforma. Por lo general, mantener los volantes de maniobra, manillas y vstagos de las vlvulas fuera de los pasillos de operacin. Donde esto no sea prctico, elevar la vlvula a una distancia de 2 m ( 75 mm) desde el punto alto de la superficie terminada a la parte inferior del volante. Altura preferida del volante de maniobra de la vlvula desde la parte superior de la plataforma: a. Vlvulas montadas horizontalmente 1000 - 1250 mm

2.

3.

4.

5.

6.

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b. 7.

Vlvulas montadas verticalmente

1100 - 1300 mm

De preferencia las vlvulas de retencin debern ir ubicadas en tramos de tuberas horizontales. Si es necesario ubicar una vlvula de retencin en la vertical, se considerar cuidadosamente la conveniencia del tipo de la vlvula. Tanto para las vlvulas de retencin en la vertical u horizontal, se deber proporcionar un drenaje aguas abajo de estas vlvulas. A menos que se indique lo contrario, las vlvulas con extremo abierto debern ser provistas de un tapn, tapa atornillada o brida ciega. Todas las vlvulas accionadas por palanca o chaveta debern ser instaladas con el espacio libre adecuado para su operacin. Se debern contemplar drenes aguas arriba y abajo de los elementos de flujo de placa de orificio en todos los servicios de lquidos que no sean agua. Los sistemas de tuberas de servicios (aire, agua y nitrgeno) que van en unidades separadas de proceso debern tener vlvulas de bloqueo de lmite de batera, con un cierre de lnea solamente. A menos que lo especifique el Cliente o el Departamento de Ingeniera de Procesos, no se requerirn vlvulas de bloqueo individuales para el usuario dentro de las unidades de proceso

8. 9. 10. 11.

B.

Conexiones para Muestras 1. 2. 3. Contemplar conexiones para muestras y de prueba segn se indica en los P&ID. stas debern ser fcilmente accesibles desde el piso o plataforma. Al disear las estaciones de muestreo se debern tomar en cuenta consideraciones de presin y flujo, de manera que se puedan tomar las muestras sin interrumpir el proceso. En general, donde las muestras de lquidos se toman en una botella, ubicar la salida de la muestra por sobre un embudo de drenaje para permitir que el lquido corra libremente antes de tomar la muestra. Por razones de seguridad, la vlvula de muestras deber encerrase en cajas de muestreo. Observar las muestras que requieren refrigeracin de acuerdo a los P&ID y proporcionar un enfriador.

4. C.

Venteos y Drenajes 1. Los P&ID debern mostrar los venteos, drenajes y purgas y sus dimetros requeridos para la operacin de la planta, excepto por lo que se indica en la seccin C.3 a continuacin. Los venteos y drenes que no se muestren en los P&ID se dimensionarn como sigue (a menos que se especifique en otra forma): a. Dimetros de Venteos

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(1) (2) (3) b.

DN 3/4 mnimo para lneas DN 3/4 hasta DN 2 (roscadas / sw) DN 3/4 mnimo para lneas DN 3/4 thasta DN 10 (soldadas a tope) DN 1-1/2 mnimo para lneas DN 12 y mayores

Dimetros de Drenajes (1) (2) (3) DN 3/4 mnimo para lneas DN 3/4 hasta DN 2 (roscadas / sw) DN 3/4 mnimo para lneas DN 3/4 hasta DN 10 (soldadas a tope) DN 1-1/2 mnimo para lneas DN 12 y mayores

c.

Dimetros de Venteos y Drenajes para Tanques Dimetro de Venteo (Pulgadas) Dimetro de Descarga (*) (Pulgadas) 2 4 3 6 4 10 4 12 6 18 12 24 36 8 6 6 4 3 2 Dimetro de Drenaje (Pulgadas) 1

Volumen del Tanque (m)

Hasta 6

1 3

De 6 a 17

2 4

De 17 a 70

3 8

De 70 a 140

3 10

De 140 a 280

4 12

De 280 a 1400 Ms de 1400

10 18 24

(*): Usar cuando no existe informacin de los requerimientos de flujo.

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2. 3. D.

Para lquidos que no son peligrosos, considerar venteos y drenajes hidrostticos con tapa, sin vlvulas en los puntos alto y bajo de la tubera. Considerar purgas con vlvulas en las estaciones de vlvulas de control, interruptores de nivel, controladores de nivel y visores de nivel segn las normas del trabajo.

Coladores para Tuberas 1. Proporcionar coladores provisionales del tipo cnico en las lneas de succin de bombas soldadas a tope de 2 pulgadas y mayores, para usarlos durante la puesta en marcha. Disponer las tuberas de modo de facilitar su retiro. A menos que se especifique en otra forma, usar coladores tipo Y permanentes en las tuberas de succin de bombas atornilladas o soldadas con boquilla, de 2 pulgadas y ms pequeas. Proporcionar coladores provisionales del tipo cesta en la entrada del dispositivo de pulsacin de succin para la puesta en marcha de los compresores alternativos. Disponga las tuberas de modo de facilitar el retiro del colador. Contemplar coladores provisorios del tipo cesta y ubicarlos tan cerca como sea posible de la brida de entrada del compresor para la puesta en marcha de los compresores centrfugos. Disponer las tuberas de modo de facilitar el retiro del colador.

2.

3.

4.

E.

Aislamiento El aislamiento trmico de tuberas y equipos se ajustar a lo indicado en la Especificacin 000.285.86110.

F.

Proteccin para el Personal 1. Contemplar estaciones de lavado de ojos y duchas de emergencia en reas donde el personal de operaciones est sujeto a salpicaduras o derrames peligrosos, tales como cidos o elementos custicos. Indicar estos tems en los P&ID. Proporcione proteccin al personal en lneas que no estn aisladas y equipos que operen a ms de 60 C cuando stos constituyan un peligro para los operadores durante la rutina de operacin normal. Las lneas que no se usan con frecuencia, tales como descargas de vlvulas de alivio no requieren protecciones o cubiertas. Proporcionar cintas indicadoras de fugas y cubiertas de choque contra salpicaduras en juntas con bridas en servicios peligrosos, tales como los relacionados con cidos o cianuro concentrado.

2.

3.

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2.6 A.

Mantenimiento Espacios Libres Los espacios libres mnimos para equipos, estructuras, plataformas y soportes se ajustarn a la siguiente tabla: TEM DESCRIPCIN Altura de paso para caminos de acceso principales (desde el coronamiento) .................................................................................. Ancho de caminos de acceso principales excluyendo bermas laterales................................................................................................ Altura de paso para caminos secundarios (desde el coronamiento) . Ancho de los caminos secundarios excluyendo bermas laterales ..... Espacio libre desde el borde de las bermas laterales de caminos a plataformas, equipos, tuberas asociadas con los equipos o caractersticas similares ....................................................................... Ancho mnimo para acceso de camiones ........................................ Espacio libre horizontal para mantenimiento de equipos por medio de gra hidrulica (12 T de capacidad) ............................................... 3m Espacio libre vertical para mantenimiento de equipos por medio de gra hidrulica (12 T de capacidad) ............................................... Espacio libre horizontal para montacargas (2500 kg de capacidad) y equipos similares .............................................................................. Espacio libre vertical para montacargas (de 2500 kg de capacidad) y equipos similares ............................................................................. Espacio libre horizontal para mantenimiento de equipos mediante equipos manuales porttiles (Caballetes, carretillas, plataformas rodantes o equipos similares) .............................................................. Espacio libre vertical para mantenimiento de equipos mediante equipos manuales porttiles (Caballetes, carretillas, plataformas rodantes o equipos similares ................................................................ Espacio libre horizontal, no necesariamente en lnea recta............... Altura de paso (excepto para volantes de maniobra) ....................... Ancho mnimo ................................................................................. Espacio libre mnimo alrededor de cualquier obstruccin en las plataformas ......................................................................................... Altura de paso .................................................................................. Distancia mxima vertical entre plataformas ................................... Espacio libre mnimo para el pie detrs de una escalera .................. 3.6 m 1.8 m 2.4 m 1m 2.4 m 0.75 m 2.1 m 0.75 m 0.5 m 2.1 m 6m 0.2 m

CAMINOS

6.5 m 6m 5m 4m 3m 4m

PASILLOS DE MANTENIMIENTO EN EL PISO

PASARELAS

PLATAFORMAS

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TEM

DESCRIPCIN Espacio libre mnimo de barandas .................................................. Espacio mnimo para mantenimiento requerido entre bridas de intercambiadores u otros equipos dispuestos en pares......................... Ancho libre mnimo entre recipientes adyacentes (incluyendo aislamiento) ........................................................................................ Ancho libre mnimo de reas de operacin y servicio alrededor de compresores ........................................................................................ Ancho libre mnimo entre bombas y recipientes pequeos y cabezal de tuberas .............................................................................. Espacio mnimo para mantenimiento requerido para miembros estructurales o tuberas ....................................................................... Espacio libre desde el borde de berma lateral del camino (la proyeccin en el extremo) .................................................................. Espacio libre horizontal desde equipos que manejan hidrocarburos (casco a casco) ..................................................................................... Excepcin: Los reactores o equipos con sistemas de aleaciones sern ubicados de modo de lograr una disposicin econmica de las tuberas. Espacio libre desde el borde de caminos hasta el casco.................... Espacio libre mnimo entre el dimetro exterior de la brida y el dimetro exterior del aislamiento de la tubera .................................. Espacio libre mnimo entre el dimetro exterior de la tubera, brida o aislamiento y un miembro estructural...................................... Distancia mnima desde la cara inferior de la tubera al piso o plataforma (incluyendo aislamiento) .................................................. Espacio libre mnimo delante de aberturas de inspeccin, para limpieza, y agujeros de hombre ........................................................... Espacio libre entre la parte exterior del volante de maniobra de las vlvulas y cualquier obstruccin ........................................................ Lnea de centro preferida de la vlvula de control por sobre la rasante o plataforma ............................................................................ Lnea de centro mnima de la vlvula de control fuera del frente de columna o muro ..............................................................................

0.1 m

EQUIPOS

0.5 m 1.2 m 1.5 m 1m 0.3 m 1.5 m

EQUIPOS EXPUESTOS AL FUEGO

15 m

3m

TUBERAS (sobre el nivel de terreno)

*25 mm *50 mm 300 mm 900 mm 25 mm 450 mm 600 mm

*Considerando todos los movimientos trmicos

B.

Accesibilidad 1. Proporcionar un medio de salida (una va de salida continua y sin obstrucciones) desde cualquier punto en un edificio, equipo elevado o estructura.

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2. 3.

Proporcionar un medio secundario de escape cuando la distancia de viaje desde el punto ms lejano en una plataforma a una salida exceda 25 m. El acceso a plataformas elevadas ser por medio de escaleras permanentes. En los casos en que la plataforma est a una distancia de 6 m por sobre el punto alto de la superficie terminada u otra plataforma, se proporcionar una jaula de seguridad. La necesidad de escaleras ser determinada por la elevacin de la plataforma, el nmero de tems que requieren atencin, observacin y ajuste y su frecuencia. Indicar las escaleras en las estructuras en el plano de disposicin. Disponer los equipos, estructuras y tuberas de modo de permitir el mantenimiento y servicio por medio de equipos mviles. Contemplar instalaciones permanentes segn se indica en el plano de disposicin en los casos en que el mantenimiento mediante equipos mviles no sea prctico. Proporcionar un rea de acceso despejada en el piso para recipientes con elementos internos removibles o recipientes que requieran carga y descarga. Los intercambiadores con haces de tubos removibles tendrn un espacio libre para mantenimiento igual al largo del haz ms 1.5 m medido desde la placa tubular. Contemplar acceso y espacio libre suficiente en los equipos expuestos al fuego para el retiro de tubos, soplahollines, canastas de precalentadores de aire, quemadores, ventiladores y otros equipos relacionados que puedan requerir servicio. Los caminos de la planta se pueden usar como reas de extraccin de tubos.

4.

5. 6. 7.

8. C.

Bridas de Anteojos 1. 2. Proporcionar bridas de anteojos segn se indica en los P&ID. Las Bridas de Anteojos debern ser accesibles desde el piso o de una plataforma. Las bridas de anteojos ubicadas en un paso de tuberas se consideran accesibles. Aquellas que pesan ms de 40 kg debern ser accesibles mediante equipos mviles. Donde esto no es posible, contemplar pescantes o puntos de enganche. Alternar las bridas agrupadas en forma muy prxima con bridas de anteojos.

3. D.

Estaciones de Servicios Contemplar estaciones de servicio con agua, aire y nitrgeno segn se indica a continuacin. Use un solo largo de manguera de 15 m para alcanzar toda el rea de trabajo desde la estacin. Las mangueras, rejillas para mangueras y conexiones de mangueras sern proporcionadas por el cliente. 1. Proporcionar salida de agua a nivel del piso solamente en reas de bombas y cerca de equipos que se lavarn con agua durante el mantenimiento.

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2.

Proporcionar salidas de aire en reas donde se usan herramientas accionadas por aire comprimido, tales como en intercambiadores, ambos extremos de calefactores, rea de compresores, plataforma superior de reactores y en columnas, de modo que cada paso de circulacin de personal al que se debe prestar servicio est dentro del alcance de una manguera de 15 m.

3.0

PAUTAS PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE TUBERAS Esta seccin puede usarse como complemento de los Criterios de Diseo Mecnico 160.255.0000 en lo que respecta a las bombas de proceso. Se debe tomar en cuenta la cada de presin, la velocidad mxima permisible desde el punto de vista de erosin y ruido y los factores econmicos (cuando un lquido es comprimido o bombeado). La tubera debe ser dimensionada de manera de asegurar que la cada de presin total del sistema (incluyendo cada de presin debido a vlvulas, equipos de control, etc.) no exceda la cada de presin admisible. Los siguientes criterios se dan como pautas para determinar el dimensionamiento de tuberas: 3.1 A. Criterios de Cada de Presin Cuando se dispone de una presin dada o una carga esttica, dimensionar una lnea es relativamente simple. Se debera dimensionar de modo de no consumir ms que la presin admisible a las condiciones de flujo especificadas. La prdida de presin friccional admisible est limitada por las cadas de presin debido a otros componentes del sistema (por ejemplo, vlvulas de control, equipos, etc.) La cada de presin friccional para los sistemas de una fase debera calcularse usando la frmula de Darcy-Weisbach. Para determinar el factor de friccin, se debera usar la ecuacin de Colebrook-White o el nomograma de Moody. Las siguientes son las cadas mximas de presin recomendadas debido a prdida por friccin: 1. 2. 3. D. Lneas presurizadas de lquido: 5% de la longitud de la lnea. Lneas de gravedad de lquido: 3% de la longitud de la lnea. Aire comprimido: 12 kPa por 100 m de lnea.

B.

C.

Un margen de seguridad de 5% a 20% se deber agregar a todos los clculos de prdidas por friccin para tomar en cuenta el envejecimiento de la tubera, la diferencia en dimetro o cualquier condicin anormal de la superficie interior de la tubera, con excepcin de los sistemas de vapor, para los cuales no es necesario agregar un margen. El margen de seguridad se debera agregar solamente a las prdidas friccionales y no a prdidas de presin debidas a cambios de elevacin o aceleracin.

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3.2

Criterios de Velocidad Flujo Acuoso A. Cada tamao de lnea calculado debe ser revisado para asegurarse de que la velocidad resultante sea razonable. Si el tamao de una tubera no est regido por la cada de presin o factores econmicos, entonces los lmites de velocidad son por lo general el factor decisivo. Adems, otras limitaciones de velocidad, tales como sedimentacin, velocidad erosional, velocidad snica, velocidad de arrastre y ruido deben considerarse al dimensionar las tuberas. Cuando la velocidad es el factor decisivo, las tuberas de soluciones acuosas deberan dimensionarse sobre la base del caudal de diseo usando los siguientes criterios de velocidad: 1. 2. 3. C. Servicio general: 1.0 a 3.0 m/s. Lneas de drenaje y succin de bombas: 1.0 a 2.0 m/s. Velocidad de calderas: 2.4 a 4.6 m/s.

B.

Los criterios de velocidad indicados anteriormente se dan como una pauta general. Velocidades fuera de los rangos especificados ms arriba pueden ser aceptables y deben ser evaluados sobre una base de caso por caso. Velocidades de hasta 4.6 m/s son aceptables para tuberas de mayor tamao.

Pulpas Espumosas y No Espumosas A. La velocidad de flujo para las lneas de pulpas deber ser de 10% a 15% ms alta que la velocidad de sedimentacin. Se considerar una velocidad mxima de flujo de 4.0 m/s para evitar una abrasin acelerada de la tubera. La velocidad de sedimentacin se calcular con la expresin de Wasp, como sigue:

D VL = 0.95 FWL i d 50 FWL = 3.33 CV FWL = 3.33 CVVL FWL g Di = = = =0.1977

0.333

2 gd 50 ( S 1)CV < 18.7%

0.1536

(1 CV ) 0.3564

18.7% CV

Velocidad de Sedimentacin (m/s) Factor de correccin dimensional Aceleracin de la gravedad (9.81 m/s) Dimetro interior de la tubera (mm)

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d50 S Cv

= = =

Dimetro 50 de las partculas (mm) Densidad relativa de slidos % Slidos (volumen)

Para las pulpas espumosas, se considerar un factor de flujo; a menos que se defina especficamente por los Criterios de Proceso, se usar la siguiente tabla: Descripcin de Flujo de Proceso Concentrado Rougher Colas Rougher Concentrado de Primera Limpieza Concentrado de Segunda Limpieza Colas de Limpieza Colas Scavenger Concentrado Scavenger 3.3 Criterios para Flujo Abierto El flujo abierto se deber calcular con la ecuacin de Manning: Factor de Espuma 1.50 1.00 1.75 5.00 1.00 1.00 1.75

J =Donde: Q n J A R P = = = = = =

Q n A R 2/3

Flujo, (m/s) Coeficiente de rugosidad de Manning Pendiente, (por uno) rea de escurrimiento (m) Radio hidrulico (m) Permetro mojado (m)

El radio hidrulico se define como el cociente entre el rea de escurrimiento (A) y el permetro mojado (P). Para el coeficiente de rugosidad de Manning usar el valor definido para el agua, que se muestra en la siguiente tabla: Material HDPE Caucho Acero ConcretoCoeficiente de Aspereza de Manning ( n )

0.011 0.012 0.012 0.013

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Consideraciones Los sistemas de transporte gravitacionales debern tomar en cuenta las siguientes consideraciones:

Di h b

h

Di h b

= = =

Dimetro interno de la tubera (m) Altura normal de escurrimiento (m) Ancho de la canaleta (m)

Pulpas Espumosas (concentrados con una viscosidad similar a la del agua)

0.2

h 0.5 b

0.2

h 0.5 Di

Agua y pulpas no espumosas con una viscosidad similar a la del agua (pulpa de mineral, relaves de flotacin, lavado de pisos)

0.3 Nmero de Froude

h 0.6 Di

0.3

h 0.6 b

Para disear sistemas de salpicadura de superficie libre, se debern cumplir los siguientes requisitos para evitar inestabilidades:

Fr < 0.8Fr

o= V g A l

Fr 1 .2

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Donde: Fr V g A l 4.0 EJECUCIN 4.1 A. Tipos de Documentos de Tuberas Planos de Tuberas 1. Plantas de tuberas sobre el nivel de terreno: Los planos debern incluir el detalle suficiente como para indicar la ruta de la tubera, las intersecciones, anclajes, guas, soportes, provisiones para dilatacin, equipos de repuesto y conexiones a aparatos asociados. Dibujar las secciones y detalles para mostrar las elevaciones y rutas de tuberas que no pueden mostrarse claramente en el plano de planta. Dibujar las tuberas como una sola lnea hasta dimetros de 12, excepto en reas donde se puede requerir doble lnea para verificar los espacios libres. Dibujar a doble lnea las tuberas de 14 de dimetro y mayores. Mostrar todas las lneas en la planta de tuberas. Isomtricos de tuberas: planos de 279 mm x 432 mm (formato 11 x 17) de lneas individuales, o partes de lneas, completos con toda la informacin requerida para fabricacin e instalacin. Proveer planos isomtricos cuando sean requeridos por Fluor para acelerar la fabricacin e instalacin de tuberas. El nmero del plano isomtrico deber estar relacionado con el nmero de la lnea. Las unidades de dimensiones para los planos de tuberas debern corresponder al SI (Sistema Internacional), excepto los dimetros de tuberas y pernos, los cuales se debern indicar en pulgadas. Los smbolos de las tuberas debern estar de acuerdo con los planos de estndares de tuberas del proyecto. El smbolo F en un hexgono puede usarse en los planos para indicar que la tubera ms all de este smbolo ser trazada en la obra por el personal de terreno, incluyendo la ubicacin de vlvulas, soportes de terreno e instrumentos. Identificar las piezas especiales de materiales de tubera por medio de un nmero de cdigo del tem en los P&ID y planos isomtricos. Identificar claramente las tuberas mediante los nmeros de las lneas en los P&ID y planos, y resumirlos en la Lista de Lneas de Tuberas. La identificacin de las lneas deber estar de acuerdo con la Especificacin de Materiales de Tuberas 000.250.50003. = = = = = Nmero Froude Velocidad de salpicadura (m/s) Aceleracin de Gravedad (m/s) rea de escurrimiento (m2) Ancho libre de salpicadura (m)

2.

3.

4. 5.

6. 7.

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8. B.

Los nmeros de conexiones de tuberas (tie-in) se debern mostrar dentro de un hexgono en los P&ID y planos de tuberas.

Documentos de Tuberas 1. Lista de Lneas de Tuberas: Esta lista resume los nmeros de las lneas de acuerdo a los P&ID y planos de tuberas, y deber incluir los siguientes datos: a. b. c. d. e. f. g. h. 2. Nmero de la lnea. Origen de la lnea. Destino de la lnea. Presin y temperatura de operacin. Presin de prueba de la lnea. Informacin de aislamiento. Informacin de calefaccin. P&ID de referencia.

Lista de Conexiones (Tie-in) de Tuberas: Esta lista resume los nmeros de las conexiones de acuerdo a los P&ID y planos de tuberas, y deber incluir los siguientes datos: a. b. c. d. Nmero de conexin. Lnea existente asociada. Lnea nueva asociada. P&ID y plano de tuberas de referencia.

3.

Lista de Soportes de Tuberas: Esta lista resume la identificacin de los mismos de acuerdo a los planos de soportes de tuberas, y deber incluir los siguientes datos: a. b. c. d. e. Nmero del soporte. Peso del soporte. Lnea asociada. Estndar de soporte asociado y dimensiones relacionadas. Elevacin de referencia.

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4.

Lista de Piezas Especiales: Esta lista resume la identificacin de las mismas de acuerdo a los P&ID y los planos de tuberas, y deber incluir los siguientes datos: a. b. c. d. e. Nmero de pieza especial. Cdigo de la pieza especial. Descripcin de la pieza especial. Lnea asociada. P&ID de referencia.

5.

Cubicacin de Materiales de Tuberas (MTOs): La cubicacin de materiales de tuberas resume el material necesario para construir la lnea, de acuerdo con la Especificacin de Materiales de Tuberas 000.250.50003. Se deber preparar una MTO para cada lnea en forma separada, identificando el tipo de lnea. Los MTOs debern mostrar tambin los cdigos de cada material de tubera, su descripcin, dimetro y cantidad requerida.

5.0

ANEXOS Anexo 01: Versin en Espaol. Fin de la Especificacin

000.250.50001a01_0.doc

Tuberas

criterios de diseÑo de tuberias

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