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Seminario de refrigeración industrial IIAR “La refrigeración industrial con
amoníaco, asunto estratégico para el planeta”
“ANSI/IIAR -2” Norma Nacional Americana para Equipos, Diseño e
Instalación de Sistemas Mecánicos de Circuito Cerrado con
Refrigerante Amoniaco
David Solís Moya Líder Regional PSM
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Como nace un paradigma
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ANSI / IIAR 2-2008 Esta norma establece los requisitos para el diseño, fabricación, instalación y uso de los sistemas mecánicos de refrigeración de amoníaco en instalaciones industriales. ANSI / IIAR 2-2008 está armonizado con la norma ASHRAE 15, y presenta las mejores prácticas disponibles para el uso de amoníaco en sistemas de refrigeración industriales.
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ANSI/IIAR 2-2014
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Partes/Capitulos ANSI/IIAR-2 2014 • Dividido en 4 Partes y 17
Capítulos
• El cuerpo principal es normativo
• Todo el material informativo se trasladó a la introducción y a los apéndices
• Nuevo Apéndice A
• Parte 1 – General (capítulos 1-3)
• Parte 2 – Diseño e Instalación Consideraciones que afectan la construcción (capítulos 4-7)
• Parte 3 – Equipamiento (capítulos 8-17)
• Parte 4 – Apéndices (A-N)
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Requerimientos Generales
• Refrigerante grado Anhidro
• Limite de inflamabilidad a una presión atmosférica es del 15.5% al 27% del volumen del amoniaco en el aire. Esta mezcla amoniaco y aire no hace ignición debajo de 1204°F (651.1°C).
• Zinc, cobre y las aleaciones de cobre no deben ser usadas en contacto con amoniaco.
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Requerimientos Generales
Requisitos resistencia final:
Cada componente que contiene la presión de un circuito cerrado del sistema de refrigeración de amoníaco que no sea recipientes a presión, tuberías, medidores de presión o mecanismos de control, deberá:
– a. ser aprobado por un laboratorio de pruebas reconocido a nivel nacional; o
– b. deberán estar diseñados, construidos y montados para tener una resistencia a la rotura suficiente para soportar al menos tres veces la presión de diseño.
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Valores mínimos de presión de diseño y prueba de fuga de presión –NH3
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Condensadores
• El condensador cuando puede ser aislado, debe ser protegido a partir de la presión hidrostática de refrigerante por sección: 11.4 ANSI/IIAR-2 2008 15.6 ANSI/IIAR-2 2014
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Recipientes a Presión
• Recipientes que excedan 6 in de diámetro interno deberán cumplir con la sección VIII, división 1. ASME, código para calderas y recipientes a presión.
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Recipientes a Presión
• Recipientes a presión deberán estar provistos de un adecuado dispositivo de alivio de presión, según indica sección 11.2.
• Es recomendado que los recipientes del lado de alta reciban tratamiento térmico posterior a la soldadura (PWHT).
• Los recipientes deben estar diseñados y con estampado de “mínima temperatura de diseño del metal” (MDMT).
• En aplicaciones sujetas a corrosión externa los recipientes deben estar diseñados y especificados con un mínimo de 1/16” (1.6mm) de tolerancia a la corrosión.
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Tubería
• Acero al Carbono: ASTM A53 — Grado A o B, Tipo E o S
• Acero al Carbono: ASTM A106 — Grado A o B
• Acero Inoxidable: ASTM A312 — Tipo 304, 304L, 316, o 316L
• Acero al Carbono (Baja temperatura): ASTM A333 - Grado 1 o 6.
• ASTM A120, A53/A-120, A53— Tipo F, tubería de hierro fundido o de tubo de hierro forjado no se utilizarán para el servicio de refrigeración con amoníaco.
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Tubería (baja Temperatura)
Tubería de acero al carbono, ASTM A53 o A106 puede utilizarse por debajo de -20 °F si bien:
• (1) prueba de impacto, o
• (2) cumple con una especificación de baja tensión tal como se determina a través de los cálculos de tensión en ASME B31.5.
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Tubería (Accesorios)
• Acero al Carbono: ASTM A105
• Acero al Carbón: ASTM A234
• Acero Inoxidable: ASTM A403
• Acero al Carbono (baja temperatura): ASTM A420.
• Accesorios roscados deben ser forjados o acero fundido.
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Tubería (Mínimo Espesor de Pared)
Acero al Carbono, Soldable.
• 1-1⁄2 in y menores — cedula 80
• 2 in hasta e incluso 6 in — cedula 40
• 8 in hasta e incluso 12 in — cedula 20
• 14 in y mayores — cedula 10.
• Acero al carbono, roscado, deberá ser cedula 80 para todos los tamaños.
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Tubería (Mínimo Espesor de Pared)
Acero Inoxidable, Soldable.
• 3⁄4 in hasta e incluso 1-1⁄2 in — cedula 40
• 2 in y mayores — cedula 10.
• NO es recomendable el uso de tuberías menores a ½ in.
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Tubería (Soportes)
ASTM A 575-96
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Tubería (Rotulado)
Utilizar boletín 114 del IIAR
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Dispositivos de protección de sobrepresión
• Todos los sistemas de refrigeración de amoníaco en circuito cerrado deberán estar protegidos por un dispositivo de alivio de presión de acuerdo con los requisitos generales de la norma ANSI / ASHRAE 15-2007 Sección 9.4
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Dispositivos de protección de sobrepresión
• Recipientes inferiores a 10 ft3 (0.3 m3) deberán estar protegidos por uno o más dispositivos de alivio.
• Recipientes mayores a 10 ft3 (0.3 m3) deberán estar protegidos por uno o más dispositivos duales de alivio.
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Dispositivos de protección de sobrepresión
• Capacidad de descarga de un dispositivo de alivio de presión para cada recipiente a presión se determinará mediante la siguiente ecuación
Donde: C = capacidad de descarga requerida del dispositivo de alivio, lb air/min [kg/s] D = Diámetro externo del recipiente, ft [m] L = longitud del recipiente, ft [m].
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Dispositivos de protección de sobrepresión
• La tubería de descarga de los dispositivos de alivio de presión deberá ser como mínimo de acero cédula 40 para todos los tamaños de tubería.
EXCEPCIÓN:
• Tuberías de alivio se le permite ser galvanizado o un-galvanizado ASTM A120, A53 / A120 o A53-Tipo F.
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Dispositivos de protección de sobrepresión
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Ejercicio:
Recibidor de liquido 30” x 163” @ 250 psig. Línea de descarga a 100ft
Seleccionamos válvula de alivio: set presión 250 psig, Capacidad de flujo 226 scfm (17lb/min), tamaño ½” x ¾”.
C = 0.5DL (lb/min) = 0.5 x 2.5 ft x 13.58 ft = 16.975 lb/min
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Capacidad de la línea de descarga de la válvula de seguridad (lb/min air) de varias longitudes, diámetros de tuberías y ajustes de presiones.
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Diseño Cuarto de Máquinas • 13.1.1.3 Las paredes, el piso y el techo deberán
estar herméticas y de construcción no combustible. Las paredes, piso y techo que separan la sala de máquinas de refrigeración de otros espacios ocupados deberán ser resistente al fuego por una hora.
• 13.1.3.1 Los materiales inflamables y combustibles no se almacenarán en salas de máquinas
• 13.1.6.1 Una ducha lava ojos y cuerpo se debe encontrar afuera de la sala de máquinas y de fácil acceso a través de una salida.
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Aceite R717
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Diseño Cuarto de Máquinas
• Cada sala de máquinas de refrigeración deberá contener al menos dos detectores de refrigerante que accionan una alarma y la ventilación mecánica.
TLV-TWA < 1000 ppm
1 2
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Requerimientos de Códigos para Detección de Amoniaco
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Ejemplo Sistema Detección de Amoniaco
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Diseño Cuarto de Máquinas
Ventilación • Máxima presión negativa: 0,25 in columna de agua.
• Ventilación mecánica normal: 20 ACH
• Límite de temperatura en el cuarto: 104°F (40°C)
• Ventilación mecánica de emergencia: 30 ACH
• Mínima velocidad de descarga: 2500FPM
• Todos los motores de los ventiladores de escape situados en la corriente de aire o en el interior del edificio deberán ser del tipo totalmente cerrado.
• Escape de los sistema de ventilación mecánica deberán ser descargados no menos de 20 ft (6 m) desde el límite de la propiedad o de aberturas en los edificios.
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Puerta Principal del Cuarto de Máquinas
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Diseño Sistemas
• Purga Gases no condensables
• Extracción de aceite.
• Aislamientos
• Fundaciones y soporte de equipos.
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Pruebas y Carga
• Preparación.
• Prueba de fugas.
• Prueba de amoniaco.
• Purga.
• Manejo y almacenamiento del amoniaco.
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Otros Estándares ANSI/IIAR
IIAR 1: Definiciones IIAR 3: Válvulas IIAR 4: Instalación
IIAR 5: Arranque y Commissioning
IIAR 7: Procedimientos Operación
IIAR 8: Decommissioning
![Page 45: Presentación Seminario CIEMI-IIAR 6](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022050711/58a308311a28aba5548bc32a/html5/thumbnails/45.jpg)
SOLO HAY DOS COSAS INFINITAS EN EL MUNDO: EL UNIVERSO Y LA ESTUPIDEZ HUMANA (Y DE LO PRIMERO NO ESTOY SEGURO)
Albert Einstein
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