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7/21/2019 RFE-1-YM_-MRD-IDO-001-REVE Criterios de Diseo Mecnico.pdf

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PLANTA DE RESERVA FRADE GENERACIN DE ETEN S.A

PROYECTOPROJECT

RESERVA FRA ETENCONTRATISTACONTRACTOR

T TULOTITLE

CRITERIOS DE DISEO MECNICO

N DE DOCUMENTO PROYECTOPROJECT DOCUMENT N

RFE-1-YM_-MRD-IDO-001

REV EEDITADO PARAISSUED FOR

DiseoFECHADATE

06/09/2013

JSA JSA JSA

REALIZADO

DONE BY

REVISADO

CHECKED BY

APROBADO

APPROVED BY

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CRITERIOS DE DISEO MECNICO Rev. E

RFE-1-YM_-MRD-IDO-001Pg/Page 2 de/of 90

CONTROL DE MODIFICACIONES

Revisin Fecha Modificaciones

A 12/12/2012 1 emisin

B 22/05/2013

Incluidos criterios de diseo para volmenes de reserva de aguay combustible

Correcciones estilsticas menores (sin control de cambios)

Incorporacin de comentarios acordados con cobra, de acuerdo aRFE-IDO-CPI-MOM-0010.

C 23/07/2013 Incorporacin comentarios s/transmittal RFE-CPI-IDO-TRA-0038

D 29/08/2013 Incorporacin comentarios s/transmittal RFE-CPI-IDO-TRA-0040

E 06/09/2013

Se suprimen referencias al nivel de certificacin de materiales,haciendo referencia exclusiva a la referencia RFE-1-COM-PRO-CPI-007.Se aade apartado 4.8 clarificando este aspecto.


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NDICE

1. OBJETO .............................................................................................................................. 7

2. ALCANCE ........................................................................................................................... 7

3. REFERENCIAS ................................................................................................................... 8

4. CRITERIOS DE DISEO GENERALES DE LA CENTRAL ............................................... 9

4.1. GENERAL ................................................................................................................... 9

4.2. VIDA DE DISEO ....................................................................................................... 9

4.3. REPUESTOS .............................................................................................................. 9

4.4. MANTENIBILIDAD .................................................................................................... 104.5. AMPLIABILIDAD ....................................................................................................... 11

4.6. UNIDADES ............................................................................................................... 11

4.7. DESCRIPCIN Y CODIFICACIN .......................................................................... 11

5. LEGISLACIN, CDIGOS Y NORMAS ........................................................................... 12

5.1. GENERAL ................................................................................................................. 12

5.2. NORMATIVA Y CDIGOS INTERNACIONALES ACEPTABLES............................ 12

6. CRITERIOS DE DISEO DE PROCESO .......................................................................... 14

6.1. APLICACIN DE CODIGOS .................................................................................... 14

6.2. CONDICIONES GENERALES DE LA PLANTA ....................................................... 14

6.3. CALIDAD DE AGUA ................................................................................................. 14

6.4. TEMPERATURA DE DISEO .................................................................................. 14

6.5. PRESIN DE DISEO ............................................................................................. 15

6.6. PRESIN DE DISEO EN LA IMPULSIN DE LAS BOMBAS............................... 16

Bombas centrifugas .................................................................................... 166.6.1.

Bombas de desplazamiento positivo .......................................................... 166.6.2.

6.7. CRITERIOS DE DIMENSIONAMIENTO DE LAS LNEAS ....................................... 17Generales ................................................................................................... 176.7.1.

Lmites de velocidad en tubera .................................................................. 186.7.2.

6.8. AISLAMIENTO .......................................................................................................... 19

General ....................................................................................................... 196.8.1.

Materiales de aislamiento ........................................................................... 206.8.2.

Aislamiento para conservacin de calor ..................................................... 216.8.3.

Aislamiento de proteccin personal ............................................................ 226.8.4.

Aislamiento de proteccin personal: superficies no aisladas ...................... 226.8.5.

Aislamiento anticondensacin .................................................................... 236.8.6.

Aislamiento para proteccin contra heladas ............................................... 236.8.7.

7. CRITERIOS DE DISEO DE TUBERAS ......................................................................... 24

7.1. CDIGO DE DISEO .............................................................................................. 24


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7.2. MATERIALES DE TUBERA .................................................................................... 24

7.3. DIMETROS Y ESPESORES .................................................................................. 257.4. DISEO DE TUBERAS ........................................................................................... 26

Requisitos para componentes particulares ................................................. 267.4.1.

Tubera de instrumentos ............................................................................. 277.4.2.

Disposicin de tuberas (general) ............................................................... 297.4.3.

Tuberas de bombas ................................................................................... 307.4.4.

Tuberas para productos qumicos peligrosos ............................................ 317.4.5.

Tuberas enterradas .................................................................................... 327.4.6.

Racks de tuberas ....................................................................................... 327.4.7.

Tomas de muestras .................................................................................... 337.4.8.

7.5. UNIONES ................................................................................................................. 33Uniones soldadas ....................................................................................... 337.5.1.

Uniones roscadas ....................................................................................... 347.5.2.

Uniones bridadas ........................................................................................ 347.5.3.

Juntas ......................................................................................................... 357.5.4.

Tornillera .................................................................................................... 367.5.5.

7.6. DRENAJES Y VENTEOS ......................................................................................... 37

7.7. PRUEBAS EN TUBERAS Y LIMPIEZA ................................................................... 38

7.8. PROTECCIN ANTICORROSIVA ........................................................................... 39

7.9. DISTANCIAS MNIMAS ENTRE TUBERAS ............................................................ 39

7.10.SOPORTADO DE TUBERAS .................................................................................. 40

General .......................................................................................... 407.10.1.

Localizacin de soportes ............................................................................ 417.10.2.

Diseo de soportes ..................................................................................... 427.10.3.

7.11.PUESTA A TIERRA .................................................................................................. 45

8. CRITERIOS DE DISEO DE EQUIPOS ........................................................................... 46

8.1. BOMBAS CENTRFUGAS ........................................................................................ 46

Criterios generales ...................................................................................... 468.1.1.

Protecciones ............................................................................................... 468.1.2.

Caudal (Q) y altura manomtrica (TDH) ..................................................... 478.1.3.

Condiciones de Shut-off y Run-out ............................................................. 488.1.4.

Net Positive Suction Head (NPSH) ............................................................. 498.1.5.

Sello mecnico............................................................................................ 498.1.6.

Motores ....................................................................................................... 498.1.7.

8.2. BOMBAS DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO ......................................................... 51

8.3. DEPSITOS Y TANQUES ....................................................................................... 51

Criterios generales de diseo ..................................................................... 518.3.1.

Materiales ................................................................................................... 528.3.2. Espesores de cuerpo y fondos ................................................................... 548.3.3.

Espesor de corrosin .................................................................................. 548.3.4.

Conexiones ................................................................................................. 558.3.5.


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Proyeccin de las conexiones .................................................................... 568.3.6.

Bocas de hombre ........................................................................................ 568.3.7.

Venteos ....................................................................................................... 578.3.8.

Reboses ...................................................................................................... 578.3.9.

Conexiones de aspiracin y drenaje ........................................................... 578.3.10.

Escaleras y plataformas .............................................................................. 588.3.11.

Puesta a tierra .......................................................................................... 588.3.12.

Techos y Fondos ........................................................................................ 588.3.13.

Control de fugas.......................................................................................... 588.3.14.

9. VLVULAS ........................................................................................................................ 59

9.1. SELECCIN DE TIPO DE VLVULAS .................................................................... 59

9.2. GUA DE INSTALACIN .......................................................................................... 60

9.3. CONEXIN DE LAS VLVULAS ............................................................................. 61

9.4. ACTUADORES DE LAS VLVULAS ....................................................................... 62

Vlvulas de aislamiento de control remoto ................................................. 629.4.1.

Vlvulas de control...................................................................................... 629.4.2.

Vlvulas manuales ...................................................................................... 629.4.3.

10. CRITERIOS DE ANLISIS DE FLEXIBILIDAD ................................................................ 64

10.1.CASOS DE CARGA ................................................................................................. 65

10.2.

MODELIZACIN, COMBINACIN Y ACEPTACIN DE TENSIONES ................... 66

10.3.FATIGA ..................................................................................................................... 67

10.4.CARGAS ADMISIBLES EN EQUIPOS ..................................................................... 67

General .......................................................................................... 6710.4.1.

Cargas admisibles a especificar en bombas .............................................. 6710.4.2.

Cargas admisibles a especificar en equipos ............................................... 6810.4.3.

Datos no disponibles (suposicin de admisibles) ....................................... 6910.4.4.

11. DESCRIPCIN DE SISTEMAS ......................................................................................... 71

11.1. INTRODUCCIN ...................................................................................................... 71

11.2.SISTEMA DE AGUA BRUTA .................................................................................... 71Consumidores .......................................................................................... 7111.2.1.

Balance de consumos................................................................................. 7111.2.2.

Caractersticas del agua ............................................................................. 7111.2.3.

Enfriadores evaporativos de Turbina .......................................................... 7211.2.4.

Descarga .......................................................................................... 7211.2.5.

Almacenamiento ......................................................................................... 7311.2.6.

11.3.SISTEMA DE AGUA DESMINERALIZADA .............................................................. 73

Consumidores .......................................................................................... 7311.3.1.

Balance de consumos................................................................................. 7411.3.2.

Caractersticas del agua ............................................................................. 7411.3.3.

Almacenamiento ......................................................................................... 7511.3.4.

Distribucin de Agua Desmineralizada ....................................................... 7511.3.5.


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11.4.SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO .......................................................................... 75

Consumidores .......................................................................................... 7511.4.1.

Descripcin general .................................................................................... 7611.4.2.

Calidad del aire de instrumentacin ............................................................ 7711.4.3.

Calidad del aire de servicios ....................................................................... 7711.4.4.

Aseguramiento de suministro ..................................................................... 7711.4.5.

11.5.SISTEMA PCI ........................................................................................................... 78

11.6.SISTEMA DE COMBUSTIBLE ................................................................................. 78

Almacenamiento ......................................................................................... 7811.6.1.

11.7.SISTEMA DE HVAC ................................................................................................. 79

General .......................................................................................... 7911.7.1.

Conductos y elementos de difusin ............................................................ 7911.7.2.

Condiciones exteriores de clculo .............................................................. 8111.7.3.

Condiciones interiores de clculo ............................................................... 8211.7.4.

Requerimientos acsticos ........................................................................... 8311.7.5.

Salas de bateras ........................................................................................ 8411.7.6.

11.8.SISTEMA DE DRENAJES ........................................................................................ 84

Red enterrada .......................................................................................... 8411.8.1.

Red area .......................................................................................... 8411.8.2.

Drenajes qumicos (PTA) ............................................................................ 8511.8.3.

11.9.SISTEMA DE AGUA DE REFRIGERACIN ............................................................ 8512. ATMSFERAS EXPLOSIVAS .......................................................................................... 87

13. PROTECCIN CATDICA ............................................................................................... 88

14. RUIDO ............................................................................................................................... 89

15. ANEXOS ............................................................................................................................ 90


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1. OBJETO

Se describen en el presente documento, conjuntamente con los cdigos y normas en el

referenciados, los criterios de diseo mecnico generales aplicables para el diseo de

los sistemas de tuberas y equipos, de forma que se faciliten los trabajos de operacin y

mantenimiento, aumentando la seguridad de las personas e instalaciones en la Planta de

Reserva Fra de Eten en Per de una potencia aproximada de 200MW.

El presente documento ser aplicado en combinacin con otros criterios de diseo

bsicos (Elctricos, Civil, I&C, etc.) de este proyecto cuando sea aplicable.

Los requisitos tcnicos indicados en el presente documento corresponden a los criterios

generales de diseo y pueden ser completados durante ejecucin de ingeniera de

detalle. Se usaran como gua y sern estudiados para revisar si alguna limitacin o

consideracin particular puede ser aplicada.

2. ALCANCE

Este documento ser de aplicacin obligatoria en todas las actividades de ingeniera y

diseo relacionadas con el desarrollo de los equipos mecnicos y sistemas de la Planta,

incluyendo plantas o unidades paquete.

Quedan excluidos del alcance aquellos equipos asociados a la turbina y al generador

auxiliar, cuyas particularidades estarn de acuerdo al contrato firmado entre UTE

RESERVA FRA ETEN y el suministrador correspondiente.


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3. REFERENCIAS

RFE-1-YF_-GRD-IDO-007:Memoria Descriptiva

RFE-1-YDC-G__-IDO-001:Aplicacin del Sistema KKS

RFE-1-YTC-GN_-IDO-001:Normativa del Proyecto

RFE-1-YY_-IRD-IDO-001:Criterios de Diseo de Instrumentacin y Control

RFE-1-YF_-GI_-IDO-001:Especificacin General de Pintura

RFE-1-G__-MHD-IDO-001:Balance de aguas

RFE-1-YE_-ERD-IDO-001:Criterios de Diseo Elctricos

RFE-1-YE_-EIP-IDO-001:Especificacin general de motores

RFE-1-YC_-CRD-IDO-006: Criterios de Diseo de Obra Civil y Estructuras

RFE-1-YY_-IRD-IDO-004: Criterios de I&C para Unidades Paquete

RFE-1-SG_-MIP-IDO-001 Especificacin Tcnica Sistema PCI

RFE-1-P__-MDD-IDO-212 P&ID Sistema de Agua de Refrigeracin

RFE-1-YTC-MDM-IDO-001 Butt Welding Ends Preparation, GTAW root pass

without backing ring

RFE-1-COM-PRO-CPI-007 Procedimiento de Aseguramiento de la Calidad y

Gestin Documental para Vendedores

GEK107158a: Water Supply Requirements for Gas Turbine Inlet Air Evaporative

Coolers

GEK101944d:Requirements for water/steam purity

GEK110727b:Plant Instrument Air System

GEK28163a:Recommendations for storage of liquid fuels

GEK110483c:Cleanliness requirements for Power Plant installation, commissioning

and maintenance GEK110885: Gas Turbine Drain Design Requirements

106T4350 Connection & Line List, Customer Interface

362A2412:System & Component Cleanliness Requirements

106T1657: Schematics Cooling Water

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4. CRITERIOS DE DISEO GENERALES DE LA CENTRAL

4.1. GENERAL

Se realizar el diseo de la instalacin y las pruebas, ensayos, controles, elaboracin de

documentacin y gestiones de los equipos del suministro, para cumplir la reglamentacin

vigente en lo que respecta a instalaciones industriales en general y de generacin

elctrica en particular.

4.2. VIDA DE DISEO

La Planta de Reserva Fra de Etn estar diseada para una vida til de 20 aoscomo

mnimo y 8000hde operacin anual.

4.3. REPUESTOS

En las especificaciones de compra se incluir:

Suministro herramientas y accesorios especiales necesarios para el montaje,pruebas y mantenimiento de los diferentes equipos.

Indicacin, por precios unitarios, de los repuestos recomendados para un periodo

de operacin normal de 2 aos.

Todos los repuestos y consumibles que puedan ser requeridos para las pruebas

SAT y/o puesta en marcha.

Se procurar, en fase de proyecto, que todos los elementos auxiliares de la instalacin

(vlvulas, actuadores, etc.) con caractersticas de funcionamiento similares seansuministrados por un mismo fabricante. El objeto ser conseguir un mnimo de piezas de

repuesto y una mayor facilidad en su mantenimiento. Quedan excluidos los sistemas

prediseados y unidades paquete.


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4.4. MANTENIBILIDAD

Las instalaciones mecnicas se disearn de manera que permitan unos niveles de

mantenibilidad razonables y acordes a la tipologa de instalacin. Como norma general, y

en la medida de lo que sea razonable, el diseo contemplar los siguientes puntos:

Todo componente susceptible de mantenimiento peridico (activo y/o pasivo)

deber ser accesible mediante plataforma, o en su defecto, deber existir espacio

suficiente para alcanzarlo mediante andamios temporales.

Los componentes activos debern ser permanentemente accesibles, salvo que

existan redundancias o su fallo no perturbe el funcionamiento de la planta.Se entiende como componentes activos, y de forma no extensiva:

o Vlvulas automticas

o Instrumentos

o Filtros

o Vlvulas de retencin

No se colocarn componentes susceptibles de mantenimiento en tramos de

tuberas situadas por encima de calles por las que se pueda circular libremente

pudiendo entorpecer el trnsito. Se situarn a uno u otro lado de la calle.

Se prevern los espacios de mantenimiento recomendados por los fabricantes.

Se prevern espacios para la extraccin de componentes voluminosos y/o pesados

cuyo mantenimiento sea susceptible de realizarse en taller. Se prestar particular

atencin a la necesidad de:

o Vigas carrileras.

o Extraccin del haz de tubos en cambiadores de calor tubulares.

La disposicin de los equipos de un mismo sistema (bombas, tanques, etc.) se

realizar de forma que se encuentren agrupados y alineados en sentido

longitudinal, con la finalidad de hacer ms fcil su manejo por medio de las gras y

otros medios de manipulacin que se instalen a tal efecto.

Se prever un espacio de mantenimiento de turbina adyacente a la misma y que cumplir

los siguientes requisitos:

Apto para trfico pesado (gras y otros medios para manipulacin de los elementos

pesados de turbina).

Totalmente libre de obstculos, incluyendo elementos tales como farolas, hidrantes,

arquetas u otros elementos que puedan entorpecer el trfico pesado.


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Preparado para permitir la maniobra de extraccin del eje del generador (tipo pull-

out).

En el caso de suministros en forma de unidades paquete, se solicitarn los siguientes

requisitos de disponibilidad:

Bombas duplicadas (2x100%) en aquellos casos cuyo fallo pudiese suponer la

indisponibilidad directa de la Planta.

4.5. AMPLIABILIDAD

La planta se disear teniendo en cuenta una posible ampliacin para una futura

incorporacin de un Sistema de gas natural de acuerdo a lo establecido en el documento

RFE-1-YF_-GRD-IDO-007 Memoria Descriptiva, Apartado 4.2.

A efectos prcticos, se prevern espacios de reserva suficientes para:

Instalacin de la estacin de regulacin y medida.

Sistemas auxiliares de la turbina de gas para el pretratamiento del gas natural.

4.6. UNIDADES

Las unidades de medida que se utilizarn en los planos y los clculos sern las del

sistema mtrico internacional (S.I.) a excepcin de los dimetros de tubera, bridas,

accesorios y vlvulas donde se utilizaran medidas inglesas (pulgadas y libras).

4.7. DESCRIPCIN Y CODIFICACIN

El procedimiento de codificacin de los sistemas, equipos, componentes e instrumentos

se establece en el documento RFE-1-YDC-G__-IDO-001 Aplicacin del Sistema KKS.

4.8. CERTIFICACIN DE MATERIALES

La certificacin de calidad de todos los materiales seguir estrictamente lo indicado en elapartado 18.1 de la referencia RFE-1-COM-PRO-CPI-007 (Procedimiento de

Aseguramiento de la Calidad y Gestin Documental para Vendedores).

E


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5. LEGISLACIN, CDIGOS Y NORMAS

5.1. GENERAL

El proyecto se ejecuta de acuerdo a la legislacin vigente y con los trmites, permisos y

procesos administrativos requeridos por la ley y sus desarrollos reglamentarios o

normativos.

Los sistemas y equipos del proyecto se disean y fabrican de acuerdo con los cdigos y

normativa local e internacional indicada en documento RFE-1-YTC-GN_-IDO-001Normativa del Proyecto, cumpliendo con la edicin ms reciente en el momento de la

firma del contrato.

Pueden aplicarse otros cdigos reconocidos internacionalmente en caso de que la

especificidad del elemento as lo requiera. Igualmente los Subcontratistas podrn

proponer otros que a su criterio, se adapten mejor pero siempre bajo aprobacin previa

por parte de la UTE RESERVA FRA ETEN.

5.2. NORMATIVA Y CDIGOS INTERNACIONALES ACEPTABLES

Los Cdigos, Normas, y estndares emitidos por las instituciones indicadas a

continuacin son aceptables para el diseo mecnico de sistemas e instalaciones:

1) ABMA- American Bearing Manufacturers Association

2) AGMA- American Gear Manufacturers Association

3) ANSI- American National Standards Institute

4) API- American Petroleum Institute

5) ASHRAE- American Society of Heating, Refrigerating & Air-Conditioning Engineers

6) ASME- American Society of Mechanical Engineers

7) ASTM- American Society for Testing and Materials

8) AWS- American Welding Society

9) AWWA- American Water Works Association


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10) BIS - British Standards Institution

11) CTI- Cooling Tower Institute

12) DIN- Deutsches Institut fr Normung

13) EJMA- Expansion Joint Manufacturers Association

14) ENEuropean Norm

15) EPA- Environmental Protection Agency

16) HEI- Heat Exchange Institute

17) HI- Hydraulic Institute

18) IEC- International Electrotechnical Commission

19) ISO- International Organization for Standardization

20) ISAInstrument Society of America

21) MSS- Manufacturers Standardization Society of the Valve and Fitting Industry

22) NACE - National Association of Corrosion Engineers

23) NEMA- National Electrical Manufacturers Association

24) NFPA- National Fire Protection Association Codes

25) NTP- Normativa Tcnica Peruana

26) OSHA- Occupational Safety and Health Administration, Department of Labour

27) TEMA- Tubular Exchanger Manufacturers Association

28) UL- Underwriters Laboratory

29) WRC- Welding Research Council


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6. CRITERIOS DE DISEO DE PROCESO

6.1. APLICACIN DE CODIGOS

Cuando los cdigos especficos de los sistemas establezcan unos criterios ms estrictos

que los que se definen en este apartado, se debern seguir los ms restrictivos.

6.2. CONDICIONES GENERALES DE LA PLANTA

Las condiciones climticas para el diseo de los equipos estn especificadas en Apartado

3.2 del documento RFE-1-YF_-GRD-IDO-007 Memoria Descriptiva.

6.3. CALIDAD DE AGUA

El agua bruta que abastecer la Planta es agua de pozo fretico, procedente del Pozo

Alcoholera n3, y cuyos parmetros de Calidad de Agua estn especificados en el Anexo

01 (Informe de Ensayo SGS N MA1311031 y MA1311032).

A efectos de diseo, se considerar una concentracin de 35 ppm de slice.

6.4. TEMPERATURA DE DISEO

Todas las temperaturas de diseo deben redondearse a un mltiplo de 5C.

Cuando existan criterios especficos para la determinacin de la temperatura de diseo

en un sistema de la planta, estos se describirn en el Captulo11.

Si el Captulo11 no establece criterios especficos, entonces la temperatura de diseo se

considerar como la mxima temperatura de operacin del sistema ms 10C (criterio

general).

Dependiendo de la ubicacin del elemento mecnico, su Temperatura de Diseo no ser

menor que:

1) Subterrneo 40C

2) Interior 40C

3) Exterior, aislado 40C4) Exterior, no aislado 60C

5) Exterior, no aislado, protegido del sol 40C


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La MDMT (Mnima Temperatura de Diseo de Metal) tiene que ser equivalente o menor ala temperatura ambiente mnima (14.6C s/ RFE-1-YF_-GRD-IDO-007).

6.5. PRESIN DE DISEO

Todas las presiones de diseo deben redondearse a un mltiplo de 0.5 bar.

Las Tuberas y los equipos que funcionan con presin sub-atmosfrica sern diseados

para vaco absoluto.

Cuando existan criterios especficos para la determinacin de la presin de diseo en un

sistema de la planta, estos se describirn en el Captulo11.

Si el Captulo11 no establece criterios especficos, la presin de diseo debe cumplir con

los siguientes criterios generales:

1) No ser inferior a 3.5barg, independientemente de la presin de operacin.

2) No ser inferior a 110% de la presin mxima de operacin

3) Ser 2bar o mayor que la presin mxima de operacin

4) En caso de impulsin de bombas, la presin de diseo tiene que cumplir tambin con

apartado6.6.

En los clculos de la presin de diseo, NO se permitir considerar las prdidas de

presin causadas por:

Vlvulas de control

En los clculos de la presin de diseo, S se permitir considerar las prdidas de presincausadas por:

Placas de orificio y otros elementos estticos destinados a provocar prdidas de

carga, siempre y cuando no existan vlvulas o elementos de cierre aguas abajo.

Salidas de vlvulas de seguridad (limitaciones en contrapresin)

La presin de diseo siempre ser calculada considerando el punto ms bajo de

tubera/equipo. Cuando hay varios casos de operacin, de forma conservadora se

considerar para diseo la mxima presin y mxima temperatura de operacin de todoslos casos (escenario no coincidente). Como excepcin, cuando los materiales de la

tubera sean caros (por ejemplo aceros de alta aleacin, inoxidables o con espesores


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grandes), los casos de operacin se podrn considerar de forma independiente para

minimizar los requisitos de espesor.

6.6. PRESIN DE DISEO EN LA IMPULSIN DE LAS BOMBAS

Bombas centrifugas6.6.1.

La presin de diseo ser considerada como la ms alta de los siguientes valores:

1) 3.5barg

2) La presin de diseo calculada como la suma de altura manomtrica (TDH) a

vlvula cerrada (shut-off) ms la mxima presin de aspiracin (considerando la

mnima temperatura de operacin). La presin se evaluar en la vlvula cuya altura

manomtrica sea ms desfavorable (mxima presin). El resultado se incrementar

en un 5%:

PDISEO= (TDHSHUT OFF+PMAX ASPIRACION) x 1.05

En caso de falta de informacin por parte del suministrador de la bomba, el TDH en

condiciones a vlvula cerrada (shut-off) ser considerado como:

30% ms que el TDH en las condiciones de diseo de la bomba.

Para bombas verticales y sumergibles, el porcentaje se incrementa hasta el 50%.

Bombas de desplazamiento positivo6.6.2.

Presin de diseo ser considerada como la ms alta de los siguientes valores:

1) 5barg

2) Presin de tarado de la vlvula de seguridad


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6.7. CRITERIOS DE DIMENSIONAMIENTO DE LAS LNEAS

Generales6.7.1.

Se consideraran las siguientes bases para el dimensionamiento:

1) Lmites de velocidades debido a erosin, ruido inducido por flujo, riesgo de

sedimentacin o reglamentaciones

2) Servicio continuo / espordico.

3) Cada de presin admisible por requisitos de proceso.

Se prestar particular atencin a los siguientes aspectos, cuando apliquen:

1) Flujos multifsicos

2) Flujos en ebullicin y vaporizaciones sbitas (flash)

3) Limitaciones por NPSH requerido (aspiracin de bombas)

4) Limitaciones en la cada de presin admisible

5) Alteraciones en la presin de operacin impuestas por vlvulas manorreductoras o

mantenedoras de presin.

6) Existencia de vapor hmedo (si aplicase).

7) Limitaciones de prdida de carga en vlvulas de seguridad (por API 520).


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Lmites de velocidad en tubera6.7.2.

Como criterio general se dimensionarn las secciones de las tuberas de forma que se

cumpla con los siguientes lmites mximos y mnimos de velocidad:

Fluido ServicioVelocidad

(m/s)

Agua

Circuito cerrado < 3

Circuito abierto: Succin 1 - 2

Circuito abierto: Impulsin 2 - 3.6

Gravedad 0.8 - 1.5

Gravedad (baja densidad y bajatendencia a sedimentacin)

0.3 - 1.5

HidrocarburosCircuito abierto: Succin 0.61.2

Circuito abierto: Impulsin 1.22.4

Aceite deLubricacin

Circuito cerrado < 2.1

Drenaje < 0.6

GasesAire comprimido 5 - 22

Otros gases 15 - 28

Estos valores tienen que ser comprobados con los criterios generales del apartado

anterior en caso que los criterios de servicio especficos puedan requerir su modificacin.

Independientemente de que se cumplan o no las recomendaciones de velocidad

establecidas en la tabla anterior, se respetarn los siguientes lmites superiores de

velocidad:

a. Lquido, tubera no metlica: 3.5m/s

b. Lquido erosivo, tubera no metlica: 2.0m/s

c. Lquido, tubera metlica: 6m/s

d. Lquido erosivo, tubera metlica: 4m/s

e. Vapor y gases (escapes libres): 200m/s

Independientemente de que se cumplan o no las recomendaciones de velocidad

establecidas en la tabla anterior, se respetarn los siguientes lmites inferiores develocidad:


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a. Para sistemas de gases con alto contenido de humedad (p.ej: aire comprimido

de servicios), la velocidad de flujo ser mayor que 5 m/s para minimizar laacumulacin de agua.

b. Cuando puede existir contenido de slidos, la velocidad tiene que ser mayor que

0.8m/s por encima de las condiciones de flujo mnimo para reducir la

acumulacin de arena o slidos. Para slidos poco densos o con baja tendencia

a la sedimentacin, este lmite podr reducirse a 0.3m/s.

6.8. AISLAMIENTO

General6.8.1.

Para su montaje, no se aplicar aislamiento sobre una tubera o un equipo hasta que se

hayan realizado las pruebas hidrulicas pertinentes. El aislamiento estar diseado para

funcionar correctamente ante las dilataciones trmicas de las tuberas y equipos aislados,

sin deteriorarse ni dejar zonas desprotegidas.

Todas las tuberas, tanques, recipientes a presin y equipos tienen que ser aislados,

cuando:

1) Transmitan calor, lo que resulta en una prdida econmica (conservacin de calor)

2) Pueda provocar que la temperatura del lquido caiga por debajo del lmite permitido

(proteccin contra congelacin)

3) Tenga una temperatura de superficie al menos de 60C (proteccin personal)

Vlvulas, bridas, y similares componentes en lnea sern aislados, excepto si no se

especifica lo contrario. Todas las superficies aisladas de equipos, conductos, tuberas yvlvulas sern protegidas con recubrimiento.

Todo aislamiento fuera de edificio debe ser protegido de la intemperie como se especifica

en este apartado.


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Materiales de aislamiento6.8.2.

Se consideraran las siguientes especificaciones:

1) Los materiales aislantes suministrados sern libres de asbesto, productos estndar

de catlogo de un fabricante que los comercialice regularmente. Sern nuevos y

adecuados al servicio al que se destinan, de buena calidad, libres de defectos y de

bajo mantenimiento. Se tratar de usar productos prefabricados siempre que sea

posible.

2) Los materiales sern resistentes al fuego y cumplirn los siguientes requisitos segn

ASTM E84, NFPA 255, UL 723:

a. ndice de propagacin de llama: 25

b. ndice de humos: 50

3) Se utilizar fibra de vidrio (260C) o lana de roca (593.3C) para el aislamiento. El

material del aislamiento ser capaz de recuperar sus propiedades aislantes tras sufrir

un empapamiento total del agua.

4) Servicios generales de baja temperatura (-40 ~ +105C) pueden ser protegidos conaislamiento celular en lugar de fibra de vidrio o lana mineral.

Segn las condiciones de servicio, se considerar el siguiente aislamiento:

CONDICIONES DE OPERACIN AISLAMIENTO

Equipos y superficies irregulares, contemperatura de operacin superficial

superior a 60C

Fibra de vidrio tipo E o manta de lana mineralcon revestimiento resistente a la intemperie

Piping y tubing con temperatura deoperacin superficial superior a 60C,incluyendo accesorios y lneastraceadas.

Perlita expandida, silicato de calcio, o aislantede fibra mineral de alta densidad, conrevestimiento estuco y proteccin exterior conchapa de aluminio.

Valvulera y especialidades de tuberacon temperatura de operacinsuperficial superior a 60C, excluidoslos actuadores de vlvulas.

Tela de fibra de vidrio tipo E conrevestimiento resistente a la intemperie operlita expandida, silicato de calcio o fibramineral de alta densidad con revestimiento deestuco y proteccin exterior con chapa dealuminio.

Actuadores de vlvulas con espesor de

aislamiento diferente al espesor normalde tubera Ninguno


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CONDICIONES DE OPERACIN AISLAMIENTO

Conductos, carcasas calientes ysuperficies planas accesibles o querequieren control de prdidas trmicascon temperatura de operacinsuperficial superior a 60C.

Panel de fibra mineral, o panel de perlita, concon revestimiento de estuco y proteccinexterior con chapa de aluminio.

Instrumentacin y tubing expuesto acondiciones de congelacin

Pre-aislamiento (lana mineral o fibra devidrio) y pre-traceado (traceado de ajusteautomtico) con revestimiento de poliuretano

Aislamiento para conservacin de calor6.8.3.

Se aislarn aquellos sistemas cuya prdida de calor constituya directamente un perjuicio

econmico (p.ej: Lneas de vapor, aceite trmico, etc.).

En lneas cuya temperatura de operacin normal sea 60C podr omitirse si las prdidas

trmicas estn por debajo de los umbrales indicados ms adelante.

La definicin del espesor requerido partir de la siguiente base de diseo:

1) Temperatura mnima promedio del mes ms fro.2) Velocidad media del viento para tuberas en el exterior.

3) Equipos/tuberas protegidos contra radiacin solar.

4) El fluido contenido por la tubera se considerar a temperatura de operacin normal

mxima.

5) A menos que se indique lo contrario, aislamiento para conservacin de calor tiene

que cumplir tambin con requerimientos de aislamiento de proteccin personal

(vase0)

Como normas generales para diseo preliminar:

1) Las prdidas de calor estarn limitadas a 0.5W/(m2K) por cada grado centgrado de

diferencia entre la temperatura ambiente y la superficie a aislar.

2) No se aislara la tubera con temperatura por debajo de los 60C si las prdidas de

calor se consideren irrelevantes para el proceso o estn por debajo del umbral

indicado en el punto anterior.


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Aislamiento de proteccin personal6.8.4.

Las superficies calientes se aislarn para evitar daos personales. Se aislarn todas las

superficies de manera que en funcionamiento normal alcancen una temperatura exterior

igual o inferior a 60C teniendo en cuenta que:

1) La altura protegida ser hasta una altura de 2400mm por encima de los pasos

normales o plataformas de maniobras del personal.

2) Las lneas o equipos a menos de 600mm de los lmites de las plataformas de paso

normal del personal sern aisladas para proteccin de personal.

3) [Anulado]

4) Las indicaciones en la lista de lneas y lista de equipos de la utilizacin de

aislamiento para proteccin de personal quedar siempre sometida a las condiciones

anteriores de accesibilidad.

Con el fin de calcular espesor de aislamiento, la siguiente base de diseo debe

considerarse:

5) Temperatura ambiente mxima (exterior): 33.9C.

6) Temperatura ambiente (interior): 40C

7) No se considera el viento.

8) Equipos/tuberas protegidos de radiacin solar.

9) Temperatura de tubera se considerar como la temperatura de operacin normal

mxima.

Aislamiento de proteccin personal: superficies no aisladas6.8.5.

Se considerar en sistemas donde estando la tubera al alcance del personal interese

tener una prdida de calor. Las superficies a alta temperatura son marginadas

fsicamente mediante barreras o mamparas, de tal forma que se elimine totalmente el

riesgo de que el personal pueda hacer contacto con ellas de forma accidental. Las

mamparas o mallas protectoras sern de acero inoxidable AISI 304.

No se aplicara este requerimiento en siguientes puntos calientes:

1) Purgadores de vapor

2) Actuadores de vlvulas


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3) Soportes para tuberas con alta temperatura

Aislamiento anticondensacin6.8.6.

Se aislaran todas las tuberas y equipos en el interior de edificios cuyas temperaturas de

trabajo sean inferiores a la temperatura ambiente para evitar goteos de agua y

corrosiones al alcanzar el punto de roco. Estos aislantes debern llevar una proteccin

externa que forma barrera de vapor.

Para aislamiento anticondensacin se emplear preferentemente aislamiento celular.

Aislamiento para proteccin contra heladas6.8.7.

Dado que el rango de temperatura ambiente no contempla temperaturas negativas

(mnima de diseo es positiva. Vase apartado6.2), no se considera el aislamiento para

proteccin contra heladas en este proyecto.


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7. CRITERIOS DE DISEO DE TUBERAS

7.1. CDIGO DE DISEO

Los sistemas de tuberas sern diseadas de acuerdo al cdigo ASME B31.1 (Power

Piping).

Las tuberas no sujetas a diseo por B31.1 sern diseadas de acuerdo a otros cdigos

ASME B o cdigos europeos EN cuando sea aplicable, y siempre de acuerdo a las

buenas prcticas habituales en ingeniera de diseo.

7.2. MATERIALES DE TUBERA

El dimensionado y definicin de materiales de tuberas y accesorios ser:

1) Tubera metlica: ASME y ASTM.

2) Tubera no metlica: ISO / DIN / ASTM

La seleccin de materiales de tuberas para los diferentes servicios se definir en las

correspondientes Hojas de Especificacin de Tubera. La eleccin se ajustar a la

siguiente lista de materiales estndar, salvo cuando sea necesario otro material por

motivos de proceso, compatibilidad de materiales, etc.

1) Tubera de acero al carbono: ASTM A-106 Gr.B

2) Tubera de acero al carbono galvanizada: ASTM A-106 Gr.B Hot dip galvanized

(galvanizada en caliente).

3) Tubera de acero inoxidable:

a. A-312 TP304L (Agua desmineralizada y aire comprimido de instrumentacin)

4) Agua bruta, (area y enterrada): PE-80.

5) Agua sanitaria: PE-80.

6) Dosificacin qumica: Tubera plstica. La eleccin de materiales plsticos deber ser

consistente con las recomendaciones que establece la norma UNE 53.389.

7) Drenajes de baja temperatura y no oleosos (Pluviales, drenajes qumicos, sanitarias):

PVC.

8) Drenajes de alta temperatura y/o oleosos: Acero al carbono.


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7.3. DIMETROS Y ESPESORES

Se evitar el empleo de dimetros nominales normalizados que no sean usuales.

Concretamente se evitar el empleo de los siguientes tamaos: 1 , 3, 5 y22.

Para clculo de espesor de tubera se considerar generalmente un sobreespesor de

corrosin considerado como criterio general:

1) Acero al carbono/servicios de fluido limpio: 1.6mm

2) Acero al carbono/servicios de fluido sucio: 1.6mm3) Acero inoxidable: 0.0mm

4) Acero galvanizado: 0.8mm

5) Plstico: No aplica

Para especificaciones de tubera con sistemas de unin especial, se considerarn las

siguientes prdidas de espesor por mecanizado:

1) Roscado: Norma de rosca (Por defecto, ASME B1.20.1)

2) Ranurado: Por estndar de fabricante

Los espesores (schedule) mnimos, a menos que por necesidades de diseo se indique

lo contrario, sern:

Espesor mnimo

Tubing 2 > 2

Acero al Carbono - Sch 80 Sch STD

Acero Inoxidable 0.049 Sch 40S Sch 10S

Tubera plstica - PN6 PN6

Los dimetros nominales se especificarn como:

Tubing: Por dimetro exterior (OD) en pulgadas

Tubera metlica: Por dimetro nominal en pulgadas

Tubera plstica: Por dimetro exterior (OD) en milmetros


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Las tolerancias de fabricacin sern las definidas en las respectivas especificaciones de

materiales.Vase tambin Aptdo.8.3 en lo que refiere a espesores en tanques.

7.4. DISEO DE TUBERAS

Requisitos para componentes particulares7.4.1.

Respecto a diseo de tuberas se tendrn en cuenta las siguientes consideraciones

generales:

1) Codos:

En general se usarn codos de radio largo.

2) Tubera curvada:

En aquellas especificaciones donde se autorice el uso de tubera curvada, su

ejecucin deber ajustarse a los requisitos definidos por el cdigo de diseo (B31.1).

El radio de curvatura ser, en general, x5 nominal de la tubera. Se admitirn radiosmenores (hasta x3) cuando las circunstancias as lo recomienden.

Como norma general, el uso de tubera curvada debe quedar limitado a tubera

pequea (2).

En los clculos de espesor de las Hojas de Especificacin de Tubera debern

contemplarse los factores de reduccin de espesor que establece el cdigo en funcin

del radio de curvatura.

Los Codos curvados tendrn tramos rectos con suficiente longitud para asegurar quela ovalizacin no afecta a las soldaduras de los extremos.

3) Reductores:

En tubera de pequeo dimetro (2) con accesorios roscados o socket weld, se

usarn swages, nipplesy manguitos.

En tubera de gran dimetro (>2) se favorecer el uso de reductores concntricos

(facilidad de acopio).

En soldaduras a tope se usarn reducciones butt-welding. No se emplearn codos

reductores.


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El espesor (Schedule) de pared de los reductores se seleccionar como el mximo

entre los dos dimetros asociados, de acuerdo a sus especificaciones de tubera,quedando los extremos preparados de acuerdo al espesor que conectan.

4) Conexiones de tubera:

La preparacin de bordes para soldadura a tope se realizar segn se especifica en

el plano RFE-1-YTC-MDM-IDO-001.

Los criterios de utilizacin de Tes, Tes reductoras y accesorios forjados (weldolets,

sockolets, etc.) se definirn en la Hoja de Especificacin de Tubera aplicable.

Los accesorios tipo olet (y en general, todos aquellos definidos como Branch Weld

on fittingssegn cdigo B31.1) debern ser conformes a MSS-SP-97.

5) Orificios de restriccin:

Los orificios de restriccin sern en general de acero al carbono o inoxidable segn el

material de la tubera y las condiciones de servicio.

Tendrn una pletina para facilitar su localizacin y retirada.

As mismo dispondrn de orificios de drenaje y/o venteo si as se requiere por sus

condiciones de instalacin, tpicamente, en servicios intermitentes.

Cuando se produzca excesivo ruido o turbulencia por ser un gran salto de

presin, se optar por orificios restrictivos mltiples.

6) Juntas de expansin:

Se evitar en lo posible utilizar juntas de expansin especialmente en sistemas de

alta presin y temperatura.

Las juntas de expansin se suministrarn bajo el estndar EJMA.

Cuando se usan en los servicios peligrosos (combustible) sern con doble cubierta e

incorporarn elementos para deteccin fugas en las uniones.

Tubera de instrumentos7.4.2.

En lnea con lo que establece el cdigo B31.1, el fluido ser tratado como fluido de

alta presin con sus correspondientes detalles de conexin cuando se exceda unapresin de 62barg (900 psi) o alta temperatura 425C (800F).


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La tipologa, orientacin y tamao de la conexin depender de la presin y

temperatura de diseo de la tubera de proceso o tanque y sern establecidos por ladisciplina de Instrumentacin y Control en sus respectivos detalles (hook-up). Vase

tambin las indicaciones en la referencia RFE-1-YY_-IRD-IDO-001 Criterios de

Diseo de Instrumentacin y Control.

Las conexiones para tomas de presin:

Deben estar situadas, en la medida de lo posible, a una distancia mnima de 6

a 10 dimetros de cualquier fuente de turbulencias (vlvulas, codos, Tes,termopozos etc.).

En la aspiracin o en la descarga de bombas, deben estar situadas entre la

vlvula de bloqueo y la bomba.

En lneas areas se situarn cerca de soportes.

Las conexiones para mediciones de temperatura:

Deben estar situadas en la medida de lo posible a una distancia mnima de 8

dimetros aguas abajo de la unin de dos o ms tuberas, para garantizar que

la temperatura media es representativa.

Se pueden situar en las toberas de los cambiadores si son mayores de 4. Para

dimetros inferiores se situarn en las tuberas.

Para tubera de dimetro


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Deben estar situadas en los depsitos, minimizando la longitud de las tuberas

de interconexin. Estas lneas se disearn para que no se produzcan bolsas ose instalarn drenajes en los puntos bajos y venteos en los puntos altos.

Cuando se instalen stand-pipes, se prevern placas de anclaje en el recipiente

para la instalacin de un soporte solidario entre el recipiente y la columna. Se

evitar soportar el stand-pipe sobre las propias tubuladuras previstas para el

mismo.

Se alejarn de toda fuente de turbulencias o se dispondrn tubos

tranquilizadores. En el caso de tubos tranquilizadores, se prestar particular

atencin a su suportacin interna cuando estos sean de gran longitud

(tpicamente, 3+ metros)

Disposicin de tuberas (general)7.4.3.

Como norma general, el diseo de tuberas promover la agrupacin racional y

ordenada de tuberas, favoreciendo el uso por racks y asegurando el mximo respeto

a las zonas de trabajo, mantenimiento y paso de personas o vehculos. Se prestarparticular atencin en no entorpecer los recorridos de evacuacin y equipos de lucha

contra incendios.

En racks o peines de tubera, cuando una o ms de ellas requiera cambiar de

direccin, incluso las situadas en sus extremos, lo harn variando su elevacin.

El diseo deber tener en cuenta los requisitos de mantenibilidad definidos en el

Apartado4.4.

Las tuberas de los intercambiadores as como sus soportes, estarn situados de

forma que no dificulten el desmontaje de las tapas y componentes internos. El rutado

de tuberas se realizar de forma que se permita el fcil acceso a los equipos para

realizar funciones de operacin y mantenimiento, especialmente en bombas, motores

y turbinas.

Se dispondrn barreras para evitar posibles golpes en tuberas que discurran junto a

viales, con particular atencin a las tuberas ms frgiles (plstico, 2, tubing, etc.)

En el diseo de tuberas se evitar la formacin de bolsas de acumulacin de lquidosy gases. Se prestar particular atencin a:


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Circuitos en rgimen discontinuo que puedan padecer retorno o descebado

(tpicamente, circuitos de refrigeracin en lazo abierto) Escapes de vlvulas de seguridad (se prevern drenajes).

Drenajes y venteos de largo recorrido.

Lneas de carga y descarga de uso espordico.

Tuberas de bombas7.4.4.

Se seguirn las instrucciones de los suministradores de las bombas en la medida de

lo posible.

En caso de bombas instaladas en paralelo, se dimensionar el colector de aspiracin

comn de manera que se minimicen los desequilibrios de operacin entre las mismas.

En la tubera de aspiracin de bombas centrfugas se prever un tramo recto de

longitud mnima x3 (recomendado x4) desde la succin hasta el primer codo. En

ese tramo se admitir la inclusin de un filtro y un reductor.

En el caso de bombas de doble aspiracin, la distancia mnima ser de x5.

Los reductores en la aspiracin de bombas estarn lo ms cerca posible de la tobera.

Como norma general, los tramos horizontales prximos a la conexin de la bomba se

colocarn reductores excntricos con la parte plana arriba. En caso de bombas

autoaspirantes, este criterio es de obligado cumplimiento.

La disposicin de tuberas principales y auxiliares respetar el acceso a la caja de

bornes del motor elctrico, a la botonera de arranque de la bomba y a todos los

componentes que requieran un mantenimiento regular.

Siempre que sea posible, la tubera de aspiracin drenar en la misma bomba para lo

cual sta ser el punto ms bajo de todo el circuito de aspiracin. Las bolsas en las

que se puedan acumular lquidos o vapores deben ser evitadas. Particularmente, se

prevern los drenajes adecuados para evitar la retencin de bolsas como

consecuencia del punto bajo local que pueda inducir la reduccin excntrica.

Se instalar en aspiracin de bombas una vlvula de aislamiento y en impulsin una

vlvula de retencin ms una vlvula de aislamiento. El dimetro vendr fijado por el


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de la tubera donde va a instalarse la vlvula y no por el tamao de las tubuladuras de

las bombas.

Tuberas para productos qumicos peligrosos7.4.5.

La tubera para productos qumicos concentrados cumplir los siguientes requisitos:

No se admitirn uniones susceptibles de fugas. Tan slo se admitirn uniones

roscadas en instrumentacin y en tomas de muestra (lado atmosfrico).

Se admitir el uso de tubo flexible (tubing) con accesorios a compresin paralas lneas de dosificacin, instrumentacin o de muy bajo caudal.

No se permitir el uso de tubera plstica expuesta directamente al sol y que

sea susceptible de degradacin por accin ultravioleta (PP, PVC, etc.), a no ser

que dispongan de proteccin contra radiacin ultravioleta.

La proteccin contra el sol podr realizarse mediante parapetos, bandejas de

proteccin.

Los sistemas que contengan hipoclorito se protegern de la accin solar(calentamiento y accin ultravioleta).

Las conducciones de fluidos peligrosos (sosa, cido sulfrico, hipoclorito)

emplearn vlvulas tipo cero fugas a exterior (vlvulas de diafragma o

equivalente).

Todas las lneas dispondrn de puntos de drenaje y venteo para operaciones

de llenado y purga.

Cuando las tuberas de reactivos compartan trazado con otras tuberas (racks),

stas discurrirn por los planos inferiores.

Las tuberas incorporarn bandejas para evitar goteos en caso de fugas. Las

tuberas con reactivos incompatibles debern circular siempre sobre bandejas

de recogida independientes. Las bandejas dispondrn de orificios de goteo

ubicados en zonas seguras y con posibilidad de instalar un recipiente

provisional.

Las uniones embridadas de tuberas que manejen materiales txicos o que

presenten un riesgo para la seguridad, debern ir provistas de cubrejuntas de

proteccin y tubo chivato de fugas.


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Tuberas enterradas7.4.6.

No se admitirn tuberas ni accesorios en materiales plsticos para drenajes de alta

temperatura (> 65C). Esto incluye vlvulas de vaciado de arquetas y cubetos de

retencin.

Las tuberas metlicas enterradas se protegern exteriormente y dispondrn de

proteccin catdica si as se requiriese. En tuberas encintadas y sometidas a presin

no se requerir proteccin catdica. La proteccin externa (encintado, pintado, etc.)

se seleccionar de acuerdo a la temperatura mxima de operacin, y con particularatencin para aquellas lneas que puedan drenar combustible.

Las tuberas que crucen bajo calles se protegern con camisas slo si es

estrictamente necesario (integridad mecnica).

En ningn caso pasarn por debajo de una cimentacin o zapata. El paso por debajo

de reas pavimentadas se reducir al mnimo.

La altura mnima de tierra desde la parte alta de la tubera o camisa a la superficie

ser de 600 mm (dimetros 20) o 800 mm (dimetros >20).

En zonas de pavimento y/o cruces de calles con circulacin pesada sern protegidas

de las acciones de las cargas mximas esperadas.

En zonas donde discurran las tuberas enterradas y no estn reforzados para cargas

de vehculos pesados como gras, se instalarn defensas y balizas para evitar el

acceso al rea bajo la cual est enterrada la tubera.

Racks de tuberas7.4.7.

Las lneas situadas sobre racks se dispondrn de forma que la parte inferior de todas

las tuberas no aisladas o las bases de los patines de proteccin del aislamiento,

estn a la misma elevacin. En aquellos casos en los que la relacin dimetro

espesor, recomiende reforzar la tubera en los apoyos, se tendr en cuenta el espesor

del refuerzo al fijar la elevacin de la lnea.

El espacio entre la generatriz superior de una tubera y la generatriz inferior de la

adyacente, que discurre paralela a otra elevacin, ser como mnimo tres (3) veces el

dimetro exterior de la brida correspondiente a la lnea de mayor dimetro.


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Siempre que sea posible, el trazado de las tuberas ser paralelo al acero

estructural, pasarelas de acceso y plataformas, facilitando de esta forma, lacolocacin de soportes y proporcionando un fcil acceso a vlvulas y accesorios.

Tomas de muestras7.4.8.

Los materiales de las tomas de muestras estarn de acuerdo con la especificacin de

la lnea de la que se toma dicha muestra. En el caso que la lnea de la toma de

muestra sea de longitud excesiva o el punto de extraccin de la toma de muestra est

en una zona no accesible, se colocar una vlvula de raz que se posicionar lo ms

prximo posible al punto de extraccin de toma de muestra y una vlvula de muestreo

al final de la lnea de muestra que estar en una zona accesible.

Salvo incompatibilidad de materiales, el tramo aguas abajo de la vlvula de raz ser

en tubing de acero inoxidable, con objeto de evitar la corrosin y arrastres

perturbadores de la muestra.

Para la toma de muestra de lquidos en los tanques de combustible, se prever una

toma a cada 3~4m de altura. El sistema de toma de muestra contar con una lnea derecirculacin mediante bomba manual.

7.5. UNIONES

Uniones soldadas7.5.1.

Toda soldadura debe acogerse al Cdigo de Diseo aplicable, siguiendo lo indicado

en las especificaciones del equipo y en las secciones aplicables de los cdigos y

normas listadas en el presente documento.

Los tubos, accesorios y dems componentes se unirn:

DN2 > 2

Enchufe y soldadura(Socket Weld - SW)

Soldadura a tope(Butt Weld - BW)

El biselado de tubos soldados a tope se realizar segn el plano de preparacin deBordes "Preparacin de extremos para soldar a tope. Soldadura GTAW sin anillo de

respaldo" (basado en ASME B16.25), vase anexo 3 del presente documento.


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La presin interna que es capaz de soportar el accesorio de enchufe y soldadura,

material y temperatura del fluido estar conforme a ANSI B16.11.Los accesorios soldados a tope estarn conformes a ANSI B16.9 y en ellos se tendr

especial cuidado en que el dimetro externo sea el mismo que el dimetro externo del

tubo al que va a ser soldado, as como tambin su espesor.

Uniones roscadas7.5.2.

Los accesorios roscados se usarn nicamente cuando lo permita explcitamente la

especificacin de tubera correspondiente a la lnea en cuestin.

Su uso ser limitado a sistemas de baja presin y baja temperatura especialmente

cuando el material tiene limitaciones a soldadura (i.e. acero galvanizado, tubera de

plstico).

Se prohbe la utilizacin de uniones roscadas en los sistemas de suministros de

combustible (excepto drenajes y venteos) y sistemas con productos peligrosos. En

sustitucin, se emplearn uniones soldadas o embridadas en tuberas destinadas a

este uso. Slo se admitir en instrumentacin y tomas de muestras (aguas abajo de la

vlvula de muestreo).

Segn ANSI B1.20.1 las roscas para conectar tuberas sern siempre NPT. Los

accesorios roscados estarn conformes a ANSI B16.11.

Se evitara el uso de accesorios roscados en sistemas de tuberas sometidas a

vibraciones cclicas de la carga.

Uniones bridadas7.5.3.

En sistema de combustible no hay limitaciones en el uso de uniones embridadas

salvo cuando sta pueda venir por motivos ATEX o seguridad medioambiental.

Las limitaciones descritas anteriormente tambin se aplicaran a cualquier tubera con

el flujo de circulacin peligroso.

Las bridas de aceroestarn conformes con ASME B16.5 y ASME B16.47 Series A

(para DN>26) y sern:


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DN Tipo de bridaTipo de cara

Rating < 900# Rating 900# 2 Enchufe y soldadura (SW)

Cara resaltada(RF)

Cara para juntasde anillo (RTJ)> 2

Brida de cuello o para soldar a tope (WN)Brida deslizante (slip-on)

Brida libre (brida loca o lap joint)

Las bridas de cara plana (FF) pueden remplazar a bridas RF para aplicaciones

especficas, tales como vlvulas tipo wafero tuberas PRFV.

Los acabados de las bridas de acero estarn de acuerdo con la junta utilizada,

segn la siguiente tabla:

Tipo de junta Acabado cara de brida

Plana Serrated concentric 125-250 AARHEspirometlica Serrated concentric 125-250 AARH

De anillo Lapped finish


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Fluido T Rating Junta

Vapor Todos TodosJunta espirometlica AISI 304, con rellenono metlico s/ANSI B16.20 y anillo decentrado exterior

LquidosGases

< 230C 150#Junta plana no metlica1,5mm de espesor s/ANSI B16.20

Todos 900# Junta de anillo oval s/ANSI B16.20

230C RestoJunta espirometlica AISI 304, con rellenono metlico s/ANSI B16.20 y anillo decentrado exterior

En cuanto a la temperatura, los lmites que se establecen son caucho natural (95C),

neopreno (120C), vitn (230C) silicn (260C), y por encima de esta temperatura

juntas espirometlicas a base de grafito y armaduras metlicas.

La dureza para las juntas de anillo ser de 90 HBN con acero al carbono, 120HBN

para acero de baja temperatura, 130HBN para acero ferrtico y 160 HBN para acero

inoxidable.

Tornillera7.5.5.

Siempre que sea posible se emplear, para uniones de bridas, el conjunto formado

por esprrago roscado en toda su longitud y dos tuercas puesto que facilitan el

desmontaje en caso de enmohecimiento y son ms fciles de fabricar.

Los pernos estarn de acuerdo a ASME B18.2.1 y las tuercas sern hexagonales del

tipo heavy hex segnASME B18.2.2.

La rosca ser de acuerdo con ASME B1.1, clase 2A para pernos y 2B para tuercas.

La rosca de los pernos y tuercas sern de la denominada coarse series(serie UNC)

hasta 1 de dimetro nominal y de la serie 8 -UN para mayores dimetros.

Los materiales de tornillera vendrn determinados por el material de la tubera, segn

la siguiente tabla:


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Material tuberaMaterial esprragos o

tornillosMaterial tuercas

Acero al carbono A193 Gr. B7 bicromatado A194 Gr. 2H bicromatadoAcero inoxidable A193 Gr. B8 Clase 2 A194 Gr. 8

No metlica A307 Gr. B bicromatado A307 Gr. B bicromatado

En tuberas plsticas se incluir una arandela en las uniones bridadas.

7.6. DRENAJES Y VENTEOS

Los sistemas de tubera contarn en todos sus puntos altos con vlvulas de venteo yen los bajos o no drenables con vlvulas y/o tapones de drenaje en previsin de

posibles periodos de conservacin en va seca, excepto donde la lnea pueda ser

drenada a travs del equipo al que conecta.

Los drenajes de tubera, incluyendo todos los accesorios necesarios para su

instalacin tendrn una longitud inferior a la distancia prevista entre la tubera y el

suelo (300 o 350mm). Su montaje se realizar preferentemente en tramo recto para

permitir su limpieza.

La configuracin del drenaje / venteo (conducido/no conducido, estanqueidad, etc.) se

ajustar a la frecuencia de uso y caractersticas del fluido.

Los drenajes sern instalados verticalmente. Se pueden disear drenajes con vlvula

a 30 o a 45 de la vertical en casos donde se mejore notablemente su operacin,

cuidando que dicha inclinacin no interfiera con el paso de personas.

Las vlvulas sern de las caractersticas indicadas en las Especificaciones de

Material de Tubera correspondientes.

Los drenajes situados aguas arriba y aguas abajo de las vlvulas de corte no deben

interconectarse.

El dimetro de los venteos y drenajes ser, como mnimo, el de la tabla siguiente a

menos que se modifique en los diagramas:

DNTubera Drenajes y venteos< 2

2 - 8 10 1


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Con el objetivo de facilitar la realizacin de las pruebas hidrostticas, se admitir lainstalacin de conexiones de ventilacin sin vlvula en todos los puntos altos de las

tuberas, excepto donde la lnea pueda ser ventilada a travs del equipo al que

conecta. Una vez finalizadas las pruebas, dichas conexiones sern selladas. El tipo

de sellado (tapn, cap o brida ciega SW) se seleccionar en funcin del dimetro de

tubera (tapn hembra SW para pequeo dimetro o CAP BW para grandes

dimetros). Las conexiones irn provistas de vlvula si son necesarias durante el

funcionamiento de la planta.

Se incluirn drenajes y venteos de mantenimiento en aquellos componentes con

mantenimiento peridico, incluyendo:

Bombas

Filtros

Tanques

En los componentes susceptibles de mantenimiento correctivo, se evaluar la

posibilidad de incluir drenajes y venteos de mantenimiento. Particularmente, seprestar atencin a fluidos peligrosos, gases y fluidos sucios. Incluye:

Vlvulas de control

Vlvulas de retencin

7.7. PRUEBAS EN TUBERAS Y LIMPIEZA

Una vez montados los distintos sistemas de tuberas se realizarn pruebas de

estanqueidad de acuerdo al Cdigo de Diseo aplicable.

En el caso particular de ASME B31.1, se atendern los requisitos de su Captulo VI

(Inspection, Examination and Testing).

Como criterio general, todas las tuberas fabricadas en campo tendrn su prueba

hidrulica que podr sustituirse por neumtica con aire o prueba con nitrgeno en

caso de que interese evitar una contaminacin posterior por restos de agua o

humedad.


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Las tuberas de agua, agua desmineralizada, agua de servicios, PCI y combustible

sern barridas con agua (flushing).Circuito cerrado de refrigeracin: Barrido con agua (flushing) + enjuague final con

inhibidor de corrosin.

Las tuberas de sistemas de gases en general y aire comprimido sern sopladas con

aire.

La limpieza de tubera deber incluir en su alcance todos los drenajes existentes en la

lnea.

Se tomarn las medidas de seguridad necesarias para asegurar que las operaciones

de flushing no implican daos a la instalacin, incluyendo extraccin de internos de

vlvulas de control.

7.8. PROTECCIN ANTICORROSIVA

Salvo tubera de inoxidable, el resto de tuberas metlicas en general sern

protegidas frente a corrosin con pintura. Las superficies a pintar y el mtodo se

establecen en el documento RFE-1-YF_-GI_-IDO-001 Especificacin General de

Pintura.

7.9. DISTANCIAS MNIMAS ENTRE TUBERAS

La distancia entre tuberas tendr en cuenta el espesor del aislamiento especfico a

utilizar y el dimetro exterior de las bridas. Las siguientes distancias se tendrn en

cuenta, como norma general:

1) Tuberas adyacentes: 6 pulgadas (150mm) entre dimetros exteriores de

aislamiento de las tuberas o 1 pulgada (25mm) entre dimetro exterior de la

brida y dimetro exterior de aislamiento de la tubera. Se escoger la mayor

distancia de las dos.

2) Separacin en rack: Las filas del rack deben estar separadas como mnimo 3

dimetros de la tubera ms grande. Se calcula la distancia desde la parte

superior de la tubera hasta la parte inferior de la tubera.


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3) Adyacentes tubera y estructura (excepto soportes estructurales): 6 pulgadas

(150mm) desde el dimetro exterior de aislamiento de la tubera hastaestructura.

Las tuberas a poca elevacin sobre el suelo tendrn su punto ms bajo a 350mm

como mnimo sobre el pavimento. Sobre suelo de tierra o grava, es suficiente con

300mm.

Adicionalmente, se tendrn en cuenta los criterios adicionales descritos en el

apartado7.4.7 (Racks de tuberas).

7.10. SOPORTADO DE TUBERAS

General7.10.1.

El diseo de los soportes para tubera se realizar de forma que resulten simples,

econmicos y funcionales.

Siempre que sea posible se utilizarn elementos de catlogo homologados segn

ANSI/MSS-SP-58 y soluciones atornilladas en lugar de soldadas de cara a facilitar laslabores de montaje y minimizar las afecciones a la tubera.

En lnea con lo anterior se minimizar el uso de elementos tales como trunnions y

stanchions.

Se dar preferencia al uso de patines con abrazaderas atornilladas frente a patines

soldados fabricados a partir de chapa o medio perfil, especialmente cuando el

movimiento de la tubera no est restringido en direccin axial.

En tuberas de eje vertical, no se utilizarn abrazaderas que transmitan la carganicamente por rozamiento, debiendo disponerse en estos casos de tacos axiales

soldados a la tubera.

En el caso de soportes tipo punto fijo (restricciones en los 3 ejes), se admitirn

soluciones soldadas.


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Localizacin de soportes7.10.2.

La localizacin de los soportes de tuberas se establecer segn los siguientes

criterios:

Se intentar que los soportes se siten en la proximidad de estructuras

existentes.

Si se requiere estructura propia, sta debe ser lo ms pequea posible.

Se primar el uso de soportes comunes. Si varias tuberas discurren en

paralelo, se procurar que tengan la misma elevacin que permite el uso de

soportes comunes.

El soporte no debe obstruir los espacios libres requeridos para mantenimiento y

operacin de vlvulas, equipos motores, etc. As, los soportes prximos a

bombas u otros equipos que pueden ser desmontados, se disearn con las

uniones adecuadas para que puedan desmontarse sin dificultad.

Se admitir la definicin de soportes provisionales para operaciones de

montaje y mantenimiento. Particularmente, se tendr en cuenta para equipos

cuya alineacin de bridas sea crtica (equipos rotativos).

La distancia entre soportes en una tubera no debe causar en sta tensiones ni

flechas superiores a las permitidas en el cdigo, siguiendo de modo general las

distancias mximas recomendadas por la ASME B31.1 (teniendo en cuenta

que estn referidas a schedule STD), a fin de limitar las tensiones y flechas.

Se procurar que los soportes se situarn en puntos prximos a donde existan

cargas concentradas tales como vlvulas, filtros, etc., as como en puntos

cercanos a cambios bruscos en la direccin de las tuberas.

Los soportes no debern coincidir con soldaduras, con el objeto de permitir su

inspeccin. Se procurar dejar un espacio libre mnimo de 100 mm del cordn

de soldadura hasta la estructura del soporte.

Tuberas conectadas a bombas:

o Sin clculo de flexibilidad: Sern soportadas y guiadas cerca de la

conexin al equipo para minimizar esfuerzos en las

tubuladuras/conexiones.


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o Con clculo de flexibilidad: La soportacin seguir los requisitos

establecidos por el clculo de flexibilidad. En este caso, se procurarque las tuberas sean soportadas y guiadas cerca de la conexin al

equipo pero primar la configuracin requerida por el clculo.

El diseo de soportes debe ser tal que la accin de la tubera en la conexiones

al equipo no exceden los valores permitidos por el fabricante. Vase Captulo

10 para ms detalles.

Diseo de soportes7.10.3.

Los soportes comerciales se disearn para garantizar su adecuada resistencia y

operatividad, como mnimo, bajo las mismas combinaciones de carga que la tubera.

Como norma general, se considerar el uso de placas de bajo rozamiento (tefln,

placas autolubricantes de grafito-bronce, etc.) para soportes con cargas > 1000kg.

Los coeficientes de friccin a considerar son:

Bajo rozamiento: 0.1

Acero / Acero: 0.3

La seleccin del material de los soportes as como su mxima tensin admisible

deber efectuarse conforme a lo requerido por la norma ANSI/MSS SP-58 o el cdigo

ASME B31.1 Apndice A, en funcin de la temperatura de diseo de la lnea

soportada.

As, la temperatura de diseo de los materiales del soporte en contacto con la tubera

deber coincidir con la de sta, admitindose, de modo general, una reduccin de1C por cada milmetro de distancia a la pared de la tubera.

Los soportes de tubera se disearn de modo que la cantidad de calor transferida a

la estructura portante sea mnima. En todo caso la temperatura en la estructura

portante no exceder de 65C (150F) para el hormign y de 90 C (200F) para el

acero.

Cualquier elemento directamente soldado a la pared de la tubera (uniones integrales)

deber ser de una calidad igual o equivalente al material de la misma.

Las tuberas de acero inoxidables evitarn el contacto con superficies de carbono

(con particular atencin a los soportes estructurales). Para ello se emplearn i)


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soportes estndar en acero inoxidable o ii) flejes de proteccin de 1mm de espesor

fijados con puntos de soldadura.Debern preverse chapas de refuerzo de las dimensiones adecuadas de cara a limitar

las tensiones locales derivadas de accesorios tales como orejetas, trunnions, etc.

soldados a la pared de la tubera.

En los casos en los que se utilicen soportes estructurales (perfiles o estructuras

auxiliares de acero para conexin con las estructuras u obra civiles existentes) se

disearn de acuerdo a tipologas tpicas ya desarrolladas respaldadas por clculo

justificativo, cuyas capacidades de carga sean conocidas. Cuando se utilicen soportes

estructurales no basados en dichos diseos tpicos, ser preciso el clculo justificativo

de los mismos, de cara a garantizar el cumplimiento de los cdigos aplicables.

Salvo cuando se indique lo contrario, en tuberas con movimientos restringidos se

considerar una holgura tipo de 2.0mm con una tolerancia de -1.5mm/+1.0mm entre

tubera y perfil. Son excepcin los puntos de apoyo por peso muerto, cuya holgura en

fase de montaje deber ser 0mm.

Esta holgura ser aplicable universalmente para tubera fra. Para tubera caliente el

valor deber ser revisado considerando la dilatacin trmica del dimetro de la

tubera, en caso de no ser despreciable.

Los soportes colgantes (incluidos muelles) se disearn de tal modo que el ngulo

formado con la vertical durante operacin no exceda los umbrales definidos por el

fabricante (tpicamente, entre 4 y 6), para lo que se prevern excentricidades de

montaje, apoyos guiados deslizantes, u otras soluciones tcnicamente aceptables. De

modo general, cuando las dilataciones de la tubera excedan 25 mm, los soportes se

instalarn excntricos para lograr una mejor alineacin en caliente.Todas las tuberas que no lleven aislamiento irn directamente sobre soportes de

acero, salvo que la relacin dimetro-espesor pueda originar problemas de

abollamiento, para lo que se prevernpadsde refuerzo.

Se evitar el excesivo desgaste y abrasin de las tuberas en apoyos deslizantes

mediante el uso depadsde refuerzos o patines.

Las lneas con menos de 75mm de espesor de aislamiento estarn apoyadas sobre

patines de 100mm de altura.


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Las tuberas con espesor de aislamiento superior a 75mm irn sobre patines

dimensionados para dejar un espacio mnimo de 20mm entre el aislamiento y elsoporte.

Las tuberas situadas dentro de edificios discurrirn agrupadas y apoyadas en

soportes preferiblemente elevados.

Los soportes tendrn la rigidez adecuada para asegurar que los desplazamientos en

aquellas direcciones en las que el movimiento de la tubera se deba restringir no

excedan de 2mm.

La unin de los soportes a estructuras metlicas existentes se realizar medianteuniones atornilladas o soldadura segn se especifique. La unin a estructuras de

hormign, se realizar mediante anclajes qumicos o mecnicos cuando no se hayan

previsto placas embebidas.

En los soportes que apoyen sobre el hormign se dispondr de un mortero de

nivelacin de 12mm. (1/2 in) de espesor mnimo para asiento de su placa de anclaje.

Se dar ms espacio cuando se considere introducir tuerca de nivelacin.

Aquellos elementos de soportes que requieran ser ajustados en campo debern estar

dotados de conexiones roscadas para permitir tal regulacin, con suficiente longitud

de rosca.

En todas las conexiones roscadas, la parte roscada de la espiga sobresaldr de la

tuerca. Las conexiones que puedan estar sometidas a falta de carga utilizarn

dispositivos de bloqueo (tuerca-contratuerca, arandelas autoblocantes, etc.). No se

utilizarn varillas roscadas de tamao inferior a M12 (1/2 in.) para tuberas de

dimetro superior a 2" y de M10 (3/8 in.) para tuberas de dimetro inferior o igual a

2".

La variabilidad de los soportes de muelle de carga variable ser, en todos los casos,

menor del 25%. Se evitar en lo posible el uso de muelles en lneas sometidas a

vibraciones. Para servicios crticos la variabilidad ser 15%.

En el caso de tuberas verticales, no se dar credibilidad al rozamiento de las

abrazaderas como medio de suportacin de cargas verticales. Tan slo se dar

credibilidad a elementos rgidos, tales como tacos axiales soldados a tubera.


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7.11. PUESTA A TIERRA

Tubera metlica y equipos mecnicos: Todas las tuberas metlicas y equipos

mecnicos se encontrarn conectadas a la red de tierras, y con continuidad elctrica

entre los diversos tramos.

Soportes:Se podrn a tierra aquellos soportes (o estructuras) que se encuentren en

zonas ATEX y cuya continuidad elctrica con la tubera no est perfectamente

garantizada.

rfe-1-ym_-mrd-ido-001-reve criterios de diseño mecánico.pdf

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