PRODUCCION IIICAP I. SISTEMA GENERAL DE

RECOLECCION DE CRUDO Y GAS

Ing. William Shimokawa Mogollón

1.1 DISEÑO DE TUBERÍAS

Consideraciones Generales y Criterios de Diseño

•Diseño de las tuberías, accesorios, empaquetaduras, válvulas, filtros, juntas de expansión, etc.

•Diseño de los elementos de soporte, tales como zapatas, resortes y colgantes.

PROCEDIMIENTO DE DISEÑO DE TUBERIAS

Pasos a seguir: 1. Condiciones Diseño: P, T, Velocidad Viento, Movimiento Sísmico, Gradiente Temperatura, etc.2. Diámetro Tubería: Función del proceso (Q, V y P del fluido) 3.Selección del tipo de material: Función de la corrosión, resistencia, etc.4.Selección de accesorios y válvulas.5.Cálculo espesores de tubería.6.Calculo del soportamiento de la Tubería.7.Análisis de Flexibilidad Sistema Tubería.

NORMAS DE DISEÑOLas principales Normas a considerar son:

• ASME B31.1. (1989) Power Piping• ASME B31.3 (1990) Chemical Plant and Petroleum Refinery Piping• ASME B31.4 (1989) Liquid Transportation System for Hydrocarbons Petroleum Gas, Anhydrous Ammonia and Alcohols• ASME B31.5 (1987) Refrigeration Piping• ASME B31.8 (1989) Gas Transmission and Distribution Piping System• ASME B31.9 (1988) Building Services Piping• ASMEB31.11 (1986) Slurry Transportation Piping System

CALCULO DE ESPESOR DE TUBERIA NECESARIO PARA TRANSPORTE DE CRUDO Y GAS NATURAL

Se hará uso de la siguiente formula: t = PxD/2(Sadm. + PxY) + C t= espesor de tuberíaP= Presión de trabajo (psi)d= Diámetro Nominal (pulg.)T= Temperatura (°F)C= Espesor adicional por corrosión= 1/16”D= Diámetro exterior (pulg.)Sadm.= Esfuerzo admisible del material (psi)Y= Coeficiente de temperatura=0.4

3.2.1 A. Selección de espesor para el ducto tendido entre facilidades de producción (baterías) y PTC-02,

Ubicación:

DATOS:DATOS

P 400.00Pd 600.00d 4.00T 80.00C 0.063Material (*) ACERO AL CARBONO ASTM A 53 Gr B

D 4.50Sadm. 20,000.00 Y (**) 0.40 t 0.107 Tt 0.121 Td 0.145

Línea de crudo multifasico de 4 plg de diámetro

t = PxD/2(Sadm + PxY) + C

Espesor nominal para presión de diseño (Plg.) = 1.125tEspesor nominal para presión de trabajo (Plg.) = 1.125t

CALCULO DE ESPESOR MINIMO PARA TUBERIAS

Espesor mínimo (Plg.)Coeficiente de temperatura :

Temperatura de trabajo (oF)

2

Esfuerzo admisible del material (PSI)

NORMAS: AMERICAN STANDARD ASA B31.1CODIGO : Seccion 3, division A

Presión de diseño mínimo (PSI)Presión de trabajo (PSI)

Diámetro exterior (Plg.)

Espesor adicional por corrosión (plg) = 1/16"

Diámetro nominal (Plg.)

Diam. Nom. Diam. Exteri. SCH 40 SCH 804 4.500 0.237 0.337

Espesor de pared (Plg.)

DIAMETRO EXTERIOR DE TUBERIAS

3.2.1 A. Selección de espesor para el ducto tendido entre facilidades de producción (baterías) y la Estación Compresora

Ubicación:

DATOS:DATOS

P 35.00Pd 53.00d 8.00T 80.00C 0.063Material (*) ACERO AL CARBONO ASTM A 53 Gr B

D 8.63Sadm. 20,000.00 Y (**) 0.40 t 0.070 Tt 0.079 Td 0.083

Línea de gas natural de 8 plg de diámetro

t = PxD/2(Sadm + PxY) + C

Espesor nominal para presión de diseño (Plg.) = 1.125tEspesor nominal para presión de trabajo (Plg.) = 1.125t

CALCULO DE ESPESOR MINIMO PARA TUBERIAS

Espesor mínimo (Plg.)Coeficiente de temperatura :

Temperatura de trabajo (oF)

2

Esfuerzo admisible del material (PSI)

NORMAS: AMERICAN STANDARD ASA B31.1CODIGO : Seccion 3, division A

Presión de diseño mínimo (PSI)Presión de trabajo (PSI)

Diámetro exterior (Plg.)

Espesor adicional por corrosión (plg) = 1/16"

Diámetro nominal (Plg.)

3.2.1 A. Selección de espesor para el ducto tendido entre la Estación Compresora y la Planta Generación Eléctrica.

Ubicación:

DATOS:DATOS

P 800.00Pd 1200.00d 3.00T 80.00C 0.063Material (*) ACERO AL CARBONO ASTM A 53 Gr B

D 3.50Sadm. 20,000.00 Y (**) 0.40 t 0.131 Tt 0.148 Td 0.186

Línea de gas natural de 3 plg de diámetro

t = PxD/2(Sadm + PxY) + C

Espesor nominal para presión de diseño (Plg.) = 1.125tEspesor nominal para presión de trabajo (Plg.) = 1.125t

CALCULO DE ESPESOR MINIMO PARA TUBERIAS

Espesor mínimo (Plg.)Coeficiente de temperatura :

Temperatura de trabajo (oF)

2

Esfuerzo admisible del material (PSI)

NORMAS: AMERICAN STANDARD ASA B31.1CODIGO : Seccion 3, division A

Presión de diseño mínimo (PSI)Presión de trabajo (PSI)

Diámetro exterior (Plg.)

Espesor adicional por corrosión (plg) = 1/16"

Diámetro nominal (Plg.)

DISEÑO DE SOPORTES PARA TUBERIAS

1.- Recopilación de Información Básica

a) Especificación del soporte, cuando sea disponibleb) Un señalamiento completo de dibujos de tuberíasc) Un señalamiento completo de estructurasd) Una especificación apropiada de tuberías y datos que incluyan: tamaño de la tubería, composición, espesor de pared, temperaturas y presiones deoperación.e) Una copia de la especificación del aislante con su densidadf) Válvulas y accesorios especiales, indicando sus características (peso,dimensiones, etc.)g) Deflexiones de todas las conexiones de succión de equipos críticos como fondos de caldera, tambores de vapor, conexiones de tuberías, etc.

DISEÑO DE SOPORTES PARA TUBERIAS

2.- Ubicación de soportes

a)Sobre tubería propiamente y no sobre componentes tales como: válvulas, accesorios o juntas de expansión.

b) Sobre tramos rectos de tuberías en lugar de sobre codos de radios agudos, juntas angulares o conexiones de ramales prefabricados,

c) Sobre tramos de tuberías que no requieran remoción frecuente paralimpieza o mantenimiento.

d) Tan cerca como sea posible de concentraciones grandes de carga, talescomo: tramos verticales, ramales de tubería, válvulas motorizadas o bienválvulas pesadas y recipientes menores, tales como separadores, etc.

DISEÑO DE SOPORTES PARA TUBERIAS

2.- Espaciamiento de soportes