2012 05 24 equipos para glp parte 1

EQUIPOS PARA INSTALACIONES DE GLPEQUIPOS PARA INSTALACIONES DE GLP

– – SESION 3. PARTE I –SESION 3. PARTE I –

GERENCIA DE FISCALIZACIÓN DE HIDROCARBUROS LÍQUIDOSDIVISIÓN DE PLANEAMIENTO Y DESARROLLO

UNIDAD DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS

MAYO 2012

INTRODUCCION

En esta tercera sesión denominada “Equipos para Instalaciones de GLP” explicaremos las características de los principales equipos que se utilizan en las instalaciones de GLP tales como bombas, compresoras, mixers, vaporizadores, entre otros.

Para fines didácticos y mayor comprensión de ustedes, se ha visto conveniente dividir esta sesión en dos segmentos:

1.Información general de los equipos y características de las bombas para GLP.

2. Características de las compresoras, mixers, vaporizadores y otros equipos para GLP.

INFORMACION GENERAL DE LOS EQUIPOS Y CARACTERISTICAS DE LAS BOMBAS

PARA GLP

INFORMACION GENERAL DE LOS EQUIPOS PARA GLP

La NFPA 58 señala las siguientes consideraciones generales para los equipos para uso con GLP:1.La presión de servicio para los equipos se clasificación conforme con la Tabla 1.2.Los equipos deben ser fabricados con materiales que sean compatibles con el GLP en condiciones de servicio y deberá estar de acuerdo con la Tabla 2.a. En la partes metálicas que está sometida a presión se debe considerar los siguientes materiales:•Acero.•Hierro Dúctil (nodular) ASTM A 395 o ASTM A 536 (grado 60-40-18 o 65-45-12).•Hierro Maleable ASTM A 47.•Hierro Gris de Alta Resistencia ASTM A 48.•Latón.


TABLA 1


• Materiales equivalentes a los señalados en su punto de fusión, resistencia a la corrosión, dureza y esfuerzo.

b. No se debe utilizar como material de fabricación el hierro fundido en los filtros o medidores de flujo.

c. El aluminio se utilizará únicamente para los cilindros, juntas, reguladores, medidores aprobados, y vaporizadores eléctricos indirectos.

d. El zinc se utilizará solamente en los reguladores aprobados, cumpliendo con el ASTM B 86.

e. No se utilizarán materiales no metálicos en la carcasas superior e inferior de los reguladores


TABLA 2


COMPRESOR PARA GLP

BOMBA PARA GLP

VAPORIZADOR PARA GLP

REGULADOR PARA GLP

MEDIDOR PARA GLP

http://www.algas-sdi.com/

EJEMPLO DE INSTALACION DE BOMBAS Y COMPRESORES EN UNA INSTALACION DE GLP

Bomba

Bomba

Compresor

Compresor

BOMBAS PARA GLP

Definición de Bomba:

Se puede definir una bomba como una máquina que absorbe energía mecánica que puede provenir de un motor eléctrico, térmico, etc., y la transforma en energía que la transfiere a un fluido como energía hidráulica la cual permite que el fluido pueda ser transportado de un lugar a otro, a un mismo nivel y/o a diferentes niveles y/o a diferentes velocidades .

BOMBAS PARA GLP

Clasificación de las Bombas:

Se pueden considerar dos grandes grupos: Dinámicas (Centrífugas, Periféricas y Especiales) y de Desplazamiento Positivo (Reciprocantes y Rotatorias).

1. Bombas Dinámicas: • Bombas Centrifugas: Son aquellas en que el fluido

ingresa a ésta por el eje y sale siguiendo una trayectoria periférica por la tangente.

• Bombas Periféricas: Son también conocidas como bombas tipo turbina, de vértice y regenerativas, en este tipo se producen remolinos en el líquido por medio de los álabes a velocidades muy altas, dentro del canal anular donde gira el impulsor. El líquido va recibiendo impulsos de energía No se debe confundir a las bombas tipo difusor de pozo profundo, llamadas frecuentemente bombas turbinas aunque no se asemeja en nada a la bomba periférica.

BOMBA CENTRIFUGA

2. Bombas de Desplazamiento Positivo: Estas bombas guían al fluido que se desplaza a lo largo de toda su trayectoria, el cual

siempre está contenido entre el elemento impulsor, que puede ser un embolo, un diente de engranaje, un aspa, un tornillo, etc., y la carcasa o el cilindro. “El movimiento del desplazamiento positivo” consiste en el movimiento de un fluido causado por la disminución del volumen de una cámara. Por consiguiente, en una máquina de desplazamiento positivo, el elemento que origina el intercambio de energía no tiene necesariamente movimiento alternativo (émbolo), sino que puede tener movimiento rotatorio (rotor).

Sin embargo, en las máquinas de desplazamiento positivo, tanto reciprocantes como rotatorias, siempre hay una cámara que aumenta de volumen (succión) y disminuye volumen (impulsión), por esto a éstas máquinas también se les denomina Volumétricas.

BOMBAS PARA GLP

Clasificación de las Bombas (Cont.):

BOMBAS PARA GLP


• Bombas Reciprocantes: Llamadas también alternativas, en estas máquinas, el elemento que proporciona la energía al fluido lo hace en forma lineal y alternativa. La característica de funcionamiento es sencilla.

• Bombas Rotatorias: Llamadas también rotoestáticas, debido a que son máquinas de desplazamiento positivo, provistas de movimiento rotatorio, y son diferentes a las rotodinámicas. Estas bombas tienen muchas aplicaciones según el elemento impulsor. El fluido sale de la bomba en forma constante, puede manejar líquidos que contengan aire o vapor. Su principal aplicación es la de manejar líquidos altamente viscosos, lo que ninguna otra bomba puede realizar y hasta puede carecer de válvula de admisión de carga.

Bomba de pistón

Bomba de diafragma

Bomba de diafragma

a) Alternativas o de émbolo o pistón

b) Rotatorias: las partes móviles giran pero no a gran velocidad

BOMBAS PARA GLP


BOMBAS PARA GLP

Características de las bombas para uso con el GLP:

La NFPA 58 señala que es importante que las bombas sean diseñadas y construidas para su uso con GLP. Hay muchos tipos de bombas, y algunos de ellos no puede funcionar de manera satisfactoria en el servicio de gas propano. Si es necesario, el fabricante de la bomba debe ser contactado para determinar si la bomba es recomendable para el servicio de propano y si es capaz de una presión de descarga superior a 350 psig (2,4 MPAG). Si este último es el caso, deben tomarse precauciones ya sea para limitar la presión a 350 psig (2,4 MPAG) o para diseñar el sistema a una presión más alta. Debido a que las bombas entregan un gas licuado que se vaporizará si la presión cae aunque sea ligeramente, las bombas para GLP son de desplazamiento positivo o tipos especiales de bombas centrífugas, tales como bombas de turbina regenerativa.

Características de las bombas para uso con el GLP (Cont.):

Las bombas centrífugas pueden fácilmente cavitar y por lo tanto son ineficaces. Existen otros tipos de bombas que pueden ser utilizados eficazmente para el servicio con GLP, pero no se utilizan actualmente en los Estados Unidos. Antes de la edición de 1998, la presión de descarga de las bombas de propano se limitaban a 350 psig (2,4 MPAG). Esta limitación se basa en la práctica en la industria del propano EE.UU., en la que las bombas utilizadas no exceda esta presión. Se hizo una propuesta para eliminar la restricción, basada tanto en el uso de bombas con presión de descarga más altas en México y otros países, y en el hecho de que esta restricción no se basaba en la seguridad, sino que reflejaba la práctica. Bombas y sistemas de tuberías pueden ser diseñadas y operadas de forma segura a presiones superiores a 350 psig (2,4 MPAG).

BOMBAS PARA GLP

BOMBAS PARA GLP


BOMBAS PARA USO CON GLP EJEMPLO DE LA OPERACIÓN INTERNA DE BOMBA DE PALETA PARA USO

CON GLP

BOMBAS PARA GLP


EJEMPLO DE LA OPERACIÓN INTERNA DE BOMBA DE ENGRANAJE PARA

USO CON GLP

BOMBA DE ENGRANAJE PARA USO CON GLP

BOMBAS PARA GLP

Diseño de las bombas para uso con el GLP:

Como indica la NFPA 58 el factor más importante en el diseño e instalación de bombas para GLP es el impedir que el propano líquido se transforme en vapor. El vapor que entra en una bomba desplaza el líquido, lo cual disminuye el flujo del líquido. Esto causa tiempos de descarga más largos, energía desperdiciada y un mayor desgaste para la bomba.

El vapor de GLP es un refrigerante y lubricante relativamente pobre, si se compara con el líquido. Debido a que el diseño de la bomba para GLP requiere superficies de fricción en los sellos y las aspas, el líquido debe lubricar y enfriar estas superficies. Una mayor cantidad de vapor causará que haya menor lubricación y enfriamiento, lo cual a su vez ocasionará mayor desgaste y fallas.

BOMBAS PARA GLP

Diseño de las bombas para uso con el GLP (Cont.):

Las mezclas líquido/vapor causan un flujo inestable e irregular. Esto hace que las diferentes cargas en la bomba fluctúen e induce vibraciones que causan un segaste acelerado.

Para obtener un rendimiento de alta confiabilidad en las bombas para GLP, debemos limitar la formación de vapor a tan sólo una pequeña fracción del flujo total de líquido en el sistema.

La línea de succión debe ser diseñada de manera que evite que la presión del líquido caiga por debajo de la presión de ebullición (la presión de vapor) en cualquier punto de la línea de succión. Si la presión del líquido desciende por debajo de la presión de vapor se produce ebullición inducida internamente. La Figura 1 muestra la cantidad de vapor presente en la succión de la bomba como resultado de la ebullición inducida internamente.

BOMBAS PARA GLP


Por ejemplo, en un día en que la temperatura sea de 90°F (32.2°C), una bomba con una presión de succión que esté a 9 psi por debajo de la presión de vapor bombeará un 10% de vapor y un 90% de líquido. La formación de vapor aumentará con temperaturas más bajas y con mayores caídas de presión. Las cantidades que se muestran en la Figura 1 son cantidades mínimas. Dado que la ebullición inducida internamente ocasiona ebullición inducida externamente debido al enfriamiento del líquido, la cantidad total de vapor que se forma será todavía mayor.

El vapor que se forma en el tanque de almacenamiento y que entra a la bomba se denomina vapor de arrastre. El arrastre de vapor se debe a una caída en la presión en el interior del tanque de almacenamiento. A medida que la bomba saca líquido del tanque, el espacio que ocupa el vapor crece, causando que la presión del tanque baje. Esto hace que el líquido hierva y se convierta en vapor con el fin de aumentar la presión del vapor nuevamente.

BOMBAS PARA GLP


Figura 1

BOMBAS PARA GLPDiseño de las bombas para uso con el GLP (Cont.):

Desafortunadamente, la ebullición ocurre en el fondo del tanque. Este es precisamente el punto en el cual existe la mayor probabilidad de que sea arrastrado hacia la línea de succión. Para mantener el arrastre de vapor a un nivel lo suficientemente bajo con el propósito de proteger la bomba, no se debe remover más del 2 al 3% del volumen del tanque por minuto. Para tanques enterrados la exigencia es aún más estricta; no se debe remover más del 1 al 2% del volumen del tanque por minuto. Esto también impedirá que se forme un remolino lo que incrementaría de manera significativa el arrastre de vapor.

El mejor método para reducir al mínimo el arrastre de vapor en el tanque de almacenamiento es mediante una línea de retorno de vapor. La línea de retorno de vapor conecta el espacio del vapor en el tanque de almacenamiento con el espacio del vapor en el tanque que está siendo abastecido. A medida que se extrae líquido del tanque de almacenamiento, éste es reemplazado con vapor del tanque que se está abasteciendo.


De esta manera, el líquido en el tanque de abastecimiento no necesita hervir con el fin de mantener la presión del vapor.


INSTALACION TIPICA DE UNA BOMBA PARA GLP

MUCHAS GRACIAS

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