cañerias - accesorios

UTN - FRC

Integracin V - Ingeniera Qumica Servicios Auxiliares

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CAERIAS - ACCESORIOS

Profesora: Lavezzo, Mnica

Profesor: Colafigli, Miguel

Profesor: Raviola, David

Grupo N14 - Ao: 2010

Campos, Gastn

Fernndez, Ivana B.

Kelly Marino, Carolina

Novarese, Lucas

e-mail: [email protected]

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Integracin V - Ingeniera Qumica Caeras - Accesorios

Campos; Fernndez; Kelly; Novarese Pgina 118

Introduccin ............................................................................................................. 121

Definiciones .............................................................................................................. 122

Diseo del sistema de caeras ................................................................................. 122

Condiciones de diseo ................................................................................................................. 122

Presin mxima ........................................................................................................ 122

Presin de diseo ..................................................................................................... 123

Presin de operacin ................................................................................................ 123

Temperatura de diseo ............................................................................................ 123

Peso ......................................................................................................................... 123

Efectos dinmicos ..................................................................................................... 123

Cargas por desplazamiento ....................................................................................... 123

Material del sistema de caeras............................................................................... 124

Diseo del sistema de caeras .............................................................................. 124

Imagen 1 Diferenciacin de las caeras de NatPlas............................................................................... 124

Distribucin de caeras .............................................................................................................. 124

Imagen 2 Distribucin de caeras segn el fluido que transporta ....................................................... 126

Distribucin de caeras segn el tamao .................................................................................... 126

Imagen 3 Distribucin de caeras por tamao y temperatura ............................................................. 126

Distribucin de caeras en la cercana de los equipos .................................................................. 126

Caeras aisladas ......................................................................................................................... 127

Altura de los parrales soportados en los techos ............................................................................ 127

Separacin entre caeras en los parrales..................................................................................... 127

Imagen 4 Separacin de caeras y parrales ........................................................................................... 127

Lneas fuera de los parrales.......................................................................................................... 127

Vibraciones de las caeras .......................................................................................................... 127

Separacin de los soportes del parral ........................................................................................... 128

Dilataciones trmicas .................................................................................................................. 128

Ubicacin de bombas .................................................................................................................. 129

Mantenimiento de equipos.......................................................................................................... 129

Caeras sujetas a equipos de alturas considerables ..................................................................... 129

Cambios de direccin .................................................................................................................. 129

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Criterios de seleccin de soportes para caeras ....................................................... 129

Soportes utilizados ...................................................................................................................... 130

Soportes flexibles ........................................................................................................................ 130

Soportes flexibles de carga constante ....................................................................... 130

Soportes rgidos .......................................................................................................................... 130

Soportes especiales para caos livianos ....................................................................................... 130

Patn ........................................................................................................................................... 131

Imagen 5 Patines ....................................................................................................................................... 131

Anclaje ........................................................................................................................................ 131

Tope ........................................................................................................................................... 131

Gua ............................................................................................................................................ 131

Trunnions .................................................................................................................................... 131

Imagen 6 Trunnions................................................................................................................................... 131

Amortiguadores o Snubbers ........................................................................................................ 131

Accesorios ................................................................................................................................... 132

Bridas ....................................................................................................................... 132

Imagen 7 Bridas ......................................................................................................................................... 132

Codos y Curvas ......................................................................................................... 133

Imagen 8 - Codos .......................................................................................................................................... 133

Tes ........................................................................................................................... 133

Imagen 9 Tes .............................................................................................................................................. 133

Otros accesorios ....................................................................................................... 134

Imagen 10 Otros accesorios ..................................................................................................................... 134

Instalacin de soportes ................................................................................................................ 134

Vlvulas ...................................................................................................................................... 134

Ubicacin de las Vlvulas .......................................................................................... 135

Imagen 11 Vlvulas de retencin ............................................................................................................. 135

Imagen 12 Vlvulas de bloque y bypass .................................................................................................. 135

Imagen 13 Vlvulas esclusas, esfricas y globos ..................................................................................... 135

Imagen 14 Vlvulas de control de caudal ................................................................................................ 136

Caeras ................................................................................................................... 137

Dimetros y espesores .......................................................................................... 137

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Caeras de Corrientes de Proceso ............................................................................ 138

Tabla 1 Caeras de Corrientes de Proceso I ........................................................................................... 138

Tabla 2 Caeras de Corrientes de Proceso II .......................................................................................... 139

Caeras de servicios auxiliares ................................................................................. 139

Tabla 3 Caeras de Corrientes de Servicios Auxiliares .......................................................................... 139

Aislacin de caeras ............................................................................................. 140

Grfico 1 Dimetro de tubera vs Espesor de aislante............................................................................ 141

Caeras de Corrientes de Proceso aisladas............................................................... 142

Tabla 4 Caeras de Corrientes de Proceso aisladas ............................................................................... 142

Caeras de Corrientes Servicios Auxiliares aisladas .................................................. 143

Tabla 5 Caeras de Corrientes de Servicios Auxiliares aisladas ............................................................ 143

Pasaje de Caos ........................................................................................................ 143

Instrumentacin de control de planta ....................................................................... 143

Toma de muestras .................................................................................................... 144

Imagen 15 Toma de muestra .................................................................................................................... 144

Planos Isomtricos .................................................................................................... 144

Conclusin ................................................................................................................ 145

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Introduccin

El diseo del sistema de ductos de la empresa consiste en el diseo de sus tuberas,

bridas, empacaduras, vlvulas, accesorios, filtros, trampas de vapor, juntas de expansin.

Tambin incluye el diseo de los elementos de soporte, tales como zapatas, resortes y

colgantes, pero no incluye el de estructuras para fijar los soportes, tales como fundaciones,

armaduras o prticos de acero.

Un sistema de caera es el resultado de combinar funcionalmente caos con

accesorios.

En el siguiente captulo se definen todas las caeras y accesorios indispensables para

llevar a cabo el proceso de obtencin de poli--hidroxibutirato.

El sistema de caeras se elige basndose en las condiciones del proceso

(temperaturas, presiones, propiedades de los fluidos, etc.) como as tambin en los costos que

demandan construccin y mantenimiento, forma de operacin, mxima seguridad, etc.

Un diseo eficiente debe satisfacer las condiciones de operacin, cumplir con las

normas, simplicidad en el tendido, seguridad en la operacin, adecuado control,

mantenimiento propicio y un mnimo consumo de energa de bombeo en una economa

global.

Para lograr la simplicidad en el diseo, todos los equipos han sido distribuidos de tal

manera que las longitudes de caera y la cantidad de accesorios sean las menores posibles.

Las normas ms utilizadas en el anlisis de sistemas de tuberas son las normas

conjuntas del American Estndar Institute, la American Society of Mechanical Engineers

ANSI/ASME B31.1, B31.3, API RP 551:1993 y la IRAM 2507, son las que se tuvieron en cuenta

para definir todo tipo de parmetro relacionado a este captulo.

Las plantas qumicas poseen dos tipos de caeras, las de proceso y las de servicio. Las

caeras de proceso son aquellas que sirven de conexin entre los diferentes equipos desde el

transporte de la materia prima hasta la salida de los productos. Las caeras de servicios son

las encargadas del transporte de los servicios auxiliares, son el vnculo entre los equipos de

proceso y los auxiliares, estas permiten modificar las condiciones energticas de las corrientes

de proceso. En este proceso, las caeras de servicios son las correspondientes al vapor de

calefaccin y retorno de condensados y el agua de enfriamiento.

A fin de permitir el desplazamiento de personas y mquinas, dar un ordenamiento

adecuado a las distintas funciones de cada tubera y atender a las necesidades de operacin,

mantenimiento y seguridad, las caeras se extienden en parrales o se sujetan mediante

soportes adecuados.

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Las bombas estn ubicadas de tal manera que se puede llegar a ellas de manera fcil y

segura para efectuar el mantenimiento peridico. Se tiene en cuenta tambin la necesidad de

mantener cargas de succin neta positiva lejos de sus puntos crticos para evitar cavitacin, lo

que producira vibraciones en las caeras pudiendo llegar a tal punto que afecte las diferentes

conexiones.

El sistema de caera adoptado satisface los siguientes requerimientos:

Simplicidad para reducir los costos de tendido y accesorios.

Facilidad para la operacin y mantenimiento.

Normas de seguridad.

Disposicin esttica.

Proteccin Ambiental.

Definiciones

Se define como caos a todos aquellos componentes tubulares destinados a la

conduccin de fluidos que son fabricados de acuerdo a la norma ANSI B36.10 y designado por

su dimetro nominal y espesor de pared.

Se denominan accesorios a todos aquellos componentes que complementan a los

caos para conformar un sistema de caeras, los cuales sirven para efectuar cambios de

direcciones (codos y curvas), derivaciones (T, cruces), reducciones de dimetro, etc.

Diseo del sistema de caeras

Condiciones de diseo

Los criterios de diseo se establecen en los cdigos utilizados como base para el

desarrollo de una planta, estos cdigos pautan criterios para la utilizacin de componentes

estndar y especiales para caeras. Asimismo, establecen lmites de tensiones tales como el

rango de tensiones admisibles para cargas por desplazamiento.

Para el diseo del sistema de caeras se tuvieron en cuenta los siguientes parmetros:

Presin mxima

Son las condiciones ms severas que puede sufrir el proceso, y la misma se estima 1,5

veces la presin de diseo.

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Presin de diseo

Es la presin en situaciones extraordinarias de arranque o fluctuaciones del sistema. La

condicin ms severa posible de coincidencia de presin y temperatura, es aquella que

determina el mayor espesor de los componentes de las caeras y la mayor valuacin de

bridas.

Presin de operacin

Es la presin de funcionamiento en condiciones normales del proceso.

Temperatura de diseo

La temperatura del diseo ser la temperatura representativa de las condiciones ms

severas de presin y temperatura esperadas. La temperatura del metal puede variar segn la

caera est aislada internamente, externamente o no este aislada. Los cdigos tienen en

cuenta estas posibilidades.

Peso

Este involucra el peso propio de la caera, que depender del material y dimensiones

del mismo, sumado a vlvulas, accesorios, aislamiento y toda otra carga permanente propia de

la caera, as como tambin el peso del fluido transportado.

Efectos dinmicos

Incluyen las vibraciones, fuerzas de reaccin por descarga, impactos, efecto del viento,

etc.

Cargas por desplazamiento

Las cargas por desplazamiento pueden ser originadas por efectos trmicos cuando una

caera no puede dilatarse o contraerse libremente por efecto de las restricciones y anclajes.

Otras cargas por desplazamiento pueden aparecer por movimiento de los anclajes,

soportes o conexiones de equipos.

Un criterio importante a tener en cuenta es aquel que determina que cuando se

conectan dos servicios que operan a diferentes condiciones de presin y temperatura, las

vlvulas y accesorios debern cumplir las especificaciones del servicio ms exigente.

El diseo de la red de caeras de la Planta comprende:

Eleccin del material de las caeras.

Distribucin de caeras.

Clculos de dimetro ptimo econmico.

Espesor de caera.

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Aislacin de la caera.

Material del sistema de caeras

Dentro de las condiciones de trabajo de la empresa, los materiales que se escogieron

para el sistema de caeras son:

Acero Inoxidable AISI 316 para las corrientes que requieran mayor higiene y/o

resistencia a la corrosin. ( ) (Sobreespesor por corrosin:

Acero al carbono A42b ( )

DISEO DEL SISTEMA DE CAERAS

Respecto a la ubicacin de las caeras dentro de la planta, han de distinguirse las

corrientes que hacen al proceso de aquellas que corresponden a los diferentes servicios

auxiliares necesarios.

Por cuestiones de seguridad, para diferenciar en las caeras auxiliares las que llevan

servicios calientes de las que llevan servicios fros, se usaran diferentes colores tal como lo

establece la norma IRAM 2507.

Imagen 1 Diferenciacin de las caeras de NatPlas

La ubicacin de las caeras de proceso est dispuesta a la menor altura posible,

permitiendo as el cmodo acceso a los dispositivos de control.

La unin de los caos a los equipos y la separacin entre ellos debe ser tal que permita

un libre manejo de las herramientas cuando se lo requiera para mantenimiento, desperfectos,

etc.

En este trabajo se dividi las caeras en dos arterias principales, una que traslada el

fluido del proceso y otra a las corrientes de servicio auxiliares.

Distribucin de caeras

Para facilidad en las maniobras de remocin y reparacin de la tubera, sta debe

tener como mnimo la siguiente separacin:

a) Instalaciones terrestres:

En tuberas sin bridas, de 80 mm entre paos de Tubo- Tubo, o Tubo-

aislamiento, Tubo-muro, aislamiento-muro.

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En tubera con bridas, de 50 mm entre paos de Tubo-brida de mayor

dimetro, Tubo-aislamiento de la brida o aislamientobrida.

Entre el pao de la brida sin aislamiento y muro adyacente o equipo de 150

mm o de 80 mm para brida con aislamiento y muro.

En tubera de integracin de plantas industriales terrestres 150 mm entre

paos de tubera.

b) Instalaciones costa fuera:

En tuberas sin bridas de 50 mm entre paos de Tubo- Tubo, o Tubo-

aislamiento, Tubo-muro, aislamiento-muro.

En tubera con bridas de 50 mm entre paos de Tubo-brida de mayor

dimetro, Tubo-aislamiento de la brida o aislamientobrida.

Entre el pao de la brida sin aislamiento y muro adyacente o equipo de 80 mm

o de 50 mm para brida con aislamiento y muro. No se deben alinear bridas en tubera paralela,

se deben alternar.

En la tubera paralela sometida a expansiones o contracciones trmicas, se debe

aumentar la separacin mnima entre tubera de acuerdo con los anlisis de flexibilidad, para

evitar su contacto o interferencia en condiciones de operacin, arranque o paro.

En los arreglos de tubera se deben incluir los espacios adicionales que se requieren

para el sistema termoaislante o de proteccin de personal de la Tubera.

La separacin entre tubera subterrneas debe ser como mnimo de 45 cm.

En donde no exista paso de vehculos, cruces o cargas sobre el terreno la profundidad

de la tubera subterrnea no es menor de 45 cm medida desde el nivel superior de tubo hasta

el nivel de piso terminado. En cruces de caminos, calles, ferrocarril o donde se prevean cargas

sobre el terreno, la profundidad no debe ser menor de 1 m, y su diseo debe tener una camisa

metlica de acero al carbono y debe cumplir con las recomendaciones de API RP 1102:2007 o

equivalente.

Los arreglos de tubera deben contar con espacios libres alrededor y entre recipientes,

equipos y tubera, que permitan el acceso de equipo porttil para mantenimiento. Los espacios

para operacin entre la tubera y el equipo adyacente deben ser de 75 centmetros como

mnimo y no deben obstruir andadores o pasillos.

La tubera con lquidos que se forman por condensacin, se encuentran diseados con

una pendiente continua (slope). Los puntos de drenaje de desfogues y de proceso deben

descargar a un recipiente o cabezal colector. Los ajustes necesarios se deben hacer en las

silletas y respetar la integridad de los Soportes para Tubera. No se permiten columpios

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(pockets) ni piernas muertas (dead legs), o arreglos que permitan la acumulacin de

lquidos que limiten o dificulten el libre flujo de gases o que puedan causar contra presiones

y/o puntos de corrosin localizada.

Imagen 2 Distribucin de caeras segn el fluido que transporta

Distribucin de caeras segn el tamao

Cuando las caeras se transportan por medio de parrales amurados a las paredes y a

los techos, las de mayor tamao se colocan en los extremos del parral, cercanas a las columnas

de soporte del parral, esto es con el fin de disminuir los momentos flectores y facilitar la

ubicacin de las juntas de expansin en caso de que se requieran; se acostumbra dejar un 25%

extra de longitud de las vigas (ancho) para futuras ampliaciones.

Los servicios de tuberas calientes se deben alojar en el lado opuesto a las tuberas

fras y servicios criognicos, como se muestra en la siguiente imagen.

Imagen 3 Distribucin de caeras por tamao y temperatura

Distribucin de caeras en la cercana de los equipos

Desde el punto de vista del anlisis de flexibilidad es importante conocer los tipos de

equipos que se conectan al sistema. Estos equipos son: Equipos a presin (horizontales o

verticales), Intercambiadores de calor, Bombas, Calderas, turbinas y tanques de

almacenamiento.

Los caos de conexin a cualquier equipo deben ser dispuestos de forma de dejar

libres los espacios necesarios para desmontaje o remocin, y siempre tambin el espacio

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suficiente por encima del equipo para permitir la maniobra de gras u otro elemento utilizado

para elevacin de cargas. Los caos de conexin tienen una brida roscada conectada a las

boquillas de los equipos que permiten retirarlo para reparaciones. Donde se encuentra el paso

de operadores las caeras estn diseadas de modo de no interferir en la tarea de operacin.

Caeras aisladas

Las lneas calientes aisladas, se apoyan utilizando patines de acero cuya longitud es tal

que no permite el contacto del aislante con las vigas de apoyo, esto es 20 mm ms que el

espesor del aislante. El material del mismo ser lana mineral.

Altura de los parrales soportados en los techos

Las alturas mnimas que van respetarse son:

Sobre caminos de trnsito irrestricto: 6100 mm

Sobre caminos internos o secundarios: 4880 mm

Sobre caminos para acceso de vehculos con equipos: 5650 mm

Sobre caminos para acceso de equipos porttiles: 3050 mm

Sobre circulacin peatonal y plataformas: 2200 mm

Adems, la ubicacin de los equipos es tal que permite el ingreso de gras mviles sin

excesivos obstculos en el camino.

La planta ser montada bajo techo, lo cual permite colgar los soportes del mismo.

Separacin entre caeras en los parrales

Entre cao y cao, cao y brida o entre brida y aislante se deja una distancia mayor a

50 milmetros.

Imagen 4 Separacin de caeras y parrales

Lneas fuera de los parrales

Las conexiones entre los equipos de proceso se realiza de la forma ms directa posible,

incluso prescindiendo del parral.

Vibraciones de las caeras

Todas las caeras ubicadas a la salida de los servicios de compresin, como son el caso

de aquellas corrientes que pasan por bombas para aumentar la presin o el vapor que sale a

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una presin mayor que la atmosfrica llevan anclajes y amortiguadores especiales para evitar

las transferencias de vibraciones producidas por el equipo al resto del sistema. Como medida

se toma que la vibracin no supere al 75% de la frecuencia natural del material.

Separacin de los soportes del parral

Los factores que se tienen en cuenta para el distanciamiento de los soportes del parral

son el peso de la caera y el fluido que contiene, el aislante y sobrecargas eventuales, las

cargas puntuales, etc. Como criterio lmite se tom que la tensin en la caera no supere el 50

% de la tensin admisible del material a la temperatura de servicio.

Dilataciones trmicas

A la hora de contemplar la dilatacin trmica se tuvo en cuenta que, si la temperatura

aumenta de 307 K a 597 K el aumento de la longitud es de 30.48 centmetros por cada 30.48

metros de cao de acero. Esta dilatacin puede causar deformaciones en la caera o en la

pared, si la caera est firmemente sujeta a ambos extremos, sin posibilidad de dilatarse

libremente.

La flexibilidad de la caera se logr mediante juntas de dilatacin, cambios de

direccin, juntas de fuelle o de deslizamientos y otros sistemas.

Las juntas de dilatacin son elementos no rgidos que se intercalan en las caeras. Se

construyen con un fuelle corrugado de acero inoxidable de espesor fino, que provee la

flexibilidad necesaria y absorbe total o parcialmente las dilataciones provenientes de las

variaciones de temperatura o la propagacin de vibraciones.

El material del fuelle se especifica teniendo en cuenta que sea compatible con el

fluido, el ambiente externo y la temperatura de servicio, para evitar la posibilidad de corrosin

por ataque qumico y/o corrosin bajo tensin. Las juntas de expansin tienen uso restringido

dado su alto costo y por constituir un punto vulnerable en la caera, sujeto a defectos, a

mayor desgaste, pudiendo dar origen a accidentes produciendo la necesidad de

mantenimiento e inspeccin peridica.

Es preferible siempre absorber los desplazamientos de la caera por medio de un

trazado conveniente y por la propia capacidad de la caera de soportar las tensiones

producidas, siempre que stas sean acotadas dentro de un intervalo admisible.

En caso de observarse una necesidad de incrementar la flexibilidad del sistema, se

recurrir a la colocacin de juntas de expansin.

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Ubicacin de bombas

Las bombas se ubican cerca de los puntos de succin para disminuir el dimetro de las

caeras y las alturas de succin. La distancia entre la boca de bomba y el codo se respet en el

equivalente de tres dimetros de tubera como mnimo.

Mantenimiento de equipos

Todos los equipos del proceso cuentan con bridas roscadas que facilitan la extraccin

de los mismos en caso de que deban ser retirados o cambiados. No obstante, es necesario que

se deje suficiente espacio para la remocin del equipo y su posible desconexin a la caera.

Caeras sujetas a equipos de alturas considerables

Los tramos verticales de caera, estn separados una distancia algo mayor a 30 cm de

la estructura.

Cambios de direccin

Los cambios de direccin se realizan cambiando la elevacin y apoyndose en las vigas

de arriostamiento que, adems, permiten soportar lneas perpendiculares.

Criterios de seleccin de soportes para caeras

El peso de los componentes de las caeras es una fuente peligrosa de solicitaciones,

por este motivo, se debe prestar particular atencin a la eleccin del recorrido de la lnea.

Para realizar la distribucin del sistema de caeras en la planta se tiene presente el

problema del peso, y la posibilidad de reducir su efecto apoyando la caera sobre una

estructura y a travs del soporte en las paredes.

Los soportes a utilizar y el modo de apoyarlas caeras en nuestro proyecto depende

de ciertos criterios como: si la caera se encuentra desnuda o aislada.

Caeras desnudas: las mismas se apoyaron directamente sobre la estructura

soporte. Si las mismas son de dimetros grandes se soportan a travs de patines distribuyendo

as la carga en el cao y evitando sobretensiones localizadas.

Caeras aisladas: son soportadas por medio de patines de tal forma que no

permitan el contacto del aislante con las vigas de apoyo, generalmente entre 20 y 30 mm ms

que el espesor del aislante.

En este proceso tales caeras sern:

o Caeras de vapor.

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o Caeras de condensado.

o Caeras de biomasa.

o Caeras de vapor de alcohol isoamlico

Soportes utilizados

Los tipos de soportes utilizados son clasificados generalmente de la siguiente manera:

Soportes flexibles

Cuando una tubera lineal se deflecte como resultado de la expansin trmica, se

provee soportes flexibles. Estos aplican la fuerza soportante aunque la expansin y contraccin

ciclen al sistema.

Los soportes flexibles se subdividen en dos tipos: de carga constante y de carga

variable, estos ltimos no se utilizan en NatPlas.

Soportes flexibles de carga constante

Los soportes flexibles de carga constante, proveen una fuerza constante de apoyo,

aunque el mismo est al mximo rango de la expansin y contraccin vertical. Esto es logrado

con el uso de un resorte helicoidal trabajando en conjunto con un codo de palanca, de tal

manera que la fuerza del resorte, multiplicada por la distancia del brazo pivote se iguale

siempre a la carga de la tubera multiplicada por la distancia a la palanca pivote.

Debido a que su efecto de soporte es constante son usados para prevenir la

transferencia de cargas de peso a equipos conectados o a soportes adyacentes.

Soportes rgidos

Los soportes rgidos son usados en puntos donde no ocurren movimientos de la

tubera.

Las consideraciones de diseo para un soporte rgido son: la temperatura de la tubera,

para seleccionar el material de la abrazadera y la carga para seleccionar los componentes

adecuados para el peso de la tubera implicada.

El material de la abrazadera de la tubera es usualmente acero al carbono para

temperaturas de hasta 672.039 K, acero aleado para temperaturas superiores.

Soportes especiales para caos livianos

Para caeras de 40 mm (1 1/2") o menores, horizontales o verticales, se utilizan

accesorios ya fabricados y que se pueden comprar en el comercio, por lo que resultan ms

econmicos.

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Existe gran variedad de ellos y la mayora se construyen con hierro maleable, casi

siempre galvanizado, tambin de hierro fundido y an de plstico. Algunos vienen provistos

con pernos de expansin que se pueden fijar directamente al hormign o a mampostera.

Patn

Es un componente del soporte simple. Son colocados debajo de las lneas aisladas

mayor a 40mm (1) en donde existe un apoyo de la caera. Normalmente es un perfil T de

100 a 150 mm, dependiendo del dimetro de la lnea.

Imagen 5 Patines

Anclaje

Es un soporte especial el cual impide corrimiento y rotaciones en las tres direcciones.

Tope

Soporte especial para sosegar la dilatacin en sentido longitudinal en un punto de la

caera. Se usa para proteger equipos delicados o para limitar el movimiento. Para su

instalacin es necesario que aguas arriba y aguas abajo la tubera sea suficientemente flexible.

Gua

Impide el movimiento transversal. Tambin se usa para impedir que la caera se salga

de su recorrido.

Trunnions

Son elementos para soportar el peso de caeras vinculndolas a estructuras existentes

o al piso a travs de caos soldados a codos y tramos rectos de la caera en s.

Imagen 6 Trunnions

Amortiguadores o Snubbers

Controladores de vibraciones: Para prevenir o disminuir vibraciones.

Amortiguadores hidrulicos o mecnicos: Para suprimir el movimiento debido

a terremotos, golpes de ariete, sin restringir la expansin trmica.

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Accesorios

El trmino accesorios se refiere a una pieza que puede hacer una de las siguientes

funciones:

Unir dos piezas de tubo por ejemplo, tuercas de unin.

Cambiar la direccin de la lnea de tubos por ejemplo, codos, tes.

Modificar el dimetro de la lnea de tubos por ejemplo, reductores, tuercas

de ajuste.

Terminar una lnea de tubos por ejemplo, tapones, vlvulas.

Unir dos corrientes para formar una tercera por ejemplo, tes.

Controlar el flujo por ejemplo, vlvulas.

Los accesorios son compatibles con el cao a utilizar y soportan las mismas

condiciones de servicio. Los accesorios para tubo de acero se hacen por lo general de hierro

colado o de hierro dulce.

El dimensionamiento de todos los accesorios se rige por el uso de las normas ANSI

B.16.9 y ANSI B.16.11 resultando estos del mismo dimetro, espesor y materiales que los

adoptados para los caos.

Bridas

Son accesorios empleados para conectar tuberas con equipos (bombas,

intercambiadores de calor, calderas, tanques, etc.) o accesorios (codos, vlvulas, etc.).

La unin se hace por medio de dos bridas, en la cual una de ellas pertenece a la tubera

y la otra al equipo o accesorio a ser conectado.

La ventaja de las uniones bridadas radica en el hecho de que por estar unidas por

esprragos, permite el rpido montaje y desmontaje, con el objeto de realizar reparaciones o

mantenimiento.

Se colocarn bridas del tipo slip on y roscadas (en sectores con condiciones de trabajo

ms desfavorables), en todas las caeras de la planta, ya que las mismas proporcional uniones

tan firme como la caera.

Imagen 7 Bridas

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Codos y Curvas

Los cambios de direcciones de los sistemas de tuberas requieren de curvas y codos.

El flujo que atraviesa estos accesorios es ms turbulento que en las tuberas rectas, por

lo que aumentan la corrosin y la erosin. Esto se puede contrarrestar escogiendo un

componente con mayor radio de curvatura, pared ms gruesa o un contorno interior ms liso.

A continuacin se ilustran alguno de los accesorios de este tipo que se van a aplicar en

el proceso.

Codo roscado de 45

Codo roscado de 90

En condiciones que es necesario la hermeticidad, como por ejemplo en las caeras de

gas se utiliza rosca NPT o BSPT, para todos los accesorios.

Imagen 8 - Codos

Tes

Las mismas se emplean con el objetivo de bifurcar y juntar corrientes de fluidos.

En nuestro proceso, algunas de las utilizadas son las que se muestran a continuacin:

Tes roscadas iguales y reducidas

Tes bridadas iguales y reducidas

Imagen 9 Tes

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Otros accesorios

Niples

Cuplas

Entrerroscas

Uniones Dobles, etc.

Imagen 10 Otros accesorios

Instalacin de soportes

En los siguientes puntos, es donde realizaremos la instalacin de los soportes:

En tramos rectos de caeras.

Prximos a cargas concentradas importantes, como vlvulas, equipos, etc.

Cuando algn elemento pesado de la lnea debe ser soportado en forma

directa deben verificarse las tensiones producidas en el mismo equipo por efecto de apoyo.

Las caeras que corren paralelas a los recipientes deben estar sujetas al

mismo para evitar tensiones provenientes de dilataciones diferenciales entre los caos y el

recipiente.

En curvas de expansin, liras, etc. debe existir un anclaje a cada lado.

En cada uno de los puntos de salida de las reas de proceso, para evitar la

transmisin de esfuerzos desarrollados en caeras externas a las internas del rea y viceversa.

En tramos rectos de caeras de pequeo dimetro se colocan guas cada 3 4

soportes para mantener el alineamiento y evitar vibraciones. Tambin en todos los extremos

libres, cerrados con bridas, tapas, etc.

Todas las caeras vinculadas a juntas de expansin deben tienen guas o

dispositivos equivalentes para evitar desplazamientos laterales si estos no son admitidos por la

junta.

Tambin tendremos en cuenta que es prctico limitar la flecha a 25 mm o

del dimetro nominal del cao (el que sea mayor).

Vlvulas

Las vlvulas son dispositivos de control instalados en las caeras y se utilizan para

controlar la velocidad de flujo o para cerrar el flujo del fluido.

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Ubicacin de las Vlvulas

Las vlvulas ms importantes (de alivio y seguridad, de control de caudal, de bloqueo y

de bypass) estn ubicadas de manera tal de tener acceso para su inspeccin y mantenimiento

desde el piso, escaleras y plataformas.

Vlvulas de Retencin: Se instalan vlvulas de retencin en todas aquellas caeras en

las cuales el fluido pueda volverse sobre su recorrido por simple efecto de la gravedad o sifn.

Imagen 11 Vlvulas de retencin

Vlvulas de Bloqueo: Todas las caeras deben contar con una vlvula de bloqueo

(esfrica, globo o esclusa; bridadas/roscadas) al menos, se utilizan para cerrar el paso a un

equipo o a un ramal, por dicho motivo estas vlvulas van acompaadas de una vlvula de by

pass y su ubicacin ser la siguiente:

Imagen 12 Vlvulas de bloque y bypass

Imagen 13 Vlvulas esclusas, esfricas y globos

Vlvulas de Control de Caudal: Se utilizarn en los casos que sean vlvulas de control

automtico vlvulas solenoides: normal abiertas, cerradas o servo operadas dependiendo de la

funcin y vlvulas de control modulante. Tambin se utilizarn vlvulas mariposas. Este tipo de

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vlvulas nunca son utilizadas en caso de cierre hermtico a esta conexin se le adiciona para

dicha funcin las vlvulas de bloqueo.

Imagen 14 Vlvulas de control de caudal

Se colocan:

Vlvulas de purga entre vlvulas de doble bloqueo.

Vlvulas de drenaje entre las vlvulas de alivio y las vlvulas de bloqueo con las

vlvulas de drenaje entre las vlvulas de alivio y las vlvulas de bloqueo en las lneas de

entrada y descargas.

Vlvulas de drenaje y venteo en la succin y descarga de las bombas

centrfugas.

Vlvulas de conexiones de servicios de los equipos.

Vlvulas de bloqueo en los lmites de bateras.

Vlvulas de retencin check para permitir el calentamiento de alguna bomba

deben estar sealadas con una nota.

Vlvulas usadas para bloquear o parar un equipo en caso de emergencia, o

usadas para despresurizar o bajar el nivel de lquido de un equipo rpidamente en caso de

emergencia, estas se encuentran claramente indicadas.

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Caeras

DIMETROS Y ESPESORES

Para el clculo del dimetro de las caeras se utiliza la ecuacin del dimetro

econmico de caera. El costo inicial de la caera y los accesorios es directamente

proporcional al dimetro, en cambio, el costo de cada de presin (costo de bombeo) es

inversamente proporcional al dimetro. A continuacin se describe la ecuacin que nos acerca

al costo mnimo para la eleccin de la caera.

Dnde:

: Dimetro ptimo (in),

: Caudal volumtrico (ft3/seg);

: Densidad del fluido (lb/ft3).

Una vez calculado el dimetro econmico de las caeras se adopta el dimetro

nominal inmediatamente superior.

Posteriormente calculamos, con este dimetro nominal, el espesor de la caera.

El espesor mnimo de la caera se calcula en base a la ecuacin establecida en el

cdigo ASME seccin VIII divisin I para esfuerzos circunferenciales:

Dnde:

: Espesor mnimo de la caera (mm)

Presin de diseo (kPa)

: Tensin admisible del material del cao (kPa)

: Radio de la caera

: Sobreespesor por corrosin

Al valor del espesor mnimo se lo afecta por una constante de tolerancia por la

fabricacin del cao, el cual es del 12.5%, por lo tanto:

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Caeras de Corrientes de Proceso

Tabla 1 Caeras de Corrientes de Proceso I

Corriente Caudal (kg/hr) Temperatura (K) Presin (kPa) Material Diametro en (mm) Espesor (mm) DN DN (mm) SCH Espesor (mm)

F1 0,005 298,150 101,325 AISI316 0,186 0,500 1/8 10,300 40 1,730

F2 126,115 298,150 101,325 AISI316 16,189 0,507 3/8 17,100 40 2,310

F3 126,115 298,150 101,325 AISI316 16,189 0,507 3/8 17,100 40 2,310

F4 136,916 303,150 101,325 AISI316 17,522 0,508 3/8 17,100 40 2,310

F5 10,800 298,150 101,325 AISI316 5,875 0,503 1/8 10,300 40 1,730

F5a 126,116 298,150 101,325 AISI316 16,189 0,507 3/8 17,100 40 2,310

F6 0,015 298,150 101,325 AISI316 5,875 0,503 1/8 10,300 40 1,730

F2' 9,263 298,150 101,325 AISI316 4,999 0,502 1/8 10,300 40 1,730

F7 9,263 298,150 101,325 AISI316 4,999 0,502 1/8 10,300 40 1,730

F8 1,401 303,150 101,325 AISI316 2,266 0,501 1/8 10,300 40 1,730

F8a 8,800 303,150 101,325 AISI316 4,885 0,502 1/8 10,300 40 1,730

F2'' 80,864 298,150 101,325 AISI316 13,255 0,506 1/4 13,700 40 2,240

F9 80,864 298,150 101,325 AISI316 13,255 0,506 1/4 13,700 40 2,240

F10 24,967 303,150 101,325 AISI316 8,423 0,504 1/8 10,300 40 1,730

F10a 77,259 303,150 101,325 AISI316 12,986 0,506 1/4 13,700 40 2,240

F11 14,070 298,150 101,325 AISI316 5,414 0,502 1/8 10,300 40 1,730

F12 166,271 303,150 101,325 AISI316 20,083 0,509 1/2 21,300 40 2,770

F12a 17,231 303,150 101,325 AISI316 6,056 0,503 1/8 10,300 40 1,730

F13 26,942 298,150 101,325 AISI316 69,713 0,531 2 1/2 73,000 40 5,160

F14 918,000 298,150 101,325 AISI316 39,063 0,517 1 1/4 42,200 40 3,560

F15 302,400 298,150 101,325 AISI316 10,314 0,505 1/8 10,300 40 1,730

F16 2491,000 303,150 101,325 AISI316 67,682 0,530 2 1/2 73,000 40 5,160

F161 5,920 303,150 101,325 A42b 5,217 1,002 1/8 10,300 40 1,730

F17 2491,000 358,082 101,325 AISI316 36,270 0,516 1 1/4 42,200 40 3,560

F18 2491,000 339,860 101,325 AISI316 36,270 0,516 1 1/4 42,200 40 3,560

F19 2491,000 358,150 101,325 AISI316 36,270 0,516 1 1/4 42,200 40 3,560

F20 2491,000 318,150 101,325 AISI316 36,270 0,516 1 1/4 42,200 40 3,560

F21 2131,000 298,150 101,325 AISI316 26,219 0,512 3/4 26,700 40 2,870

F22 2131,000 298,150 101,325 AISI316 23,934 0,511 3/4 26,700 40 2,870

F23 0,390 298,150 101,325 A42b 0,545 1,000 1/8 10,300 40 1,730

F24 1000,000 298,150 101,325 AISI316 17,027 0,508 3/8 17,100 40 2,310

F25 3075,000 298,150 101,325 AISI316 31,322 0,514 1 33,400 40 3,380

F26 13678,000 298,150 101,325 AISI316 24,061 0,511 3/4 26,700 40 2,870

F27 13678,000 298,150 101,325 AISI316 24,061 0,511 3/4 26,700 40 2,870

F28 75,200 298,150 101,325 A42b 7,389 1,003 1/8 10,300 40 1,730

F29 2734,000 298,150 101,325 AISI316 34,659 0,515 1 33,400 40 3,380

F30 10470,000 298,150 101,325 AISI316 63,439 0,528 2 1/2 73,000 40 5,160

F31 6019,000 298,150 101,325 AISI316 44,287 0,520 1 1/2 48,300 40 3,680

F32 97480,000 378,150 101,325 AISI316 185,162 0,582 8 219,100 40 8,180

F33 20211,000 408,150 211,605 AISI316 91,210 0,584 3 1/2 101,600 40 5,740

F34 16710,000 405,150 185,246 AISI316 83,417 0,567 3 88,900 40 5,490

F35 107000,000 373,150 98,100 AISI316 67,098 0,529 2 1/2 73,000 40 5,160

F36 80250,000 373,150 98,100 AISI316 165,049 0,571 6 168,300 40 7,110

F37 26750,000 373,150 98,100 AISI316 93,027 0,540 3 1/2 101,600 40 5,740

F38 20060,000 373,150 98,100 AISI316 82,567 0,535 3 88,900 40 5,490

F39 60190,000 373,150 98,100 AISI316 148,852 0,564 5 141,300 40 6,550

F40 60190,000 373,150 98,100 AISI316 148,852 0,564 5 141,300 40 6,550

F41 46810,000 373,150 98,100 AISI316 120,137 0,551 5 141,300 40 6,550

F42 4681,000 373,150 98,100 AISI316 28,792 0,512 1 33,400 40 3,380

F42i 2736,000 373,150 98,000 AISI316 37,036 0,516 1 1/4 42,200 40 3,560

F42ii 1945,000 373,150 98,100 A42b 15,285 1,006 3/8 17,100 40 2,310

F43 42130,000 373,150 98,100 AISI316 126,831 0,554 5 141,300 40 6,550

F44 102320,000 318,150 101,325 AISI316 188,992 0,584 8 219,100 40 8,180

F45 305894,000 473,150 1491,987 A42b 289,577 2,706 12 323,800 40 10,310

F46 217270,000 473,150 1491,987 A42b 248,274 2,463 10 273,000 40 9,530

F47 1000,000 298,150 101,325 A42b 22,042 1,009 3/4 26,700 40 2,870

F48 313217,000 405,150 183,977 AISI316 105,886 0,585 4 114,300 40 6,020

F49 7353,000 363,290 101,325 AISI316 55,652 0,525 2 60,300 40 3,910

Caera Calculada Caera Adoptada

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Tabla 2 Caeras de Corrientes de Proceso II

Caeras de servicios auxiliares

Nuestro proceso requiere de agua de enfriamiento y vapor de agua.

En la siguiente tabla se especifican las corrientes de servicios para cada uno de los

equipos del proceso que requieren de estos servicios.

Tabla 3 Caeras de Corrientes de Servicios Auxiliares

Corriente Caudal (kg/hr) Temperatura (K) Presin (kPa) Material Diametro en (mm) Espesor (mm) DN DN (mm) SCH Espesor (mm)

F50 7353,000 363,290 101,325 AISI316 55,652 0,525 2 60,300 40 3,910

F51 6945,000 298,150 101,325 A42b 52,724 1,021 2 60,300 40 3,910

F52 88624,000 473,150 1491,987 A42b 165,822 1,977 6 168,300 40 7,110

F53 100165,000 405,150 185,246 AISI316 175,437 0,642 8 219,100 40 8,180

F54 2757,000 378,121 101,325 AISI316 35,977 0,516 1 1/4 42,200 40 3,560

F55 2757,000 378,121 101,325 AISI316 35,977 0,516 1 1/4 42,200 40 3,560

F56 2757,000 298,150 101,325 AISI316 35,977 0,516 1 1/4 42,200 40 3,560

F57 1379,000 298,150 101,325 A42b 25,472 1,010 3/4 26,700 40 2,870

F58 1378,000 298,150 101,325 AISI316 27,338 0,512 1 33,400 40 3,380

F59 275,600 373,150 101,325 A42b 12,342 1,005 1/4 13,700 40 2,240

F60 1102,000 373,150 101,325 AISI316 25,235 0,511 3/4 26,700 40 2,870

F61 433122,000 400,613 144,208 AISI316 344,322 0,717 14 355,600 30 9,520

F62 116874,000 382,307 101,325 AISI316 200,935 0,589 8 219,100 40 8,180

F63 313226,000 382,307 101,325 AISI316 292,667 0,629 12 323,800 40 10,310

F64 20210,000 382,307 101,325 AISI316 91,210 0,540 3 1/2 101,600 40 5,740

F65 96690,000 382,307 101,325 AISI316 184,485 0,582 8 219,100 40 8,180

F66 790,000 298,150 101,325 AISI316 19,824 0,509 1/2 21,300 40 2,770

F67 313200,000 353,150 101,325 AISI316 313,082 0,638 12 323,800 40 10,310

F68 305900,000 298,150 101,325 AISI316 309,777 0,637 12 323,800 40 10,310


Corriente Caudal (Kg/hr) Temperatura (K) Presin (kPa) Material Diametro en (mm) Espesor (mm) DN DN (mm) SCH Espesor (mm)

Fs1 1,182 373,150 98,100 A42b 4,986 1,002 1/8 10,300 40 1,730

Fs2 1,182 373,150 98,100 A42b 4,986 1,002 1/8 10,300 40 1,730

Fs3 0,088 373,150 98,100 A42b 1,549 1,001 1/8 10,300 40 1,730

Fs4 0,088 373,150 98,100 A42b 1,549 1,001 1/8 10,300 40 1,730

Fs5 0,757 373,150 98,100 A42b 4,080 1,002 1/8 10,300 40 1,730

Fs6 0,757 363,150 101,325 A42b 4,080 1,002 1/8 10,300 40 1,730

Fs7 0,022 373,150 98,100 A42b 0,830 1,000 1/8 10,300 40 1,730

Fs8 0,022 363,150 101,325 A42b 0,830 1,000 1/8 10,300 40 1,730

Fs9 2,709 373,150 98,100 A42b 7,242 1,003 1/8 10,300 40 1,730

Fs10 2,709 363,150 101,325 A42b 7,242 1,003 1/8 10,300 40 1,730

Fs11 0,513 373,150 98,100 A42b 3,425 1,001 1/8 10,300 40 1,730

Fs12 0,513 373,150 98,100 A42b 3,425 1,001 1/8 10,300 40 1,730

Fs13 1,553 373,150 98,100 A42b 5,638 1,002 1/8 10,300 40 1,730

Fs14 1,553 363,150 101,325 A42b 5,638 1,002 1/8 10,300 40 1,730

Fs15 9858,000 473,150 1491,987 A42b 289,929 2,708 12 323,800 40 10,310

Fs16 9858,000 473,150 1491,987 A42b 289,929 2,708 12 323,800 40 10,310

Fs17 22,855 283,150 101,325 A42b 4,022 1,002 1/8 10,300 40 1,730

Fs18 22,855 308,150 101,325 A42b 4,022 1,002 1/8 10,300 40 1,730

Fs19 307800,000 283,150 101,325 A42b 290,118 1,115 12 323,800 40 10,310

Fs20 307800,000 308,150 101,325 A42b 290,118 1,115 12 323,800 40 10,310

Fs21 15664,000 283,150 101,325 A42b 75,956 1,030 3 88,900 40 5,490

Fs22 15664,000 308,150 101,325 A42b 75,956 1,030 3 88,900 40 5,490

Fs23 175629,000 283,150 101,325 A42b 225,384 1,090 10 273,000 40 9,530

Fs24 175629,000 308,150 101,325 A42b 225,384 1,090 10 273,000 40 9,530

Fs25 5267,000 283,150 101,325 A42b 46,511 1,018 1 1/2 48,300 40 3,680

Fs26 5267,000 308,150 101,325 A42b 46,511 1,018 1 1/2 48,300 40 3,680


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AISLACIN DE CAERAS

El ahorro energtico es un tema que hoy en da posee una importancia relevante en la

industria. La teora de la transferencia de calor establece, que todo cuerpo a una temperatura

mayor, sede calor a un medio que posea una temperatura menor, por dicho motivo es

sumamente importante reducir la transferencia de calor al ambiente, si bien es cierto que la

compra e instalacin de estos materiales aade un aumento en la inversin, est demostrado

que en un cierto perodo de tiempo, resulta un ahorro sustancial. Adems, el artculo 135 del

DR 351/79 establece que las caeras se recubrirn con materiales aislantes o se protegern

cuando por ellas circulen fluidos a temperatura tal, que exista riesgo de quemadura. Las

corrientes que sern aisladas son aquellas que su temperatura supere los 313,15 K.

Los aislamientos trmicos requieren una cobertura externa (acabado) para

proporcionar proteccin contra el acceso de agua o fluidos de proceso, dao mecnico y

degradacin ultravioleta de los materiales aislantes.

Se adopta para este sistema un acabado metlico debido a que son ms durables,

requieren menos mantenimiento y reducen la prdida de calor.

Se utilizara lana mineral (=0,047 W/m*K) como material aislante, la cual tiene una

baja conductividad, baja densidad, bajo costo y es de fcil adquisicin, donde su espesor es el

suficiente como para que la temperatura exterior del mismo no exceda los 313,15 K. Para el

clculo se utiliza el grfico 1 en donde se ingresa con el dimetro externo de la caera hasta el

factor C y se lee sobre el eje de las ordenadas el valor del espesor. Se supone una

temperatura ambiente de 293,15 K y el factor C se calcula de la siguiente forma:

[(

) ]

Dnde:

: Conductividad Trmica del aislante (W/m*K)

Coeficiente de transferencia de calor (W/m2*K)

Temperatura en el interior de la caera (K)

Temperatura ambiente (K)

: Temperatura en el exterior del aislante (K)

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Grfico 1 Dimetro de tubera vs Espesor de aislante

El coeficiente de transferencia se obtiene con la siguiente aproximacin:

Dnde:

: Coeficiente para el acero ( )

: Temperatura media interior en las caeras.

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Caeras de Corrientes de Proceso aisladas

Tabla 4 Caeras de Corrientes de Proceso aisladas

Corriente T (K) Dext caera (mm) h0 (W/m2*K) C dEspesor Aislante (mm) Text (K)

F17 358,082 49,320 659,432 0,04 19 313,15

F18 339,860 49,320 641,210 0,03 12 313,15

F19 358,150 49,320 659,500 0,04 19 313,15

F20 318,150 49,320 619,500 0,01 5 313,15

F32 378,150 235,460 679,500 0,06 22 313,15

F33 408,150 113,080 709,500 0,08 30 313,15

F34 405,150 99,880 706,500 0,08 30 313,15

F35 373,150 83,320 674,500 0,06 22 313,15

F36 373,150 182,520 674,500 0,06 22 313,15

F37 373,150 113,080 674,500 0,06 21 313,15

F38 373,150 99,880 674,500 0,06 20 313,15

F39 373,150 154,400 674,500 0,06 21 313,15

F40 373,150 154,400 674,500 0,06 21 313,15

F41 373,150 154,400 674,500 0,06 21 313,15

F42 373,150 40,160 674,500 0,06 18 313,15

F42i 373,150 49,320 674,500 0,06 20 313,15

F42ii 373,150 21,720 674,500 0,06 16 313,15

F43 373,150 154,400 674,500 0,06 22 313,15

F44 318,150 235,460 619,500 0,01 7 313,15

F45 473,150 344,420 774,500 0,11 50 313,15

F46 473,150 292,060 774,500 0,11 50 313,15

F48 405,150 126,340 706,500 0,08 31 313,15

F49 363,290 68,120 664,640 0,05 20 313,15

F50 363,290 68,120 664,640 0,05 20 313,15

F52 473,150 182,520 774,500 0,11 45 313,15

F53 405,150 235,460 706,500 0,08 35 313,15

F54 378,121 49,320 679,471 0,06 21 313,15

F55 378,121 49,320 679,471 0,06 21 313,15

F59 373,150 18,180 674,500 0,06 15 313,15

F60 373,150 32,440 674,500 0,06 18 313,15

F61 400,613 374,640 701,963 0,07 35 313,15

F62 382,307 235,460 683,657 0,06 30 313,15

F63 382,307 344,420 683,657 0,06 30 313,15

F64 382,307 113,080 683,657 0,06 25 313,15

F65 382,307 235,460 683,657 0,06 27 313,15

F67 353,150 344,420 654,500 0,04 22 313,15

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Caeras de Corrientes Servicios Auxiliares aisladas

Tabla 5 Caeras de Corrientes de Servicios Auxiliares aisladas

Pasaje de Caos

Cuando el sistema de tuberas se encuentra con una pared, las caeras atraviesan la

misma a travs de agujeros circulares, a veces protegidos por un cao de mayor dimensin

que contiene suficiente espacio para los movimientos por temperatura de la lnea, la aislacin,

etc.

Instrumentacin de control de planta

Los arreglos para instrumentos permiten retirar el instrumento de la tubera en

operacin, sin que el personal se exponga a las sustancias. Los arreglos tienen vlvula de

aislamiento, purga y/o venteo, y cumplen con la norma API RP 551:1993.

Los manmetros son instalados en una pequea derivacin saliendo de una T o una

cupla soldada a la caera principal. Deben tener una vlvula de bloqueo y un venteo o purga

de aire.

Los arreglos para instrumentos estn diseados con niple pipeta con vlvula de

compuerta. Este tipo de arreglo no aplica para instrumentos bridados. El arreglo despus de la

vlvula se complementa como se especifique en la instalacin del instrumento

correspondiente.

Corriente T (K) Dext caera (mm) h0 (W/m2*K) C dEspesor Aislante (mm) Text (K)

Fs1 373,150 13,760 674,500 0,06 14 313,15

Fs2 373,150 13,760 674,500 0,06 14 313,15

Fs3 373,150 13,760 674,500 0,06 14 313,15

Fs4 373,150 13,760 674,500 0,06 14 313,15

Fs5 373,150 13,760 674,500 0,06 14 313,15

Fs6 363,150 13,760 664,500 0,05 13 313,15

Fs7 373,150 13,760 674,500 0,06 14 313,15

Fs8 363,150 13,760 664,500 0,05 13 313,15

Fs9 373,150 13,760 674,500 0,06 14 313,15

Fs10 363,150 13,760 664,500 0,05 13 313,15

Fs11 373,150 13,760 674,500 0,06 14 313,15

Fs12 373,150 13,760 674,500 0,06 14 313,15

Fs13 373,150 13,760 674,500 0,06 14 313,15

Fs14 363,150 13,760 664,500 0,05 13 313,15

Fs15 473,150 344,420 774,500 0,11 50 313,15

Fs16 473,150 344,420 774,500 0,11 50 313,15

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Toma de muestras

El arreglo de tomas de muestra de lquidos en tubera horizontal, es en la parte media

de la tubera para asegurar que no se tengan interferencia por gases.

Las tomas de muestra de gases en tubera horizontal se realizan en la parte superior de

la tubera para asegurar que no se tengan interferencia por lquidos.

El arreglo tpico para la toma de muestra convencional, es de acuerdo con lo siguiente:

Tiene proyeccin interior mnima de 25 mm tubo, de acuerdo con la siguiente imagen.

En fluidos limpios la vlvula de control de muestreo es del tipo bola de de vuelta,

provista de un actuador con resorte de retorno (Deadman), que provee un cierre seguro.

En las purgas y tomas de muestra de tuberas, que contienen lquidos con vaporizacin

sbita, se incluyen dos vlvulas separadas un metro una de otra; la vlvula prxima al cabezal,

es tipo bola de de vuelta, la vlvula en el extremo terminal de tipo compuerta. Para el caso

de la toma de muestra, el arreglo debe iniciar a partir de la vlvula tipo compuerta (purga).

Imagen 15 Toma de muestra

Planos Isomtricos

En los planos isomtricos se haya la representacin grfica en tres planos del

levantamiento fsico de sistema de caeras de NatPlas.

Son planos realizados en perspectiva axonomtrica - isomtrica con proyecciones a 30

de cada una de las direcciones ortogonales (horizontales) y con las caeras verticales sin

cambio. Se encuentran elaborados sin escala y se diferencian de los planos de planta en que la

elevacin de todas las caeras es unifilar. Los codos son representados por curvas, los

recipientes y bombas solo por sus nozzles o bridas y las leyendas, cotas, detalle de soportes

etc., siguen las direcciones ortogonales.

En la seccin de Planos se encuentran las proyecciones isomtricas del Reactor Cultivo

Madre (E2) y del Reactor CSTR (E15).

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Conclusin

En el trabajo de diseo, se debe manejar muchas clases diferentes de informacin:

experimental, analtica y emprica. Se puede obtener de bibliografa valores exactos, por

ejemplo: capacidades calorficas, densidades, datos de constantes de equilibrio lquido-vapor,

propiedades fsica, etc. Pero no siempre se dispone de valores exactos, entonces se puede

obtener valores aproximados utilizando mtodos que permitan estimarlos.

Al enfocar el problema de diseo de caeras en este captulo, se realiz una

estimacin, planificacin y proyeccin de las necesidades tericas de NatPlas en lo que se

refiere a este tema, pero cabe aclarar que a la hora de llevar a cabo las instalaciones se deber

rever dichas condiciones con un especialista con experiencia, ya que, se dejan de lado muchas

variables que pueden ocasionar problemas en algo tan fundamental como es el sistema de

caeras, instrumentacin y accesorios.

En este captulo se hizo especial hincapi en las normas de seguridad que no deben ser

pasadas por alto y en los clculos tericos del dimensionamiento de caeras los cuales, como

se explic antes debern ser corroborados con un especialista en el tema porque un error

puede perturbar la continuidad del proceso.

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