PROYECTO DE CONSTRUCCIN

- CLIENTE : S.P.A. (SERVICIOS Y PROCESOS AMBIENTALES, S.A.). - TRATAMIENTO : DESMINERALIZACIN. - APLICACIN : DESMINERALIZACIN CATINICA.

El presente proyecto est suscrito por el Ingeniero D. JOS AMRICO TOLEDO MARZO, COLEGIADO N 8565 en el COLEGIO OFICIAL DE INGENIEROS INDUSTRIALES DE MADRID.

FECHA: AGOSTO 1995

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NDICE1.- MEMORIA.1.1.- FICHA TCNICA.1.1.1.1.1.2.1.1.3.1.1.4.DATOS GENERALES. CARACTERSTICAS TCNICAS. REGISTRO OFICIAL. CATEGORA.

pgs.

233 3 4 4

2.- CLCULOS.2.1.- DATOS. BASE DE CLCULO. 2.2.- VIROLA (PRESIN INTERNA).2.2.1.- CLCULO ESPESOR. 2.2.2.- COMPROBACIN PRESIN MXIMA DE TRABAJO. 2.2.3.- COMPROBACIN PRUEBA HIDRULICA.

56 77 8 8

2.3.- FONDOS TORIESFRICOS (PRESIN INTERIOR). 92.3.1.- CLCULO ESPESOR. 2.3.2.- COMPROBACIN PRESIN MXIMA DE TRABAJO. 2.3.3.- COMPROBACIN PRUEBA HIDRULICA. 9 10 10

2.4.- REFUERZOS.2.4.1.- MARCAS 6 y 7. BOCAS DE HOMBRE EN FONDOS. 2.4.2.- MARCA 8. BOCAS DE HOMBRE EN VIROLA. 2.4.3.- MARCA 4. MIRILLAS.

1112 12 13

2.5.- PATAS.

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3.- ESPECIFICACIN DEL SUMINISTRO. 4.- PRESUPUESTOS. 5.- PLANOS.

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1.- MEMORIA

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1.- MEMORIA 1.1.- FICHA TCNICA.1.1.1.- DATOS GENERALES. - Cliente - Equipo - N de identificacin - Tratamiento - Aplicacin - Cantidad : S.P.A. (SERVICIOS Y PROCESOS AMBIENTALES, S.A.). : CAMBIADOR CATINICO. : HD - 02 A HD - 02 B : Desmineralizacin. : Desmineralizacin catinica. : 2

1.1.2.- CARACTERSTICAS TCNICAS. DATOS GENERALES Cdigo de diseo Presin de trabajo Presin de diseo Presin prueba hidrulica Temperatura de diseo Volumen de diseo Tipo de fondos toriesfricos : : : : : : : ASME VIII DIV.1 Pt = 5 Kg/cm2 Pd = 6 Kg/cm2 Pl = 9 Kg/cm2 Td = 60 C Vd = 36 m3 KLOPPER

Material empleado Dimetro exterior Longitud cilndrica Recubrimiento : - Interior - Exterior - Sobreespesor por corrosin

R = L = D0 : AE - 275 B : D0 = 1.000 mm : Lc = 4.468 mm : Ebonitado : Pintado : C = 03 mm

1.- MEMORIA.1.1.3.- REGISTRO OFICIAL. De acuerdo con el R.D. 1244/1979 y R.D. 507/1982 se solicita la correspondiente certificacin de prueba, placa y registro correspondiente.

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1.1.4.- CATEGORA. Para establecer la categora, de acuerdo con el R.A.P. , utilizamos la frmula siguiente: CATEGORA = Pd ( Kg/cm2 ) Vd ( m3 ) CATEGORA = 6 36 = 216

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2.- CLCULOS

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2.- CLCULOS 2.1.- DATOS BASE DE CLCULO.Presin interna de trabajo Presin interna de diseo Presin interna de prueba Temperatura de diseo Dimetro exterior de virola Radio exterior de virola Dimetro interior de virola Radio interior de virola Radio de exterior del fondo Eficiencia de soldadura en junta virola Eficiencia de soldadura en junta fondos Sobreespesor por corrosin Material empleado Esfuerzo admisible : : : : : : : : : : : : : : Pt = 5 Kg/cm2 Pd = 6 Kg/cm2 Pl = 9 Kg/cm2 Td = 60 C D0 = 1.000 mm R0 = 500 mm D mm R mm L = 1.000 mm E = 08 E =1 C = 03 AE - 275 B S = 970 Kg/cm2

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2.- CLCULOS 2.2.- VIROLA ( Presin Interna ).2.2.1.- CLCULO ESPESOR (Tensin circunferencial.Uniones longitudinales) t= P R0 +C E S + 0 ,4 P PR 0,6 P + E (te C) E ( mm). (Kg/cm2 ). ( mm).

S1 = t

= Espesor mnimo requerido

S1 = Tensin circunferencial R = Radio interior virola.

t=

6 500 + 0,3 = 4,15mm 0,8 970 + 0,4 6

te = Espesor comercial adoptado = 5 mm. La virola se encontrar sometida a un esfuerzo longitudinal: S1 = 6 495 0,6 6 + = 794,4 Kg / cm 2 0,8 (5 0,3) 0,8

S1 = 794,4 Kg / cm 2 < S = 970 Kg / cm 2

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2.- CLCULOS2.2.2.- COMPROBACIN PRESIN MXIMA DE TRABAJO Presin mxima de virola S E te R 0 0,4 te 970 0,8 5 Pm = = 7,79 Kg / cm 2 500 0,4 5 Pm = 2.2.3.- COMPROBACIN PRUEBA HIDRULICA. Segn el cdigo, los esfuerzos en el material no deben sobrepasar el 90% del requerido en su lmite elstico admisible. Material Y = Lmite elstico del material Ys = Lmite elstico mnimo Ya = Lmite elstico admisible : : : : AE - 275 B 1.7369 Kg/cm2 1.38952 Kg/cm2 1.2506 Kg/cm2

Ys = E Y = 0,8 1.736,9 = 1.389,52 Kg /cm2 Ya = 0,9 Ys = 0,9 1.389,52 = 1.250,6 Kg /cm2 La fatiga longitudinal producida en la virola al someterla a la presin de 9 Kg/cm2 es de 1.109,25 Kg/cm2, menor que la correspondiente a su lmite elstico admisible. S1 = Pl R 0,4 Pl t e 9 495 0,4 9 5 = E te 0,8 5

S1 = 1109,25Kg / cm 2 < Ya .

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2.- CLCULOS 2.3.- FONDOS TORIESFRICOS (PRESIN INTERIOR).2.3.1.- CLCULO ESPESOR. t= P L M +C 2 E S 0,20 P L r

1 M = 3 + 4 S=

P L M 0,1 P + 2 E (t e C) E

M = factor de diseo. S = esfuerzo de trabajo. Se adoptan fondos del tipo KLOPPER . L = D0 D0 r= 7,9 1 [ 3 + 7,9 ] = 1,45 4 L = 1000 . M= El espesor mnimo es de: 6 1000 1,45 . + 0,3 = 4,79mm 2 1 970 0,2 6

t=

te = espesor comercial adoptado = 5 mm El fondo estar sometido a un esfuerzo longitudinal: 6 1000 1,45 0,1 6 . + = 926,13Kg / cm 2 1 2 1 [ 5 0,3]

S3 =

S 3 = 926,13Kg / cm 2 < S = 970 Kg / cm 2

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2.- CLCULOS2.3.2.- COMPROBACIN PRESIN MXIMA DE TRABAJO. Presin mxima de fondos. 2 S E te L M + 0,2 t e 2 970 1 5 Pm = = 6,68Kg / cm 2 1000 1,45 + 0,2 5 . Pm = 2.3.3.- COMPROBACIN PRUEBA HIDRULICA. Material Ys = E Y Ya = 09 Ys = 1 1.7369 = 09 1.7369 : AE - 275 B = 1.7369 Kg/cm2 = 1.5632 Kg/cm2

Pl L M + 0,2 Pl t e 2 E te 9 1000 1,45 + 0,2 9 5 . S1 = = 1305,9 Kg / cm 2 . 2 1 5 S 1 = 1305,9 Kg / cm 2 < Ya . S1 =

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2.- CLCULOS 2.4.- REFUERZOSDe acuerdo con el cdigo, slo es necesario reforzar las conexiones correspondientes a tubuladuras mayores a 2. Del plano que se acompaa se deduce que afectan a: - Marca 6 - Marca 7 - Marca 8 A1 A2 A1 A2 A3 di t t2 : Boca de hombre superior. : Boca de hombre inferior. : Boca de hombre lateral. (2).

= di t = di (t2 - t) = rea requerida como refuerzo (mm2). = rea disponible de refuerzo (mm2). = rea de refuerzo adoptada (mm2). = dimetro interior de la tubuladura (mm). = espesor mnimo requerido por el fondo o virola (mm). = espesor adoptado en el fondo o virola (mm).

Casos que pueden producirse: a) A2 < A1 : se requiere refuerzo tal que A3 > A1 - A2 b) A2 > A1 : no se requiere refuerzo : A3 = 0

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2.- CLCULOS

2.4.1.- MARCA 6 y 7. BOCAS DE HOMBRE EN FONDOS. dext di t t2 = 508 mm e = 11 mm = 486 mm = 479 mm = 6 mm Se adopta este espesor que es el que tiene el fondo en el lugar de la tubuladura. A1 = 486 4,79 = 2.327,94mm 2 A2 = 486 [ 6 4,79] = 588,06mm 2 A3 = 2.327,94 588,06 = 1739,88mm 2 .2 . Refuerzo adoptado : 2 5 175 = 1750mm

2.4.2.- MARCA 8. BOCAS DE HOMBRE EN VIROLA. dext di t t2 = 508 mm = 486 mm = 415 mm = 5 mm e = 11 mm

A1 = 486 4,15 = 2.016,9mm 2 A2 = 486 [ 5 4,15] = 413,1mm 2 A3 = 2.016,9 413,1 = 1603,8mm 2 .2 . Refuerzo adoptado : 2 5 170 = 1700mm

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2.- CLCULOS2.4.3.- MARCA 4. MIRILLA. Se coloca una brida rectangular con extremos redondeados segn se advierte en los planos. : Dext = 971 mm : Dint = 751 mm : A = 751 415 = 3.117 mm2 2 A 2 3117 . E= = = 6,42mm Dext 971 : - Espesor de brida adoptado para la mirilla : 30 mm Se adoptan 12 tornillos M10 en acero 5.6. - Carga mxima a traccin de cada tornillo : TL = 1.390 Kg - Superficie interior de mirilla : Si =250 cm2 2 2 - Carga total sobre la brida . : CT = 250cm 5Kg / cm = 1250 Kg 1250 . - Esfuerzo soportado por cada tornillo = 104,2 Kg : 12 Permetro exterior de la brida Permetro interior de la brida Seccin a reemplazar Espesor mnimo de brida

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2.- CLCULOS

2.5.- PATAS- Peso lleno del depsito : 7.500 Kg - Coeficiente ssmico : 0 (Tortosa (Tarragona), grado ssmico VI QT 7.500 - Reacciones en las patas debidas al peso propio = = 2.500 Kg 3 : 3 Colocando HEB- 100 x 100 x 65, seccin = 24 cm2 - Coeficiente de trabajo mximo : Ct = 2.500 = 104,2 Kg / cm 2 24

Como este valor es menor que el coeficiente de trabajo admisible, se aceptan las patas.

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3.- ESPECIFICACIN DEL SUMINISTRO

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3.- ESPECIFICACIN DEL SUMINISTRO DESMINERALIZACINDos cambiadores de cationes de las siguientes caractersticas unitarias: Cdigo de diseo Temperatura de diseo Presin de diseo Material Recubrimiento interior Recubrimiento exterior Dimetro exterior Altura cilndrica Espesor : : : : : : : : : ASME CODE SEC VIII DIV. 1 60 C 6 Kg/cm2 AE - 275 B Ebonitado Pintado 1.000 mm 4.468 mm 5 mm

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4.- PRESUPUESTO

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4.- PRESUPUESTO

El importe correspondiente a los dos cambiadores de cationes asciende a la cantidad de 840.496.- pts.(OCHOCIENTAS CUARENTA MIL CUATROCIENTAS NOVENTA Y SEIS PESETAS).

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5.- PLANOS

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5.- PLANOS

N N

518-2-201-1-1 h-1 518-2-201-1-1 h-2

CAMBIADOR CATINICO CAMBIADOR CATINICO

Rev.-01 Rev.-01