p.2.0444.02

(HEAT EXCHANGER AIR COOLLED)

SUBDIRECCION DE TECNOLOGIA Y DESARROLLO PROFESIONAL

UNIDAD DE NORMATIVIDAD TECNICA

ESPECIFICACION TECNICA PARA PROYECTO DE OBRAS

CAMBIADORES DE CALOR ENFRIADOS POR AIRE

P.2.0444.02

PRIMERA EDICIONAGOSTO, 2000

Primera Edición P.2.0444.02:2000 UNT

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P R E F A C I O

Pemex Exploración y Producción (PEP) en cumplimiento del decreto por el que se reforman,adicionan y derogan diversas disposiciones de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización,publicado en el Diario Oficial de la Federación de fecha 20 de mayo de 1997 y acorde con elPrograma de Modernización de la Administración Pública Federal 1995 - 2000, así como con lafacultad que le confiere la Ley de Adquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Publico, laLey de Obras Publicas y Servicios Relacionados con las Mismas y la Sección 4 de las ReglasGenerales para la Contratación y Ejecución de Obras Públicas y de Servicios Relacionados con lasMIsmas, expide la presente especificació la cual aplica para de cambiadores de calor enfriados poraire.

Esta especificación se elaboró tomando como base la segunda edición de la norma No. 2.441.02,emitida en 1990 por Petróleos Mexicanos, de la que se llevó a cabo su revisión, adecuación yactualización, a fin de adaptarla a los requerimientos de Pemex Exploración y Producción.

En la elaboración de estos lineamientos participaron:

Subdirección de Región Norte

Subdirección de Región Sur

Subdirección de Región Marina Noreste

Subdirección de Región Marina Suroeste

Dirección Ejecutiva del Proyecto Cantarell

Subdirección de Perforación y Mantenimiento de Pozos

Coordinación Ejecutiva de Estrategias de Exploración

Auditoría de Seguridad Industrial y Protección Ambiental

Subdirección de Planeación

Subdirección de Administración y Finanzas

Subdirección de Tecnología y Desarrollo Profesional

Unidad de Normatividad Técnica


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I N D I C E D E C O N T E N I D O Página

0. Introducción....................................................................... 4

1. Objetivo............................................................................. 4

2. Alcance.............................................................................. 4

3. Actualización..................................................................... 4

4. Campo de aplicación......................................................... 4

5. Referencias....................................................................... 4

6. Definiciones....................................................................... 4

6.1 Cambiador de calor enfriado por aire................................ 4

6.2 Partes de un cambiador de calor enfriado por aire........... 5

6.3 Haz de tubos..................................................................... 5

6.4 Sección.............................................................................. 5

6.5 Unidad............................................................................... 6

6.6 Cambiador de calor enfriado por aire, tipo inducido......... 6

6.7 Cambiador de calor enfriado por aire, tipo tiro forzado..... 6

6.8 Cámara de aire.................................................................. 6

6.9 Cabezal de distribución..................................................... 6

6.10 Arreglos de tubos de transferencia sobre la cara delespejo................................................................................ 7

6.11 Tubo aletado..................................................................... 7

7. Abreviaturas...................................................................... 7

8. Materiales.......................................................................... 7

8.1 Especificación de materiales............................................. 7

9. Diseño mecánico............................................................... 10

9.1 Generalidades................................................................... 10

9.2 Haz de tubos..................................................................... 10

9.3 Conexiones....................................................................... 12

9.4 Ventiladores...................................................................... 14

9.5 Motores eléctricos del sistema motriz............................... 16

9.6 Transmisión de potencia por bandas................................ 16

9.7 Transmisión de potencia con reductores de velocidad..... 16

9.8 Persianas.......................................................................... 16

9.9 Estructuras........................................................................ 17


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I N D I C E D E C O N T E N I D O Página

9.10 Control de ruido................................................................. 18

9.11 Dibujos certificados........................................................... 18

10. Fabricación........................................................................ 19

10.1 General.............................................................................. 19

10.2 Cabezales......................................................................... 19

10.3 Tubos de transferencia..................................................... 20

10.4 Aletas para tubos de transferencia.................................... 20

10.5 Soldadura.......................................................................... 21

10.6 Galvanizado...................................................................... 21

11. Inspección......................................................................... 21

11.1 Fabricación........................................................................ 21

12. Pruebas............................................................................. 22

12.1 General.............................................................................. 22

12.2 Prueba hidrostática........................................................... 22

12.3 Radiografiado.................................................................... 22

12.4 Prueba de tensionado de aletas empotradas................... 22

13. Embarque, información y garantía.................................... 23

13.1 Embarque.......................................................................... 23

13.2 Información........................................................................ 23

13.3 Garantía............................................................................ 23

14. Procedimiento de cálculo.................................................. 23

15. Bibliografía........................................................................ 32

16. Notas................................................................................. 32

Anexos................................................................................................... 33


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0. Introducción.

Dentro de las principales actividades que se llevana cabo en Pemex Exploración y Producción (PEP),se encuentran el diseño, construcción, operación ymantenimiento de las instalaciones paraextracción, recolección, procesamiento primario,almacenamiento, medición y transporte dehidrocarburos, así como la adquisición demateriales y equipos requeridos para cumplir coneficiencia y eficacia los objetivos de la Empresa.En vista de esto, es necesaria la participación delas diversas disciplinas de la ingeniería, lo queinvolucra diferencia de criterios.

Pemex Exploración y Producción edita a través delÁrea de Normatividad Técnica, esta especificaciónque establece los requerimientos básicos para elproyecto y diseño de cambiadores de calorenfriados por aire.

1. Objetivo.

Este documento establece las condiciones que serequieren para enfriar corrientes de proceso pormedio de intercambios térmicos a base de equiposcambiadores de calor.

2. Alcance.

Esta especificación, establece los requisitosmínimos que se deben cumplir para el diseñomecánico, fabricación, inspección, prueba ysuministro de cambiadores de calor enfriados poraire.

3. Actualización.

A las personas e instituciones que hagan uso deeste docuemento normativo técnico, se solicitacomuniquen por escrito las observaciones queestimen pertinentes, dirigiendo su correspondenciaa:

Pemex Exploración y Producción.

Unidad de Normatividad Técnica.

Dirección: Bahía de Ballenas # 5, 9° piso.

Col. Verónica Anzures, México, D.F. C.P. 11300.

Teléfono directo: 55-45-20-35.

Conmutador 57-22-25-00, ext. 3-80-80.

Fax: 3-26-54.

E-mail: [email protected]

4. Campo de aplicación.

Este documento normativo técnico aplica paradiseño, fabricación, inspección y prueba en lasáreas de Pemex Exploración y Producción endonde se instalen cambiadores de calorenfriados por aire.

El fabricante debe proporcionar el diseño delcambiador de calor enfriado por aire, cuandoasí se solicite en la requisición; en cuyo caso elfabricante debe apegarse a la totalidad de losrequerimientos de esta especificación.

5. Referencias.

NOM 008 SCFI 1999, Sistema General deUnidades de Medida.

6. Definiciones.

6.1 Cambiador de calor enfriado poraire.

Los cambiadores de calor enfriados por aire,son equipos de intercambio térmico porconvección, que se utilizan para enfriarcorrientes de proceso y en donde el medio de


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enfriamiento es el aire. En estos equipos elfluido de procesos circula por el interior de lostubos de transferencia y el aire exterior de lostubos.

6.2 Partes de un cambiador de calorenfriado por aire.

Los cambiadores de calor enfriados por aire,están constituidos por un conjunto de partesque pueden agruparse en:

6.2.1 Partes mecánicas.

Son aquéllos componentes que forman partedel equipo y que están en contacto directo conlos fluidos del proceso y sus característicasestán afectadas por las condiciones delproceso y las limitaciones del diseño. Semencionan a continuación por orden deimportancia:

a) Cabezales de distribución y de retorno.

b) Ventiladores.

c) Boquillas de alimentación y descarga.

d) Cajas de distribución de aire.

6.2.2 Partes estructurales.

Son aquéllos componentes cuyo fin es el desoportar a las partes constituyentes delcambiador de calor enfriado por aire y deproporcionar acceso adecuado al equipo. Estoselementos estructurales son:

a) Columnas.

b) Vigas.

c) Contraventeos.

d) Soportes del motor y ventilador.

e) Escaleras de acceso.

6.2.3 Superficies de intercambio de calor.

La superficie de transferencia en loscambiadores de calor enfriados por aire, estácompuesta por:

a) Tubos de transferencia de calor.

b) Aletas.

6.2.4 Equipo para suministro de aire.

Son aquéllos componentes cuya función estransmitir movimiento al aire, para dirigirlo através del conjunto de tubos de transferencia.Estos equipos pueden ser:

a) Reductores de velocidad.

b) Motores eléctricos.

c) Ventiladores.

6.2.5 Aditamentos especiales deprotección y control.

Incluyen una serie de componentes cuyafunción es proporcionar protección sobre losefectos climáticos y ambientales así comofacilitar el control de las condiciones deoperación y flujo de aire y son:

a) Persianas.

b) Anillos de protección del ventilador.

c) Mallas protectoras del ventilador.

6.3 Haz de tubos.

Consiste en un conjunto de tubos, detransferencia, que tienen en común un par decabezales estructurados con soporte propio. Seemplean tubos aletados para obtener un áreade transferencia mayor, ya que los coeficientesde transmisión de calor son muy bajos por ellado del aire.


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6.4 Sección.

Es un grupo de uno o más haces de tubos, quetienen en común uno o más ventiladores concámaras de aire y estructura de soportepropios.

6.5 Unidad.

Es el conjunto de una o más secciones para unservicio individual de enfriamiento.

6.6 Cambiador de calor enfriado poraire, tiro inducido.

Se llama de tiro inducido por la colocación delventilador sobre el haz de tubos detransferencia, el cual induce el aire a través deél.

6.7 Cambiador de calor enfriado poraire, tipo tiro forzado.

Se le llama de tiro forzado por la colocación delventilador abajo del haz de tubos detransferencia, para forzar a pasar el aire através del haz.

6.8 Cámara de aire.

La cámara de aire es el espacio que existeentre el ventilador y el haz de tubos, tienecomo función distribuir el aire en formauniforme a través del haz de tubos. Se tienendos tipos de cámaras de aire: tipo caja y detransición.

Se prefiere el uso del tipo caja para loscambiadores de calor de tiro forzado y tipotransición para los enfriadores de tiro inducido.Las cámaras de aire tipo caja, se debendiseñar para formar parte integral de laestructura soporte del equipo.

En los dos tipos de cámaras de aire, se debetener un acabado tipo campana en el anillo delventilador.

Cada ventilador debe tener su cámara de aireindependiente, para evitar la recirculación deaire cuando trabaje un solo ventilador.

En un mismo servicio con varias secciones, lascámaras de aire adyacentes pueden tenerparedes comunes.

6.9 Cabezales de distribución.

Son los cabezales con elementos mediante loscuales, el fluido a enfriar se distribuyeuniformemente en los tubos de transferencia,se presentan básicamente cuatro tipos decabezales:

6.9.1 Cabezal con tapas perforadas ytapones roscados:

Este tipo de cabezal, consiste de una secciónen forma de caja cerrada en todas sus caras.La tapa del cabezal es perforada en un arregloigual al del espejo, donde se practica unroscado para usar un tapón de sello delbarreno. La finalidad de éstos barrenosroscados es:

a) Facilitar el acceso de las herramientasnecesarias al interior del cabezal, para efectuarla unión entre tubos y espejo.

b) Permitir el acceso visual al interior delcabezal, para inspeccionar las uniones tubo -espejo.

6.9.2 Cabezal tapa plana removible:

Se define así, por permitir el libre acceso alinterior del cabezal y a los tubos al quitartotalmente la tapa opuesta al espejo.

Se recomienda para servicios sucios eincrustantes.

6.9.3 Cabezal con junta atornillada alespejo:

Se define así por permitir el acceso directo alos tubos de transferencia, al desmontar porcompleto todo el cabezal, quedando libre elacceso al espejo. Presenta la desventaja quepara llegar al espejo, es necesario desconectarlas líneas de tubería.


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6.9.4 Cabezal distribuidor.

Consiste en un diseño integral constituido porun tubo distribuidor, que alimenta a un conjuntode tubos de transferencia en forma de "U".

6.10 Arreglos de tubos de transferenciasobre la cara del espejo.

Los tubos de transferencia tienen un arreglotriangular en el que la base del triánguloformado, es normal al flujo del aire entre tubos.

6.11 Tubo aletado.

Es el tubo cuya superficie exterior se haincrementado por medio de la integración departes metálicas, (aletas) en sentido radial,espiral o longitudinal.

7. Abreviaturas.

AWS Sociedad Americana de Soldadura.

AISC Instituto Americano de Acero paraConstrucción.

ANSI Instituto Nacional Americano deEstándares.

AGMA Asociación Americana deManufactureros de Engranes.

API Instituto Americano del Petróleo.

ASME Sociedad Americana de IngenierosMecánicos.

AHMSA Altos Hornos de México.

NOM Norma Oficial Mexicana.

8. Materiales.

8.1 Especificación de materiales.

La tabla 1 muestra algunos de los materialesen especificación ASME, para la fabricación delos elementos constitutivos de los cambiadoresde calor enfriados por aire.


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Tabla 1

Materiales típicos para la construcción decambiadores de calor enfriados por aire

Componentes del cambiador decalor enfriado por aire. Material. Especificación.

Tubos de transferenciasin costura

Acero al carbónBajas aleaciones de acero

S A - 179S A - 199

Altas aleaciones de acero S A - 213Níquel S B - 163Cobre S B - 111Titanio S B - 338

Tubos para cuellos deboquillas sin costura

Acero al carbónBajas aleaciones de acero

S A - 106-BS A - 335

Altas aleaciones de acero S A - 312Níquel S B - 161Níquel S B - 165Níquel S B - 167Níquel S B - 407

Espárragos, tornillos ytapones roscados

Aleación de aceroNíquel

S A - 193S B - 160

Níquel S A – 164Níquel S B - 166Níquel S B - 335Acero al carbón S A - 325

Tuercas Acero al carbón S A - 194hexagonales Acero al carbón S A - 325

Níquel S B - 160Níquel S B - 164Níquel S B - 166Níquel S B - 335

Tubos para cuellos deboquillas sin costura

Cromo – níquelCobre

S B - 464S B - 42

Cobre S B - 43Titanio S B - 337

Placas para cabezales Acero al carbón S A - 285 - CAcero al carbón S A - 515 - 70Acero al carbón S A - 516 - 70Baja aleación del acero S A - 203Baja aleación del acero S A - 204Baja aleación del acero S A - 240Baja aleación del acero S A - 302Baja aleación del acero S A - 387


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Tabla 1

Materiales típicos para la construcción decambiadores de calor enfriados por aire

(Continuación)

Componentes del cambiador decalor enfriado por aire. Material. Especificación.

Níquel – cobre S B - 127Níquel S B - 162

Aletas para tubosde transferencia

AluminioNíquel

S B - 209S B - 162

Cobre S B - 152

Empaques Asbesto comprimidoAsbesto recubierto con acero suave

Estructura principal Acero al carbón S A - 36

Estructura haz de tubos, pasillos,escaleras, cámara de aire, anillo delventilador

Anillos para soporte detubos de transferencia

Zinc

Barras para flechas de ventiladores Aceros al carbón AISI - 1045

Placa para cabezales Níquel ASTM - B - 409Cromo – níquel ASTM - B - 463Cobre ASTM - B - 96Cobre ASTM - B - 171Cobre ASTM - B - 402Titanio ASTM - A -265

Bridas forjadaspara boquillas

Acero al carbónAcero al carbón

ASTM - A - 105ASTM - A - 181

Acero al carbón ASTM - A - 266Acero al carbón ASTM - A -182Acero al carbón ASTM - A -336


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9. Diseño Mecánico.

9.1 Generalidades.

9.1.1 El diseño de los cambiadores de calorenfriados por aire deben estar de acuerdo a lascondiciones de operación establecidas en la(s)hoja(s) de datos que acompañen la requisición,debiendo el fabricante proporcionar la informaciónfaltante en dicha(s) hoja(s) de dato(s) e incluir unesquema con las características generales.

9.2 Haz de tubos.

9.2.1 Estructura soporte del haz de tubos.

Debe estar constituida por elementos estructuralesde acero que permitan junto con los tubos detransferencia y cabezales formar un ensamblerígido auto - soportable, permitiendo ser manejadoy transportado fácilmente, además se debeproveer de elementos para absorber la expansióntérmica de los tubos.

9.2.2 Bastidor. El bastidor de un haz de tubos,está formado por 2 canales laterales que sirven desoporte principal a los tubos de transferencia ycabezales, además de encauzar el flujo de aire através del conjunto de tubos.

Cada uno de estos canales, debe ser diseñado yanalizado para las condiciones de carga enoperación y montaje.

9.2.2.1 La deflexión máxima en los canales paralas conducciones de carga debe ser de 3 mm(1/8").

9.2.2.2 El espesor de pared mínimo de loscanales, debe ser de 6 mm (1/4").

9.2.2.3 Cada uno de los canales, debe contarcomo mínimo con dos orejas de izaje soldadas alalma del canal, a la altura del patín superior.

9.2.3 Vigas soporte de tubos.

Se diseñan vigas soporte de tubos con perfiles deacero "I", canal o ángulo cuya función es la detransmitir el peso de los tubos a los canales delbastidor.

9.2.3.1 Las vigas soporte, están espaciadas a lolargo de los tubos como máximo 1800 mm (6pies), entre sí y conectadas a los canales delbastidor por medio de dos tornillos como mínimoen cada uno de sus extremos.

9.2.3.2 La deflexión máxima de las vigas debeser de 3 mm (1/8").

9.2.4 Anillos para soporte de tubos detransferencia.

La función de estos elementos es la de transmitirel peso de las hileras de tubos, a las vigassoporte, evitando la deformación de las aletas.

Deben estar localizados y alineados con respectoa la separación, previamente determinada, por lasvigas soporte.

9.2.4.1 El espesor de los anillos para soporte detubos de transferencia, debe ser de 16 mm.

9.2.5 Angulos para confinamiento de lostubos de transferencia.

Se debe localizar sobre la hilera superior de lostubos de transferencia y alineados con cada vigasoporte, con la finalidad de no permitir elmovimiento de los tubos.

9.2.6 Tubos de transferencia.

9.2.6.1 Se utilizan tubos de transferencia sincostura con la longitud indicada en la(s) hoja(s) dedato(s).

9.2.6.2 El diámetro exterior del tubo mínimorecomendado, debe ser de 25.4 mm (1"). Elespesor de pared para tubos de 25.4 mm (1"), a38.1 mm (1 1/2") de diámetro exterior, no debe sermenor que:

1) Acero al carbón, aleacionesbajas 2.74 mm

2) Aleaciones altas (ferríticas oausteníticas) 1.65 mm

3) Cobre o aluminio 2.11 mm

4) Titanio 1.24 mm


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9.2.6.3 La longitud sin aleta en cada extremo delos tubos de transferencia, debe ser el espesor delespejo más 41 mm.

9.2.6.4 La unión del tubo - espejo del cabezal,debe ser de tipo expansionado con dos ranuras enel espejo.

9.2.6.5 El tipo de aleta a usar, debe serdeterminado por la temperatura de diseño deacuerdo con lo siguiente:

a) Temperatura de diseño arriba de 673K(400°C), aletas de aluminio empotradas.Consistentes en aletas enrolladas por tensiónmecánicamente empotradas, alrededor de tubo deuna ranura de 0.254 mm, (+ 0.050 mm) deprofundidad.

b) Temperatura de diseño arriba de 561K(288°C), "Aleta bimetálica extruida". Esta aleta seobtiene extruida a partir de un tubo de aluminio, elcual está cubriendo o forrando el tubo principal,como un tubo bimetálico, es una aleta de contornoideal y firme, ya que protege al tubo interior. Serecomienda para atmósferas corrosivas y períodoslargos de vida útil.

c) Temperaturas de diseño arriba de 449K(176°C) aleta enrollada en "L". Son aletas enespiral con un doblez sobre las basesaproximadamente igual en ancho al espaciamientode la aleta.

9.2.6.6 El espesor mínimo para aletas, debe serde 0.35 mm, para alturas de aletas de 12 mm y 0.4mm, para alturas de aletas mayores de 12 mm.

9.2.6.7 La máxima temperatura de diseño desalida de aire debe ser 366K (200°F) paraunidades de tiro inducido.

9.2.6.8 El área mínima ocupada por el ventiladordebe ser igual o mayor que el 40% para tiroinducido y 45% para tiro forzado, del área frontaldel haz de tubos.

9.2.6.9 El haz de tubos debe ser horizontal.

9.2.6.10 El movimiento lateral del haz de tubospara arreglos por movimientos y cargas en la

tubería debe ser de 6.35 mm (1/4 pulg.), en ambasdirecciones o 12.7 mm (1/2 pulg.), en una soladirección.

Este dato debe ser proporcionado por el vendedor.

9.2.7 Cabezales.

9.2.7.1 Los cabezales deben dimensionarsepara proporcionar un área de flujo igual al 100%que el área de flujo de cada paso de tubos.

9.2.7.2 Para los cabezales que presenten unadiferencia de temperaturas mayor a los 373K(100°C) entre hileras de tubos, deben diseñarsedel tipo cabezal dividido para evitar deformacionesen espejos y/o tubos de transferencia.

9.2.7.3 Los espesores mínimos de loscomponentes del cabezal deben ser los requeridospor las condiciones de diseño pero no menoresque los indicados a continuación.

Acero alcarbón o debaja aleación

Acero dealtaaleación

Espejos 25 mm 20 mmTapas 25 mm 20 mmPlacas superior, inferiorLateral y de partición.

13 mm 13 mm

El espesor para cualquier componente de acero alcarbón o acero de baja aleación, debeincrementarse en 3 mm, por corrosión permisible.

El espesor para cualquier componente de acerode alta aleación, no requiere incremento deespesor por corrosión.

9.2.7.4 El espesor de pared de las placas departición de acero al carbón y acero de bajaaleación deben incrementarse en 3 mm porcorrosión permisible de cada lado de la placaexpuesto al fluido.

9.2.7.5 Para tomar en cuenta la expansióntérmica de los tubos, se debe proveer, en laconexión del cabezal de retorno y bastidor, loselementos necesarios que le permitan su libredeslizamiento.


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9.2.7.6 Cabezales con tapa removibles.

a) El diseño del cabezal con tapa removible,debe permitir remover la tapa sin modificar lasconexiones de la tubería de entrada o salida.

b) Las juntas deben ser del tipo confinado.

c) El diámetro mínimo de los espárragos, debeser de 19 mm.

9.2.7.7 Cabezales con tapa perforada ytapones roscados.

a) El diámetro de las perforaciones para eltapón debe ser igual al diámetro exterior nominaldel tubo de transferencia más 0.8 mm. comomínimo.

b) Los tapones deben ser forjados con cabezahexagonal.

c) Las roscas para tapones deben ser de 12hilos a cada 25.4 mm.

d) El sello debe mantenerse por medio delempaque (roldana) entre la cabeza del tapón y latapa.

e) La longitud del tapón debe ser la de la tapacon una tolerancia de + 1.5 mm.

f) Los empaques para los tapones, deben serdel mismo material que el tapón.

g) El diseño del tapón debe incluir algún medioque permita que el empaque sea autocentrable.

9.3 Conexiones.

9.3.1 Las conexiones en los cabezales para laentrada y salida del fluido deben ser del tipobridado con dimensiones y rangos indicados enla(s) hoja(s) de dato(s).

9.3.2 Los cuellos para boquillas, deben serfabricados de tubería sin costura.

9.3.3 Las bridas a usar, deben ser del tipocuello soldable, con cara realzada, a menos quese indique lo contrario en hoja de datos.

9.3.4 El espesor mínimo para cuellos deboquillas, debe ser de cédula 80 para diámetroshasta 203 mm.

Cuellos para boquillas de 254 mm. y mayores,deben ser de cédula extrafuerte con espesor depared mínima de 13 mm.

9.3.5 Queda excluida la fabricación deboquillas (brida y cuello) a partir de fierro fundido.

9.3.6 En todos los puntos altos y bajos de loscabezales, deben proveerse de coples roscadospara venteo y drenado con diámetros mínimos de25 mm., y rangos de 41.16 MPa (420 kg/cm2),excepto cuando existan boquillas de entrada osalida que se pueden usar para tal fin.

9.3.7 En una de las boquillas de entrada y enuna boquilla de salida con diámetros mayores de76 mm., se deben tener coples roscados parainstrumentos de presión y temperatura condiámetros de 19 mm, y 25 mm, respectivamente,con un rango de 41.16 MPa (420 kg/cm2).

9.3.8 Cada cople debe tener un tapón machode 76 mm, de longitud del mismo material delcople.

9.3.9 Para boquillas de entrada y salidamenores de 76 mm, las conexiones de presión ytemperatura se deben localizar en la tuberíaadyacente a las boquillas.


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Tabla 2

Material para cabezales principales y ramales.

PARTIDA DIAM. DESCRIPCION ESPECIFICACION

Extremos Roscados yCople

13 a 102 mm(1/2" A 4")

Con costura , galvanizadoCéd. 40. A53 Gr. B

TUBOS Niples 13 A 102 mm

(1/2" a 4")Sin costura, galvanizado,Céd. 80 (ambos ex., roscados). A53 Gr. B

ROSCADAS

Compuerta (cuña sólida)Globo (disco libre)Retención (columpio)

13 A 102 mm1/2" a 2"

150 # IS, UB150 # UB200 # Tapa roscada

B62B62B62

V

A

L

V

U

L

A

S

BRIDAS

Compuerta (cuña sólida)Globo (disco libre)Retención (columpio)Macho (lubricado)

76 y 102 mm(3" y 4")IDEMIDEM

13 - 102 mm(1/2" A 4")

125 # FF, Cs & Y BB125 # FF, Cs & Y BB125 # FF, BC125 # FF, (Co c/maneral)

A 126 IBBMA 126 IBBMA 126 IBBMA 126 IBBM

BRIDA

Roscadas 13 a 102 mm(1/2" a 4")

150 # FF usasu A181 Gr. 1

CONEXIONES

Roscadas13 a 102 mm

(1/2" a 4")300 # WOG Hierro dúctilgalvanizadas. Uniones conasiento de bronce a hierro

A445 ó A47

Juntas Todos Asbesto comprimido de 1.6 mm(1/16" de espesor).

F. 104 - 76

Tornillería TodosTornillos p/maquinaria cabezacuadrada con tuercashexagonales.

A307 Gr. BA 194 Gr. 2H


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A continuación se dan los significados de lasabreviaturas que aparecen en la tabla No. 2.

RSIS Vástago fijo, rosca inferior (Rising stemInside screw).

UB Bonete de unión roscada (Unión Bonnet).

FF Cara plana - Brida (Flat Face).

OS & Y Yugo con rosca exterior (outside screw &yoke)

BB Bonete atornillado (Bolted Bonnet).

BC Tapa atornillada (Bolted Cap).

WOG Agua, Aceite y gas (Water, Oil and gas).

SP Presión de vapor (steam pressure).

IBBM Cuerpo de hierro con interiores debronce (Iron Body Bronze Mounted).

NPT Rosca estándar para tubería (Nationalpipe thread).

9.4 Ventiladores.

9.4.1 El fabricante debe proporcionar elventilador o los ventiladores requeridos para cadacambiador de calor enfriado por aire, de acuerdocon las características indicadas en la(s) hoja(s)de dato(s).

9.4.2 Los ventiladores deben ser del tipo deflujo axial con capas aerodinámicas.

9.4.3 Las aspas del ventilador pueden ser dealuminio para temperaturas de operación máximasde 423K (150°C), o de fibra de vidrio paratemperaturas de operación máximas de 313K(40°C).

En general, se debe evitar el uso de aspas de fibrade vidrio en unidades de tiro inducido.

9.4.4 Cada sección debe contar con dosventiladores.

9.4.5 El ángulo de las aspas debe ser del tipovariable con ajuste manual o automático.

Tabla 2

Material para cabezales principales y ramales.(Continuación)

PARTIDA DIAM. DESCRIPCION ESPECIFICACION

Mantenimiento13 a 51 mm(1/2" a 2")

76 y 102 mm(3" y 4")

Tuercas unión.Brida

A105A 105

UNIONES

Normal13 a 101.6

mm(1/2" a 4")

Coples A445 ó A47

Presión 19.05 mm(3/4")

Nipolet 3000 # Roscado A445 ó A47C IO NN SE TX R

Temperatura 25.4 mm(1")

N.F.T. A105

Límites: Presión 686 KPa (7kg/cm2) (100 lb/pulg2) Temperatura: 293 K (19.6°C) (60°F)


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9.4.6 La velocidad de las aspas no debe sermayor a 61 metros por segundo.

9.4.7 El material de la masa central delventilador, debe ser de acuerdo a lo indicado enla(s) hoja(s) de dato(s).

9.4.8 Las aspas y la masa central delventilador, deben ser dinámicamente balanceadaspor el fabricante a una velocidad mínima igual a lade operación.

9.4.9 Los rodamientos para las flechas de losventiladores, deben ser del tipo de bolas o derodillos para soportar fuerzas axiales y radiales. Seconsidera un mínimo de 50,000 horas de vida útilpara su diseño.

9.4.10 El claro radial entre el extremo del aspadel ventilador y el anillo del ventilador, no debe sermayor de 19 mm.

9.4.11 No se permite localizar ningún miembroestructural mayor de 76 mm, de ancho en el áreade descarga del ventilador.

9.4.12 La estructura soporte de motores yventiladores, debe ser lo suficientemente rígidapara resistir vibraciones y debe soportarsedirectamente de la estructura que forma la cámarade aire en su parte inferior.

9.4.13 Se deben proveer de proteccionesremovibles para el ventilador y sistemas detransmisión de potencia en las unidades de tiroforzado.

9.4.14 Las protecciones están formadas pormallas de acero con aberturas máximas de 32 X32 mm. y calibre de alambre No. 10.

9.4.15 En la protección para unidades de tiroforzado, se debe considerar un acceso quepermita la entrada para mantenimiento delventilador.

9.4.16 La distancia mínima de la protección alaspa del ventilador en su máximo paso deoperación, debe ser de 150 mm.

9.4.17 Todos los ventiladores y motores, debenestar provistos de sus respectivos sistemas delubricación con sus conexiones de fácil accesodesde las plataformas de operación.

9.4.18 Cada ventilador con su sistema detransmisión, debe suministrarse con interruptoresde vibración en una cámara disponible para su usoen área.

9.4.19 Se deben usar diámetros estándar deventiladores. Estos incluyen 1.80, 2.40, 2.70, 3.00,3.60, 4.20 y 4.80 m. (6, 8, 9, 10, 12, 14 y 16 pies).También se pueden considerar o seleccionarventiladores de diámetro más pequeño. Todos losventiladores estándar deben tener un mínimo decuatro aspas tipo removible. El claro en el extremode las hojas debe ser cuando menos de 19.05 mm(3/4 pulg).

9.4.20 Deben usarse poleas estándar.

9.4.21 Se requiere que en las unidades de tiroinducido, el accionador esté soportado en laestructura bajo los retornos.

9.4.22 El accionador debe dimensionarse paramanejar el aire al rango de temperaturaespecificada, desde la temperatura del aire dediseño, a la temperatura del aire ambiente másbaja esperada sin sobrecargar el accionador. Losaccionadores para unidades suministradas con elpitch del ventilador manualmente ajustable, debendiseñarse para operar sin sobrecarga a latemperatura ambiente mínima, con el ángulo delas hojas colocado para operar a la temperatura dediseño.

9.4.23 Se requieren conexiones para permitirlubricación de la flecha del ventilador ychumaceras del motor sin parar el equipo. Estasdeben localizarse en un punto fácilmente accesiblepara mantenimiento y no deben presentar peligro,para el personal de operación del equipo rotatorio.

9.4.24 Las flechas de los ventiladores debenfabricarse de acero SAE 4140 templado,aproximadamente 300 BHN o similar y debentener esquinas redondeadas.


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9.4.25 Después del ensamble en el taller losventiladores deben balancearse antes delembarque. La amplitud de vibración máximapermisible deben ser de 0.15 mm (0.006pulgadas), vertical y horizontalmente. Esto aplica achumaceras, engranes, estructuras del motor,cabezales y pasillos. Para cubiertas y plenums laamplitud es 0.15 mm (0.006 pulgadas), si senecesitan mediciones para verificar estos valores,deben tomarse tan cerca como sea posible alcentro de la distancia en longitud en cadamiembro. En cubiertas o plenums, las medidasdeben tomarse al centro del largo del área nosoportada. Estos límites no deben exceder sobreel rango de operación de la velocidad delventilador y ángulo de las hojas.La amplitud de las mediciones es de extremo aextremo.

9.5 Motores eléctricos del sistema motriz.

9.5.1 Los motores eléctricos del sistemamotriz, deben ser de 3 fases, 60 Hertz y 440 volts,paro normal, 2 velocidades y un devanado,totalmente cerrados con ventilación y diseñadospara trabajar en condiciones ambientales detemperatura, lluvia y corrosión, con aislamientotipo F, ver norma Pemex No. 2.241.01 Motoreseléctricos hasta 200 C.P.

9.5.2 El motor lleva sus propios rodamientos ysellos, para operar en la posición específica sinpérdida de lubricante o entrada de agua, se debendiseñar drenajes donde se prevea acumulación deagua.

9.5.3 Los motores para unidades conventiladores de ajuste automático, debendiseñarse para operar a la mínima temperatura deaire especificada.

9.5.4 El ensamble del motor, no debe estarexpuesto a descargas de aire cuando alcancetemperaturas mayores a 343K (70°C).

9.6 Transmisión de potencia por bandas.

9.6.1 Se seleccionarán bandas como medio detransmisión, cuando la potencia del motor delsistema motriz sea menor o igual a 30 caballos depotencia.

9.6.2 Las bandas deben ser del tipo "V".

9.6.3 Los sistemas de transmisión por bandas,deben ser provistos de medios para tensionar lasbandas.

9.6.4 Para el diseño de bandas, se utiliza unfactor de servicio de 1.4.

9.6.5 Se considera una eficiencia de lasbandas de 0.94.

9.7 Transmisión de potencia conreductores de velocidad.

9.7.1 Se seleccionan reductores de velocidadcomo medio de transmisión cuando la potencia delmotor del sistema motriz, sea mayor a 30 caballos.

9.7.2 Los reductores de velocidad, deben serdel tipo cónico helicoidal con un factor de serviciode 2.

9.7.3 Los reductores de velocidad sesuministran por el fabricante, incluyendo un nivelcon indicador para aceite visible desde laplataforma de operación.

9.7.4 Los reductores de velocidad deberáncumplir lo especificado en la Norma Pemex No.2.339.01 "Reductores e incrementadores develocidad a base de engranes".

9.8 Persianas.

9.8.1 Las láminas para persianas, deben tenercomo mínimo un espesor de 1.6 mm. El materialdebe ser de acero al carbón o aluminio.

9.8.2 El marco soporte de las persianas, debetener como mínimo un espesor de 3.5 mm. Laprofundidad del marco debe ser la suficiente paramantener a las persianas y sus articulaciones,completamente cubiertas para propósitos detransporte.

El marco soporte debe ser montado directamentesobre el bastidor del haz de tubos.

9.8.3 La longitud máxima sin apoyo de lapersiana debe ser de 1700 mm.


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9.8.4 La carga mínima para el diseño de lapersiana, debe ser de 1.96 KPa (200 kg/m2).

9.8.5 El espacio entre el marco de laspersianas y los extremos del cabezal, no debeexceder de 6 mm.

9.8.6 Los pivotes para las persianas, debentener como mínimo 9 mm, de diámetro.

9.8.7 Las articulaciones para persianas, debenser diseñadas para transmitir igual movimiento encada hoja de la persiana.

9.8.8 Cuando se operen las persianasmanualmente, se debe considerar su manejo conextensiones o cadenas operadas desde lasplataformas de operación del equipo.

9.8.9 Cuando se usen controles automáticos,las persianas deben ser operadas por un pistónneumático, diseñado para operar de 19.6 Kpa a 98KPa (0.2 a 1.0 kg/cm2), por medio de un controlcon señal neumática.

9.8.10 Donde se requiera deben proporcionarsepersianas del tipo de acción directa.

9.9 Estructuras.

9.9.1 Para el diseño de estructuras de acero,se debe seguir las normas indicadas en AISC,especificaciones para diseño, fabricación yerección de acero estructural, para edificios yespecificaciones locales.

9.9.2 Los miembros estructurales, deben serdiseñados para minimizar vibraciones. La máximaamplitud de vibración permisible será 0.15 mm,

9.9.3 La verificación de los límites devibración, debe realizarse en los talleres delfabricante.

9.9.4 Todos los miembros estructurales, debenser diseñados para no permitir soldaduras decampo.

9.9.5 Para el diseño de cambiadores de calorenfriados por aire de tiro forzado, el haz de tubos,debe removerse sin separar la estructura soportedel ventilador y la cámara de aire.

9.9.6 Cargas de diseño.

a) Cargas muertas.- Consiste en el peso totaldel equipo, incluyendo pasillos, escaleras, tuberíasy equipo adicional.

b) Cargas vivas.- Consisten en cargas depersonal maquinaria portátil, herramienta y cargaspor la operación del equipo, se deben considerarcomo mínimo las siguientes:

Pasillos 1.47 KPa 150 kg/m2.

Escaleras 2.94 KPa 300 kg/m2.

Plataformas de operación 2.45 KPa 250 kg/m2.

Plataformas de servicio 4.90 KPa 500 kg/m2.

c) Cargas por viento.- Deben ser las indicadasen el Manual de Diseño de Obras Civiles, de laComisión Federal de Electricidad Sección C, Tema1, Capítulo 4, última edición.

d) Cargas por sismo.- Deben ser las indicadasen el Manual de Diseño de Obras Civiles de laComisión Federal de Electricidad Sección C,Capítulo 3, en su última edición.

e) Combinación de cargas.- Todos loselementos estructurales, deben estar diseñadospara resistir combinaciones de carga, a los cualesesté sujeta la estructura durante el montaje opruebas del equipo y durante su operación normal.

9.9.7 Todas las conexiones de los elementosestructurales principales, deben ser sujetadoscomo mínimo con dos tornillos de 10 mm., dediámetro.

9.9.8 Se deben suministrar pasillos de accesoa los cabezales con una escalera de acceso encada extremo.

Los pasillos deben tener un ancho mínimo de1220 mm., deben estar provistos con barandalesde seguridad con altura mínima de 1050 mm. yprotecciones para pie.

9.9.9 Las escaleras de acceso a cabezalesdeben tener un ancho mínimo de 500 mm., barras


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para escalones de 19 mm. de diámetro, provistasde jaula de seguridad de 760 mm. de diámetro.

9.9.10 Todos los elementos estructurales debengalvanizarse de acuerdo a la especificación ASTMA-123, después de aplicada la soldadura.

9.9.11 Los pasillos de acceso a cabezalesdeben ser proporcionados por el fabricante.

9.9.12 Los barandales deben diseñarse de talforma que no interfieran con la limpieza de lostubos.

9.9.13 Se requieren plataformas o pasillos paralos cabezales, si éstos están arriba de 3.048 m (10pies) de la plataforma.

9.9.14 En unidades con más de dosventiladores, cada cámara del ventilador, debeestar separada para prevenir la recirculación deaire, cuando sólo esté operando un ventilador.

9.9.15 En el caso donde los accionadores esténsuspendidos debajo de los retornos, este ladodebe ser dimensionado para prevenir esta cargaadicional y el encadenamiento debe diseñarse,para prevenir la vibración resultante de la dinámicadel ventilador.

9.9.16 Para unidades montadas en racks detubería, el lado de retornos debe diseñarse parados puntos de soporte al centro especificados enla hoja de datos. Cualquier columna proporcionadadebe ser pretaladrada, para acomodar futurasplantas de expansión. Las placas de basepretaladradas para pernos anchos, debenproporcionarse en cada columna estructural.

9.9.17 La distancia mínima entre el planohorizontal del ventilador y la superficie de la aletamás cercana es de 90 cm (3 pies). Esta dimensiónno aplica cuando se usan ventiladores conaccionamiento directo.

9.10 Control de ruido.

9.10.1 Los ventiladores del cambiador de calorenfriado por aire operando a la velocidad dediseño especificado en las hojas de datos, nodeben exceder los siguientes niveles de ruido.

Banda de Frecuencia(Hz)

Intensidad de Sonido(db) (*)

63 97125 91250 86500 821000 802000 784000 768000 74

(*) Nivel de Intensidad de Sonido (en decibeles)medido a 1 mm, de la fuente de sonido.

9.10.2 Los procedimientos para obtener losdatos requeridos de ruido son los siguientes:

a) Pruebas recientes de algún equiporepresentativo probado en fábrica o en plantas deoperación.

9.10.3 El fabricante debe establecer en supropuesta las consideraciones incluidas en sudiseño para cumplir los requerimientos de ruido.

9.11 Dibujos certificados.

Estos deben mostrar:

a) Las dimensiones principales del equipoensamblado, incluyendo las partes auxiliares.

b) El tamaño, características y localización de latubería y conexiones.

c) Espacios requeridos para limpieza de tubos.

d) Peso total de embarque y peso máximo departes de mantenimiento.

e) Información para el diseño de la cimentación,así como localización y tamaño de los pernos deanclaje, cargas sobre la cimentación y cargas deviento.

9.11.1 Dibujos de taller mostrando detalles deconstrucción, soldadura, especificaciones demateriales, tratamiento térmico de soldadura ydetalles de empaques.


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9.11.2 Instrucciones de instalación,mantenimiento y operación, incluyendoprocedimientos para reemplazo de las partes dedesgaste, recomendaciones para el tipo delubricantes y frecuencia de aplicación.

10. Fabricación.

10.1 General.

Las dimensiones y espesores para componentes apresión, miembros estructurales, fabricación ydetalles de ensamble, deben estar en estrictoapego a los dibujos de fabricación en su edición"APROBADO PARA CONSTRUCCION"

Cualquier cambio debe ser aprobado por escritopor Pemex Exploración y Producción.

10.1.1 Cuando se hace referencia en la hoja dedatos, para el ensamble de los tubos al espejo,debe establecerse el procedimiento de soldadura yprueba de ensamble de acuerdo al código ASMEsección VIII, división 2, artículo F-3.

10.1.2 Todas las placas y forjas deben sermarcadas de acuerdo con el código ASTM - A 20.

10.2 Cabezales.

10.2.1 Los cabezales deben ser fabricados conlos requisitos indicados en el código ASME,sección VIII, división 1.

10.2.1.1 Son aceptables los cabezales y espejosíntegramente recubiertos. El espesor derecubrimiento debe ser de 6.4 mm (1/4 pulg)mínimo después del maquinado, excepto dondedeba permanecer como mínimo a 3.2 mm (1/8 depulg), abajo de la parte inferior de la pareddivisoria o ranuras de la brida después delmaquinado.

El espesor del recubrimiento no debe incluirse enlos cálculos, éste sirve en lugar de la tolerancia ala corrosión. El material del empaque y los taponesdeben ser igual o mejor, que el del cabezal.

10.2.1.2 La construcción con pernos prisionerosno se permite.

10.2.1.3 Los tapones deben ser del tipo shoulder,apropiados para empaques tipo anillo y tenercabeza hexagonal. La cabeza del tapón debeestar fresado para el apropiado asiento delempaque.

10.2.1.4 Las boquillas deben ser, como sigue:

Las caras de las boquillas en el cabezal debenestar en el plano horizontal.

La tolerancia a la corrosión para las boquillas debeser igual a 1.5 veces, la tolerancia a la corrosiónespecificada para cabezales.

Esta tolerancia debe adicionarse al espesorrequerido de la boquilla por código, o al espesormínimo listado abajo, el que sea mayor.

Tamaño de la boquilla Espesor mínimo

Hasta 10.2 cm (4”) 3.2 mm 1/8”

15.2 a 25.4 cm (6” a 10”) 4.7 mm 3/16”

30.48 cm (12”) y mayores 6.4 mm 1/4”

10.2.1.5 El ancho del cabezal, debe ser suficientepara proporcionar que la suma de la áreas de flujosean iguales como mínimo, al 100% del área deflujo en el primer paso de los tubos. En ningúncaso el área de flujo lateral, debe ser menor que elárea de flujo de la(s) boquilla(s).

10.2.1.6 Todas las soldaduras deben ser por arcometálico protegido, arco tungsteno de gas inerte aproceso de arco sumergido.

Proporcionar todas las costuras con soldadura atope de penetración total y cuando sea posibledoble soldadura.

10.2.2 Los cabezales de acero al carbón y debaja aleación, deben ser tratados térmicamentecon un revelado de esfuerzos, después deaplicadas las soldaduras. La dureza máxima desoldadura debe ser de 225 BHN.


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Las soldaduras de sello y de resistencia enuniones tubo espejo, deben ser excluidas deltratamiento térmico.

10.2.3 Las conexiones bridadas y conexionesroscadas, deben protegerse contra cualquier dañodurante el tratamiento térmico.

10.2.4 Las superficies maquinadas paraasentamiento de empaques son terminadas conun acabado de 3µm, después del tratamientotérmico.

El acabado general en espejos y placas de loscabezales es de 6µm.

10.2.5 A el suministro de materiales para todoslos componentes a presión, se le debe estampar elnúmero de serie certificado por el fabricante.

10.2.6 Las perforaciones en los espejos paralos tubos de transferencia, son conforme a loespecificado en la tabla No. 3.

10.2.7 Para la unión tubo - espejo del tipoexpansionado, se proyecta 3 mm el extremo deltubo respecto a la cara del espejo. Se diseñaráncomo mínimo 2 ranuras de 0.4 mm de profundidadpor 3 mm de ancho.

La distancia mínima entre la primer ranura y lacara del espejo, es de 6 mm y la distancia mínimaentre los bordes de las ranuras, es de 6 mm estasranuras deben estar libres de filos y rebabas.

10.2.8 Se aplicará una limpieza con chorro dearena hasta metal blanco, sobre las superficiesexternas de los cabezales de acero al carbón y serecubrirán con una pintura primaria de inorgánicode zinc tipo RP-3 según especificación PEPP.2.411.01 "Sistemas de protección anticorrosiva",la aplicación se debe efectuar después derealizada la prueba hidrostática.

10.2.9 La placa de identificación se debefabricar con lámina de acero inoxidable, ycolocarse en el cabezal de entrada de cada haz detubos, debe tener un espesor mínimo de 1.5 mm.

Tabla 3

DIAMETROS NOMINALES Y TOLERANCIAS DEBARRENOS PARA TUBOS EN ESPEJOS.

DIAMETROEXTERNO DEL

TUBO (mm)

DIAMETRODEL

BARRENO(mm)

TOLERANCIA(mm)

+ 0.0019.05 19.30- 0.10+ 0.0025.4 25.7- 0.10+ 0.0031.75 32.11- 0.15+ 0.0038.10 38.56- 0.18+ 0.0050.80 51.36- 0.18

10.3 Tubos de transferencia.

10.3.1 Temperaturas del fluido de 533 K (500°F)y menores.

10.3.2 Tubería metálica consistente de un tubointerno o cilindro adherido mecánicamente a untubo exterior de aluminio en el cual las aletas hansido formadas por estiramiento por presión en frío.Debe existir una adhesión mecánica completaentre ambos tubos.

10.4 Aletas para tubos de transferencia.

10.4.1 El espesor de la aleta debe tener unavariación permisible de + 0.0508 mm.

10.4.2 Las aletas deben tener una posiciónperpendicular al eje longitudinal del tubo con unavariación permisible de + 5%.

10.4.3 El aletado de los tubos se deben efectuarsin interrupciones.

10.4.4 El número de aletas por unidad delongitud especificada debe tener una variaciónpermisible de + 2%.


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10.4.5 El diámetro exterior de la aletaespecificado, debe tener una variación permisiblede + 0.5%.

10.4.6 La altura de las aletas deben ser de 12.7ó 15.9 mm (1/2 ó 5/8 de pulgada) medidas desdela superficie exterior del tubo.

10.4.7 El espesor mínimo para aletas dealuminio debe ser de 0.36 mm (0.014 pulgadas) yespaciadas de 6 a 11 aletas cada 25.4 mm(pulgada).

10.4.8 Temperatura de fluido de 672 K (750°F)y menores.

10.4.9 Aletas de aluminio enrolladasmecánicamente bajo tensión e incrustadas en unaranura espiral hecha en la superficie exterior deltubo. El espesor de la pared del tubo debemedirse desde el fondo de la ranura, debe seraproximadamente de 0.2 mm (0.008 pulgadas) yno debe extenderse a los extremos de los tubosque se unan al espejo.

10.4.10 Los tubos de aleación deben ser de unapulgada de diámetro exterior y calibre 16 BWGmínimo ó 15 BWG en promedio y deben estar deacuerdo al ASTM A-249, soldados

10.4.11 Los tubos de acero al carbón deben serde una pulgada de diámetro exterior calibre 11BWG promedio ó 12 BWG mínimo y deben estarde acuerdo al ASTM A-214, A-226 soldados deASTM, A-179, A-192 o A-210 grado A1 sincostura.

10.4.12 No deben usarse accesorios de inserciónen los tubos o aumentadores de turbulencia.

10.4.13 Pueden ser tubos en U en servicioslimpios y gas rico en hidrógeno.

10.4.14 Los extremos de los tubos debenproyectarse como mínimo 1.6 mm (1/16 pulg),pero no más de 1/4 de pulg, fuera de la carainterior del espejo.

10.4.15 Los extremos del tubo deben estardesengrasados y libres de toda unión extrañaantes de unirlos al espejo.

10.4.16 Todos los extremos de los tubos debenquedar sin aletas en una longitud igual al espesordel espejo, más 5/8 de pulg hacia el lado interiordel espejo, del lado del aire.

10.5 Soldadura.

10.5.1 La calificación de los procesos desoldadura y soldadores, deben ser los indicadospor el código ASME sección IX.

10.5.2 Todas las soldaduras de cabezalessujetas a presión deben ser de penetracióncompleta.

10.5.3 Todas las boquillas y conexiones llevansoldadura de penetración completa, sobre lasaberturas de los cabezales, los coples, no sedeben proyectar más abajo del espesor de lasplacas de cabezales.

10.5.4 Las soldaduras en las placas de particiónno deben interferir con las perforaciones para lostubos de transferencia de los espejos.

10.6 Galvanizado.

10.6.1 La estructura de haz de tubos, soportesestructurales, columnas, vigas, cámaras de aire,anillo del ventilador, pasillos, escaleras,barandales, soportes del motor y ventilador, mallasprotectoras del ventilador y en general todo elacero estructural, debe galvanizarse de acuerdocon la especificación ASTM A-123.

10.6.2 Los tornillos y tuercas para conexionesestructurales, deben ser galvanizados según laespecificación ASTM A-153, clase C.

10.6.3 Todos los elementos galvanizados debenser cortados, perforados y soldados antes de laaplicación del galvanizado.

11. Inspección.

11.1 Fabricación.

11.1.1 El inspector por parte del contratistadebe tener libre acceso al lugar de trabajo durante


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la fabricación del equipo y el fabricante, le debedar todas las facilidades para ejecutar suinspección.

11.1.2 El fabricante debe notificar conanticipación de cualquier etapa crítica defabricación, para que el inspector puedatrasladarse a presenciar las operaciones.

11.1.3 Las fechas y métodos de inspección,deben ser enviados por el fabricante al contratistapara su aprobación.

12. Pruebas.

12.1 General.

12.1.1 Todas las unidades, incluyendoventiladores y motores eléctricos, debenensamblarse y probarse en los talleres delfabricante antes del embarque, de tal manera queno se requiera prueba alguna después de lainstalación.

12.1.2 Todas las pruebas, se deben hacer enpresencia del cliente y/o su representante.

12.2 Prueba hidrostática.

12.2.1. Las pruebas hidrostáticas, deben serconforme a lo indicado en el Código ASME,sección VIII – División 1.

12.2.2 La prueba hidrostática debe sermantenida como mínimo una hora, con 1.5 vecesla presión de diseño, uilizando agua potable.

12.2.3 La temperatura del fluido para la pruebahidrostática, debe ser de 288 a 293 K (15°C a20 °C).

12.2.4 Para cambiadores de calor enfriados poraire con servicio en corriente de 689.5 KPa (100psia) o mayores de presión parcial de hidrógeno, oque están operando sobre 5171 KPa (750 psi) depresión total, debe proporcionarse pruebas defuga de helio o halógeno.

12.2.5 Introducir una libra de freón 12 por cada10 pies cúbicos de volumen interno y elevar la

presión interna a 689.5 KPa (100 psig) con aire apresión. Para helio, introducir la suficiente cantidadpara elevar la presión a 689.5 KPa (100 psig).

12.2.6 Pruebas para fugas de halógeno o helio,en la parte exterior del cabezal en cada junta detubo y tapón, usando deflectores.

12.3 Radiografiado.

12.3.1 Las soldaduras que no puedenradiografiarse, deben examinarse por el métodode partículas magnéticas o líquidos penetrantes,para detectar fallas.

12.3.2 El método de radiografiado debe estar deacuerdo con el artículo 2, de la Sección V delCódigo ASME y los criterios de aceptación, debencumplir con la Sección VIII, División 1 del mismo.

12.3.3 Si no se especifica el radiografiado total,se debe tomar al menos una radiografía en unpunto de una soldadura longitudinal externa y encada una de las esquinas de los cabezales.

12.3.4 El radiografiado por puntos, debe tener almenos una longitud de 254 mm.

12.4 Prueba de tensionado de aletasempotradas.

12.4.1 La unión del tubo – aleta debe resistiruna fuerza de 9 kg. en 25 mm, de arco en la raízde la aleta.

12.4.2 El lote de tubos que se acepte, debecumplir con los porcentajes de tubos dañados, deacuerdo a la tabla 4.

Tabla 4

Tamaño del loteTamaño de la

muestra %

Porcentajemáximo

permisible detubos dañadosde la muestra.

De 10 a 100 15.0 0.0De 101 a 500 10.0 3.5De 501 a 1,000 7.0 4.0De 1,001 a 3,000 5.0 3.5De 3,001 a 10,000 2.0 3.0


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13. Embarque, Información y Garantía.

13.1 Embarque.

13.1.1 Llenado con nitrógeno.

Cada haz de tubos, debe ser completamentedrenado y limpiado después de cada pruebahidrostática.

13.1.1.1 Todas las boquillas, deben serherméticamente cerradas después del llenado delos cabezales y tubos de transferencia, connitrógeno a una presión de 27.44 KPa (0.28kg/cm2).

13.1.1.2 El haz de tubos debe ser protegido en suparte superior, con una cubierta removible demadera o acero.

13.1.2 Empacado.

Todos los materiales deben estar adecuadamenteempacados y protegidos contra daños durante elembarque, todas las piezas, jaulas, etc., debenincluir número de equipo y nombre del servicio.

13.1.2.1 Miembros estructurales, columnas, vigas,pasillos, barandales, escaleras, etc., deben serempacados en un mismo lote para prevenir dañosy pérdidas.

13.1.2.2 Tornillos, tuercas, roldanas ycomponentes pequeños usados para conexiónentre miembros estructurales, deben serempacados con los miembros estructuralescorrespondientes.

13.1.2.3 Los métodos para empacar deben serremitidos al contratista y a PEP para suaprobación.

13.1.2.4 Todos los componentes del equipo,deben ser revisados y aprobados por el contratistay el cliente antes de ser preparados paraembarque.

13.1.2.5 El empacado del equipo, debe resistircuando menos un año de almacenamiento a laintemperie.

13.1.2.6 Sobre las cajas en que se empaquen loscomponentes del equipo, se debe imprimir elnúmero de la orden de compra, clave del equipo ydestino final del embarque.

13.2 Información.

El fabricante, debe proporcionar en su cotizacióntoda la información requerida en los “CuestionariosTécnico y Comercial” y en los formatos para dichofin, así como apegarse a los instructivos deprocura, anexos a la requisición.

13.3 Garantía.

El fabricante debe garantizar por un año a partir dela fecha de instalación o por un período de dosaños a partir de la fecha de aceptación por PemexExploración y Producción (lo que ocurra primero) ytodo el equipo suministrado bajo ese contratodebe estar libre de defectos en diseño, materialesy mano de obra.

A la entrega, el fabricante debe suministrar aPemex Exploración y Producción, copia de lasgarantías para cada equipo surtido.

Las partes nuevas reemplazables deben sersuministradas e instaladas puntualmente por elfabricante, sin costo adicional. Los documentosdeben mostrar el período durante el cual lagarantía será efectiva.

14. Procedimientos de Cálculo.

14.1 Balance térmico.

Si se conoce el gasto masa del fluido que cedecalor, sus temperaturas de entrada y salida setiene:

Q = WCp∆T Para enfriamiento (1)

Q = W(Hv – HI) Para condensación (2)


24/40


Q = W(hv – HL) Para condensación ysubenfriamiento (3)

Donde:

Q = Calor transferido en BTU/hr.

W = Gasto masa en lb/hr.

Cp = Calor específico del fluido atemperatura promedio en °F.

∆T = Diferencia de temperaturas del fluidocaliente en °F.

Hv = Entalpía del vapor saturado en BTU/lb.

HL = Entalpía del líquido saturado enBTU/lb.

14.2 Seleccionar el valor del coeficiente globalde transferencia de calor apropiado en la Tabla 5.

Ux = Coeficiente global de transferencia decalor para tubos aletados en BTU/hrpies2 °F.

Ub = Coeficiente global de transferencia decalor para tubos lisos en BTU/hr pies2 °F.

14.3 Cálculo de la temperatura de salidadel aire (t2 y LMTD).

Si ∆t = t2 – t1 ∴ t2 = ∆t + t1 (5)

Donde:

∆t = Diferencia de temperaturas del aire en°F.

T1 = Temperatura de entrada del fluidocaliente en °F.

T2 = Temperatura de salida del fluido caliente

en °F.t1 = Temperatura de entrada del aire en °F.

t2 = Temperatura de salida del aire en °F.

Se determina un número de pasos en los tubos ylos valores de (7) y (8) leer el valor del factor decorrección. (F).

Si n = 1 ó 3 F = (Ver figura 2).

n = 2 F = (Ver figura 3).

n = 4 F = 1.0

LMTD = (∆TML) (F) (9)

Donde:

∆TML = Medida logarítmica de diferencia detemperaturas (sin corregir) en °F.

P = Parámetro para encontrar F en fig. 2 y3.

R = Parámetro para encontrar F en fig. 2 y3.

N = Número de pasos en los tubos.

F = Factor de corrección para LMTD.

LMTD = Medida logarítmica de temperaturas(corregida) en °F.

12111.

210t

TTUt

x−

++

+=∆ (4)

TT t T t

LT t

T t

ML

n

=− − −

−−

( ) ( )1 2 2 1

1

2 1

2 (6)

Pt t

T t=

−−

2 1

1 1 (7)

RT T

t t=

−−

1 2

2 1 (8)


25/40


14.4 Calcular el área de transferencia.

Donde:

A = Area de transferencia de calor en pies2.

14.5 Calcular el número de hileras NH detubos. (Ver fig. 6).

14.6 Calcular el área de la unidad.

Donde:

Fa = Area del banco de tubos, necesariapara el arreglo en pies2.

APSF = Area de transferencia de calor porpie2 del área del banco de tubos.

Con el valor del número de hileras ycaracterísticas de tubería leer APSF de tabla 6.

Donde:

Fa = Ancho necesario para el arreglo delbanco en pies.

L = Longitud de los tubos en pies.

14.7 Calcular el número de tubos.

Donde:

Nt = Número de tubos.

APF = Area de transferencia de tuboaletado por pie de longitud de tuboen pie2/pie (ver tabla 6).

Si Nt da un valor fraccionario, aproximarlo a unnúmero entero, múltiplo al número de pasos yrecalcular A real, Fa real.Ancho real y Ux real.

14.8 Cantidad de aire y masa velocidad deaire.

Donde :

Wa = Gasto masa de aire en lb/hr.

Ga = Masa velocidad de aire en lb/hr pie2.

14.9 Coeficiente de película por el lado delaire Con Ga, leer “ha” en la figura 4.

14.10 Calcular la masa velocidad del fluido.

En caso de condensación.

AQ

U LMTDX

= (10)

NT t

UHb

=−1 1

(11)

FaA

APSF= (12)

AnchoFa

L= (13)

NA

APF x Lt = (14)

WQ

ta =0 24. ∆

(15)

GWa

F realaa

= (16)

Gx Wa x n

Nt x Att =144

0 66. (17)

GW x n

L Nt

a= 0 66. (18)


26/40


Donde:

Gt = Masa velocidad del fluido caliente(tubos) en lb/hr pie2.

At = Area del fluido por tubo en pulg2 (vertabla 7).

G = Carga de aire en lb/hr pie lineal.

14.11 Calcular el número de Reynolds,factores de Colburn y de fricción.

Donde:

NR = Número de Reynolds adimensional.

DI = Diámetro interior de la tubería en pulg.

µ = Viscosidad del fluido en lb/hr pie.

Y con NR leer:

JH = Factor de Colburn en figura 5.

f = Factor de fricción en figura 7.

14.12 Coeficientes de película.

Donde:

hi = Coeficiente de película interior del tubo.

hio = Coeficiente de película interior basadaen la superficie exterior del tubo.

DE = Diámetro exterior de tubería en pulg.

k = Conductividad térmica del fluido enBTU/hr pie2 oF/pie.

Φ = Factor de corrección.

14.13 Temperatura de pared y correcciónpor viscosidad.

Determinar µw a la temperatura de pared tw.

Donde:

tw = Temperatura de pared en OF.

tm = Temperatura media del aire OF.

Tm = Temperatura media del fluido OF.

14.14 Coeficientes de película corregidos.

14.15 Caída de presión por el lado de lostubos.

NDIxG

Rt=

µ (19)

hi Jk

DI

C

kH

p=

µ 1 3/

(20)

hio hi DI

DEΦ Φ=

(21)

( )t thio

hio haT tw m m m= +

+−

/

/ /

ΦΦ Φ

(22)

( )Φ = µ µ/.

w0 14

(23)

hihi

x= 11Φ

Φ (24)

hiohio

x= 11Φ

Φ (25)

( )∆Φ

Ptf G Ln

x DESTramo recto

t=

2

522 1010. (26)

( )∆ Pr.

=

4

2

62 5

144

2n

S

V

gx RETORNOS (27)


27/40


Donde:

∆pt = Caída de presión por el lado de lostubos, tramo recto en psi.

∆Pr = Caída de presión en los retornos en psi.

∆PT = Caída de presión total en los tubos enpsi.

S = Gravedad específica del fluido.

V = Velocidad del fluido en los tubos enpies/seg.

g = Aceleración de la gravedad enpies/seg2.

f = Factor de fricción en Fig. 7

14.16 Calcular el coeficiente global limpio yfactor de obstrucción.

(29)

(30)

En caso contrario a las condiciones, modificar Ux

Donde:

Uc = Coeficiente global limpio detransferencia.

ha = Coeficiente de película por el lado delaire en BTU/hr OF pie2.

RD = Factor de obstrucción.

14.17 Coeficiente global de transferencia decalor.

Donde:

AR = Relación de áreas de transferencia detubo aletado a tubo liso. (Se lee en latabla 6).

DE y DI Se leen en la tabla 7.

rdt = Resistencia de las aletas (valor de0.0005 a 0.002. Generalmente es 0.001

rm = Resistencia de la pared metálica deltubo. (Generalmente es despreciable).

Nota: Si Ux calculada es igual a Ux seleccionada(+5%) y la caída de presión del paso 10.15 esaceptable, proseguir con el paso 10.18, de locontrario proceder como se indica a continuación:

a) Tomar un nuevo valor de Ux (se recomiendatomar el calculado) o bien:

b) Ajustar ∆t

∆ ∆ ∆PT Pt= + Pr (28)

El valor deV

gx se lee en la figura

2

2

62 5

1448

.

Uhio x ha

hio hacondicion U U realc c x=

+>

RU U real

U U realcondicion RD

c x

c xD=

−< 0 01.

A

Ai

AR DE

DI= (31)

I

U

I

hi

A

Aix

=

+

+ +rdt

A

Airm

I

ha

(32)

UxU U real

x x

=+2

2 (33)


28/40


Aumentar ∆t si Ux2 calculado <Ux real.

Disminuir ∆t si Ux2 calculado >Ux real.

c) Modificar si es necesario n o L.

14.18 Area mínima para ventiladores ydiámetro de ventiladores.

Suponer el número de ventiladores "2 comomínimo".

Donde:

AV = Area necesaria para los ventiladores enpies2.

NV = Número de ventiladores.

DV = Diámetro de ventiladores en pies.Aproximar DV al comercial.

14.19 Caída de presión estática del aire.

Donde:

∆Pe = Caída de presión estática del aire enpulg de H2O.

FP = Factor de Fricción del lado del aire(leer figura 9 con Ga).

Dr = Relación de densidad del aire (leerfigura 10 con tm y altitud del lugar).

14.20 Volumen actual de aire.

Donde:

(ACFM)T = Desplazamiento volumétricoactual de aire total en pies3/min.

(ACFM) = Desplazamiento volumétricoactual de aire por ventilador enpies3/min.

14.21 Caída de presión total por el lado delaire.

(40)

Donde:

∆PTA = Caída de presión total por lado deaire en pulg de H2O.

AVFa real x

NVtiro forzado=

0 4. (34)

AVFa real x

NVtiro inducido=

0 3. (35)

DVAV

=0 785.

(36)

∆PeFP NH

Dr= (37)

( )ACFMWa

DrT =0 222.

(38)

( ) ( )ACFMACFM

NVPor ventiladorT= (39)

( ) ( )∆ ∆P PeACFM

DVDrTA = +

4000 0785 2

2

.


29/40


Tabla 5

Coeficientes Globales De Transferencia De CalorTípicos Para Soloaires

Servicio9 Aletas de

12.7 mm (1/2pulg) de altura

10 Aletas de15.8 mm (5/8

pulg) dealtura

Ub Ux Ub UxAgua y solucionescon aguaAgua paraenfriamiento 110 7.5 130 6.1Agua de proceso 95 6.5 110 5.2Agua Etilglicol 50-50 90 6.2 105 4.9

Enfriamiento dehidrocarburos líquidosA Tm 0.2 cp 85 5.9 100 4.7

0.5 cp 75 5.2 90 4.21.0 cp 65 4.5 75 3.52.5 cp 45 3.1 55 2.64.0 cp 30 2.1 35 1.66.0 cp 20 1.4 25 1.210.0 cp 10 0.7 13 0.6

Enfriamiento dehidrocarburos gaseosos.0.345 MPa 50 psig 30 2.1 35 1.60.894 MPa 100 psig 35 2.4 40 1.92.068 MPa 300 psig 45 3.1 55 2.63.447 MPa 500 psig 55 3.8 65 3.05.171 MPa 750 psig 65 4.5 75 3.56.8948 MPa 1000 psig 75 5.2 90 4.2

Enfriamiento degas de combustión.

Para este emplear la mitad delos valores para enfriamientode hidrocarburos gaseosos.

Condensación de vapor(Patm. y mayores).

Servicio9 Aletas de

12.7 mm (1/2pulg) de altura

10 Aletas de15.8 mm (5/8pulg) de altura

Ub Ux Ub UxVapor puro 125 8.6 145 6.8Vapor con nocondensable 60 4.1 70 3.3

Tabla 5

Coeficientes Globales De Transferencia De CalorTípicos Para Soloaires

(Continuación)

Condensadores dehidrocarburos

Temp. K (°F)255 0° 85 5.9 100 4.7261 10° 80 5.5 95 4.4269 25° 75 5.2 90 4.2289 60° 65 4.5 75 3.5 100 y mayor 60 4.1 70 3.3

OtroscondensadoresAmoniaco 110 7.6 130 6.1Freón 12 65 4.5 75 3.5

14.22 Potencia de ventilador y delaccionador.

Donde:

(HP)V = Potencia requerida del ventilador.

(HP)A = Potencia requerida del accionador.

( )HPACFM x P

xV

TA=

∆

6370 0 70. (41)

( ) ( )HP HP xA V= 12. (42)


30/40


Tabla 6

Datos De Tubos Aletados De 25.4 mm (1 Pulg).

9 Aletas/ Pulgaltura de aletas

(½ pulg)

10 Aletas/ Pulgaltura de aletas

(5/8 pulg)

APF PIE2 PIE 3.80 5.58AR 14.50 21.4

Pitch triangularpulg

50 mm(2)

57 mm(2 ¼)

57 mm(2 ¼)

64 mm(2 ½)

APSF (3 hileras) 64.8 60.6 89.1 80.4 (4 hileras) 91.2 80.8 118.8 107.2 (5 hileras) 114.0 101.0 148.5 134.0 (6 hileras) 136.8 121.2 178.2 160.8

Tabla 7Datos De Tubos Para Intercambiadores

De Calor (Pulg).

DIAMETRO DETUBO DE PULG BWG mm

ESPESOR DELA PARED

PULG.mm DI. PULG mm2

AT. AREA DEFLUJO PORTUBO PULG2

½ 12 2.77 0.109 7.16 0.282 40.32 0.062514 2.11 0.083 8.48 0.334 56.52 0.087616 1.65 0.065 9.40 0.370 69.42 0.107618 0.48 0.019 10.21 0.402 81.93 0.12720 0.89 0.035 10.92 0.430 93.55 0.145

3/4 10 3.40 0.134 12.24 0.482 117.42 0.18211 3.05 0.120 12.95 0.510 131.61 0.20412 2.77 0.109 13.51 0.532 143.87 0.22313 2.41 0.095 14.22 0.560 159.35 0.24714 2.11 0.083 14.83 0.584 172.90 0.26815 1.83 0.072 15.39 0.606 186.45 0.28916 1.65 0.065 15.75 0.620 194.84 0.30217 1.47 0.058 16.10 0.634 202.58 0.31418 1.24 0.049 16.56 0.652 215.48 0.334


31/40


Tabla 7

Datos De Tubos Para IntercambiadoresDe Calor (Pulg).(Continuación)

DIAMETRO DETUBO DE PULG BWG mm

ESPESOR DELA PARED

PULG.mm DI. PULG mm2

AT. AREA DEFLUJO PORTUBO PULG2

1 8 4.19 0.165 17.02 0.670 229.03 0.3559 3.76 0.148 17.88 0.704 250.97 0.38910 3.40 0.134 18.59 0.732 271.61 0.42111 3.05 0.120 19.30 0.760 293.55 0.45512 2.77 0.109 19.86 0.782 309.03 0.47913 2.41 0.095 20.57 0.810 332.26 0.51514 2.11 0.083 21.18 0.834 352.26 0.54615 1.83 0.072 21.74 0.856 371.61 0.57616 1.65 0.065 22.01 0.870 383.23 0.59417 1.47 0.058 22.45 0.884 395.48 0.61318 1.24 0.049 22.91 0.902 412.26 0.639

1 ¼ 8 4.19 0.165 23.37 0.920 429.03 0.6659 3.76 0.148 24.23 0.954 460.64 0.71410 3.40 0.134 24.94 0.982 488.39 0.75711 3.05 0.120 25.65 1.010 516.13 0.80012 2.77 0.109 26.16 1.030 539.35 0.83613 2.41 0.095 26.92 1.060 570.32 0.88414 2.11 0.083 27.43 1.080 595.48 0.92315 1.83 0.072 28.19 1.110 619.35 0.96016 1.65 0.065 28.45 1.120 635.48 0.98517 1.47 0.058 28.70 1.130 651.61 1.01018 1.24 0.049 29.21 1.150 670.96 1.040

1 ½ 8 4.19 0.165 29.72 1.17 693.55 1.0759 3.76 0.148 30.48 1.20 735.48 1.14010 3.40 0.134 31.24 1.23 767.74 1.190

1 ½ 11 3.05 0.120 32.00 1.26 806.45 1.25012 2.77 0.109 32.51 1.28 832.26 1.29013 2.41 0.095 33.27 1.31 870.97 1.35014 2.11 0.083 33.78 1.33 903.22 1.40015 1.83 0.072 34.54 1.36 929.03 1.44016 1.65 0.065 34.80 1.37 948.39 1.47017 1.47 0.058 35.05 1.38 967.74 1.50018 1.24 0.049 25.56 1.40 993.55 1.540


32/40


15. Bibliografía.

15.1 AWS “American Welding Society”.

AWS D1. 1 Rev. 1-76 Código para soldaduraestructural.

15.2 AISC “American Institute SteelConstruction”.

Especificación para el diseño, fabricación yerección de acero estructural para construcción.

15.3 ANSI “American National StandardInstitute”.

B.16.1 Tubería de acero al carbón.B.16.5 Bridas de acero y accesorios bridados.B.1.1 Cuerdas unificadas para tornillos.

15.4 AGMA “American GearsManufacturers Association”.

15.5 API “American Petroleum Institute”.

661 Norma para cambiadores de calor enfriadospor aire para servicios generales de refinación.

“American Petroleum Institute”. “RP 520 Designand installation of pressure – Relieving systems inrefineries”.

15.6 ASME “American Society of MechanicalEngineers”.

Código de calderas y recipientes a presión.

Sección II Especificación de materiales.

Parte A Materiales Ferrosos.

Parte B Materiales no ferrosos.

Sección V pruebas no destructivas.

Sección VIII Recipientes a presión – división I.

Sección IX Calificación de procedimientos desoldadura y soldadores.

15.7 AHMSA “Especificaciones de AltosHornos de México, S. A.”

Manual de construcción de acero.

15.8 Libros técnicos.

“Air Cooling in chemical plants” P. T. Mathews.

“Rating Methods for selection of air cooled heatexchangers” E. M. Cook.

“Comparissons of equipment for removing heatfrom process streams" E. M. Cook.

Operating problems of air cooled units and airwater combinations” E. M. Cook.

16. Notas.

De acuerdo a las indicaciones de la Secretaría deComercio y Fomento Industrial se deberá utilizar elSistema General de Unidades de Medida sobrecualquier otro.

Norma Oficial Mexicana NOM 008 SCFI 1993.

Equivalencias a utilizar en esta especificaciónsegún el Sistema General de Unidades:

1 mm = 0.03937 pulgadas

1 cm = 0.3937 pulgadas

1 m = 3.289 pies

1 kg = 2.202 Lb

1 KPa = 0.0102Kg

cm2

1 Kpa = 0.145libras

pulgadas2

KPa = Kilo Pascal

°C =°F - 32

1.8

K = °C + 273


33/40

CAMBIADORES DE CALOR ENFRIADOS POR AIRE.

DIAMETROINT. DE TUBO5 6 7 8 9 10

DIAMETRO

INT. DE TUBO

5 6 7 8 9 10

DEN

SIDA

D DE

L FL

UID

O lb

/ft3

.01

.02

.03

.04

.1.2

.3.4

.51.

02.

03.

04.

05.

010

2030

0.4

0.6

1.0

1.2

GRAV

EDAD

ES

PECI

FICA

Fig. No. 1 CAIDA DE PRESION PARA FLUIDOS FLUYENDO DENTRO DE LOS TUBOS

1000

100

10

1.0 1.0 10 100 1000

10

1.0

0.10

0.01

v

FLUJO MASICO, lb/seg - ft2


34/40


0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

R = 8.0 6.0 5.0 4.0 3.02.5 2.0 1.75

1.51.2

1.00.8

0.6

0.4

0.2

FA

CT

OR

DE

CO

RR

EC

CIO

N,

F

FACTOR DE CORRECCION PARA 1 ó 3 PASOS EN LOS TUBOSFig. 2


35/40


R=10.07.0

5.04.0

3.0 2.52.0 1.75 1.5 1.25 1.

0 0.8 0.6 0.

4

0.2

FA

CT

OR

D

E

CO

RR

EC

CIO

N,

F

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.50 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

12

21

tt

TTR

−−

=11

12

tT

ttP

−−

=

FACTOR CORRECCION PARA DOS PASOS EN LOS TUBOS, PFig. 3


36/40


11

10

9

8

7

6

51,000 2,000 3,000 4,000

MASA VELOCIDAD DEL AIRE Ga, lb / pie2 hr.

COEFICIENTE DE PELICULAPOR LADO DEL AIRE

Fig. 4

BT

U

Hc.

H

r, °

F pi

e2

10 20 30 40506080100 200 3 4 5 6 8 1000 2 3 4 5 6 7 810,000 2 3 4 5 6 8100,0002 3 4 5 6 7 81000,0001 000

800

600

500

400

300

200

100

80

50

40

30

20

10

8

6

5

4

3

2

110 20 30 40506080100 200 3 4 5 6 8 1000 2 3 4 5 6 7 810,000 2 3 4 5 6 8100,0002 3 4 5 6 7 81000,000

800

600

500

400

300

200

100

80

50

40

30

20

10

8

6

5

4

3

2

1

NUMERO DE REYNOLDS, NR

VALORES DE JHFig. 5


37/40


12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

0 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

NU

ME

RO

D

E

HIL

ER

AS

(

NH

)

Ub

tT 11 −

NUMERO DE HILERAS DE TUBOSFig. 6


38/40


0.010.0080.00080.0050.0040.003

0.002

0.0010.00080.00060.00050.00040.0003

0.0002

0.00010.000080.000060.000050.000040.00003

0.00002

0.00001

FA

CT

OR

DE

FR

ICC

ION

f, p

ies

2 / p

ulg.

2

NUMERO DE REYNOLDS, NR.

TUBOS DE INTERCAMBIADOR

TUBERIA COMERCIAL

10 20 30 40 5060 80 100 2 3 4 5 6 7 8 1000 2 3 4 5 6 7 8 10,000 2 3 4 5 6 7 8100,000 2 3 4 5 6 78 1,000,000

FACTORES DE FRICCIONFig. 7


39/40


1.00.80.60.50.40.3

0.2

0.10.080.060.050.040.03

0.02

0.010.0080.0060.0050.0040.0030.002

0.001

10,000 2 3 4 5 6 78100,000 2 3 4 5 67 81,000,000 2 3 4 5 6 7 8 9

V2

625

2g

1

44(

)

MASA VELOCIDAD DEL FLUIDO Gt, lb / hr pie2

PERDIDA DE PRESION POR RETORNOLADO DE TUBOS

Fig. 8

0.20

0.15

0.10

0.09

0.08

0.07

0.06

0.05

0.04

0.03

1,000 2,000 3,000 4,000

FA

CT

OR

F

P

Fig. 9 MASA VELOCIDAD DEL AIREGa, lb / hr pie2.

FACTOR DE CAIDA DEPRESION ESTATICA DEL AIRE


40/40


600

550

500

450

400

350

300

250

200

150

100

30

0

-30

-1000.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

ALT

ITU

D, P

IES

8,000

7,0006,000

5,0004,0003,0002,000

1,0000

TE

MP

ER

AT

UR

A, °

F

RELACION DE DENSIDAD, Dr

RELACION DE DENSIDAD DEL AIREFig. 10

p.2.0444.02

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