80974941 Criterios de Diseno de Tuberias

Minera Yanacocha SRL Especificación de Proyecto 000.250.50001 Proyecto Yanacocha GSA Fecha 16 Mar 2005 Contrato 53229802 Página 1 de 30

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CRITERIOS DE DISEÑO DE TUBERÍAS

000.250.50001a01_0.doc Tuberías

Índice

Sección

1.0 GENERALIDADES ......................................................................................................................................2

2.0 PRODUCTOS................................................................................................................................................4

3.0 PAUTAS PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE TUBERÍAS.............................................................24

4.0 EJECUCIÓN ...............................................................................................................................................28

5.0 ANEXOS ......................................................................................................................................................30


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1.0 GENERALIDADES

1.1 Resumen

A. Alcance

Los Criterios de Diseño de Tuberías establecen las normas y prácticas de ingeniería a seguir en la ejecución del diseño de sistemas de tuberías de presión sobre el nivel de terreno, dimensionamiento de tuberías, disposición de equipos, trazado de tuberías, prácticas de dibujo y documentación de tuberías, y están destinados a servir como pauta para el diseño de los sistemas de tuberías del Proyecto Yanacocha (exceptuando la gasfitería dentro de los edificios).

B. Especificaciones Relacionadas

Estos Criterios de Diseño de Tuberías estarán coordinados con las siguientes especificaciones:

• 000.250.50003: Especificación de Materiales de Tuberías

• 000.285.86110: Aislamiento Térmico

Coordinar el Trabajo que aquí se describe con el que se describe en las especificaciones arriba indicadas, así como también con los Estándares del Proyecto.

1.2 Códigos y Estándares

Las publicaciones a que se hace referencia más abajo forman parte de esta especificación. A menos que se indique lo contrario, cada publicación corresponde a la última revisión y suplemento en vigencia durante la ejecución del proyecto. Excepto por las modificaciones efectuadas de acuerdo con los requisitos que aquí se especifican o los detalles de los planos, todo el Trabajo que aquí se incluye se ajustará a las disposiciones aplicables de las siguientes publicaciones:

A. Código ASME / ANSI (American Society of Mechanical Engineers / American National Standards Institute) para Tuberías de Presión, B31.3: Tuberías de Proceso.

¡Nota! Los límites para las tuberías cubiertas por códigos que no sean los de ASME/ANSI B31.3 se indicarán en los P&ID (diagramas de tuberías e instrumentación). Esta especificación puede ser usada con otras secciones del Código ASME/ANSI B31 y la Sección 1 del Código ASME, cuando corresponda.


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B. ANSI American National Standards Institute

C. ASME American Society of Mechanical Engineers

D. API American Petroleum Institute

E. MSS Manufacturers Standardization Society of the Valve and Fittings Industry

F. ASTM American Society for Testing and Materials

G. AWS American Welding Society

H. AWWA American Water Works Association

I. HIS Hydraulic Institute Standard

J. MSHA Mining Safety and Health Administration

K. NFPA National Fire Protection Association

L. OSHA Occupational Safety and Health Administration

M. PFI Pipe Fabrication Institute

N. PPI Plastic Pipe Institute

O. RNC Reglamento Nacional de Construcciones

1.3 Aseguramiento de Calidad

A. Las pautas y métodos de diseño del departamento aprobados se usarán en conjunto con los requisitos del proyecto para alcanzar el nivel de calidad deseado.

B. Los ingenieros de tuberías y los supervisores de diseño de tuberías del proyecto monitorearán, revisarán y controlarán las actividades de diseño y planificación del personal asignado al proyecto, para asegurar que se observen los códigos, prácticas y especificaciones aplicables para que se cumplan las metas de calidad del proyecto.

C. Los criterios de calidad deberán revisarse constantemente durante la actividad de planificación del diseño.


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2.0 PRODUCTOS

2.1 Materiales

A. Los materiales de tuberías deberán estar de acuerdo a la Especificación 000.250.50003; se deberá anotar cualquier desviación en los planos de tuberías.

B. En los casos en que exista la posibilidad de presencia de cianuro o soluciones de cianuro, no se usarán aleaciones de cobre, aluminio, latón ni bronce.

C. Todos los sistemas de tuberías a campo traviesa enterradas para los sistemas de agua fresca, aguas tratadas y agua contra incendio se diseñarán de preferencia con HDPE.

D. Para toda la succión de bombas y colectores de descarga se usará tubería metálica. Las tuberías de HDPE se usarán para soluciones de proceso, en aquellos casos donde ninguna limitación de temperatura, presión, soportes o consideraciones de seguridad excluyan su uso. Las tuberías y accesorios de CPVC y PVC usados para servicio a la intemperie serán pintados con una pintura látex con base de agua para exteriores, fuertemente pigmentada.

E. Utilizar bridas de cara plana solamente contra equipos y válvulas de caras planas de hierro fundido.

F. A menos que se indique lo contrario, los dispositivos sujetadores de las válvulas serán suministrados por el cliente.

G. El tamaño mínimo de las tuberías será de 1/2 pulgada, excepto las conexiones a equipos.

H. Excepto para conexiones a equipos, no usar tamaños de tuberías de 1-1/4 pulgada, 2-1/2 pulgadas, 3-1/2 pulgadas y 5 pulgadas.

2.2 Diseño General

A. Basar la relación entre unidades, ubicación de equipos y rutas de tuberías en aspectos económicos, requisitos de seguridad, facilidad de mantenimiento, operación y construcción. El alineamiento de los equipos y las rutas de tuberías deberán mostrar un aspecto organizado.

B. Las tuberías serán dispuestas de manera ordenada y trazadas tan directamente como sea posible, de preferencia en bancos o pasos de tuberías establecidos. A menos que se especifique lo contrario, las tuberías de 2 pulgadas o inferiores serán trazadas en terreno.

C. Las líneas de soluciones de procesos deberán ir de preferencia sobre el nivel de terreno. Las tuberías de soluciones que van en zanjas abiertas revestidas descansarán sobre durmientes de sacos de arena de HDPE en los canales de las soluciones de modo de evitar daño a los revestimientos. Las zanjas serán diseñadas de manera tal que drenarán automáticamente a alguna piscina de procesos o canal de procesos revestido. Cuando no es posible que las tuberías vayan sobre el terreno (como en el caso de cruces de caminos, obstáculos, etc.) se aplicarán criterios de doble contención por medio de una tubería secundaria. Esta contención secundaria será diseñada para resistir cualquier carga relacionada con el terreno.


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D. A menos que lo apruebe el Cliente, ninguna tubería de proceso irá por debajo de los pisos de concreto de ninguna instalación de procesos.

E. Las tuberías de soluciones en tramos largos no deberán ser inferiores a 2”.

F. Las líneas principales normalmente serán llevadas en pasos de tuberías en altura. En ciertos casos pueden ser enterradas, siempre que estén protegidas adecuadamente. Las líneas que se deben pasar debajo del terreno nivelado y deben ser inspeccionadas o reemplazadas periódicamente, deberán identificarse en los P&ID; colocar estas líneas en zanjas de concreto cubiertas o dentro de contenedores de tuberías. El agua de enfriamiento se puede trazar sobre nivel de terreno o enterradas, basándose en aspectos económicos. El agua para uso doméstico o potable se deberá trazar preferentemente enterrada. Los espaciamientos de los soportes de tuberías deberán ser maximizados usando los límites de los tramos de tuberías y la integridad estructural.

G. A menos que lo requiera el cliente o debido a consideraciones de proceso, no se deberá contemplar espacio para futuros equipos, tuberías o unidades. Este requerimiento se indicará en el plano de disposición general y en los P&ID.

H. Evitar los extremos cerrados, especialmente para tuberías donde los sólidos o líquidos pueden congelarse o formar una condensación corrosiva. En estos casos los P&ID incluirán aperturas de drenaje.

I. La ubicación y espaciamientos de los tanques de almacenamiento ubicados fuera de obra y los requerimientos de diques deberán estar de acuerdo a los reglamentos peruanos (RNC / DGH, División General de Hidrocarburos), y a los reglamentos de NFPA y OSHA, cuando corresponda. Los espaciamientos pueden aumentarse según los requerimientos de construcción.

J. Agrupar los equipos, bombas e intercambiadores ubicados fuera de obra de modo de permitir un trazado económico de las tuberías. Ubicar estos equipos fuera de las áreas de almacenamiento protegidas con diques, excepto donde los P&ID indiquen lo contrario.

K. La disposición de equipos de la planta deberá utilizar estructuras comunes para equipos, recipientes y bombas. Como regla, la instalación de equipos individuales no requerirá una estructura.

L. El espaciamiento y trazado de las tuberías deberá ser tal que las líneas que se expanden / contraen (incluyendo el aislamiento) no choquen con las líneas, estructuras, instrumentos y equipos eléctricos adyacentes durante el calentamiento y enfriamiento.

M. Al diseñar líneas que llevan ácidos u otros líquidos peligrosos se debe tomar precauciones para minimizar el riesgo de que salpiquen al personal en el caso de una fuga. Las juntas bridadas se deberán minimizarán y se proveerán cubiertas para contener las fugas. Estas líneas deberán estar ubicadas en el nivel inferior de los soportes de tuberías para minimizar el riesgo de fugas sobre otras tuberías y bandejas de cables.

N. En los sistemas de aire, las derivaciones se harán desde la parte superior de la tubería principal y las líneas de alimentación desde la parte superior de las derivaciones. La tubería principal y las


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derivaciones se deberán diseñar con pendiente hacia los puntos bajasen lo posible, los cuales serán drenados con trampas de humedad automáticas.

O. En los sistemas de agua, se deberán evitar hacer derivaciones desde la parte inferior de las tuberías principales y tomar las alimentaciones desde la parte inferior de las derivaciones.

P. Se desarrollará un análisis de oscilaciones transitorias cuando exista la probabilidad de que se produzca un golpe de ariete. Para reducir este efecto se considerará la instalación de accesorios especiales en las tuberías (válvulas de alivio, válvulas de retención de cierre retardado, válvulas de anticipación de onda, etc.).

2.3 Requerimientos de Diseño

A. Bombas

1. Ubicar las bombas cerca de los equipos de los cuales succionan. Normalmente, ubicar las bombas inmediatamente al lado de los soportes de las tuberías.

2. Diseñar las tuberías de modo de dejar espacio libre para el retiro de una bomba o su accionamiento. Similarmente, en las bombas de succión en el extremo, las tuberías deberán permitir el retiro de la tapa de succión y el impulsor de la bomba mientras las válvulas de succión y descarga están en su lugar.

3. Disponga las líneas de succión de manera de minimizar las piezas en S. Estas líneas deberán ser cortas y tan directas como sea posible, y deberán reducirse del equipo hacia la bomba. Las líneas de succión trazadas sobre pasos de durmientes pueden subir hasta la elevación de la boquilla de succión de la bomba, sujeto a la aprobación de Ingeniería de Fluor.

4. En las succiones de las bombas se instalarán reductores excéntricos como sigue:

a. Lado plano hacia arriba – (Flat on top, FOT) para soluciones acuosas.

b. Lado plano hacia abajo – (Flat on bottom, FOB) para pulpas.

5. Orientar los volantes de maniobra o palancas de las válvulas de modo que no interfieran con el mantenimiento de la bomba o el retiro del motor. Los volantes de maniobra o palancas de las válvulas deberán poder hacerse funcionar con facilidad desde el terreno nivelado.

6. Se deberán tomar medidas para que un montacargas, una grúa móvil o una grúa con plataforma tengan acceso a las bombas horizontales pequeñas. Para prestar servicio a las bombas horizontales y verticales de gran tamaño que no son accesibles para equipos móviles externos se usarán tecles aéreos o grúas. Las tuberías deberán trazarse de modo de proporcionar el mejor servicio y acceso a las bombas. Si esto resultara difícil debido a


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la disposición del área, se incluirán carretes de tuberías removibles para proporcionar acceso.

7. Las bombas ubicadas en las proximidades de grandes tanques deberán tener la suficiente flexibilidad en las tuberías para permitir la dilatación térmica y el asentamiento de los tanques por medio de juntas de dilatación ubicadas en la succión de la bomba. La aplicación de dispositivos flexibles en el lado de descarga de la bomba se analizarán para cada caso en particular. Además se contemplarán coladores de aspiración para la puesta en marcha donde corresponda.

8. A menos que se especifique de otra forma, en todas las bombas centrífugas se deberá instalar una válvula de retención en la línea de descarga entre la bomba y la válvula de cierre.

9. En las tuberías conectadas a las bombas se deberán proporcionar soportes y sujeciones adecuadas, de modo que las reacciones excesivas de las tuberías no sean transmitidas a las boquillas o carcasas de las bombas.

10. Donde la tubería deba ser sustentada desde el terreno nivelado, se deberán proporcionar soportes de tubería ajustables. Los carretes de mantenimiento removibles no deberán tener soportes, pero toda la demás tubería deberá estar diseñada de modo de no intervenir los soportes durante el mantenimiento de las bombas.

B. Tanques de Almacenamiento

1. Se deberá proveer válvulas de corte en las boquillas de los tanques.

2. Se deberá proporcionar flexibilidad adecuada en las tuberías de conexión de modo que las boquillas y válvulas de los tanques no se sobrecarguen cuando se produzca un asentamiento de los tanques.

3. No se deberán instalar líneas de rebose abiertas en los tanques que contengan líquidos inflamables.

4. Las tuberías que pasan a través de muros contrafuego de hormigón serán instaladas a través de mangas u otros insertos controlados en el muro.

5. Las tuberías de alimentación de los tanques a las bombas serán dispuestas en forma tal que las líneas no quedarán a una elevación mayor que la boquilla del tanque.

6. Los tanques que contengan cianuro, soluciones de cianuro, agua ácida u otras substancias peligrosas o contaminantes deberán ser instalados en áreas confinadas. Las tuberías deberán drenar automáticamente a los tanques de almacenamiento cuando sea posible.

C. Recipientes y Columnas

1. Donde sea posible, ubicar las tuberías en columnas radialmente alrededor de éstas en el lado del paso de la tubería; ubicar los agujeros de hombre y las plataformas en el lado de


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acceso. Los agujeros de hombre deberían estar en, o alrededor de una línea central común, para hacer uso de un dispositivo de levante o pescante común.

2. Contemplar plataformas en los agujeros de hombre por sobre una elevación de la línea central de 4.5 m desde el punto alto de la superficie terminada. La distancia máxima para tramos de escaleras y espacio entre plataformas contiguas deberá ser de 6 m.

3. Posicionar las plataformas de modo que la línea central del agujero de hombre esté a no menos de 600 mm por sobre la plataforma, con 750 mm de preferencia. El fondo de la entrada del agujero de hombre no deberá estar a más de 1070 mm por encima de la plataforma.

4. Donde sea práctico y económico, contemplar plataformas combinadas, en disposiciones de torres múltiples con elevaciones de pasillos para circulación de personal comunes.

5. Contemplar pescantes para los recipientes para la manipulación de ítems tales como elementos internos y válvulas de alivio en los recipientes que excedan una altura de 9 m por sobre el punto más alto de la superficie terminada, y en recipientes a los que no se pueda tener acceso por medio de grúas móviles. Orientar los pescantes para permitir el descenso de los accesorios en el área de acceso.

6. Donde sea posible, orientar los instrumentos para medir niveles en el lado hacia el paso de la tubería.

7. El apilamiento de dos o más recipientes verticales deberá ser analizado. Este análisis considerará las condiciones del proceso (productos, temperaturas, presiones), limitaciones de altura vertical y disposición de tuberías considerando las ventajas económicas. El apilamiento de recipientes requiere la aceptación del Departamento de Ingeniería de Procesos y Recipientes.

D. Equipos Expuestos al Fuego

1. De ser práctico, ubicar los equipos expuestos al fuego de modo que los gases inflamables de hidrocarburos y otras áreas de procesamiento no puedan ser llevados por el viento a las llamas abiertas.

2. Ubicar las válvulas de cierre de los gases combustibles a una distancia de por lo menos 15 m horizontalmente de los calentadores que protegen.

3. Válvulas de Quemadores

a. Hornos de Alimentación Inferior: Válvulas de combinación para alimentación de petróleo y gas deberá ser operable desde la plataforma de la puerta de observación de los quemadores. Para aquellos alimentados con gas solamente, las válvulas deberán estar ubicadas cerca del quemador y deberán ser operables desde la plataforma.


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b. Hornos de Alimentación Lateral: Ubicar las válvulas de alimentación de modo que puedan operarse mientras la llama se ve desde la puerta de observación. .

4. Para determinar la altura de las chimeneas de calentadores se hará un estudio individual para cada caso.

5. Los requerimientos de acceso y de plataformas deberán estar de acuerdo a las recomendaciones de los proveedores.

6. Las puertas de alivio de presión y las puertas de acceso de tubos deberán estar libres de obstrucciones. Orientar las puertas de alivio de presión de manera de evitar soplos a equipos adyacentes.

E. Intercambiadores

1. Agrupar los intercambiadores siempre que sea posible.

2. Limitar el apilamiento de los intercambiadores de tubo y coraza a cuatro de alto en un servicio similar; sin embargo, el intercambiador superior no deberá exceder una elevación de la línea central de 5 m por sobre el punto alto de la superficie terminada, a menos que vaya montado en una estructura.

3. Mantener el extremo del canal y las tapas de la coraza de tubos libres de obstrucciones tales como tuberías y miembros estructurales, de modo de permitir el desempernado de las bridas de los intercambiadores y la remoción de cabezales y haces de tubos.

4. Ubicar los recalentadores tan cerca como sea posible de los equipos a los que prestan servicios.

5. Normalmente, ubicar los enfriadores de aire por sobre los recorridos de tuberías.

F. Compresores Alternativos

1. Las líneas de succión y descarga que están sujetas a vibración (mecánica y acústica) normalmente deberán ser trazadas en el piso y se sujetarán en puntos establecidos mediante un análisis del sistema.

2. El acceso y mantenimiento de elementos de gran tamaño como cilindros, rotores de motor y remoción de pistones se deberán efectuar mediante equipos móviles.

3. Limpiar las líneas de succión internamente de acuerdo con la Especificación 000.285.50028. El alcance de la limpieza se deberá indicar en los P&ID.

4. Los compresores alternativos horizontales de línea recta deberán tener acceso a las válvulas de los cilindros. El acceso deberá ser desde el piso o desde una plataforma, si se requiere.


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5. Dependiendo del tamaño de la unidad y la altura de instalación, los compresores alternativos accionados por motor de gas y opuestos a la horizontal (horizontal-opposed) podrán requerir plataformas completas en el nivel de operación.

6. El dimensionamiento, la ruta, los soportes y restricciones de las tuberías de succión y descarga deberán estar sujetos a revisión por medio de un estudio computacional.

G. Compresores Centrífugos

1. Las líneas de succión y descarga superiores o bien deberán trazarse para proporcionar espacio libre para los requerimientos de mantenimiento de la parte superior, o deberán estar formadas por piezas de carretes removibles.

2. Ubicar las consolas de aceite lubricante y de sello adyacentes a y tan cerca como sea posible del compresor. Las líneas de retorno del aceite desde el compresor y el motor deberán tener una pendiente mínimo de 50 mm por metro hacia la conexión de entrada de las trampas de sello, los tanques de desgasificación y el depósito de aceite. Revisar la disposición de los equipos en cuanto a acceso y operación.

3. Canalice el depósito, el cojinete del compresor y los orificios de ventilación del aceite de sello a una ubicación segura a una distancia de por lo menos 1.8 m por sobre el nivel de la cabeza del operador.

4. Las partes pesadas tales como la carcasa superior o interior y el rotor deberán ser accesibles para los equipos móviles.

5. Soportar las tuberías de modo de minimizar la carga propia sobre las boquillas de los compresores; la carga deberá estar dentro de la tolerancia recomendada por la norma API-617.

6. Limpiar las líneas de succión internamente de acuerdo con la Especificación 000.285.50028. El alcance de la limpieza se indicará en los P&ID.

7. Los compresores centrífugos deberán tener una plataforma completa en el nivel operacional.

H. Instrumentos en Línea

1. Se deberá tener acceso a las válvulas de control desde el nivel de operación o desde las plataformas. Se harán todos los esfuerzos para asegurarse de que estén ubicadas al alcance de la vista de los instrumentos e indicadores que muestran las variables que ellas controlan. A menos que se especifique en otra forma, las válvulas de control estarán provistas con válvulas de bloqueo y by-passes con válvulas manuales. Donde se usan válvulas de bloqueo de mariposa en conjunto con válvulas moduladoras de mariposa, las válvulas de bloqueo deberán ser instaladas con una orientación de 90° con respecto a la válvula de control. Se permitirán excepciones a esto en los casos en que no sea posible debido a los grandes tamaños de las tuberías o a las limitaciones de espacio.


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2. Medidores de flujo magnéticos y elementos de densidad deberán ser instalados en los tramos de tuberías verticales con flujo hacia arriba o en tramos horizontales que suben después del elemento de flujo, o en tramos horizontales usando reductores excéntricos (lado plano hacia abajo) para asegurar tubería llena en el medidor. A menos que el fabricante recomiende lo contrario, se deberán dejar tramos rectos de 8 diámetros de tubería aguas arriba y 5 diámetros de tubería aguas abajo. En los casos en que el espacio es limitado esto se puede reducir a un mínimo de 5 y 3 diámetros de tubería respectivamente.

3. Los flujómetros de orificio se deberán instalar en los tramos horizontales de tuberías, los que tendrán un tramo recto mínimo de 20 diámetros de tubería aguas arriba y 5 diámetros de tubería aguas abajo. Las desviaciones de este requerimiento estarán sujetas a las recomendaciones del fabricante. Excepto por aquéllas ubicadas en recorridos de tuberías, las bridas de orificio con una elevación de línea central de más de 4.5 metros por sobre el punto alto de la superficie de operación deberán estar provistas de una plataforma o escalera de acceso permanente.

4. Los agujeros roscados de los orificios estarán ubicados como sigue:

a. Aire y Gas: En la línea central vertical superior, lo que se prefiere, a 45° de la línea central vertical superior.

b. Líquido: En la línea central horizontal, lo que se prefiere, a 45° por sobre la línea central horizontal.

c. Los detalles de los planos isométricos de tuberías deberán mostrar las orientaciones requeridas de los agujeros roscados.

5. Ubique los controladores de nivel de líquidos y visores de nivel de forma que se pueda tener acceso a ellos desde el piso, la plataforma o una escalera permanente. Siempre que sea práctico, el visor de nivel deberá poder leerse desde la rasante.

6. Se deberá asegurar que la orientación de la válvula de alivio sea construida de modo tal que el líquido descargado caiga en el área de contención del sistema o se retorne al sistema de proceso.

7. Las válvulas de alivio deberán ser accesibles. Donde sea factible, ubícarlas en plataformas que están diseñadas para otros propósitos. Las válvulas de alivio con una elevación de línea central de más de 3 metros por sobre el punto alto de la superficie terminada (excepto en los recorridos de tuberías) deberán ser accesibles desde una plataforma o una escalera permanente.

8. Instalar válvulas de alivio, de 1 pulgada y más pequeñas, en posición horizontal cuando no sea práctico instalarlas en posición vertical. Instalar válvulas de alivio, de 1 1/2 pulgada y más grandes, en posición vertical.

9. Normalmente, instalar las válvulas de alivio que descargan a un sistema cerrado a mayor altura que el colector. No deberá haber bolsas en la línea de descarga.


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10. Las válvulas de alivio que descargan a la atmósfera deberán tener tubos de cola extendidos hasta un mínimo de 2.5 m por sobre la plataforma de operación más cercana que esté dentro de un radio de 8 m. Este requisito se puede obviar, siempre que una revisión de la disposición propuesta indique que no presenta un peligro.

11. Indicar en los P&ID los tamaños de las válvulas de control, bloqueo y desviación. Las válvulas de control deberán ser accesibles desde el piso o desde plataformas. En general, los instrumentos o indicadores que muestran las variables del proceso deberán ser visibles desde la válvula de control.

I. Accesibilidad y Visibilidad de Instrumentos Indicadores de Temperatura y Presión

1. Los pozos de prueba de temperatura, termocuplas e indicadores de temperatura ubicados a menos de 3 m por sobre el punto alto de la superficie terminada deberán ser accesibles desde la rasante o desde una escalera portátil. Aquéllos ubicados en un recorrido de tuberías se considerarán accesibles por medio de una escalera portátil. Los que están ubicados a más de 3 metros por sobre el punto alto de la superficie terminada deberán ser accesibles desde una plataforma o escalera permanente. Los indicadores de temperatura deberán ser visibles desde el piso, escalera o plataforma.

2. Los indicadores de presión locales deberán ser visibles desde el piso, desde una escalera permanente o desde una plataforma. Aquéllos ubicados a menos de 3 metros por sobre el punto alto de la superficie terminada deberán ser accesibles desde el piso o desde una escalera portátil. Los que están ubicados en un recorrido de tuberías se considerarán accesibles por medio de una escalera portátil. Aquéllos ubicados a más de 3 m por sobre el punto alto de la superficie terminada deberán ser accesibles desde una plataforma o escalera permanente. Para todas las instalaciones, los manómetros deben tener un orificio de drenaje con una válvula de bola con el objeto de verificar si el instrumento está funcionando correctamente.

J. Dilatación Térmica

1. La tolerancia a causa de la dilatación térmica se deberá dar mediante el uso de curvas o codos dobles de dilatación, donde sea aplicable, y se ajustará a la norma ASME B31.3.

2. Las disposiciones de tuberías deberán considerar la dilatación térmica de las líneas. Se deberán evitar grandes reacciones o momentos en las conexiones de los equipos y, donde corresponda, se cumplirán las tolerancias establecidas por el fabricante.

3. Las juntas de dilatación deberán ser capaces de soportar sin fuga o falla estructural por lo menos 1.5 veces las solicitaciones de trabajo impuestas sobre ellas por la presión y temperatura del líquido y la dilatación de la tubería. Las capacidades nominales de las juntas de dilatación se deberán indicar en la Especificación de Materiales para Tuberías.

4. Si se usan juntas de dilatación, la tubería aguas arriba y aguas abajo de la junta deberá será guiada, anclada y soportada de manera tal que no se produzcan desalineamientos de la tubería de conexión, y para que la expansión axial y el movimiento lateral sean controlados adecuadamente.


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5. Especial cuidado debe tenerse en asegurar una flexibilidad adecuada en los sistemas de tuberías plásticas (HDPE, CPVC, PVC, etc.), debido a la alta dilatación térmica de estos materiales en comparación con las tuberías de acero. Las evaluaciones de dilatación/contracción térmica se deberán basar en las temperaturas más altas y más bajas así como también en las condiciones del servicio.

2.4 Soportes de Tuberías

A. Generalidades

1. Las tuberías sujetas a condiciones de oscilación transitoria de flujo deberán ser controladas mediante anclajes, topes y guías de las líneas, según se requiera. Además, es necesario considerar los niveles de vibración normales transmitidos desde equipos giratorios y alternativos a las tuberías.

2. Las tuberías y zapatas o cunas de tuberías se deberán apoyar directamente sobre superficies de estructuras de acero. No se necesitan barras redondas o rectangulares soldadas a la parte superior de la estructura de acero, con el objeto de minimizar la corrosión por contacto.

3. Por lo general, no se requieren zapatas para tuberías para las líneas de acero al carbono aisladas (el aislamiento será recortado localmente al acero de soporte). Las zapatas deberán proporcionarse para tuberías de aleación aisladas. Normalmente la altura de éstas será de 100 mm.

4. Las líneas de gran diámetro de 20” y superiores, las líneas de acero inoxidable y de aleaciones donde puede producirse una acción galvánica o un desgaste excesivo en el acero de soporte, las líneas con espesores de pared menores que el peso estándar y las líneas de vacío, deberán ser analizadas para determinar si se requieren zapatas o cunas para las tuberías en los puntos de soporte.

5. Las tuberías de todo tamaño deberán ser controladas en cuanto a dilatación y contracción térmica debidas a condiciones ambientales y de proceso. Por lo general, las tuberías deberán estar provistas de topes y guías en la línea central.

6. No se deberán usarán componentes galvanizados en soportes de tubería. Los soportes de resorte deberán tener resortes recubiertos con neopreno.

B. Colgadores y Soportes para Tuberías de Acero

1. A menos que los soportes estén ubicados en los planos / isométricos de tuberías, el espaciamiento máximo permisible de los soportes de tuberías metálicas deberá estar de acuerdo con las siguientes descripciones:


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TABLA DE DISTANCIAS DE COLGADORES Y GUÍAS

Acero al Carbono Acero Inoxidable

Tamaño Tubería

(pulgadas)

Cédula de Tubería

Distancia Dwt (mm)

Cédula de Tubería

Distancia Dwt (mm)

½ 80 2100 40S 2100 ¾ 80 2400 40S 2400 1 80 2700 40S 2700

1 ½ 80 3300 40S 3300 2 80 3600 40S 3600 3 40 4200 10S 3900 4 40 4800 10S 4500 6 40 5700 10S 5100 8 40 6600 10S 5700

10 40 7200 10S 6300 12 Std Wt 7500 10S 6600 14 Std Wt 7800 10S 6900 16 Std Wt 8100 10S 7200 18 Std Wt 8400 10S 7500 20 Std Wt 8700 10S 7800 22 Std Wt 9000 10S 8100 24 Std Wt 9600 10S 8700

Notas:

a. Dwt indica la gravedad (peso muerto).

b. La Distancia Dwt da el tramo requerido para los soportes (colgadores) por gravedad (peso muerto).

c. La guía para casos de sismo se requiere en cada segundo soporte por gravedad para las tuberías de 3” y más pequeñas, y en cada tercer soporte por gravedad para los tamaños de 4” y mayores.

d. Las guías para viento se requieren en tuberías expuestas tales como las tuberías a campo traviesa. Se requieren guías para cargas de viento en cada soporte para tamaños de tubería de hasta 3”. Para las tuberías de 4”, las guías para carga del viento se requieren en cada segundo soporte por gravedad. Para las tuberías de 6” y mayores, estas guías se requieren en cada tercer soporte por gravedad.

e. Sólo es necesario considerar la carga del viento o de sismo, la que sea más crítica.


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f. Reducir todas las distancias en 25% cuando hay un codo u otro componente soldado, como una T soldada entre dos soportes. Proporcionar un soporte más cercano al codo y componente soldado.

g. Contemplar un soporte por gravedad cerca de una masa concentrada como una válvula o tubo ascendente, o en el tubo ascendente. Por consiguiente, ajustar la carga del soporte incluyendo la carga debida a la masa concentrada o tubo ascendente.

h. Esta tabla se aplica a las tuberías de acero al carbono y acero inoxidable, con un esfuerzo admisible igual o mayor a 103 MPa (15000 psi) a la temperatura de diseño.

i. La tabla se aplica a tuberías con contenidos con una gravedad específica de hasta 1.3.

j. Al usar la tabla anterior se deberá considerar debidamente la dilatación térmica y la concentración.

2. El espaciamiento máximo permisible de los soportes para tuberías con acoplamientos del tipo Victaulic deberá estar de acuerdo con las recomendaciones del fabricante del acoplamiento. La tubería deberá ser adecuadamente soportada y anclada (particularmente en los codos) para evitar fugas o separación de los acoplamientos tipo Victaulic.

3. Las secciones de tuberías que requieren un desmontaje frecuente por razones de mantenimiento, tal como para la instalación de bridas de anteojos, deberán estarán provistas de soportes permanentes a cada lado de la sección a ser desmontada.

4. El espaciamiento de los soportes de tuberías se deberán seleccionar considerando el tamaño, servicio y tipo de material de la tubería. Las líneas críticas o las tuberías de plástico deberán tener especial consideración en lo relacionado a solicitaciones excesivas o un pandeo excesivo bajo las condiciones de operación.

C. Colgadores y Soportes para Tuberías Plásticas

1. A menos que los soportes estén ubicados en los planos / isométricos de tuberías, el espaciamiento máximo permisible de los soportes de tuberías metálicos deberá estar de acuerdo con las siguientes descripciones:

TABLA DE DISTANCIAS DE COLGADORES Y GUÍAS

PVC CPVC

Tamaño Tubería

(pulgadas)

Sch de Tubería

Distancia Dwt (mm)

Sch de Tubería

Distancia Dwt (mm)

1/2 80 1370 80 1370 3/4 80 1450 80 1450 1 80 1680 80 1600

1 1/2 80 1910 80 1760


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000.250.50001a01_0.doc Tuberías

PVC CPVC

Tamaño Tubería

(pulgadas)

Sch de Tubería

Distancia Dwt (mm)

Sch de Tubería

Distancia Dwt (mm)

2 80 1980 80 1980 3 80 2290 80 2290 4 80 2540 80 2520 6 80 2850 80 2670 8 80 3150 80 3000

Notas:

a. Dwt indica gravedad (peso muerto).

b. La Distancia Dwt da el tramo requerido para los soportes (colgadores) por gravedad (peso muerto).

c. Reducir todas las distancias en 25% cuando haya un codo u otro componente adherido, como una T adherida entre dos soportes. Proporcione un soporte más cerca del codo y del componente adherido.

d. Contemplar un soporte por gravedad cerca de una masa concentrada, como una válvula o tubo ascendente, o en el tubo ascendente. Por consiguiente, ajustar la carga del soporte incluyendo la carga debida a la masa concentrada o tubo ascendente.

e. La tabla se aplica a tuberías con contenidos con gravedad específica de hasta 1.0.

f. La dilatación y concentración térmica se deberán considerar adecuadamente al utilizar la tabla anterior.

g. La tabla de PVC se basa en una temperatura de 26.5 ºC y un pandeo de 6 mm.

h. La tabla de CPVC se basa en una temperatura de 49 ºC y un pandeo de 6 mm.

2. Se dará especial consideración a:

a. Las líneas que tengan cargas concentradas considerables, tales como válvulas y accesorios, que puedan exceder los límites de esfuerzo admisibles.

b. Las líneas que tengan una reducción de resistencia local debido a componentes especiales.

c. Las líneas que se conectan a recipientes o tanques donde se puede producir un asentamiento apreciable.


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000.250.50001a01_0.doc Tuberías

3. El espaciamiento de los soportes de tuberías plásticas deberá estar de acuerdo con la recomendación del fabricante y con lo que se indica anteriormente. El Ingeniero de Terreno tomará la determinación final acerca de las ubicaciones reales de los soportes.

4. Los tramos largos de tuberías de HDPE que se tracen sobre el suelo deberán ser guiados o enterrados intermitentemente para permitir el movimiento lateral de la tubería debido a las diferencias de temperatura durante el día y la noche y durante las distintas estaciones. Se deben seguir las recomendaciones del fabricante en cuanto al espaciamiento de las guías.

5. Para las tuberías debajo de caminos o de tráfico pesado, la profundidad mínima para enterrarlas deberá considerar la deformación y aplastamiento de las paredes, la deflexión de los anillos y las grietas de las paredes. En los cruces de accesos vehiculares, la tubería debe pasar a través de alcantarillas.

2.5 Operación de la Planta

A. Operación de Válvulas

1. Indicar en los P&ID las válvulas de operación que requieran atención, observación o ajuste durante la operación normal de la planta. Éstas deberán estar ubicadas de manera tal que se puedan alcanzar desde el piso, de una plataforma o escalera permanente.

2. Las válvulas de operación pueden ser accionadas por cadena si la parte inferior del volante de maniobra está a más de 2.2 m por sobre el punto alto de la superficie terminada o plataforma de operación. Se debe llevar a cabo una evaluación de la necesidad de contar con válvulas automáticas y operadas a control remoto, especialmente en los casos en que la frecuencia de operación de la válvula es alta.

3. La línea central del volante de maniobra o palancas en las válvulas de corte que se usan para parada solamente, ubicadas a menos de 3 m por sobre el punto alto de la superficie terminada y aquéllas ubicadas en recorridos de tuberías, podrá ser accesibles por medio de una escalera portátil.

4. La línea central del volante de maniobra o manillas en las válvulas de corte que se usan para parada solamente y que están ubicadas a más de 3 m por sobre el punto alto de la superficie terminada, excepto aquéllas ubicadas en los recorridos de tuberías, deberán ser operables desde una escalera permanente o plataforma.

5. Por lo general, mantener los volantes de maniobra, manillas y vástagos de las válvulas fuera de los pasillos de operación. Donde esto no sea práctico, elevar la válvula a una distancia de 2 m (± 75 mm) desde el punto alto de la superficie terminada a la parte inferior del volante.

6. Altura preferida del volante de maniobra de la válvula desde la parte superior de la plataforma:

a. Válvulas montadas horizontalmente 1000 - 1250 mm


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000.250.50001a01_0.doc Tuberías

b. Válvulas montadas verticalmente 1100 - 1300 mm

7. De preferencia las válvulas de retención deberán ir ubicadas en tramos de tuberías horizontales. Si es necesario ubicar una válvula de retención en la vertical, se considerará cuidadosamente la conveniencia del tipo de la válvula. Tanto para las válvulas de retención en la vertical u horizontal, se deberá proporcionar un drenaje aguas abajo de estas válvulas.

8. A menos que se indique lo contrario, las válvulas con extremo abierto deberán ser provistas de un tapón, tapa atornillada o brida ciega.

9. Todas las válvulas accionadas por palanca o chaveta deberán ser instaladas con el espacio libre adecuado para su operación.

10. Se deberán contemplar drenes aguas arriba y abajo de los elementos de flujo de placa de orificio en todos los servicios de líquidos que no sean agua.

11. Los sistemas de tuberías de servicios (aire, agua y nitrógeno) que van en unidades separadas de proceso deberán tener válvulas de bloqueo de límite de batería, con un cierre de línea solamente. A menos que lo especifique el Cliente o el Departamento de Ingeniería de Procesos, no se requerirán válvulas de bloqueo individuales para el usuario dentro de las unidades de proceso

B. Conexiones para Muestras

1. Contemplar conexiones para muestras y de prueba según se indica en los P&ID. Éstas deberán ser fácilmente accesibles desde el piso o plataforma.

2. Al diseñar las estaciones de muestreo se deberán tomar en cuenta consideraciones de presión y flujo, de manera que se puedan tomar las muestras sin interrumpir el proceso.

3. En general, donde las muestras de líquidos se toman en una botella, ubicar la salida de la muestra por sobre un embudo de drenaje para permitir que el líquido corra libremente antes de tomar la muestra. Por razones de seguridad, la válvula de muestras deberá encerrase en cajas de muestreo.

4. Observar las muestras que requieren refrigeración de acuerdo a los P&ID y proporcionar un enfriador.

C. Venteos y Drenajes

1. Los P&ID deberán mostrar los venteos, drenajes y purgas y sus diámetros requeridos para la operación de la planta, excepto por lo que se indica en la sección C.3 a continuación. Los venteos y drenes que no se muestren en los P&ID se dimensionarán como sigue (a menos que se especifique en otra forma):

a. Diámetros de Venteos


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000.250.50001a01_0.doc Tuberías

(1) DN 3/4 mínimo para líneas DN 3/4 hasta DN 2 (roscadas / sw)

(2) DN 3/4 mínimo para líneas DN 3/4 thasta DN 10 (soldadas a tope)

(3) DN 1-1/2 mínimo para líneas DN 12 y mayores

b. Diámetros de Drenajes

(1) DN 3/4 mínimo para líneas DN 3/4 hasta DN 2 (roscadas / sw)

(2) DN 3/4 mínimo para líneas DN 3/4 hasta DN 10 (soldadas a tope)

(3) DN 1-1/2 mínimo para líneas DN 12 y mayores

c. Diámetros de Venteos y Drenajes para Tanques

Volumen del Tanque

(m³)

Diámetro de Venteo

(Pulgadas)

Diámetro de Descarga (*)

(Pulgadas)

Diámetro de Drenaje

(Pulgadas)

1 ½ 2 Hasta 6

3 4 1 ½

2 3 De 6 a 17

4 6 2

3 4 De 17 a 70

8 10 3

3 4 De 70 a 140

10 12 4

4 6 De 140 a 280

12 18 6

10 12 De 280 a 1400

18 24 6

Más de 1400 24 36 8

(*): Usar cuando no existe información de los requerimientos de flujo.


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000.250.50001a01_0.doc Tuberías

2. Para líquidos que no son peligrosos, considerar venteos y drenajes hidrostáticos con tapa, sin válvulas en los puntos alto y bajo de la tubería.

3. Considerar purgas con válvulas en las estaciones de válvulas de control, interruptores de nivel, controladores de nivel y visores de nivel según las normas del trabajo.

D. Coladores para Tuberías

1. Proporcionar coladores provisionales del tipo cónico en las líneas de succión de bombas soldadas a tope de 2 pulgadas y mayores, para usarlos durante la puesta en marcha. Disponer las tuberías de modo de facilitar su retiro.

2. A menos que se especifique en otra forma, usar coladores tipo Y permanentes en las tuberías de succión de bombas atornilladas o soldadas con boquilla, de 2 pulgadas y más pequeñas.

3. Proporcionar coladores provisionales del tipo cesta en la entrada del dispositivo de pulsación de succión para la puesta en marcha de los compresores alternativos. Disponga las tuberías de modo de facilitar el retiro del colador.

4. Contemplar coladores provisorios del tipo cesta y ubicarlos tan cerca como sea posible de la brida de entrada del compresor para la puesta en marcha de los compresores centrífugos. Disponer las tuberías de modo de facilitar el retiro del colador.

E. Aislamiento

El aislamiento térmico de tuberías y equipos se ajustará a lo indicado en la Especificación 000.285.86110.

F. Protección para el Personal

1. Contemplar estaciones de lavado de ojos y duchas de emergencia en áreas donde el personal de operaciones esté sujeto a salpicaduras o derrames peligrosos, tales como ácidos o elementos cáusticos. Indicar estos ítems en los P&ID.

2. Proporcione protección al personal en líneas que no están aisladas y equipos que operen a más de 60° C cuando éstos constituyan un peligro para los operadores durante la rutina de operación normal. Las líneas que no se usan con frecuencia, tales como descargas de válvulas de alivio no requieren protecciones o cubiertas.

3. Proporcionar cintas indicadoras de fugas y cubiertas de choque contra salpicaduras en juntas con bridas en servicios peligrosos, tales como los relacionados con ácidos o cianuro concentrado.


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000.250.50001a01_0.doc Tuberías

2.6 Mantenimiento

A. Espacios Libres

Los espacios libres mínimos para equipos, estructuras, plataformas y soportes se ajustarán a la siguiente tabla:

ÍTEM DESCRIPCIÓN

CAMINOS Altura de paso para caminos de acceso principales (desde el coronamiento) .................................................................................. 6.5 m

Ancho de caminos de acceso principales excluyendo bermas laterales................................................................................................ 6 m

Altura de paso para caminos secundarios (desde el coronamiento) . 5 m Ancho de los caminos secundarios excluyendo bermas laterales ..... 4 m Espacio libre desde el borde de las bermas laterales de caminos a

plataformas, equipos, tuberías asociadas con los equipos o características similares ....................................................................... 3 m

Ancho mínimo para acceso de camiones ........................................ 4 m

PASILLOS DE MANTENI-

MIENTO

Espacio libre horizontal para mantenimiento de equipos por medio de grúa hidráulica (12 T de capacidad) ...............................................

3 m EN EL PISO Espacio libre vertical para mantenimiento de equipos por medio

de grúa hidráulica (12 T de capacidad) ............................................... 3.6 m Espacio libre horizontal para montacargas (2500 kg de capacidad)

y equipos similares .............................................................................. 1.8 m Espacio libre vertical para montacargas (de 2500 kg de capacidad)

y equipos similares ............................................................................. 2.4 m Espacio libre horizontal para mantenimiento de equipos mediante

equipos manuales portátiles (Caballetes, carretillas, plataformas rodantes o equipos similares) .............................................................. 1 m

Espacio libre vertical para mantenimiento de equipos mediante equipos manuales portátiles (Caballetes, carretillas, plataformas rodantes o equipos similares ................................................................ 2.4 m

PASARELAS Espacio libre horizontal, no necesariamente en línea recta............... 0.75 m

Altura de paso (excepto para volantes de maniobra) ....................... 2.1 m

PLATAFORMAS Ancho mínimo ................................................................................. 0.75 m Espacio libre mínimo alrededor de cualquier obstrucción en las

plataformas .........................................................................................0.5 m

Altura de paso .................................................................................. 2.1 m Distancia máxima vertical entre plataformas ................................... 6 m Espacio libre mínimo para el pie detrás de una escalera .................. 0.2 m


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000.250.50001a01_0.doc Tuberías

ÍTEM DESCRIPCIÓN Espacio libre mínimo de barandas .................................................. 0.1 m

EQUIPOS Espacio mínimo para mantenimiento requerido entre bridas de intercambiadores u otros equipos dispuestos en pares......................... 0.5 m

Ancho libre mínimo entre recipientes adyacentes (incluyendo aislamiento) ........................................................................................ 1.2 m

Ancho libre mínimo de áreas de operación y servicio alrededor de compresores ........................................................................................ 1.5 m

Ancho libre mínimo entre bombas y recipientes pequeños y cabezal de tuberías .............................................................................. 1 m

Espacio mínimo para mantenimiento requerido para miembros estructurales o tuberías ....................................................................... 0.3 m

Espacio libre desde el borde de berma lateral del camino (la proyección en el extremo) ..................................................................

1.5 m

EQUIPOS

EXPUESTOS Espacio libre horizontal desde equipos que manejan hidrocarburos

(casco a casco) ..................................................................................... 15 m AL FUEGO Excepción: Los reactores o equipos con sistemas de aleaciones

serán ubicados de modo de lograr una disposición económica de las tuberías.

Espacio libre desde el borde de caminos hasta el casco.................... 3 m

TUBERÍAS (sobre el nivel de

Espacio libre mínimo entre el diámetro exterior de la brida y el diámetro exterior del aislamiento de la tubería .................................. *25 mm

terreno) Espacio libre mínimo entre el diámetro exterior de la tubería, brida o aislamiento y un miembro estructural...................................... *50 mm

Distancia mínima desde la cara inferior de la tubería al piso o plataforma (incluyendo aislamiento) .................................................. 300 mm

Espacio libre mínimo delante de aberturas de inspección, para limpieza, y agujeros de hombre ........................................................... 900 mm

Espacio libre entre la parte exterior del volante de maniobra de las válvulas y cualquier obstrucción ........................................................ 25 mm

Línea de centro preferida de la válvula de control por sobre la rasante o plataforma ............................................................................ 450 mm

Línea de centro mínima de la válvula de control fuera del frente de columna o muro .............................................................................. 600 mm

*Considerando todos los movimientos térmicos

B. Accesibilidad

1. Proporcionar un medio de salida (una vía de salida continua y sin obstrucciones) desde cualquier punto en un edificio, equipo elevado o estructura.


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000.250.50001a01_0.doc Tuberías

2. Proporcionar un medio secundario de escape cuando la distancia de viaje desde el punto más lejano en una plataforma a una salida exceda 25 m.

3. El acceso a plataformas elevadas será por medio de escaleras permanentes. En los casos en que la plataforma esté a una distancia de 6 m por sobre el punto alto de la superficie terminada u otra plataforma, se proporcionará una jaula de seguridad. La necesidad de escaleras será determinada por la elevación de la plataforma, el número de ítems que requieren atención, observación y ajuste y su frecuencia. Indicar las escaleras en las estructuras en el plano de disposición.

4. Disponer los equipos, estructuras y tuberías de modo de permitir el mantenimiento y servicio por medio de equipos móviles. Contemplar instalaciones permanentes según se indica en el plano de disposición en los casos en que el mantenimiento mediante equipos móviles no sea práctico.

5. Proporcionar un área de acceso despejada en el piso para recipientes con elementos internos removibles o recipientes que requieran carga y descarga.

6. Los intercambiadores con haces de tubos removibles tendrán un espacio libre para mantenimiento igual al largo del haz más 1.5 m medido desde la placa tubular.

7. Contemplar acceso y espacio libre suficiente en los equipos expuestos al fuego para el retiro de tubos, soplahollines, canastas de precalentadores de aire, quemadores, ventiladores y otros equipos relacionados que puedan requerir servicio.

8. Los caminos de la planta se pueden usar como áreas de extracción de tubos.

C. Bridas de Anteojos

1. Proporcionar bridas de anteojos según se indica en los P&ID.

2. Las Bridas de Anteojos deberán ser accesibles desde el piso o de una plataforma. Las bridas de anteojos ubicadas en un paso de tuberías se consideran accesibles. Aquellas que pesan más de 40 kg deberán ser accesibles mediante equipos móviles. Donde esto no es posible, contemplar pescantes o puntos de enganche.

3. Alternar las bridas agrupadas en forma muy próxima con bridas de anteojos.

D. Estaciones de Servicios

Contemplar estaciones de servicio con agua, aire y nitrógeno según se indica a continuación. Use un solo largo de manguera de 15 m para alcanzar toda el área de trabajo desde la estación. Las mangueras, rejillas para mangueras y conexiones de mangueras serán proporcionadas por el cliente.

1. Proporcionar salida de agua a nivel del piso solamente en áreas de bombas y cerca de equipos que se lavarán con agua durante el mantenimiento.


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000.250.50001a01_0.doc Tuberías

2. Proporcionar salidas de aire en áreas donde se usan herramientas accionadas por aire comprimido, tales como en intercambiadores, ambos extremos de calefactores, área de compresores, plataforma superior de reactores y en columnas, de modo que cada paso de circulación de personal al que se debe prestar servicio esté dentro del alcance de una manguera de 15 m.

3.0 PAUTAS PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE TUBERÍAS

Esta sección puede usarse como complemento de los Criterios de Diseño Mecánico 160.255.0000 en lo que respecta a las bombas de proceso.

Se debe tomar en cuenta la caída de presión, la velocidad máxima permisible desde el punto de vista de erosión y ruido y los factores económicos (cuando un líquido es comprimido o bombeado). La tubería debe ser dimensionada de manera de asegurar que la caída de presión total del sistema (incluyendo caída de presión debido a válvulas, equipos de control, etc.) no exceda la caída de presión admisible. Los siguientes criterios se dan como pautas para determinar el dimensionamiento de tuberías:

3.1 Criterios de Caída de Presión

A. Cuando se dispone de una presión dada o una carga estática, dimensionar una línea es relativamente simple. Se debería dimensionar de modo de no consumir más que la presión admisible a las condiciones de flujo especificadas. La pérdida de presión friccional admisible está limitada por las caídas de presión debido a otros componentes del sistema (por ejemplo, válvulas de control, equipos, etc.)

B. La caída de presión friccional para los sistemas de una fase debería calcularse usando la fórmula de Darcy-Weisbach. Para determinar el factor de fricción, se debería usar la ecuación de Colebrook-White o el nomograma de Moody.

C. Las siguientes son las caídas máximas de presión recomendadas debido a pérdida por fricción:

1. Líneas presurizadas de líquido: 5% de la longitud de la línea.

2. Líneas de gravedad de líquido: 3% de la longitud de la línea.

3. Aire comprimido: 12 kPa por 100 m de línea.

D. Un margen de seguridad de 5% a 20% se deberá agregará a todos los cálculos de pérdidas por fricción para tomar en cuenta el envejecimiento de la tubería, la diferencia en diámetro o cualquier condición anormal de la superficie interior de la tubería, con excepción de los sistemas de vapor, para los cuales no es necesario agregar un margen. El margen de seguridad se debería agregar solamente a las pérdidas friccionales y no a pérdidas de presión debidas a cambios de elevación o aceleración.


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000.250.50001a01_0.doc Tuberías

3.2 Criterios de Velocidad

Flujo Acuoso

A. Cada tamaño de línea calculado debe ser revisado para asegurarse de que la velocidad resultante sea razonable. Si el tamaño de una tubería no está regido por la caída de presión o factores económicos, entonces los límites de velocidad son por lo general el factor decisivo. Además, otras limitaciones de velocidad, tales como sedimentación, velocidad erosional, velocidad sónica, velocidad de arrastre y ruido deben considerarse al dimensionar las tuberías.

B. Cuando la velocidad es el factor decisivo, las tuberías de soluciones acuosas deberían dimensionarse sobre la base del caudal de diseño usando los siguientes criterios de velocidad:

1. Servicio general: 1.0 a 3.0 m/s.

2. Líneas de drenaje y succión de bombas: 1.0 a 2.0 m/s.

3. Velocidad de calderas: 2.4 a 4.6 m/s.

C. Los criterios de velocidad indicados anteriormente se dan como una pauta general. Velocidades fuera de los rangos especificados más arriba pueden ser aceptables y deben ser evaluados sobre una base de caso por caso. Velocidades de hasta 4.6 m/s son aceptables para tuberías de mayor tamaño.

Pulpas Espumosas y No Espumosas

A. La velocidad de flujo para las líneas de pulpas deberá ser de 10% a 15% más alta que la velocidad de sedimentación. Se considerará una velocidad máxima de flujo de 4.0 m/s para evitar una abrasión acelerada de la tubería.

La velocidad de sedimentación se calculará con la expresión de Wasp, como sigue:

)1(295.0 50

333.0

50

−

××= Sgd

dDFV i

WLL

1977.033.3 VWL CF ×= %7.18<VC

3564.01536.0 )1(33.3 VVWL CCF −××= VC≤%7.18

VL = Velocidad de Sedimentación (m/s) FWL = Factor de corrección dimensional g = Aceleración de la gravedad (9.81 m/s²) Di = Diámetro interior de la tubería (mm)


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000.250.50001a01_0.doc Tuberías

d50 = Diámetro 50 de las partículas (mm) S = Densidad relativa de sólidos

Cv = % Sólidos (volumen)

Para las pulpas espumosas, se considerará un factor de flujo; a menos que se defina específicamente por los Criterios de Proceso, se usará la siguiente tabla:

Descripción de Flujo de Proceso Factor de Espuma

Concentrado Rougher 1.50 Colas Rougher 1.00 Concentrado de Primera Limpieza 1.75 Concentrado de Segunda Limpieza 5.00 Colas de Limpieza 1.00 Colas Scavenger 1.00 Concentrado Scavenger 1.75

3.3 Criterios para Flujo Abierto

El flujo abierto se deberá calcular con la ecuación de Manning:

3/2RAnQJ

××

=

Donde:

Q = Flujo, (m³/s) n = Coeficiente de rugosidad de Manning J = Pendiente, (por uno) A = Área de escurrimiento (m²) R = Radio hidráulico (m) P = Perímetro mojado (m)

El radio hidráulico se define como el cociente entre el área de escurrimiento (A) y el perímetro mojado (P).

Para el coeficiente de rugosidad de Manning usar el valor definido para el agua, que se muestra en la siguiente tabla:

Material Coeficiente de Aspereza de Manning ( n ) HDPE 0.011 Caucho 0.012 Acero 0.012

Concreto 0.013


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000.250.50001a01_0.doc Tuberías

Consideraciones

Los sistemas de transporte gravitacionales deberán tomar en cuenta las siguientes consideraciones:

Di = Diámetro interno de la tubería (m) h = Altura normal de escurrimiento (m) b = Ancho de la canaleta (m)

Pulpas Espumosas (concentrados con una viscosidad similar a la del agua)

Agua y pulpas no espumosas con una viscosidad similar a la del agua (pulpa de mineral, relaves de flotación, lavado de pisos)

Número de Froude

Para diseñar sistemas de salpicadura de superficie libre, se deberán cumplir los siguientes requisitos para evitar inestabilidades:

Di

h

h

b

8.0<rF 2.1≥rF

lAg

VF r×

=

o

0.5 0.2 ≤≤bh

0.5 0.2 ≤≤iD

h

0.6 0.3 ≤≤iD

h 0.6 0.3 ≤≤bh


®


000.250.50001a01_0.doc Tuberías

Donde: Fr = Número Froude V = Velocidad de salpicadura (m/s) g = Aceleración de Gravedad (m/s) A = Área de escurrimiento (m2) l = Ancho libre de salpicadura (m)

4.0 EJECUCIÓN

4.1 Tipos de Documentos de Tuberías

A. Planos de Tuberías

1. Plantas de tuberías sobre el nivel de terreno: Los planos deberán incluir el detalle suficiente como para indicar la ruta de la tubería, las intersecciones, anclajes, guías, soportes, provisiones para dilatación, equipos de repuesto y conexiones a aparatos asociados. Dibujar las secciones y detalles para mostrar las elevaciones y rutas de tuberías que no pueden mostrarse claramente en el plano de planta. Dibujar las tuberías como una sola línea hasta diámetros de 12”, excepto en áreas donde se puede requerir doble línea para verificar los espacios libres. Dibujar a doble línea las tuberías de 14” de diámetro y mayores. Mostrar todas las líneas en la planta de tuberías.

2. Isométricos de tuberías: planos de 279 mm x 432 mm (formato 11” x 17”) de líneas individuales, o partes de líneas, completos con toda la información requerida para fabricación e instalación. Proveer planos isométricos cuando sean requeridos por Fluor para acelerar la fabricación e instalación de tuberías. El número del plano isométrico deberá estar relacionado con el número de la línea.

3. Las unidades de dimensiones para los planos de tuberías deberán corresponder al SI (Sistema Internacional), excepto los diámetros de tuberías y pernos, los cuales se deberán indicar en pulgadas.

4. Los símbolos de las tuberías deberán estar de acuerdo con los planos de estándares de tuberías del proyecto.

5. El símbolo “F” en un hexágono puede usarse en los planos para indicar que la tubería más allá de este símbolo será trazada en la obra por el personal de terreno, incluyendo la ubicación de válvulas, soportes de terreno e instrumentos.

6. Identificar las piezas especiales de materiales de tubería por medio de un número de código del ítem en los P&ID y planos isométricos.

7. Identificar claramente las tuberías mediante los números de las líneas en los P&ID y planos, y resumirlos en la Lista de Líneas de Tuberías. La identificación de las líneas deberá estar de acuerdo con la Especificación de Materiales de Tuberías 000.250.50003.


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000.250.50001a01_0.doc Tuberías

8. Los números de conexiones de tuberías (tie-in) se deberán mostrar dentro de un hexágono en los P&ID y planos de tuberías.

B. Documentos de Tuberías

1. Lista de Líneas de Tuberías: Esta lista resume los números de las líneas de acuerdo a los P&ID y planos de tuberías, y deberá incluir los siguientes datos:

a. Número de la línea.

b. Origen de la línea.

c. Destino de la línea.

d. Presión y temperatura de operación.

e. Presión de prueba de la línea.

f. Información de aislamiento.

g. Información de calefacción.

h. P&ID de referencia.

2. Lista de Conexiones (Tie-in) de Tuberías: Esta lista resume los números de las conexiones de acuerdo a los P&ID y planos de tuberías, y deberá incluir los siguientes datos:

a. Número de conexión.

b. Línea existente asociada.

c. Línea nueva asociada.

d. P&ID y plano de tuberías de referencia.

3. Lista de Soportes de Tuberías: Esta lista resume la identificación de los mismos de acuerdo a los planos de soportes de tuberías, y deberá incluir los siguientes datos:

a. Número del soporte.

b. Peso del soporte.

c. Línea asociada.

d. Estándar de soporte asociado y dimensiones relacionadas.

e. Elevación de referencia.


®


000.250.50001a01_0.doc Tuberías

4. Lista de Piezas Especiales: Esta lista resume la identificación de las mismas de acuerdo a los P&ID y los planos de tuberías, y deberá incluir los siguientes datos:

a. Número de pieza especial.

b. Código de la pieza especial.

c. Descripción de la pieza especial.

d. Línea asociada.

e. P&ID de referencia.

5. Cubicación de Materiales de Tuberías (MTOs): La cubicación de materiales de tuberías resume el material necesario para construir la línea, de acuerdo con la Especificación de Materiales de Tuberías 000.250.50003. Se deberá preparar una MTO para cada línea en forma separada, identificando el tipo de línea. Los MTOs deberán mostrar también los códigos de cada material de tubería, su descripción, diámetro y cantidad requerida.

5.0 ANEXOS

Anexo 01: Versión en Español.

Fin de la Especificación

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80974941 Criterios de Diseno de Tuberias