Diseño Basico de Equipos y Piping para Plantas
Diseño Basico de Equipos y Piping para Plantas
Diseño Basico de Equipos y Piping para Plantas
2012
INTRODUCCIN Dentro de la formacin multidisciplinar de la ingeniera mecnica, es un campo muy fundamental la industria Petroqumica donde se desenvuelven profesionales en el campo como proyectistas dentro de un proceso de ingeniera que abarca la ingeniera bsica, conceptual y de detalle.
Seccin XI
NORMAS ASME DE TUBERAS B31.1 Power Piping B31.3 Process Piping B31.4 Pipeline Transportation Systems for Liquid Hydrocarbons and Other Liquids B31.5 Refrigeration Piping B31.8 Gas Transmission and Distribution Piping Systems B31.9 Building Services Piping B31.11 Slurry Transportation Piping Systems
B31.12 Hydrogen Piping and Pipelines B31.Q Pipeline Personnel Qualification B31.E Standard for the Seismic Design and Retrofit of Above-Ground Piping Systems B31.G Manual for Determining the Remaining Strength of Corroded Pipelines B31.J Standard Test Method for Determining Stress Intensification Factors B31.T Standard Toughness Requirements for Piping
NORMAS API API 650.- Welded Steel Tanks for Oil Storage API 620.- Large, Welded, Low-Pressure Storage Tanks API 14E.- Design & installation of offshore platform piping. API 1104.- Welding of Pipelines and Related Facilities. API 12F.- Shop Welded Tanks, Storage of Production Liquids API 5L.- Line Pipe. API 12D.- Field Welded Tanks, Storage of Production Liquids. API 12J.- Specification for Oil and Gas Separator.
Sistema de Tuberas
Tuberas
Sistema de Tuberas
Sistema de Tuberas
Sistema de Tuberas
Materiales en Tubera.
Para condiciones cclicas severas, slo se puede usar las siguientes tuberas de acero al carbono: API 5L Grado A, B, sin costura, SAW, costuras rectas API 5L, Grado X42, X46, X52, X56, X60, sin costura ASTM A 53, A 333, sin costura ASTM A 106, A 369, A 524. ASTM A 381, A 671, A 672, A 691
Accesorios(Fittings)
(codos, reducciones, conexiones, a ramales, etc.)
Materiales Fiffings
ASTM A-234 GR WPB, Para accesorios soldables. ASTM A-105, Para accesorios roscados.
JUNTAS CODOS A 90 y 45
TEE SOLDADA
Se trata de un montaje de tres vas utiliza para hacer conexiones perpendicular a la tubera
REDUCCIONES (REDUCERS)
Son utilizados para la reduccin de dimetros y son de dos tipos.
OTROS FITTINGS
WELD CAP
RESUMEN
BRIDAS (FLANGE)
Es el elemento que une dos componentes de un sistema de tuberas, permitiendo ser desmontado sin operaciones destructivas, gracias a una circunferencia de agujeros a travs de los cuales se montan pernos de unin. ASME B 16.5 Es la norma de bridas ms utilizada en el mundo. lncluye bridas forjadas, fundidas o de chapa. Cubre presiones de servicio, materiales, dimensiones, tolerancias, marcado, y pruebas para bridas. Se describen todos los tipos en medidas de 1/2 hasta 24" en clases de presin 150 , 300, 400, 600, 900 y 1500 y de 1/2 a 12 en 2500 lbs. API 6 A Especificacin creada para cabezas de pozo y rboles de navidad. Incluye la normalizacin de bridas para junta con anillo, que son dimensionalmente intercambiables con ASME B 16.5 pero agregan tolerancias para todas las medidas. Sin embargo al ser los materiales prescriptos por API de mayor resistencia, en una unin API/ASME la presin mxima de servicio queda limitada a la de la brida de menor prestacin.
RATING EN BRIDAS
TIPOS DE BRIDAS
TIPOS DE BRIDAS
OTROS TIPOS
TIPOS DE BRIDAS
MATERIALES
Las bridas estn disponibles en todos los materiales y terminados para hacer juego con la aplicacin de la tubera.
ACERO AL CARBONO ALEACION DE CROMO ACERO INOXIDABLE ALUMINIO EXOTICO COBRE PLASTICOS HIERRO A105 A182F5 A182F304 1100 HASTALLOY CU-NI PVC DUCTIL A350LF2 A182F9 A182F316/L 2014 MONEL BRONCE HDPE HIERRO FUNDIDO A105NLC A182F22 A182F317L 3003 INCONEL CPVC A182F11 A182F321 6061 INCOLLOY C900 A182F347 7075 TITANIO
VALVULAS
VALVULA DE BOLA
Tambin conocidas como de esfera, es un mecanismo que sirve para regular el flujo de un fluido canalizado y se caracteriza por tener forma de esfera perforada.
VALVULA DE GLOBO
Son vlvulas con diseo del cuerpo curvado para favorecer la circulacin del fluido y cuyo rgano de cierre es un disco que cierra contra un asiento.
VALVULA CHECK(RETENCION)
Las Vlvulas de Retencin son aquellas que accionadas por la propia presin del fluido permiten el paso del mismo e impiden el retroceso del mismo hacia la parte presurizada cuando la presin del sistema cesa. Son Vlvulas unidireccionales que abren en un sentido del flujo y son cerradas en el sentido opuesto del flujo
VALVULA DE AGUJA
Suelen usarse para instrumentos, ya que se logran estrangulamientos muy precisos, usndose tambin en aplicaciones con grandes presiones y/o grandes temperaturas.
VALVULA MARIPOSA
Las vlvulas de Mariposa son vlvulas que poseen un disco circular el cual es girado sobre un eje obturando la seccin de paso del conducto cuando est perpendicular al eje de ste y dejando paso libre cuando est paralelo. El disco consigue ngulos de aperturas parciales totales hasta 90 que permiten el paso del fluido.
Donde: D = dimetro exterior (no nominal). E = factor de calidad de junta (Tabla A-A1 o A-1B) Pag. (208-211) P = presin interna de diseo S = valor de esfuerzo admisible (Tabla A-1) Pag. (157-207) Y = coeficiente (Tabla 304.1.1) Pag.(22) W = factor de reduccin de esfuerzos de la junta soldada (1.0 hasta 950 F, 0.5 a 1,500 F)
TOLERANCIAS
Las tolerancias por corrosin, erosin, o por resistencia mecnica deben ser aadidas al espesor calculado. Las tolerancias mecnicas Incluyen las reducciones fsicas de espesor por roscados o ranuras. La tolerancia mas comn en las paredes de tubera recta es la de 12.5%. Esto significa que el espesor de la pared en cualquier sitio alrededor del tubo, no puede ser menor que el 87.5% del espesor nominal de pared. Corrosin y erosin (ASME VIII. DIV 1,UG-16) Es la tolerancia que se le da a la tubera para asumir futuras perdidas de espesor de pared. Comnmente se usa 1/16(1.5mm) para acero al carbono. Dependiendo si el fluido es altamente corrosivo y /o abrasivo puede usarse 1/8(3mm), o valores mayores, pero nunca mas de 1/4 (6mm)
PROBLEMAS:
Calcular el espesor requerido para una tubera de 10 pulg, con una presin de diseo de 24.13 Bar, y una temperatura de fluido de 650 F, la tubera utilizada para este proceso es A 106 GR B, se considera un fluido altamente corrosivo. Dentro de una locacin se requiere el cambio de un tramo de tubera de 50 ft, de longitud de 6 pulg. para lo cual el separador de produccin indica en su manmetro 900 Psi, con una temperatura de 200F, el material de la tubera instalado es API 5L X52. Indicar el listado de materiales requerido para el cambio de esta tubera.
PROBLEMAS Calcular espesores para un recipiente con las siguientes caractersticas: El recipiente debe tener cabeza elipsoidal. Presin de diseo: 90 Psig Temperatura de diseo: 230 F Dimetro interno: 42 pulg Lss=3m Material= SA-516-70
TANQUES DE ALMACENAMIENTO
STANDAR A.P.I. 650, para tanques de almacenamiento a presin atmosfrica STANDAR A.P.I. 620, para tanques de almacenamiento sometidos a presiones internas cercanas a( 14 lb/ pulg2 ).
El estndar A.P.I. 650 slo cubre aquellos tanques en los cuales se almacenan fludos lquidos y estn construidos de acero con el fondo uniformemente soportado por una cama de arena, grava, concreto, asfalto, etc
API Specification12D:
Es aplicable a tanques horizontales o verticales soldados en el campo para almacenaje de lquidos de produccin y con capacidades estandarizadas entre 75 y 1500 m3. API Specification 12F: Es aplicable a tanques horizontales o verticales soldados en taller para almacenaje de lquidos de produccin y con Capacidades estandarizadas entre 13.5 y 75 m3.