65451552-Norma-K-101-Rev-7-Teoria

NIVEL:

Norma

Código: CSSPA-G001 Clasificación: 2 Fecha de emisión: 01/10/1999 Fecha de revisión: 10/09/2003 Fecha Próx. Rev.: 10/09/2006 Edo. de Rev.: 7

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NOMBRE: NORMA DE TUBERÍA K-101

FORMATO CSSPA-001 “En PGPB la más alta prioridad es la seguridad de nuestros trabajadores, nuestros clientes, nuestros vecinos y el medio ambiente”

SECCIÓN DE FIRMAS DE AUTORIZACIÓN

ELABORÓ REVISÓ

ING. FRANCISCO ÁVILA SORIA COORDINADOR ESPECIALISTA “ B “

ING. RICARDO MANZO GARCÍA GERENTE DE AUDITORÍA DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y

PROTECCIÓN AMBIENTAL

APROBÓ: COMITÉ CENTRAL DE SSPA

ING. MARCOS RAMÍREZ SILVA DIRECTOR GENERAL

ING. ARMANDO ARENAS BRIONES SUBDIRECTOR DE PRODUCCIÓN

ING. SALVADOR GARCÍA-LUNA RODRÍGUEZ SUBDIRECTOR DE GAS LICUADO Y PETROQUÍMICOS BÁSICOS

LIC. CLAUDIO URENCIO CASTRO SUBDIRECTOR DE DUCTOS

LIC. CLAUDIO TRULÍN ESPINOSA SUBDIRECTOR DE ADMINISTRACIÓN Y FINANZAS

DR. ROBERTO RAMÍREZ SOBERÓN SUBDIRECTOR DE PLANEACIÓN

ING. FELIPE LUNA MELO SUBDIRECTOR DE COMERCIALIZACIÓN DE GAS NATURAL

ING. RICARDO MANZO GARCÍA GERENTE DE AUDITORÍA DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y

PROTECCIÓN AMBIENTAL

ING. GENARO CEBALLOS BRAVO GERENTE DE PROYECTO Y CONSTRUCCIÓN

SECCIÓN DE CAMBIOS

IN IC IALES, F IRMA Y FECHA HOJA No .

REV No . DESCRIPCIÓN

REVISÓ APROBÓ

7 Rev is ión Genera l de la Norma JMME 10 /09 /2003 RMG 10 /09 /2003

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Norma


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SECCIÓN DE FIRMAS DE ELABORACIÓN

AUDITORÍA DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y PROTECCIÓN AMBIENTAL

ING. RAÚL LÓPEZ DURÁN SUBGERENTE DE SEGURIDAD EN LOS PROCESOS DE CPG´s

ING. JOSÉ M. MEDINA ESCUDERO COORDINADOR ESPECIALISTA “B”

ING. JOSÉ A. CAHUE CAHUE ESPECIALISTA TÉCNICO “B”

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Norma


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CONTENIDO

CAPÍTULO PÁGINA

1. OBJETIVO 5

2. ALCANCE 5

3. DEFINICIONES 6

4. REVISIONES 6

5. RESPONSABILIDADES 6

6. CRITERIOS DE DISEÑO 6.1 Códigos y estándares 6.2 Información básica de diseño 6.3 Distribución y arreglo general 6.4 Espaciamientos mínimos entre tuberías 6.5 Soportes

7 7 8 8 10 13

7. DETALLES DE DISEÑO 7.1 Tubería 7.2 Conexiones 7.3 Bridas 7.4 Válvulas 7.5 Arreglos Básicos de Niplería (ABN) 7.6 Cambio de especificación

15 15 16 18 18 22 23

8. RECOMENDACIONES GENERALES PARA DETALLES DE INSTALACIÓN 8.1 Instalación de válvulas en trincheras 8.2 Instalación de tubería y válvulas en cambiadores de calor 8.3 Instalación de tubería y válvulas en compresores 8.4 Instalación de válvulas, figuras “ocho” y filtros en succión y descarga

de bombas 8.5 Instalación de tubería y válvulas en recipientes verticales 8.6 Válvulas de aislamiento operadas a distancia (VAOD´s) en límites de

batería, succión y descarga de compresores y en recipientes de grandes inventarios

8.7 Válvulas de bloqueo en límites de batería 8.8 Instalación de tubería y válvulas en sopladores de aire

23

23 24 24

25 26

27 29 29

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8.9 Recomendaciones generales para sistemas de vapor de agua 8.10 Recomendaciones generales para desfogues 8.11 Purgas y venteos 8.12 Tomas de muestra 8.13 Recomendaciones generales para regaderas y lavaojos 8.14 Tratamientos térmicos y soldaduras 8.15 Código de colores 8.16 Tornillería (birlos, espárragos y tuercas) 8.17 Aislamientos térmicos (conservación de temperatura y protección

personal) 8.18 Arreglos básicos para manómetro

30 30 32 33 35 35 36 36

37 38

9. PROCEDIMIENTO PARA SELECCIONAR Y UTILIZAR LAS ESPECIFI- CACIONES DE TUBERÍA

Selección del material de la tubería Utilización de las especificaciones

40

40 40

10. ÍNDICE DE SERVICIOS 41

11. ESPECIFICACIONES DE TUBERÍA 44

12. REFERENCIAS 44

13. ANEXOS 44

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1.- OBJETIVO Establecer los criterios con que deben construirse o sustituirse los circuitos de tubería que transportan los fluidos de proceso y servicios auxiliares en nuestras instalaciones industriales y disponer de un documento base para elaborar las requisiciones de materiales, para que de esta manera se cumplan holgada y confiablemente los requerimientos técnicos específicos de diseño en la construcción de plantas nuevas, ampliaciones, y/o reparaciones de plantas existentes. Se incorporan las prácticas recomendadas en Pemex Gas y Petroquímica Básica, las recomendaciones de las compañías de reaseguro, la normatividad internacional, los criterios y experiencias innovadoras, con la finalidad de incrementar la seguridad y confiabilidad de las instalaciones. 2.- ALCANCE Esta norma y sus especificaciones de tubería son de observancia obligatoria en todas las instalaciones industriales alojadas en los Complejos Procesadores de Gas, así como en las Terminales de Distribución de Gas Licuado y Estaciones de Medición y Regulación de Gas Natural y Licuado, Terminal Marítima de Almacenamiento y Distribución de Azufre, Estaciones de Rebombeo y Recompresión, Terminales Refrigeradas Pajaritos y Salina Cruz, todas dependientes de Pemex Gas y Petroquímica Básica, tanto para el diseño y construcción de plantas nuevas, como para reparaciones, modificaciones y ampliaciones de plantas existentes. Las instalaciones en operación con diseños antiguos, se consideran dentro de especificación mientras cumplan con el diseño original. Cuando se requiera reparar, sustituir o modernizar alguno de los componentes o servicios de un circuito de tubería, debe buscarse la homologación con esta norma, apegándose estrictamente a lo que establecen los procedimientos de Administración de Cambios del sistema ASP. Consideración específica de aplicación en sistemas de ductos: Esta norma debe aplicarse en las instalaciones superficiales de los sistemas de transporte por ductos que posean sistemas de servicios auxiliares, tales como redes de agua contraincendio, aire de plantas e instrumentos, agua de servicio y aquellos que no están considerados dentro del alcance de los códigos ASME/ANSI B31.4 párrafo 400.1 y B31.8 párrafo 802.1. Las innovaciones y recomendaciones que contiene este documento, Pemex Gas y Petroquímica Básica las reconoce y acepta como prácticas de ingeniería que mejoran la calidad del diseño, construcción y mantenimiento de sistemas de tubería, por lo que pueden y deben aplicarse en los sistemas de ductos, considerando que no contravienen los requerimientos de las normas NOM-007-SECRE-1999 y y NRF-030-PEMEX-2003 (antes CID-NOR-SI-001).

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3.- DEFINICIONES Sistema de tuberías Elementos mecánicos soldados o bridados para transportar, distribuir, medir y controlar fluidos generalmente a presión. Los componentes incluyen tubería, accesorios, conexiones, juntas, empaquetaduras, espárragos, válvulas, dispositivos de alivio de presión, juntas aislantes, juntas de expansión y elementos de soporte. 4.- REVISIONES Este documento es una actualización de la Norma de tubería K-101 que cancela y sustituye la revisión 6, con fecha de emisión 1 de octubre de 1999, emitida por Pemex Gas y Petroquímica Básica a través del Comité Central de SSPA. La actualización de ésta Norma de tubería debe llevarse a cabo cada tres años o antes si se requiere, por lo que se solicita al usuario que haga llegar sus aportaciones o recomendaciones para el mejoramiento de este trabajo a la Auditoria de Seguridad Industrial y Protección Ambiental de Pemex Gas y Petroquímica Básica. 5.- RESPONSABILIDADES Los responsables de cada Centro de Trabajo tienen el compromiso formal con la Administración de hacer cumplir los lineamientos de la Normatividad por medio de procedimientos e instructivos escritos y aprobados para todas las maniobras operativas, trabajos de rehabilitación, reparación, ampliación y construcción, así como de asegurar que se realicen las inspecciones y pruebas de los circuitos de tubería, deben también formar, motivar y respaldar a los grupos de “vigilantes” o “guardianes de la tecnología”. El personal de soporte a operaciones o el encargado de la administración de cambios, debe proporcionar el apoyo técnico para cualquier cambio de tecnología que permita una mejora en la operación y mantenimiento de las instalaciones, evaluándola y sujetándola al proceso de administración de cambios de tecnología antes de su implantación. El personal técnico de Integridad Mecánica, Soporte a Instalaciones y/o de Mantenimiento tiene la obligación de respetar los requisitos que se exigen en estas especificaciones, los contenidos en los DTI’s, y mejorar los diseños obsoletos de acuerdo a lo aquí establecido, apegándose a la Administración de Cambios. También es responsable de supervisar la calidad de la mano de obra y la seguridad del personal que realiza trabajos de mantenimiento.

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El personal de Seguridad Industrial y Protección Ambiental es responsable de asesorar y apoyar en los aspectos vinculados con el diseño, construcción, reparación, operación y mantenimiento de las instalaciones industriales, así como identificar y advertir condiciones de riesgo y mantener una cultura en seguridad industrial y protección al medio ambiente. La Gerencia de Proyecto y Construcción (GPC), debe garantizar que en los procesos de ingeniería, procura y construcción de nuevos proyectos, reconfiguraciones y rehabilitaciones se utilice la mejor tecnología económicamente disponible, para que los procesos operativos sean eficientes, ecológicamente limpios y confiables. Es responsabilidad de GPC y de las entidades contratantes de los centros de trabajo exigir a los contratistas o proveedores de materiales, fabricantes de equipos y constructores de obra los Certificados de Calidad correspondientes, así como garantizar que la mano de obra esté conformada por operarios calificados y vigilar que los diseños de ingeniería cumplan con esta norma y sus especificaciones. Desde la ingeniería, durante la construcción y antes del pre-arranque y puesta en operación de cada instalación, el personal técnico tanto de GPC como de la rama operativa serán responsables de llevar a cabo la inspección y recepción de la obra, verificando el cumplimiento de la realización de las pruebas de resistencia mecánica y hermeticidad para garantizar la integridad mecánica de los circuitos de tubería. La Auditoría de Seguridad Industrial y Protección Ambiental, verificará el estricto cumplimiento de las especificaciones y normatividad aplicable, interviniendo desde las etapas iniciales del diseño hasta la puesta en operación de las instalaciones, aplicando el protocolo para verificar la no-existencia de condiciones de riesgo (ASIPA-SI-6920) y elementos de Administración de Seguridad de los Procesos (ASP). 6.- CRITERIOS DE DISEÑO 6.1.- Códigos y estándares El diseño, ingeniería, procura y construcción de los circuitos de tubería deben respetar los requisitos de las Normas Oficiales Mexicanas, normas ISO y Normas de Referencia de PEMEX así como cumplir con los requisitos de los códigos y estándares siguientes: ASME/ANSI, ASTM, API, AWS, AWWA, NFPA, NACE y MSS. En caso de discrepancia entre las especificaciones de tubería de esta norma y los códigos o estándares debe prevalecer el criterio más estricto.

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6.2.- Información Básica de diseño La información básica indispensable que debe proporcionar el diseñador, para llevar a cabo las actividades de inspección, pruebas y recepción durante las etapas de construcción, pre-arranque y puesta en operación debe ser la siguiente: Diagramas de tubería e instrumentación “DTI’s” (que son los planos gobierno o maestros que tienen prioridad sobre cualquier información de construcción), diagramas de flujo mecánico, diagramas de proceso, diagramas de servicios auxiliares, isométricos de construcción, típicos de soportería. Además, se debe contar con planos generales de localización, de niveles del terreno, de fabricantes de equipos, clasificación de áreas eléctricas peligrosas, tubería subterránea, drenajes (pluvial, químico, aceitoso, industrial, sanitario), red eléctrica de tierras, localización de la tubería de proceso, servicios auxiliares y desfogues que entran o salen de los límites de batería de la unidad. Así como con manuales de operación y de fabricantes de equipos, hojas de datos, memorias de cálculo y dibujos de válvulas de seguridad, información sobre elevaciones, espaciamientos, mecánica de suelos, y condiciones climatológicas, entre otros. 6.3.- Distribución y arreglo general Los espaciamientos estratégicos entre instalaciones deben cumplir con los requerimientos de la NRF-010-PEMEX-2001 de espaciamientos mínimos y criterios para la distribución de instalaciones industriales en centros de trabajo de PETRÓLEOS MEXICANOS y organismos subsidiarios. Para su distribución, la tubería debe agruparse, siempre que sea práctico y ordenarse de tal manera que su instalación sea funcional, lo más sencilla, segura, económica y que presente facilidad de construcción y mantenimiento, además la separación entre las instalaciones debe ser adecuadamente establecida para permitir un fácil acceso en caso de emergencia. Las tuberías para conducir corrientes de proceso, servicios auxiliares y desfogues dentro de las plantas, deben proyectarse y alojarse en corredores de tubería sobre soportes elevados (SE) como los mostrados en el dibujo. Las tuberías deben incluir patines, guías, atraques, topes, accesorios y aislamiento térmico, para permitir que se desplacen ordenadamente durante elongaciones o contracciones.

Soportes elevados dehormigón armadocolados de una solapieza (monolíticos) ysobrediseñados parafuturas ampliaciones. Trabe de liga

Contra vientos

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Las trabes de liga y contra-vientos de acero estructural deberán protegerse con materiales a prueba de fuego de acuerdo con los criterios establecidos en la NRF 065 PEMEX 2003. Las uniones que sujetan las trabes de liga y contra-vientos con el marco elevado debe hacerse con un arreglo estructural ahogado en el hormigón de la columna, fabricado con placas de acero estructural de 19 mm de espesor mínimo, paralelas entre sí y unidas con barras sólidas pasantes, soldadas en ambas caras de cada placa.

El diseño de marcos elevados, debe considerar espacio libre en el ancho de las camas para la adición de líneas futuras, siendo éste de 20% mínimo Las estructuras de acero (columnas, trabes y contra vientos), que soporten tubería o equipos que manejen hidrocarburos, productos tóxicos nocivos a la salud y al medio ambiente o tubería de servicio de aire para instrumentos, señales eléctricas o electrónicas, que sean indispensables para llevar a paro seguro la instalación, deben protegerse con recubrimiento a prueba de fuego (Fireproofing). Ver NRF-065-PEMEX-2003 “Selección y aplicación de recubrimientos a prueba de fuego en estructuras y soportes” Cuando se requiera soportar tubería sobre mochetas de concreto armado, éstas deben tener por lo menos 30 cm de altura y contar con placa de acero con espesor de 19 mm de espesor, anclada y ahogada, que sobresalga un centímetro para que se deslicen las silletas o placas de arrastre de la tubería. La mocheta debe contar con un chaflán que permita el libre escurrimiento del agua de lluvia o de limpieza Todos los corredores de tubería deben pavimentarse con la finalidad de mantenerlos libres de hierba, maleza u otros materiales combustibles y permitir su fácil acceso para inspecciones, mantenimiento y combate de un potencial incendio.

19 mm

MARCO ELEVADO (HORMIGÓN) BARRA SÓLIDA

PLACA AHOGADA

SOLDADURA INTERIOR/EXTERIOR

TRABE DE LIGA

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La tubería subterránea sólo se permite para servicios de drenajes, agua de enfriamiento, contra incendio y ductos para cables eléctricos. Excepcionalmente y previa autorización de PGPB se permitirá la instalación de tubería para servicio de hidrocarburos en trincheras con mochetas y sistemas de drenaje que garanticen el desalojo del agua de lluvia y cualquier posible derrame de hidrocarburos. Las mochetas en el fondo de las trincheras deben permitir el paso del agua de lluvia previendo un claro de 10 cm por ambos lados de las mochetas con la pared de la trinchera. Todas las tuberías aéreas de acero al carbono y baja aleación deben protegerse con recubrimientos anticorrosivos y la tubería subterránea con protección mecánica extendiéndola sobre la interfase aire–suelo, hasta 50 cm sobre el nivel de piso terminado. 6.4.- Espaciamientos mínimos entre tuberías Las tuberías deben contar con espacios suficientes para maniobras de remoción, reparación e inclusive la instalación de válvulas bridadas, con un claro mínimo de 8 cm en cualquier arreglo que se presente entre juegos de bridas y tuberías paralelas, desnudas o forradas con aislamiento térmico, y en cruces de tuberías:

Los juegos de bridas en tuberías paralelas deben mantenerse alternadas. Para tuberías paralelas sometidas a elongación o contracción térmica, se debe aumentar el claro convencional de acuerdo con los análisis de flexibilidad, registrándose en los planos constructivos. La ubicación de la tubería en los soportes elevados se optimizará de acuerdo a su peso, temperatura y servicio. La tubería pesada se alojará adyacente a las columnas y la tubería de diámetro menor en la parte central. Los servicios de vapor se alojaran en el lado opuesto a los servicios criogénicos y desfogues, como se muestra en la figura:

A = 8 cm mínimo

A

A A

A

A = 8 cm mínimo

A

A A

A

NIVEL:

Norma


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En caso de requerir dos camas de tuberías, los servicios auxiliares y desfogues se deben proyectar sobre la cama superior y los de proceso sobre la cama inferior. Cuando se tengan tres camas, el desfogue se debe proyectar sobre la cama superior, los servicios auxiliares en la cama intermedia y el proceso en la cama inferior.

Líneas calientes

Líneas frías y desfogue

Tope para ambos extremos, anclado en el concreto

120°

120°

120° 120°

120°120° 120°

Tuberías de desfogues

Tuberías de Ser. Aux.

Tuberías de proceso

Acero estructural de 19 mm de espesor ahogado en la trabe de hormigón donde patinan los soportes de la tubería, deberá sobresalir un centímetro

Trabe de hormigón

Pendiente de 3% para evitar la acumulación de agua

1 cm

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Dentro de las áreas de proceso, los arreglos de tubería deben contar con espacios libres alrededor y entre recipientes, equipos y tubería, que permitan el acceso de equipo portátil para mantenimiento. Los espacios para operación, entre la tubería y el equipo adyacente, deben ser de 75 cm como mínimo. Las tuberías subterráneas serán permitidas exclusivamente en los servicios de agua contraincendio, agua de enfriamiento y drenajes. En cualquier otro servicio deben ser aéreas. La separación entre tuberías subterráneas paralelas debe ser de 45 cm como mínimo, exceptuando los servicios de suministro y retorno de agua de enfriamiento, que debe ser de 76 cm como mínimo. En cruces de líneas la separación mínima debe ser de 30 cm. En tuberías subterráneas donde no exista paso de equipo pesado la profundidad mínima debe ser de 45 cm, medida desde el nivel superior de tubo hasta el nivel de piso terminado (NPT). En cruces de calles y donde se prevea el paso de equipo pesado, la profundidad mínima debe ser de 1 m, medida desde el nivel superior del tubo al NPT con un encamisado adicional. Las líneas que transporten líquidos viscosos como el azufre líquido y líquidos formados por condensación de gases y desfogues, deben diseñarse con una pendiente continua y sus puntos de drene deben descargar a un recipiente o cabezal colector. Los ajustes necesarios deben hacerse en las silletas, respetando la integridad de los soportes elevados o mochetas. En el diseño de nuevos proyectos no se permite la instalación de columpios (pockets), piernas muertas (dead legs) o arreglos que permitan la acumulación de líquidos, limitando o dificultando el libre flujo de gases y provocando corrosión en estos puntos.

Claro radial tubo - sardinel 15 cm

A = 76 cm

Claro radial tubo - sardinel 15 cm

Sardinel circular de 15 cm de ancho y 15 cm de altura sobre N.P.T.

Sardinel circular de 15 cm de ancho y 15 cm de altura sobre N.P.T.

76 cm

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Norma


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En tuberías elevadas (desnudas o con forro térmico), el espacio libre mínimo entre éstas y los rasantes de banquetas, calles, plataformas u otros elementos deberá ser conforme a los siguiente valores: Dentro de límite de planta 4.00m Sobre plataformas y banquetas 2.20m Dentro de edificios 2.20m Sobre calles y fuera de las instalaciones de plantas 4.30m En cruce de calles no principales 6.10m Calles principales 7.20m Sobre vías de ferrocarril 7.20m 6.5.- Soportes Los soportes en los circuitos de tubería conllevan a una gran diversidad de problemas y riesgos, por lo que deben considerarse como un aspecto esencial en las instalaciones industriales y llevarse a cabo inspecciones frecuentes para detectar situaciones que puedan provocar sobreesfuerzos o desgastes en la tubería. Las líneas de tubería deben apoyar en todos y cada uno de los soportes elevados o mochetas para evitar sobreesfuerzos en las juntas de soldaduras y deformación de la tubería. Para lograr esto se debe ajustar la altura de las silletas donde se requiera. Para evitar desgaste o corrosión en las áreas de apoyo (tubo-mocheta) las tuberías deben contar con placas de arrastre o silletas soldadas en estos puntos, para que se deslicen sobre los perfiles estructurales ahogados en las trabes de los soportes elevados o mochetas. Las tuberías conectadas a válvulas o equipos de mantenimiento frecuente deben soportarse de manera que no pierdan su alineación al desembridarlas. Para tuberías de servicios caliente y frío, forradas con aislamiento térmico, es condicionante que el diseño de los soportes mantenga aislado el tubo para evitar puentes térmicos y que el elemento termo-aislante sea fabricado con material preformado. En servicio caliente se debe usar silicato de calcio o perlita expandida de alta densidad para minimizar las pérdidas de energía (calor) por la conducción que se provoca en los soportes metálicos convencionales. Para servicio frío usar poliuretano de alta densidad, en lugar de los tradicionales soportes de madera que han demostrado poca confiabilidad, debido que al entrar en estado de putrefacción dejan sin apoyo las tuberías y como consecuencia, estas se soportan indebidamente en las boquillas de los equipos causando sobreesfuerzos. El análisis de flexibilidad debe incluir la instalación de guías y anclas en los soportes elevados o mochetas para controlar desplazamientos erráticos provocados por enfriamiento o calentamiento de las tuberías. La ingeniería de detalle debe especificar los estándares o típicos de cada tipo de soporte: patines, soportes colgantes, soportes secundarios etc.

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Norma


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Todos los muñones deben contar con testigo en la parte más baja como se muestra en las figuras. Las tuberías de 2”Ø y menores, deben sujetarse con soportes secundarios independientes de las tuberías de 3” y mayores. Cuando esto no sea posible, pueden soportarse en tuberías sin aislamiento térmico de 4”Ø y mayores a través de placas de refuerzo totalmente soldadas a los tubos (con venteo de 1 cm de diámetro en la parte más baja) y sobre éstas soldar el elemento estructural que debe soportar la tubería de diámetro menor, siempre y cuando no se afecte la integridad mecánica del tubo principal, efectuando previamente un análisis de flexibilidad. No se permite el uso de abrazaderas atornilladas a la tubería de 3”Ø y mayores para sujetar soportes secundarios de tubería de diámetro menor. Ver dibujo inferior Nota: Las abrazaderas deben contar con recubrimiento ahulado. Se prohíbe el uso de de abrazaderas para sujeción de tuberías de 3” y mayores. Para diámetros de 2” y menores las abrazaderas deben ser recubiertas con elastómero (neopreno) para evitar corrosión galvánica

Alternativa al uso de soportes tipo abrazaderas, para evitar corrosión en la tubería No aplica en tuberías con

forro térmico (frío y caliente)Solapa del mismo material del tubo, soldada en toda la periferia.

Soporte soldado a la solapa

Testigo de ¼”∅ $

$

$

$$

$

$

$

Alternativa al uso de soportes tipo abrazaderas, para evitar corrosión en la tubería No aplica en tuberías con

forro térmico (frío y caliente)Solapa del mismo material del tubo, soldada en toda la periferia.

Soporte soldado a la solapa

Testigo de ¼”∅ $

$

$

$$

$

$

$

Testigo de 1 cm por ladoTestigo de 1 cm por lado

Testigo de 1 cm por lado

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Norma


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7.- DETALLES DE DISEÑO 7.1.- Tubería La tubería debe diseñarse en apego a esta norma, estableciendo claramente los límites de aplicación conforme a los criterios establecidos en el código ASME/ANSI B31.3, que delimita las fronteras con las tuberías cuyos alcances están definidos por los códigos ASME/ANSI B31.4 y B31.8, propios de sistemas de ductos, con las consideraciones específicas de aplicación establecidas en el alcance de este documento. Las tuberías por su proceso de fabricación pueden ser sin costura y con costura longitudinal recta. En PGPB no se permite el uso de tubería con costura helicoidal. En esta norma y sus especificaciones se establecen los siguientes criterios de uso: Se prefiere el uso de tubería sin costura.

La tubería de diámetros mayores fabricada a partir de placa, únicamente se aceptará

con una costura longitudinal recta mediante soldadura de fusión eléctrica (EFW) o de arco sumergido (SAW). No se acepta la soldadura por resistencia eléctrica (ERW) debido a su baja eficiencia de junta.

De acuerdo con los criterios establecidos en el código ASME/ANSI B31.3, con relación a

limitar el uso de tubería con soldadura en espiral (helicoidal) a servicios no esenciales y por las experiencias de fallas de éste tipo de tubería, en Pemex Gas y Petroquímica Básica queda prohibido su uso para todos los servicios.

Las tuberías se fabrican con extremos planos y biselados, por lo que para los fines de aplicación de esta norma, se deben cumplir los siguientes criterios: En los sistemas de tuberías de 3”∅ y mayores, las uniones deben hacerse con

soldadura a tope usando tubos, accesorios y conexiones con extremos biselados. Para asegurar su integridad mecánica se deben radiografiar de acuerdo a lo establecido en la especificación de tubería correspondiente.

Los sistemas de tuberías de 2”∅ y menores deben ser de extremos planos para unirse con accesorios de caja para soldar, excepto en fluidos corrosivos.

Los sistemas de tuberías en todos los diámetros para el manejo de fluidos corrosivos, las uniones deben hacerse con soldadura a tope mediante el proceso con gas inerte “TIG o MIG” usando tubos y conexiones biseladas.

Por ningún motivo se permitirán las uniones soldadas a tope entre tuberías y/o accesorios con extremos planos, ya que esta unión presenta serias deficiencias por falta de penetración de la soldadura

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Norma


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La tubería de 2½”∅ será utilizada exclusivamente para tomas de hidrantes

contraincendio. No deberán usarse diámetros de 3/8”, 11/4”, 3½ “, y 5”. En tanto que los diámetros de

22”, 26”, 28”, 32”, 34” podrán usarse solamente que el proceso de la planta lo demande. 7.2.- Conexiones En proyectos nuevos, ampliaciones y modificaciones a instalaciones existentes, solo se permiten conexiones de fábrica de acuerdo al código ASME/ANSI B16.9 para extremos biselados y ANSI B16.11 para conexiones de inserto para soldar. Las conexiones con extremos biselados para soldar a tope, que se permiten son: codo 90°, codo 45°, tee recta, tee reducida, reducción concéntrica, reducción excéntrica, tapón cachucha, cruces y derivaciones laterales, todas fabricadas de una sola pieza. Cuando la relación de diámetros así lo permita, se podrán especificar injertos directos con solapa de refuerzo en la tubería, únicamente para los servicios de agua de enfriamiento y agua contraincendio. Quedan prohibidos los injertos directos con o sin solapa de refuerzo para cualquier otro servicio. En las interconexiones de tubería nueva con existente donde no sea posible liberar la tubería por requerirse paro total de las instalaciones, se tomará como última alternativa realizar el trabajo de barrenado de la tubería en operación (Tapping) con una inserción directa reforzada con envolvente, previa autorización del responsable del centro de trabajo. En instalaciones de diseño antiguo, los injertos directos deben reforzarse con solapas. Cuando se intervengan para sustitución de alguna de sus partes, tanto los injertos con o sin refuerzo deben sustituirse por tee recta, tee reducida, o conexiones reforzadas de fábrica según aplique. Las conexiones para soldar a tope deben ser del mismo espesor de pared de la tubería a la que se van a conectar. Los cambios de dirección en tubería deben diseñarse con codos de radio largo soldables fabricados de una sola pieza. No se permite el uso codos de radio corto. Los cambios de dirección formados por curvas prefabricadas de una sola pieza (doblez de tubo) deben doblarse con radios de curvatura de por lo menos cinco diámetros nominales del tubo, el procedimiento de doblez ya sea en frío o caliente deberá ejecutarse con estricto apego al ASME/ANSI B31.3.

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Norma


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En servicio para agua (especificaciones T1A y T9B), los codos, reducciones, tapones cachucha (Caps) y tees desde 30“ hasta 60” Ø pueden fabricarse en campo bajo las siguientes consideraciones: Codos mitrados con tubería de acuerdo con ASME/ANSI B31.3 párrafo 304.2.3 Reducciones y tapones cachucha a gajos, aplicando soldadura por ambos lados. No se

permiten las terminaciones en punta de lápiz, ni tapas planas soldadas al tubo. Tees, la soldadura longitudinal de la tubería debe estar en el lado opuesto a la cara de la

inserción. Las conexiones de caja para soldar de acuerdo con ANSI B16.11 son: tee recta, tee reducida, codo de 90°, codo de 45°, coples, cople reducido, reducción inserto, cruz, reducción swage, Las uniones de soldadura con caja para soldar (socket – weld) deben respetar el espaciamiento (GAP) de 1/16“, entre el extremo del tubo y el fondo de la caja. Esta norma permite el uso de espaciadores de fábrica (“gap-o-let” o equivalente) Para tubería de 2”Ø y menores usar conexiones de caja para soldar, excepto donde se manejen fluidos corrosivos, en donde deben utilizarse conexiones biseladas para soldar a tope, ya que de esta manera se impide la presencia de intersticios que propician corrosión del material, como es el caso de servicios con ácido sulfúrico, condensados de gas ácido o gas amargo. El diámetro mínimo para cualquier conexión es de ½ “Ø. El rango mínimo para conexiones de 2”Ø y menores, de caja para soldar y roscadas, en materiales de acero al carbono y de baja aleación debe ser clase 6000# (cédula 160) y para acero inoxidable clase 3000# (cédula 80S). Las únicas conexiones roscadas permitidas en esta norma para todos los servicios son: tapón macho de barra sólida, tapón cachucha y codo calle (rosca hembra rosca macho), con dimensiones de acuerdo con ANSI B16.11, rosca N.P.T. según ANSI B1.20.1., para usarse en cuerpos de bombas, cambiadores de calor, extremos terminales de purgas y venteos. En servicio de aire de instrumentos y aire de respiración (especificación T2A) las conexiones roscadas se permiten en clase 3000# con recubrimiento galvanizado interior y exterior, con dimensiones de acuerdo con ANSI B16.11, rosca N.P.T. según ANSI B1.20.1. Conectores integralmente reforzados que cumplan con los requerimientos y pruebas del código ASME/ANSI B31.3, y dimensiones de los extremos de acuerdo con ANSI B16.25 (biselados), ANSI B16.11 (caja para soldar) y ANSI B1.20.1 (rosca N.P.T.):

NIVEL:

Norma


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Sockolet, latrolet, elbowlet, o equivalentes, con un extremo para soldar a tope al cabezal y

otro de caja para soldar en el extremo del ramal Weldolet con ambos extremos biselados Thredolet o equivalente con extremo biselado para soldar al cabezal y el otro con rosca

hembra para el ramal Nipolet o equivalente con extremo biselado para soldar al cabezal y el otro extremo plano.

Para todos los servicios se prohibe el uso de tuercas unión, reducciones bushing, y tapones huecos, en su lugar se deben usar conexiones bridadas, reducciones swage y tapones de barra sólida. 7.3.- Bridas Las bridas tipo deslizable (slip-on) se usan únicamente para clase 150#, en servicios de agua de enfriamiento y contra incendio, verificando que se aplique soldadura por ambos lados. No se permite el uso de bridas de forja con cara plana. Las dimensiones de bridas hasta 24”Ø son de acuerdo con ANSI B16.5 y de 26”Ø y mayores con ANSI B16.47-A (o su equivalente MSS-SP44). Es importante que durante la etapa de construcción se protejan las caras de las bridas para evitar daños al rayado y garantizar el sello de las mismas. El uso de bridas de caja para soldar se limita a diámetros de 2”Ø y menores. Las tomas para termopozo deben ser bridas de cuello largo clase 300# como mínimo, quedando proscritas las tomas roscadas. 7.4.- Válvulas Las válvulas deben cumplir con los códigos ASME/ANSI B16.34 para clase estándar, B16.10 dimensiones entre caras, B16.5 extremos bridados, B16.11 dimensiones de caja para soldar y API 598/API 6D para inspección y pruebas. En arreglos de tuberías de proceso y servicios auxiliares, queda prohibido el uso de válvulas de hierro gris o dúctil (ejemplo ASTM A-126, A-436, A-439), marcadas comúnmente con WOG (water oíl gas), debido a que éste material es frágil y quebradizo, de baja resistencia al impacto y a la torsión. Se conocen innumerables casos donde éstas válvulas se han quebrado durante las maniobras de montaje y mantenimiento (apriete de espárragos), por cambios de

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Norma


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temperatura o causas fortuitas. El uso de éstas válvulas está proscrito en PGPB, la calidad mínima permitida por está norma es ASTM A-216-Gr. WCB y/o A-105. En todas las boquillas de los equipos con terminación bridada, es mandatorio que las válvulas se instalen directamente en las boquillas. Por lo que para diámetros de 2”Ø y menores las válvulas deben cumplir con la calidad del material indicado en la especificación de tubería para válvulas bridadas. Para las válvulas grandes o de presiones elevadas, debe considerarse el uso de operadores de engranes y cremallera provistos con indicadores de apertura, conforme al criterio de la siguiente tabla:

Tipo de válvula Diámetro Clase (#) Globo 8” y mayores 300

6” y mayores 600 4” y mayores 900 4” y mayores 1500

Compuerta 16” y mayores 150 12” y mayores 300 10” y mayores 600 8” y mayores 900 6” y mayores 1500

Macho o bola 8” y mayores 150, 300 y 600 6” y mayores 900 y 1500

Para su operación, vigilancia o mantenimiento, las válvulas de operación frecuente deben localizarse de tal manera que sean accesibles desde piso terminado o desde plataformas a una altura no mayor de 1.7 m. Si la válvula queda por encima de esta altura, se deben considerar operadores de cadena o plataformas portátiles que no excedan 1.2 m de altura. En general, los volantes y vástagos de las válvulas deben ser localizados fuera de los pasillos o áreas de circulación de personal, dejando una distancia libre de 70 cm como mínimo. La orientación de los volantes y manerales debe indicarse en los dibujos de tubería. Los equipos que trabajen en paralelo para una misma función, deben contar con válvulas independientes en las tuberías de proceso y servicios auxiliares de manera que permitan el aislamiento del equipo para mantenimiento, sin interrumpir la operación normal de la planta.

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Válvulas de compuerta en servicio criogénico En servicios de líquidos criogénicos, donde los líquidos entrampados pueden incrementar la presión abruptamente al aumentar la temperatura, se deben emplear válvulas con orificio de venteo-igualador de presión de 1/8”Ø del lado de contención del fluido, con el propósito de tener la misma presión en la tubería y cavidad del casquete cuando la válvula esté cerrada, debiendo indicarse el sentido de flujo sobre el cuerpo de la válvula. Las válvulas de bonete bridado de cuello largo (columna de gas de 10” mín.) vástago ascendente deben instalarse en posición vertical. Válvulas de globo o pistón Se recomiendan para regulación o estrangulamiento de flujo y operación frecuente,

estas válvulas presentan alta caída de presión. Están diseñadas para trabajar en una sola dirección, por lo que en su instalación debe

respetarse el sentido de flujo marcado en el cuerpo de las válvulas. Válvulas de compuerta Están diseñadas para operar totalmente abiertas o totalmente cerradas y para

accionamientos poco frecuentes. No deben utilizarse para regular flujos. Para maniobras operativas de calentamiento y presurización de circuitos se recomienda

que a las válvulas de compuerta se les instale una línea igualadora (by-pass) provista con válvula de globo, figura reversible (ocho), válvula de compuerta y purga entre ambas válvulas, según el siguiente criterio:

Válvula de compuerta Línea igualadora de presión

4” φ clases 900# a 1500# ¾” φ 6” φ clases 600# a 1500# ¾” φ 8” φ clases 600# a 1500# ¾” φ 10” φ clases 300# a 1500# 1” φ 12” φ clases 300# a 1500# 1” φ 14” φ clases 150# a 1500# 1 ½” φ 24” φ clases 150# a 1500# 2” φ

Válvulas de bola. Están diseñadas para operar totalmente abiertas o totalmente cerradas y para

accionamiento poco frecuente; por sus características de construcción permiten una apertura y cierre rápido. No se deben utilizar para regular flujos.

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Norma


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Válvulas de Mariposa El uso de estas válvulas se limita al aislamiento de recipientes de grandes inventarios de

servicio criogénico operadas a distancia y como válvulas de control en el proceso. Deben ser sello metal-metal, triple excentricidad en los asientos, herméticas cero fugas y a

prueba de fuego cuando se usen para aislamiento de recipientes de grandes inventarios. Válvulas de no-retroceso Las válvulas de no-retroceso, también llamadas de retención o “checks”, permiten el paso

del fluido en un solo sentido, bloqueando de inmediato cualquier intento de éste a fluir en sentido contrario.

Las válvulas del tipo columpio deben estar provistas con “topes” en la tapa o el cuerpo,

para limitar la apertura del disco, evitando que éste se atore en el cuerpo de la válvula, también obliga al disco a mantenerlo expuesto al contraflujo para asegurar su cierre.

La tuerca de sujeción del disco o charnela debe contar con seguro, que impida se afloje y caiga el disco. Estas válvulas invariablemente deben instalarse en posición horizontal para asegurar el cierre del disco, lo anterior debido a incidentes provocados por la errónea instalación en posición vertical de las válvulas con diseño para posición horizontal.

Disco ocharnela

tope tope

Flujo Flujo

NIVEL:

Norma


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Las válvulas de disco bipartido “dúo check” son una variante de las de tipo columpio, con la

desventaja que sus resortes de cierre son susceptibles a fallas por la erosión y corrosión, por lo que se deberán seleccionar los resortes con materiales resistentes a la acción corrosiva y erosiva del fluido a manejar.

Las válvulas tipo pistón se recomiendan para flujos pulsantes. No se recomiendan para

servicios sucios o que arrastren sólidos. Las válvulas tipo tapón y tipo bola, normalmente de diámetros menores, se deben instalar

en tuberías con altas presiones y fluidos limpios. 7.5.- Arreglos Básicos de Niplería (ABN) Se le denomina Arreglo Básico de Niplería a los arreglos de tubería de 2”Ø y menores, tales como niples, coples, tees, codos entre otros. El ABN es el arreglo de piezas de 2”Ø y menores, instaladas directamente a tubería de 3”Ø y mayores para cualquier servicio tal como purgas, venteos, tomas de muestra, tomas de instrumentos, entre otras. En los cabezales de tubería de 3”∅ y mayores, la parte más débil son los injertos de 2” ∅ y menores, por ésta razón es necesario que estos arreglos se construyan en forma integral, fuertes y robustos cumpliendo con los siguientes lineamientos: El arreglo básico de niplería (¾”Ø a 2”Ø) debe estar constituido por conexión

integralmente reforzada “Nipolet” o “Niple Pipeta” y válvula unidos por soldadura; no se aceptan uniones roscadas.

Queda prohibido instalar cualquier otro accesorio diferente a conexiones reforzadas antes de la válvula de bloqueo del arreglo básico.

Todas las uniones que por excepción sean roscadas, deben sellarse con un cordón continuo de soldadura que cubra todos los hilos de la cuerda.

Instalación errónea de válvula con diseño para posición horizontal sin “tope”, donde el fluido asciende y desciende libremente.

Disco atorado, imposible de cerrar.

Flujo

Instalación errónea de válvula con diseño para posición horizontal sin “tope”, donde el fluido asciende y desciende libremente.

Disco atorado, imposible de cerrar.

Flujo

NIVEL:

Norma


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7.6.- Cambio de especificación

En arreglos de válvulas automáticas con sus bloqueos y by-pass; la tubería, válvulas y bridas deben ser de la especificación más estricta que cubra los rangos de presión y temperatura extremas, el cambio de especificación se hará en las soldaduras de las bridas a la salida del flujo, como se muestra en la figura: En juegos de bridas donde exista discrepancia de especificación de empaques y espárragos, prevalecerá siempre la de mayor libraje. 8.- RECOMENDACIONES GENERALES PARA DETALLES DE INSTALACIÓN 8.1.- Instalación de válvulas en trincheras Las válvulas alojadas en trincheras deben proveerse con extensiones de vástagos para operarse desde NPT

1.0 m1.0 m

300# 150#

300#150#

Flujo

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Norma


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8.2.- Instalación de tubería y válvulas en cambiadores de calor Las válvulas de bloqueo de las líneas de entrada y salida de cambiadores de calor, deben incluir figuras ocho definitivas previstas desde su diseño, para el aislamiento confiable del equipo durante los trabajos de mantenimiento, evitando con esto sobreesfuerzos al instalar juntas ciegas provisionales (comales). La localización de las figuras ocho debe ser accesible. Las válvulas para purgas y venteos localizadas en las tuberías de entrada y salida de los cambiadores de calor, no deben ser mayores de 1”Ø. En general, la elevación de las tuberías de los cambiadores de calor con respecto al NPT, deben ser de 30 cm como mínimo, referido al paño inferior del tubo. Los arreglos de tubería deben proyectarse de manera que, en caso de falla de flujo, los cambiadores de calor permanezcan llenos de fluido de enfriamiento. Los arreglos de tubería de los cambiadores de calor deben contar con espacios para permitir remover los haces de tubos durante los trabajos de mantenimiento. El espacio libre frente al equipo para esta operación debe ser 1.5 veces la longitud del haz de tubos. 8.3.- Instalación de tubería y válvulas en compresores El diseño de tubería para compresores debe evitar la concentración de esfuerzos excesivos sobre juntas de expansión o sobre el equipo durante la operación. Antes de apretar los espárragos de las bridas equipo-tubería, debe asegurarse que la construcción de la tubería quede alineada y deje sólo el espacio para el empaque. Debe asegurarse con el análisis de flexibilidad que se cuente con la soportería necesaria (anclajes, guías, soportes dinámicos y apoyos libres) para evitar que la tubería transmita cargas, vibraciones y movimientos no deseados, provocados por las condiciones de operación o por falta de carga al compresor (efecto “surge”), que puedan dañar el equipo. Para la operación y mantenimiento de un compresor, las tuberías de succión y descarga deben contar con válvulas de bloqueo. Para servicios de hidrocarburos y fluidos tóxicos ver 8.6. En la descarga de los compresores las válvulas de retención deben ser del tipo silencioso (non-slam) de no más de 80 dBA.

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Norma


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Todos los compresores para iniciar operaciones deben contar con filtros en la tubería de succión para retener materiales que puedan dañar el equipo. Los arreglos de tubería deben permitir remover los filtros con facilidad para su limpieza. 8.4.- Instalación de válvulas, figuras ocho y filtros en succión y descarga de bombas Las válvulas de las líneas de succión y descarga deben estar lo más cerca posible a la bomba para reducir el volumen de producto purgado cuando se entregue a mantenimiento.

Las tuberías de succión y descarga de bombas se deben diseñar con figuras ocho definitivas, para no comprometer el alineamiento de flechas y rodamientos. Donde se utilizan juntas ciegas provisionales “comales” se corre el riesgo de provocar desalineamiento de la bomba, pérdida de paralelismo en bridas, quedando los espárragos cortos, poniendo en riesgo la instalación. El arrglo debe procurar facilidad de instalación, remoción y giro de dichas figuras ocho, como se muestra en la siguiente figura:

VAOD

Válvula desucción

Figura ocho

Válvula dedescarga

Válvula deretención

Figura ocho

Filtro canasta

Venteo

Purga

En las líneas de succión de bombas se deben instalar reducciones excéntricas con la cara plana hacia arriba, para evitar la acumulación de vapores (bolsas de aire) y cavitación de la bomba, se prohíbe el uso de reducciones concéntricas.

NIVEL:

Norma


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La succión de bombas debe contar con filtros que aseguren la retención de sólidos que pudieran dañar el equipo, dando facilidades para su limpieza sin comprometer la alineación de la flecha y rodamientos. En la parte baja de las tuberías, invariablemente deben instalarse purgas que aseguren el vaciado de líquidos. 8.5.- Instalación de tubería y válvulas en recipientes verticales Durante la construcción, operación y mantenimiento, debe asegurarse que los soportes carguen con todo el peso de las tuberías bajantes de columnas y recipientes de proceso, impidiendo que las boquillas carguen un peso para el cual no están diseñadas pudiéndose provocar daños en soldadura, pared del equipo, espárragos y fugas entre bridas. En proyectos nuevos, el diseño debe incluir la instalación de soportes dinámicos en este tipo de apoyos, previo análisis de flexibilidad. Los soportes dinámicos deben estar accesibles desde plataforma o nivel de piso terminado para inspección y mantenimiento. Las guías de las tuberías bajantes deben construirse con elementos estructurales (canales, ángulos e IPR), no se permite el uso de abrazaderas. Los recipientes verticales, deben estar construidos con escaleras marinas y plataformas para el manejo y mantenimiento de válvulas, de equipo e instrumentos durante la operación. Las mismas condiciones deben reunir los recipientes horizontales con válvulas, equipo e instrumentos, a una elevación mayor a 3.0 m con respecto al nivel de piso terminado. En el caso de recipientes de 3.0 m de altura o menor, medida ésta del NPT a la parte superior de las unidades, el servicio debe ser mediante escaleras o plataformas portátiles.

El soporte debe descansar sobre el elemento estructural

Solapa de refuerzo

Elementoestructural

NIVEL:

Norma


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8.6.- Válvulas de aislamiento operadas a distancia (VAOD´s) en límites de batería, succión y descarga de compresores y en recipientes de grandes inventarios En los límites de batería las tuberías de entrada y salida de hidrocarburos deben contar con VAOD´s, estas válvulas son independientes del SCD y de las válvulas de bloqueo operadas manualmente. Todos los compresores que manejen hidrocarburos o fluidos tóxicos, deben contar con VAOD´s en las tuberías de succión para el aislamiento del equipo en caso de emergencia. Todos los recipientes de grandes inventarios (incluidas las columnas o torres de proceso) deben contar con VAOD´s en las boquillas de succión a bombas, ver figura. El sistema de control puede ser como se indica a continuación y con la prioridad siguiente: 1.- Hidráulico. 2.- Neumático. 3.- Eléctrico (a prueba de explosión de acuerdo con la NOM 001 SEDE 1999 o el NEC

National Electric Code NFPA 70 ). 4.- Electrónico. 5.- Una combinación de los cuatro anteriores.

Recipiente con grandes inventarios

Indicador de nivel magnético para hidrocarburos tipo LPG

A succión de bombas VAOD Válvulas de apertura y cierre de ¼ de vuelta

S

SL

S

NIVEL:

Norma


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Se deben instalar VAOD’s cuando se cumpla con alguna de las siguientes condiciones: • En recipientes cuya capacidad para almacenamiento de hidrocarburos sea de más de 8

m3 o cinco toneladas de producto como inventario máximo de operación incluido aquél contenido en los equipos (columnas, reactores, acumuladores) y los circuitos interconectados (re-hervidores, nivel de los platos de destilación etc.)

• Cuando se bombean líquidos del tipo LPG • Cuando las bombas manejan 1000 gpm o más • Cuando las válvulas de bloqueo están a menos de ocho metros de las bombas • Cuando la altura del bloqueo a la salida de la torre se encuentre a más de 4.5 m del nivel

de piso terminado • Cuando los bloqueos de las bombas están inaccesibles, para un bloqueo rápido en caso

de incendio • Igual o mayor a 4 m3 de almacenamiento de fluidos tóxico como inventario máximo de

operación. • En límite de baterías de plantas y llenaderas de LPG y Gasolinas Las válvulas deben ser actuadas por medio de los tres sistemas siguientes: Estación de botones local: ubicada en las cercanías o en el cuerpo de la válvula, esta

estación debe actuar la válvula, aún en caso de falla del sistema de control. Estación de botones en campo bien señalizada, localizada a una separación mínima de 15

m del área de riesgo potencial. Estación de botones en cuarto de control.

Y deben asegurar las siguientes características: Las líneas hidráulicas, neumáticas o eléctricas que se instalen para este sistema, deben

ser a prueba de fuego para un tiempo de exposición de por lo menos 20 minutos. Las válvulas tipo bola o mariposa (triple excentricidad) deben ser de paso completo y

continuo, asientos metal-metal cero fugas API 6D y prueba de fuego API 607 y API 6FA. Las válvulas deben contar con actuador a prueba de fuego y con un candado mecánico

que permita probar el funcionamiento íntegro de la válvula en operación, limitando su cierre a 20 grados.

En los recipientes con grandes inventarios deben instalarse válvulas de aislamiento de

operación a distancia (VAOD) en la boquilla de salida del equipo.

NIVEL:

Norma


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8.7.- Válvulas de bloqueo en límites de batería En los límites de batería, las válvulas en tuberías de proceso, gas combustible y vapor, deben ser accesibles para su operación desde el NPT ó plataformas, contar con doble bloqueo, figura ocho y válvula de purga como se muestra en la figura, que asegure el aislamiento de la planta.

IntegraciónPlanta de proceso

Purga Figura ocho

8.8.- Instalación de tubería y válvulas en sopladores de aire El diseño de tubería en los sopladores de aire, debe incluir estudio de flexibilidad, a fin de evitar esfuerzos excesivos sobre juntas y boquillas durante la operación. No se permite que se generen esfuerzos que rebasen lo permisible por el diseño de las boquillas del equipo. El diseño de tubería debe considerar los anclajes, guías, soportes dinámicos y apoyos libres necesarios para reducir las vibraciones a niveles permisibles. Los arreglos de tubería deben permitir el acceso rápido y fácil al equipo para su operación y mantenimiento, así como para remover con facilidad los filtros. Para la operación y mantenimiento, las tuberías de succión y descarga deben contar con válvulas de bloqueo. En la descarga de sopladores las válvulas de retención deben ser del tipo silencioso (non-slam), de no más de 80 dBA. Las tuberías de succión y filtro deben ser de acero inoxidable o aluminio que impidan la formación y entrada de oxido o cascarillas del acero a los internos de los sopladores para evitar daños al equipo. Los niveles de ruido permitidos deben estar en un máximo de 80 dBA, cuando se sobrepase este valor se deben instalar silenciadores o supresores de ruido.

NIVEL:

Norma


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8.9.- Recomendaciones generales para sistemas de vapor de agua Todos los sistemas de vapor deben contar con colectores de condensado y trampas para su recuperación, en los siguientes puntos: Antes de las válvulas de bloqueo Antes de las válvulas de control de presión y temperatura En las juntas de expansión Antes de un incremento de elevación Al final de los cabezales En puntos intermedios de las tuberías horizontales muy largas (cada 45-60 m) Donde pueda existir la posibilidad de acumulación de condensado.

Los ramales deben tomarse del nivel superior del tubo del cabezal par evitar el arrastre del condensado, además de contar con válvula de bloqueo “raíz” lo más cercana al cabezal. La tubería de vapor a turbinas debe contar con doble válvula de bloqueo. Los nuevos diseños deben incluir sistemas para recuperación de condensados mediante cabezales conductores hacia el re-uso como agua desmineralizada Los calentadores a fuego directo deben contar con un sistema de vapor que forme una cortina de aislamiento para evitar que nubes de hidrocarburos provenientes de posibles fugas de equipos adyacentes puedan penetrar al hogar del calentador. 8.10.- Recomendaciones generales para desfogues Acorde con la política de PGPB que establece el compromiso con la seguridad y el medio ambiente, los proyectos de nuevas instalaciones deben considerar en su diseño sistemas cerrados para recolección y disposición de desfogues de hidrocarburos. Las tuberías de las válvulas de alivio de presión deben contar con soportes resistentes a los violentos desfogues de las válvulas, cuyas descargas generan fuerzas de reacción. Estos soportes deben permitir desmontar las válvulas sin la necesidad de instalación de soportes temporales. Las válvulas de alivio de presión deben contar con plataformas para maniobras de inspección y mantenimiento.

NIVEL:

Norma


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Las válvulas de bloqueo de las válvulas de seguridad deben ser de paso completo, preferentemente de tipo bola. Colocar candados a las válvulas de bloqueo para asegurar su posición. En los casos en que los cabezales de desfogue o descarga de válvulas de seguridad tengan instaladas válvulas de compuerta, estas válvulas deben quedar instaladas con el vástago en posición horizontal preferentemente, si esto no es posible pueden instalarse con el vástago hacia abajo. Si se colocan en posición vertical, se corre el riesgo de que el vástago se caiga inadvertidamente (API RP 576 p 6.1.2 y API RP 521 p 5.4.1.3 Los injertos en el cabezal colector de desfogues deben construirse con un ángulo de 45° geométricos para reducir la erosión que se provoca por la incidencia del fluido sobre la pared interna de la tubería.

Cabezal de desfogue

Conexión reforzada oderivación lateral

Tubería con pendiente para asegurarel libre escurrimiento de líquidos

45°

Relevo de tuberías oequipos de proceso

Al cabezalde desfogue

Tubería con pendiente

Equipo o líneaa proteger

Válvula deseguridad

Directo

Válvula debloqueo con candado

Todas las líneas “horizontales” del sistema de desfogue deben tener una pendiente negativa en el sentido del flujo, que permita el libre escurrimiento por gravedad, de los líquidos formados por la condensación de gases hacia el tanque acumulador o de sello de agua. Los ajustes necesarios deben hacerse en las silletas, respetando la integridad de los soportes elevados o mochetas. Los sistemas de desfogues deben someterse a un análisis de flexibilidad, y acorde con este deben instalarse guías y anclas para asegurar que la tubería permanezca dentro de los límites establecidos según las elongaciones o contracciones. Se deben considerar juntas de expansión para absorber los cambios de longitud de la tubería provocados por variaciones de temperatura de los fluidos, particularmente aquellos que por cambios de presión producen temperaturas criogénicas (efecto Joule-Thompson). En diseños de nuevos proyectos no se permite la existencia de columpios “pockets”, piernas muertas “dead legs” ó arreglos que permitan acumular líquidos que limiten o dificulten el libre flujo de gas y/o provoquen corrosión en estos columpios.

NIVEL:

Norma


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Las válvulas de alivio de presión que descargan a la atmósfera (servicios de agua, vapor y aire), deben descargar a un lugar elevado y seguro, la tubería de descarga debe especificarse de acero inoxidable cédula 10S y contar con un orificio de escurrimiento en la parte mas baja para evitar la acumulación de agua. Para los casos de recipientes a presión con hidrocarburos existentes que aún perduran sin sistemas de desfogue cerrados se debe instalar además del orificio de escurrimiento un codo de desviación de acuerdo con API RP 520 PTII p. 2.1 8.11.- Purgas y Venteos Todas las purgas y venteos deben cumplir con el arreglo básico de niplería. Todos los servicios de alta presión clase 1500#, deben contar con doble bloqueo en purgas y venteos, el primero de compuerta y el segundo de globo o pistón. En las tuberías que requieran “barrido” (limpieza interior) después de su construcción, se debe instalar una válvula de tipo compuerta de sacrificio como segundo bloqueo, una vez concluido el barrido, se instalará la válvula de globo o pistón.

Columpio o pocket Columpio o pocket en tubería existente

Recuperación delíquidos.

Tuberíapara eldrenadode líquido.

Orificio de ¼”∅ para drenado

Válvula de alivio de presión

Descarga a unlugar seguro

Tubería de acero inoxidable cédula 10S

NIVEL:

Norma


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Los drenes y venteos para uso exclusivo de la prueba hidrostática, deben construirse con un conector integralmente reforzado “Thredolet” soldado al tubo a probarse, seguido de un niple roscado y válvula. Después de la prueba hidrostática retirar el niple y válvula e instalar tapón roscado de barra sólida y aplicar cordón de soldadura en la unión roscada, para su sello. En las purgas y venteos de tuberías que conduzcan fluidos sucios, sólidos en suspensión o que presenten riesgo de taponamientos (Azufre), se deben usar válvulas tipo pistón (ver 8.12), que aseguren que a posición cerrada el pistón quede al ras de la pared interior de la tubería para impedir la acumulación de sólidos que obstruyan la purga o venteo. Las purgas de recipientes que contienen hidrocarburos líquidos vaporizantes (LPG, Propileno, Etileno etc) deben cumplir con el arreglo mostrado:

8.12.- Tomas de muestra Los equipos y tuberías con tomas de muestras para el control de procesos, deben contar con conexiones exclusivas para dicha función. Durante la purga o muestreo de cabezales y recipientes que contienen hidrocarburos líquidos vaporizantes como LPG, se han generado incidentes de congelamiento de las válvulas, imposibilitando su cierre, por lo que es necesario instalar doble bloqueo, distantes un metro una válvula de otra, la primera de tipo bola de ¼ de vuelta, próxima al cabezal o equipo y la segunda válvula de globo para regular el flujo.

Válvula de globo

Válvula de bola con apertura y cierre de 1/4 de vuelta

Separación entre válvulas 1 metro mínimo

NIVEL:

Norma


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El esquema siguiente muestra un arreglo típico para el muestreo de LPG Para el caso de gas natural el arreglo típico para toma de muestra se ilustra en especificación T1B. En fluidos sucios o aquellos que presenten riesgo de taponamiento la toma de muestra debe ser con válvulas de pistón en la que se debe incluir como parte de esta el cople para fijar en la tubería como se ilustra en el figura

Para estas válvulas de pistón, el cople soldado al cabezal debe ser pasante al tubo para asegurar que el pistón quede a ras de la pared interior y se evite taponamientos. Para fluidos calientes se debe contar con un enfriador de muestras. Todos los sistemas de muestreo, deben estar accesibles desde piso terminado o desde plataformas.

1. Válvula bola ¼”Ø 6000#, de apertura y cierre de un cuarto de vuelta, material acero inoxidable tipo 316

2. Válvula aguja ¼”Ø 6000#, material acero inoxidable tipo 316

3. Válvula check ¼”Ø 6000#, cierre por gravedad, material acero inoxidable tipo 316

4. Tubing de ¼”Ø, material acero inoxidable 316, espesor 1/16”

5. “Cola de cochino” 6. Cilindro de muestreo, material acero

inoxidable tipo 316, volumen mínimo 200 cm3

7. Arreglo básico de niplería (ABN) con un diámetro máximo de ¾”

1

2

2 2

3

4

4

5

6

7

7Punto de muestreo de tubería de proceso

Desfogue o retorno al

proceso a un punto de

menor presión

1 m

4

tablero

1

2

2 2

3

4

4

5

6

7

7Punto de muestreo de tubería de proceso

Desfogue o retorno al

proceso a un punto de

menor presión

1 m

4

tablero

NIVEL:

Norma


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Los arreglos de las tomas de muestra deben considerar el envío de los gases a re-proceso para su recuperación. Cuando no sea posible lo anterior, se deberá enviar al desfogue o implementar mecanismos de control que eviten la contaminación del medio ambiente. El diseño debe considerar los arreglos de tubería necesarios para los puertos de muestreo para monitoreo de emisiones a la atmósfera en fuentes fijas (NOM-085-ECOL-1994) 8.13.- Recomendaciones generales para regaderas y lavaojos Dónde se manejen químicos peligrosos (sosa cáustica, ácidos, etc.) que puedan exponer al personal a salpicaduras, deben instalarse regaderas y lavaojos en áreas despejadas de fácil acceso. Estas deben estar disponibles y ser confiable en casos de emergencia, la calidad del agua debe ser con calidad para uso humano, el material de la tubería debe ser acero inoxidable según lo señalado en la especificación T2A. 8.14.- Tratamientos térmicos y soldaduras Los tratamientos térmicos deben efectuarse conforme a los siguientes criterios: El precalentamiento y relevado de esfuerzos de juntas soldadas debe llevarse a cabo conforme a los requerimientos especificados en el código ASME/ANSI B31.3, última edición. En las especificaciones de esta norma se indican los casos en que se requiere tratamiento térmico. De acuerdo con el párrafo 331.1.7 del código ASME/ANSI B31.3 posterior a los tratamientos térmicos y dobleces de tubería en caliente, se deben efectuar mediciones de dureza para verificar la eficiencia del tratamiento. Las pruebas de dureza deben incluir la soldadura, la zona afectada por el calor y el metal base como referencia Todas las soldaduras deben cumplir con los requisitos indicados en el AWS, NACE y ASME sección IX. Las soldaduras para servicio amargo o aquellas susceptibles a la fragilización (por sulfuros “SSC”, por inclusión de hidrógeno “SOHIC” / “HSC” o por alcalinidad “ASCC”) deberán efectuarse bajo un procedimiento de soldadura y/o tratamiento térmico para asegurar una dureza máxima de 200 HBN en la soldadura (Aporte) y la zona afectada por el calor (ZAC o HAZ) La simbología aplicable a soldaduras que se usa en esta norma es la especificada en AWS-A2.4 “Standard Symbols for Welding, Brazing, and Nondestructive Examination”

NIVEL:

Norma


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8.15.- Código de colores La identificación de los fluidos transportados en los circuitos de tubería, deben sujetarse a las disposiciones de la Norma de referencia NRF-009-PEMEX-2001 “Identificación de productos transportados por tubería o contenido en tanques de de almacenamiento” que cumple con la Norma Oficial Mexicana NOM-026-STPS-1998 “Colores y Señales de Seguridad e Higiene, e Identificación de Riesgos por Fluidos Conducidos en Tuberías”. Las juntas espirometálicas para uniones bridadas deben identificarse de acuerdo a los siguientes colores: Amarillo para el arrollamiento de acero inoxidable tipo 304, cuatro franjas a 90° de 2.0 cm de ancho identifican el relleno; rosa para el no-asbesto; blanco para politetrafluoroetileno (PTFE) y gris para grafito, de acuerdo a lo especificado en ANSI B16.20.

8.16.- Tornillería (birlos, espárragos y tuercas) Las uniones bridadas se deben apretar uniformemente, utilizando herramientas hidráulicas o neumáticas con torquímetro integrado, que no exponen a los trabajadores a posibles lesiones por golpes. Las letras o símbolos forjados en alto relieve que identifican la calidad y material de las tuercas deben quedar siempre hacia el lado exterior (ver figura), para que la “pista” del lado contrario “patine” libremente sobre la brida, de lo contrario éstas letras se incrustarán en la pista de la brida dificultando el apriete y dando falsa indicación de torque. Los birlos y espárragos deben cumplir con los requerimientos de la NRF-27 Pemex 2001.

2H

S

NIVEL:

Norma


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El apriete de los birlos y espárragos debe hacerse en forma de estrella, con tres pasos de apriete (30, 60 y 100%) como se muestra en la siguiente figura que ejemplifica una brida de ocho espárragos o birlos. 8.17.- Aislamientos térmicos (conservación de temperatura y protección personal) Todas las tuberías que requieran conservación de calor, cuyo espesor de forro térmico sea de 3” o mayor, debe estar formado cuando menos por dos capas de aislamiento, colocadas de manera que las uniones queden traslapadas para reducir riesgos de pérdidas de calor. Tanto el aislamiento para servio frío como para servicio caliente debe contar con barrera de vapor a menos que el proveedor certifique lo contrario y que garantice el producto por un periodo no menor de cinco años. Para servicios fríos y criogénicos, utilizar cañuelas de vidrio celular (cellular glass), especificaciones ASTM C-552, NOM-009-ENER-1995 código NC-5 y NRF-025-PEMEX-2001 “Aislamiento térmico para baja temperatura”. Solo se permitirá el uso de espuma de poliuretano espreado de manera extraordinaria para forrar válvulas o sellar espacios irregulares, ya que es un material inflamable cuyos gases de combustión son tóxicos (cianuros) y de difícil disposición final. Para servicios calientes, se aplicarán los siguientes critrios: En instalaciones nuevas utilizar cañuelas de silicato de calcio (de 240 kg/m3 NOM-009-

ENER-1995) o perlita expandida impermeable al agua de especificaciones ASTM C-610, NMX-C-261 Y NOM-009-ENER-1995 código NC-9 IMPERMEABLE AL AGUA.

Cuando se requiera sustituir un aislamiento térmico deteriorado en las plantas y donde el espacio entre tuberías lo permita, debe utilizarse silicato de calcio (240 kg/m3 NOM-009 ENER1995) o perlita expandida de especificaciones ASTM C-610, NMX-C-261 Y NOM-009-ENER-1995 código NC-9, IMPERMEABLE AL AGUA. Cuando no sea posible lo anterior por los espacios disponibles del aislamiento instalado, se podrá utilizar

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23

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8

NIVEL:

Norma


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preformado de fibra de roca, especificación ASTM C-547, NMX-C-230 y NOM-009-ENER-1995 código NC-6 o placa con especificación ASTM C-612.

Para válvulas, juegos de bridas, cristales de nivel, cuerpos de bombas y turbinas se debe forrar, con cubiertas aislantes flexibles y removibles de acuerdo al STD ASTM C 1094-01 como se ejemplifica en las imágenes siguientes:

Para evitar el fenómeno de corrosión bajo aislamiento (CUI por sus siglas en inglés

“Corrosión Under Insulation”.), en las tuberías que manejen fluidos calientes y que no requieran aislamiento térmico para conservación de calor por necesidad del proceso, pero se tenga el riesgo de exposición de las personas a la superficie caliente del tubo, deben instalarse guardas o cubiertas fabricadas de lámina metálica perforada, con una separación mínima de 2” entre tubo y guarda.

8.18.- Arreglos básicos para manómetro Los arreglos de tubería para tomas de instrumentos, deberán cumplir con la especificación correspondiente al servicio. En el dibujo siguiente se muestra un típico de instalación con accesorios que ampara esta norma, en el que la única conexión roscada es la del manómetro con la tee. Los arreglos requeridos para señalización deberán hacerse con “Tubing” y conectores, cuyas especificaciones quedan fuera del alcance de esta norma.

NIVEL:

Norma


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Para la toma de manómetros y otras mediciones de presión en fluidos limpios, se debe usar: Válvulas de aguja de un solo bloque con purga integrada a la misma válvula, material de acero inoxidable A 479 316SS, asientos no rotatorios de A 276-316 SS, empaques de bajas emisiones, extremos roscados ½”Ø N.P.T. de acuerdo con ASME B1.20.1 entrada tipo macho (conexión del proceso) y salida tipo hembra (conexión del manómetro o instrumento), rango de operación 6000# a 200°F y 1500# a 850°F. Se ilustra válvula en dibujo inferior. El arreglo de este manómetro debe considerar la instalación de un threadolet, seguido de la válvula de aguja, y sellar con soldadura la unión roscada.

toma para manómetro

toma a cabezal

Purga

bloqueo

1

2 34

56

5

7

1. Conector integralmente reforzado “Nipolet” de ¾”Ø 2. Válvula tipo compuerta ¾”Ø 3. Niple swage de ¾” x ½” Ø 4. Tee recta ½” Ø 5. Niple de ½”Ø 6. Válvula ½”Ø 7. Tapón cachucha ½”Ø

NIVEL:

Norma


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9.- PROCEDIMIENTO PARA SELECCIONAR Y UTILIZAR LAS ESPECIFICACIONES DE TUBERÍA Selección del material de la tubería Los materiales y la tolerancia a la corrosión de las especificaciones de tubería, han sido

seleccionados teniendo en cuenta la experiencia probada, los datos del diseño de presión, temperatura, tipo de fluido, composición, densidad, corrosividad, etc., de los fluidos a manejar y de lo establecido en el manual “Corrosión Data Survey” editado por la National Association of Corrosión Engineers (NACE)

Para los servicios que no han sido descritos en el Índice de Servicios, el diseñador del sistema de tubería deberá analizar la aplicabilidad de las especificaciones existentes y/o proponer una especificación específica tomando como base las existentes. El resultado del análisis y la justificación serán parte de la ingeniería para entregar a PGPB.

Utilización de las especificaciones Todos los sistemas de tuberías de proceso y servicios auxiliares de Pemex Gas se

deben diseñar conforme a los requerimientos establecidos en las especificaciones de tubería de esta norma, así como los lineamientos que establece el código ASME/ANSI-B.31.3 última edición.

Las especificaciones enunciadas en el numeral 10. Índices de Servicios y descritas en 13. Anexos, son parte de esta norma y deben aplicarse bajo los criterios y recomendaciones que aquí se señalan.

NIVEL:

Norma


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10.- ÍNDICE DE SERVICIOS Especificació

n Servicio Clase Rango de

temperatura Material Tolerancia a la

corrosión

T1A Agua de enfriamiento

150# RF Temp. Máx. Op. +55°C

Acero al carbono 0.063”

T2A Agua de regaderas y lavaojos Aire de instrumentos Aire de respiración Aire de plantas

150# RF Temp. Máx.. Op. +93°C

Acero al carbono galvanizado e inoxidable

0.000”

T9B Almacenamiento, bombeo y distribución de agua contra incendio Espuma contra incendio

150# RF

Temp. Máx.. Op. +45°C


T10B Aceite de sellos Fosfatos Agua desmineralizada (salida de unidades de desmineralización a deareador)

150# RF


Acero inoxidable 0.000”

T24B Ácido sulfúrico al 98% 150# RF



T1B Hidrocarburos no corrosivos Gas natural Gas Licuado del Petróleo Metano Etano Propano Butano Sosa cáustica 50% Aceite absorbente (Diesel) Gas dulce Gasolina dulce (nafta ligera y pesada) Gas combustible Amoniaco anhídro Nitrógeno Agua de proceso Aceite recuperado Metanol Agua cruda Agua pretratada Agua de servicios

150# RF

-20°C a +350°C


NIVEL:

Norma


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Especificación Servicio Clase

Rango de temperatura Material

Tolerancia a la corrosión

T1C Hidrocarburos no corrosivos Gas Natural Gas Licuado del Petróleo Metano Etano Propano Butano Gas dulce Gas combustible Metanol Aceite absorbente Gasolinas (Naftas Pesada y ligera)

300# RF

-20°C a +350°C


T1D Hidrocarburos no corrosivos Gas natural Gas Licuado del Petróleo Metano Etano Propano Butano Gas dulce Gas de regeneración Condensados de hidrocarburos Metanol Agua de media presión a calderas

600# RF

-20°C a +350°C


T6B Hidrocarburos no corrosivos baja temperatura Metano Etano Propano Metanol

150# RF

- 40°C a +100°C

Acero de baja aleación

0.063”

T6C Hidrocarburos no corrosivos baja temperatura Metano Etano Propano Metanol

300# RF

-40°C a +100°C


0.063”

T32B Hidrocarburos a temperatura Criogénica: Metano Etano Propano Metanol Drenaje Líquido

150# RF

- 250°C a +100°C


T32C Hidrocarburos a temperatura Criogénica: Metano Etano Propano Metanol

300# RF

-250°C a +100°C


NIVEL:

Norma


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Especificación Servicio Clase

Rango de temperatura Material

Tolerancia a la corrosión

T32D Hidrocarburos a temperatura

Criogénica: Metano Etano Propano Metanol

600# RF

-250°C a +100°C


T4B Vapor de baja presión Condensado de baja presión

150# RF



T2C Vapor de media/baja presión Condensado de media presión

300# RF



T2D Vapor de media presión 600# RF



T2F Vapor de alta presión

1500# RTJ



0.063”

T3F Agua de alta presión a calderas 1500# RTJ



T3B Gas Ácido Aguas Amarga

150# RF



NIVEL:

Norma


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11.- ESPECIFICACIONES DE TUBERÍA

Para su aplicación, esta norma se complementa con las especificaciones de tubería correspondientes a los servicios indicados en el Índice de Servicios del capítulo anterior, las cuales se encuentran en el capítulo 13. Anexos.

12.- REFERENCIAS Para la actualización de esta especificación se utilizaron como referencia los códigos y normas de las siguientes organizaciones: NOM Normas Oficiales Mexicanas NRF-PEMEX Normas de Referencia de Petróleos Mexicanos ASME American Society of Mechanical Engineers ANSI American National Standard Institute ASTM American Society for Testing and Materials. API American Petroleum Institute AWS American Welding Society AWWA American Water Works Association NACE National Association of Corrosion Engineers NFPA National Fire Protection Association NSPM Normas de Seguridad de Petróleos Mexicanos.

Todos los códigos, normas y especificaciones que se refieren en este texto, están de acuerdo a su última edición. 13.- ANEXOS Especificaciones de tubería.

65451552-Norma-K-101-Rev-7-Teoria

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