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Diseño Tuberias -Spanish- Modulo5

Mar 09, 2016

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oscarhdef

Diseño Tuberias -Spanish- Modulo5
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  • Versin 11.3

    Mdulo 5

    Diseo de Tuberas

    Manual de Apoyo

  • Cadcentre Ltd, High Cross, Madingley Road, Cambridge CB3 0HB, UK

    PLEASE NOTE:

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    Copyright 2002 Cadcentre Limited

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  • Mdulo 5 Diseo de Tuberas Indice-i

    ndice

    Sesion 1..................................................................... 1-1 Objetivos.................................................................................................................1-1 Antes de Empezar ................................................................................................1-2 Tuberas en PDMS: Conceptos Bsicos...........................................................1-3 Especificaciones de Tuberas .............................................................................1-4 Eligiendo la Especificacin Adecuada ...............................................................1-4 BRANCHes (Ramales).........................................................................................1-5 "Branch Head" y "Branch Tail" ............................................................................1-5 Accesorios..............................................................................................................1-7 Creacin de elementos del Branch (Branch Members)..................................1-8 Ordenacin de la lista de componentes ............................................................1-9 Seleccin del Componente desde la Especificacin.......................................1-9 Posicin y Orientacin Automtica de Componentes ...................................1-10 Posicin y Orientacin de Componentes ........................................................1-10 Puntos de entrada y salida (P-Arrive y P-Leave)...........................................1-12 La Aplicacin de Tuberas - Ejemplo Prctico................................................1-16 Ejercicio 1 .............................................................................................................1-24 Orientacin y Posicionamiento en Lneas con Pendiente ............................1-25 Posicionado..........................................................................................................1-26 Copia de Branches .............................................................................................1-31 Ejercicio 2 .............................................................................................................1-31

    Sesion 2..................................................................... 2-1 Chequeo de Consistencia de Datos ...................................................................2-1

    Objetivos.................................................................................................................2-1 Antes de Empezar ................................................................................................2-1 Posibles Tipos de Errores en los Datos ............................................................2-2 Lanzando el Chequeo de Consistencia.............................................................2-3 Mensajes del Chequeo ........................................................................................2-4 Algunos Ejemplos de Mensajes de Chequeo...................................................2-6 Ejercicio 3 .............................................................................................................2-10

  • Mdulo 5 Diseo de Tuberas 1-1

    Sesion 1 Modelado de Tuberas

    El rutado de tuberas es, probablemente, la actividad que consume ms tiempo y tambin la que causa ms problemas a lo largo de un proyecto. Las tuberas, en PDMS, han sido siempre una de las mayores potencialidades del sistema, como veremos en este mdulo.

    Objetivos

    Al acabar esta unidad debes ser capaz de:

    Entender los conceptos bsicos sobre PIPEs (tuberas) y BRANCHes (ramales).

    Describir el uso de espicificaciones de tuberas en PDMS.

    Tener una idea del head (cabeza) y tails (cola) de un BRANCH y la importancia del orden en la lista de componentes respecto al flujo en un ramal.

    Comprender cmo crear, posicionar y orientar componentes de tuberas.

    Describir las funcionalidades de la ventana de creacin de componentes.

    Comprender la configuracin de puntos de catlogo de los componentes habituales.

    Orientar y posicionar componentes en lneas con pendiente.

    Saber posicionar de forma ms compleja componentes respecto a otros elementos del diseo en la planta.

  • Modelado de Tuberas

    1-2 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    Antes de empezar

    Es importante entender los siguientes aspectos:

    La jerarqua bsica y la creacin de elementos.

    Navegacin en la base de datos.

    Concepto de atributo de cada elemento.

    Origen (P0), puntos y ejes.

    Requerimiento de valores de los atributos de un elemento.

    Modificacin de atributos de un elemento.

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 1-3

    Tuberas en PDMS: Conceptos Bsicos

    Figura 1

    Aqu, en la figura 1, se muestra por separado la jerarqua bsica del diseo de tuberas. En principio, cada elemento PIPE puede contener un cierto nmero de BRACH, y cada BRANCH, a su vez, tiene componentes, como vlvulas y reductores.

    La diferencia entre PIPEs y BRANCHes (tuberas y ramales) es que se considera que un BRANCH slo tiene un principio y un final, mientras que una PIPE puede tener tantos extremos como ramales contenga.

    La figura 2 muestra una PIPE (tubera) con tres extremos y dos BRANCH (ramales), ya que un extremo del Segundo ramal est conectado a la TEE del primero.

    Branch 1

    Branch 2

    Tee

    l l l

    Figura 2

    Etc.

    PIPE

    BRANCH

    ELBOW

    VALVE

    BEND

  • Modelado de Tuberas

    1-4 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    Esto nos lleva a otra regla que dice que aunque un ramal solo tenga dos extremos, puede contener otros componentes (en este caso una TEE) en los que conecten otros ramales.

    Estos conceptos tan simples permiten disear cualquier tipo de configuracin de ramales y forman la base de todas las actividades de tuberas que nos vamos a encontrar en PDMS.

    Especificaciones de Tuberas

    De la misma forma que en una oficina convencional de diseo hay una serie de especificaciones standard de tuberas, PDMS tiene un conjunto de especificaciones informticas desde donde se eligen los componentes. De hecho, todos los componentes de tuberas que se usen en PDMS tienen que haber sido previamente definidos en el catlogo y colocados en una especificacin antes de utilizarlos. En el proyecto de prueba hay tres especificaciones tal que:

    A1A = ANSI CLASS 150 CARBON STEEL

    A3B = ANSI CLASS 300 CARBON STEEL

    F1C = ANSI CLASS 150 STAINLESS STEEL

    Estas especificaciones contienen todos los accesorios requeridos para los ejercicios del manual.

    Eligiendo la Especificacin Adecuada

    Lo primero que hay que hacer cuando se construye una tubera es decidir la especificacin a utilizar. En el proyecto de prueba, la primera letra del nombre de la tubera representa la especificacin. Por ejemplo, el PIPE /150-B-5 tiene la letra B que representa la especificacin. De este modo las letras significan:

    A = /A1A B = /A3B C = /F1C

    Una vez seleccionada la especificacin apropiada, es cuando se asigna el atributo del PIPE. A cualquier BRANCH creado bajo la misma se le asignar automticamente la misma especificacin (a no ser que se indique lo contrario respecto su especificacin).

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 1-5

    BRANCHes (Ramales)

    Los BRANCHes sirven para dos propsitos:

    1. Definen los puntos inicial y final de un recorrido de tubera (llamados Head y Tail en PDMS).

    2. Contienen los componentes, los cuales definen el trazado de la misma.

    La posicin y el orden de los componentes de tuberas baja el nivel BRANCH determinan el trazado fsico. En PDMS solo hay que considerar los accesorios de tuberas, ya que el tubo que aparece entre los elementos se define automticamente en PDMS de acuerdo con la especificacin y los accesorios adyacentes.

    Branch Head y Branch Tail

    Todos los BRANCHes un punto inicial y final. Estos pueden ser posiciones en el espacio (coordenadas 3D), la cara de una brida o de una tobera, una tee u otros puntos del diseo. Heads y tails se establecen mediante una serie de atributos en el elemento BRANCH.

    l l

    l l

    Nozzle 1

    Gasket 1 Flange 1

    Elbow 1

    Direccin de Flujo

    Elbow 2

    Nozzle 2

    Flange 2

    Gasket 2

    Head est en la cara de Nozzle 1 Tail est en la cara de Nozzle 2

    Figura 3

  • Modelado de Tuberas

    1-6 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    Los atributos que definen el HEAD (cabeza) de los BRANCHes son:

    HPOS La posicin (respecto a la ZONE) en la que empieza el ramal.

    HCON El tipo de conexin del extremo del ramal (Un cdigo de hasta 4 caracteres que marca si es bridado, butt weld, roscado, etc.).

    HDIR La direccin a la que apunta el inicio del ramal (como si se estuviera mirando al interior del tubo).

    HBOR El dimetro nominal del tubo (puede ser en milmetros o en pulgadas).

    HREF El nombre del elemento en el que est conectado el comienzo del ramal (por ejemplo, la tobera /C1101-N1). Si no est asignado, significa que el ramal est abierto a la atmsfera para un venteo o drenaje.

    HSTU Es una referencia de especificacin que determina las caractersticas del primer trozo de tubo, entre el comienzo del ramal y el primer accesorio (es preciso indicarlo, incluso aunque el accesorio est directamente conectado al head).

    Los atributos del TAIL son:

    TPOS La posicin donde acaba el BRANCH en la ZONE.

    TCON El tipo de conexin del final del ramal (Cdigo similar a HCON).

    TDIR La direccin a la que apunta el final del ramal (tambin mirando al interior del tubo).

    TBOR El dimetro nominal del tubo.

    TREF El nombre del elemento al que est conectado el final del ramal (por ejemplo /C1101-N1).

    No es necesario especificar cada uno de estos atributos cada vez que se crea un BRANCH. En la mayora de las ocasiones cuando se establece el head o el tail, se conecta a otra tubera, componente o tobera. El hecho de conectarlos a otros elementos implica que todos estos atributos se establecen de una vez.

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 1-7

    Accesorios

    Una vez definidos el head y el tail de un branch, ste consistir en un simple trozo de tubo que va en lnea recta desde la posicin del head a la del tail. Aparecer como una lnea de puntos entre los extremos del ramal, excepto si estn alineados sobre un eje y conectados al mismo dimetro. (Esto es as porque la lnea de puntos indica que el trazado es geomtrica o lgicamente incorrecto)

    Head

    Tail

    Figura 4

    El siguiente paso en el diseo de una tubera es crear y posicionar una serie de accesorios, los cuales definen el recorrido requerido de la tubera. Igual que en el tablero, hay que decidir qu componentes mecnicos son necesarios para satisfacer los requerimientos del proceso. Los componentes deben colocarse de forma que la tubera satisfaga los requerimientos de diseo. Sin embargo, a diferencia del tablero, no hace falta ir saber las dimensiones de los accesorios, ya que PDMS las toma automticamente del catlogo.

    Para crear accesorios de tuberas hay que seleccionar un tipo de la lista de accesorios disponibles en cada especificacin. Los principales tipos son los siguientes:

    ELBOW (codo) GASKET (junta) TEE (te) REDUCER (reductor) VALVE (vlvula) FLANGE (brida)

    Para todos los componentes, hay que seguir los siguientes pasos:

    . Seleccionar el componente de la especificacin.

    . Posicionarlo.

    . Establecer la orientacin.

  • Modelado de Tuberas

    1-8 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    Creacin de elementos del Branch (Branch members)

    Para crear un componente de tubera hay que seleccionar Create>Components. Se muestra la siguiente ventana:

    Figura 5

    La especificacin (SPREF) ser la de la tubera, pero se pueden elegir componentes fuera de especificacin.

    Normalmente los miembros del ramal (branch members) se definen en modo Forwards (en sentido de flujo), esto es, uno detrs de otro empezando desde la cabeza. En algunas ocasiones es ms conveniente construir el ramal desde el final. Es ese caso habr que trabajar en modo Backwards.

    Pulse el botn Auto Conn. As se asegura que los componentes son conectados automticamente al anterior. Para crear un componente se elige de la lista y se presiona el botn Create. EL componente elegido se mostrar detrs del anterior. Se pueden usar los botones Direct (direccin) o Rotate (rotacin) de la ventana de componentes para posicionarlos correctamente.

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 1-9

    Ordenacin de la lista de componentes

    En equipos y estructuras, el orden en el que se crean los elementos no tiene especial relevancia para el resultado final.

    Sin embargo, en tuberas, el orden en el que aparecen en la lista del branch, as como sus posiciones y orientaciones, determinan el aspecto final de la tubera.

    Debajo se muestra un ejemplo de la lista de miembros (Members) de un determinado branch, el /100-B-1-B1

    Figura 6

    Cualquier Nuevo elemento en el ramal aparecer despus del elemento en el que nos encontremos al pulsar el botn Create. El nuevo elemento creado pasar a ser el elemento activo (CE). La nica salvedad a esta regla es cuando estamos en un branch vaco, en cuyo caso el nuevo elemento creado ser el primer elemento del ramal. En el ejemplo, si estamos en el elemento GASKET No. 2 (item 5 en la lista), al crear una vlvula aparecer inmediatamente despus de la junta, y pasar a ser el elemento activo (VALV 1).

    El orden de la lista de componentes pasar a segundo plano en importancia una vez familiarizados con el asunto, pero de momento, se debe ser cuidadoso y considerar detenidamente detrs de qu elemento se est insertando el nuevo accesorio creado.

    Elemento Activo (CE)

    (VALV 1)

  • Modelado de Tuberas

    1-10 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    Seleccin del Componente desde la Especificacin

    Cuando se selecciona un componente, digamos un reductor, desde el catlogo, suele haber varias opciones para elegir. La descripcin de cada accesorio se puede mostrar de estas tres maneras:

    BASIC de forma bastante crptica (poca informacin) TEXT descripcin y material ALL mostrando toda la informacin disponible

    Esto se establece mediante la ventana Settings>Choose Options.

    Permite elegir alguna de las opciones siguientes. La informacin mostrada depender de la cantidad de datos almacenados. Se recomienda pulsar la opcin Auto Connect de la ventana, lo que obliga al sistema a conectar los componentes.

    Figura 7

    Posicin y Orientacin automtica de Componentes

    Cuando se elige un componente, la mayora de las ocasiones no hace falta seguir los pasos de posicionarlo y orientarlo. Esto es porque el accesorio se conecta automticamente al anterior. Algunas veces se muestra un mensaje indicando que la conexin del componente es incompatible con el anterior y no puede ser conectado automticamente. Es un aviso, que indica que hay que reposicionarlo de forma que se consiga la conectividad apropiada. Para algunos componentes como los codos o las tes, la orientacin no tiene por qu ser la correcta en todos los casos, por lo que habr que recolocarlos debidamente.

    Posicin y Orientacin de Componentes

    Una vez elegidos y creados los componentes, la siguiente fase ser situarlos y orientarlos debidamente. Hay una opcin, ya comentada, que permite conectar automticamente el accesorio al anterior (o al head del branch si es el primero).

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 1-11

    Esto es especialmente til para las juntas, bridas, etc., pero no tanto para codos o tes, ya que necesitan tambin que se oriente la salida del componente.

    Los accesorios se pueden situar usando los botones inferiores de la ventana de Piping Components, o usando cualquier seleccin desde los mens Modify, Position u Orientate de la ventana principal de la aplicacin (Pipework Application).

    El ultimo botn de la ventana de creacin de componentes permite establecer las opciones Spool o Distance para posicionar accesorios. La opcin Spool marca la distancia entre el punto de salida (P-leave) de un componente y el punto de entrada o llegada (P-arrive) del siguiente. La opcin Distance marca la distancia entre los orgenes (P0) de ambos accesorios. Ver figura 8.

    SPOOL

    DISTANCE

    P0 P0

    Figura 8

  • Modelado de Tuberas

    1-12 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    Puntos de entrada y salida (P-Arrive y P-Leave)

    Los accesorios de tubera tienen puntos llamados Ppoints (al igual que las primitivas de los equipos).

    Los puntos (ppoints) tienen dos significados. Primero, definen las conexiones, y en segundo lugar, determinan el sentido de flujo del ramal a travs del componente, mediante los atributos Arrive y Leave.

    Para el reductor que se muestra en la Figura 9, se observa que el dimetro mayor est en el punto P1 y el menor en P2. Si se usa este componente para aumentar el dimetro del ramal, el sentido de flujo tendr que ser desde el punto P2 hasta el P1. Para indicar a PDMS la direccin de flujo requerida, se establecen dos atributos numricos Arrive y Leave, segn el nmero de los puntos requeridos. Para el ejemplo, Arrive valdra 2 y Leave 1 (Por defecto es lo contrario: Arrive 1 y Leave 2)

    P1

    Z P2

    P3Y

    X

    Figura 9 Reducer (reductor)

    P1

    P2

    P0X

    Y

    Z

    Figura 10 - Couplings/Nipples (manguitos)

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 1-13

    P1

    P0

    P2

    X YZ

    Figura 11 - Bends/Elbows (codos)

    P2

    Z Y

    X

    P0

    P1

    Figura 12 Nozzles (toberas)

    P2

    Y

    X

    P0P1

    Z

    Figura 13 - Caps/Plugs/Blind Flanges (tapones y bridas ciegas)

  • Modelado de Tuberas

    1-14 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    P1

    P2

    P0X

    Y

    Z

    P3

    Figura 14 - Tees/Branch Fittings/Olet Fittings (tes y accesorios con conexin)

    l

    l

    P2

    P1

    Z Y

    X P0

    Cara de la Brida

    Figura 15 Flanges (bridas)

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 1-15

    l

    l

    l

    l

    P0

    P1

    P2 Y

    P3 X

    Figura 16 - Gate Valves/Ball Valves etc. (vlvulas de compuerta, bola, etc.)

    l

    P2

    Y

    l

    P1 X

    P0

    Figura 17 - Check Valves (vlvulas de retencin)

  • Modelado de Tuberas

    1-16 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    La Aplicacin de Tuberas Ejemplo Prctico

    La tarea de crear tuberas, ramales y componentes, se simplifica bastante usando las ventanas y mens de la aplicacin. Lo principal que hay que tener en cuenta es qu especificacin est siendo utilizada por defecto.

    El presente ejercicio ilustrar distintas maneras de rutar tuberas dando ejemplos de la mayora de las situaciones que se pueden presentar.

    EL siguiente ejemplo prctico demuestra cmo construir la tubera y la secuencia de componentes de la Figura 18. Se asume que se ha establecido la especificacin A3B por defecto.

    1

    2

    3

    4, 5, 6

    9 7,8

    10

    N

    12

    11

    PH

    PTBRANCH/100-B-8-B2

    Plane throughN 302600

    BRANCH/100-B-8-B1

    D1201-N3

    P1501A-N1

    Figura 18

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 1-17

    BRANCH /100-B-8-B1 (secuencia de introduccin de componentes)

    Funcin Ventana y Men Notas

    Create > Zone

    Create>Zone

    Creacin de la jerarqua en donde se crea el ramal.

    Create > Pipe

    Create>Pipe

    Al pulsar OK, la ventana Create Branch (similar a sta) se muestra automticamente

    Tras presionar OK en la ventana anterior

    Create>Branch

    Al pulsar OK, se muestra la ventana Connect Branch.

  • Modelado de Tuberas

    1-18 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    Funcin Ventana y Men Notas

    Se conecta cada extremo del branch a su punto de conexin (head y tail)

    Connect>Branch

    Esta ventana permite conectar el head y tail. Conecta el head a la tobera B1201-N3 el tail a P1501A-N1

    Esto deja una lnea de puntos entre el head y el tail

    Pulsa dismiss en la ventana

    La cabeza (head) del ramal est conectada a una tobera bridada; Creamos ahora una brida y una junta (como un Assembly) lo que las conectar automticamente al inicio del ramal (head).

    Pulsa el botn Create

    Create>Component

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 1-19

    Funcin Ventana y Men Notas

    La ventana de seleccin Standard Assemblies se muestra.

    Se elige Gasket Flange to Head y se pulsa el botn Apply.

    Figura 18 (referencia de accesorio 1)

    Ya que el botn default (seleccin por defecto) de la ventana de Piping Components no est activo, se muestran una serie de bridas disponibles en la especificacin. Pulsa WNF y OK.

    La apariencia por defecto de la ventana de seleccin Choose no muestra descripciones de componentes. Se puede cambiar seleccionando Settings > Choose Options y All

  • Modelado de Tuberas

    1-20 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    Funcin Ventana y Men Notas

    Crear un codo de la lista de componentes Piping Components

    El codo se conectar a la brida anterior ya que el botn Auto Conn est en estado ON.

    Create>Component

    La ventana Piping Components se puede dejar en pantalla hasta acabar la tubera.

    Figura 18 (referencia 2)

    Selecciona la primera opcin de la seleccin de codos.

    Situamos ahora el codo a una distancia de la brida, introduciendo un valor numrico

    Introducimos 500 en el recuadro de al lado de Spool y entonces elegimos la opcin Distance, lo que situar el codo en la posicin requerida.

    EL origen (P0) del codo se sita a 500mm sobre el ramal desde el origen (P0) de la brida anterior.

    La salida del codo se debe orientar hacia la direccin requerida

    Selecciona el men Direction, eligiendo la opcin Direct W, lo que reorientar el codo (CE) hacia el Oeste (West).

    La cara de salida del codo debe tener direccin West, como se muestra en la Figura 18

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 1-21

    Funcin Ventana y Men Notas

    Creamos un Segundo codo y establecemos su posicin y orientacin

    Position > Component > PlaneThrough

    Figura 18 (referencia 3)

    Situamos el codo en la coordenada West 313575, y orientamos la salida apuntando al North.

    Ahora una brida welding neck, una junta y una vlvula de compuerta, orientando el volante con el P3.

    Figura 18 (referencias 4 y 5)

    Establecemos el P3 como Up

    Despus de la vlvula siguen otra junta y otra brida, como se puede ver en la ventana Members.

    Figura 18 (referencia 6)

    Nota: Para el conjunto FLAN/GASK/VALV/GASK/FLAN, se puede utilizar un Standard Assembly de la ventana Create Components de nuevo.

    Los elementos restantes se crean mejor hacia atrs. Pulsamos la opcin Backwards asegurndonos de estar situados en el BRANch, como se muestra arriba en la ventana Members.

  • Modelado de Tuberas

    1-22 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    Funcin Ventana y Men Notas

    Crearemos ahora un junta y brida en el tail.

    Usando la ventana Create Component, seleccionamos assembly

    Figura 18 (referencias 7 y 8)

    Despus, creamos un codo, y damos su posicin y orientacin

    Position > Component> Plane Through

    Figura 18 (referencia 9)

    Posiciona el codo en la coordenada North 302600, y orienta su salida en direccin West.

    Creamos el conjunto FLAN/GASK/VALV/GASK/FLAN bien uno a uno, o utilizando el mtodo assembly seleccionando la opcin Flanged Valve Set to Fitting

    Figura 18 (referencia 11)

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 1-23

    Funcin Ventana y Men Notas

    Despus de crear la TE hay que modificar las condiciones de los puntos de entrada y salida (Arrive/Leave).

    Por defecto estn establecidas de forma que P1 es arrive y P2 como leave.

    Modify>Component>Arrive/Leave

    Para esta TE se necesita que el punto de entrada (arrive) sea el P3.

    (No olvidemos que estamos en modo backwards)

    Tenemos que situar la TE en referencia al resto de la tubera

    Thro Next

    Figura 18 (referencia 12)

    Posicin de la TE referida a la vlvula (referencias 4, 5 y 6.

    Finalmente creamos otro codo para completar el ramal.

    Figura 18 (referencia 10)

    Posicin del codo referido a la vlvula (referencias 4, 5 y 6), y con salida en direccin SUR

  • Modelado de Tuberas

    1-24 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    Ejercicio 1

    Empecemos a construir las tuberas de la planta. Seleccionamos Design>Pipework para cargar la aplicacin de tuberas. Hay que tener en cuenta los planos para ir fijando las posiciones y componentes requeridos de cada PIPE. Es importante tambin, recordar en todo momento la especificacin correspondiente de cada tubera.

    Inicialmente, crearemos las siguientes tuberas:

    80-B-7 150-B-6 250-B-5 200-B-4

    En general, la convencin de nombres de las PIPEs est construida de tal forma que comienza con el dimetro nominal, el tercer carcter de la especificacin (que marca el rating) y un nmero secuencial de lnea.

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 1-25

    Orientacin y Posicionamiento de Componentes en Lneas con Pendiente

    El ejemplo anterior solo contena lneas con direcciones ortogonales, es decir, con longitudes de tubo horizontales o verticales nicamente. En la prctica, suele hacer falta incluir tubo con pendiente y ngulos entre componentes. Veremos ahora cmo hacerlo.

    Orientacin

    Figura 19 Orientate>Component>Slope

    La ventana Auto Slope permite establecer una direccin de salida del componente ascendente o descendente. Se puede especificar la pendiente como un porcentaje o como un ngulo alternativamente.

    Orientate>Component>Slope

    Elemento Activo (CE)

  • Modelado de Tuberas

    1-26 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    Posicionado

    Position>Component>Plane Through

    Elemento Activo (CE )

    Figura 20 Position>Component>Plane Through

    La ventana Plane Through (movimiento hasta un plano que se define) permite posicionar el elemento activo (CE) usando un plano que pasa por una coordenada especfica, como en la figura, o usando el cursor, o referenciando a otro elemento previamente posicionado.

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 1-27

    Posicionando Accesorios con referencia a otros Elementos del Diseo

    A menudo hay que posicionar componentes de forma que el propio componente, o bien su tubo asociado, estn a una distancia determinada de otro elemento del diseo (otro elemento de tuberas, una estructura o columna, etc.).

    Hasta ahora siempre hemos identificado la posicin de un accesorio de tuberas en referencia a su centreline (y ms concretamente, a su origen o P0). Para posicionamientos relativos, suele ser ms conveniente usar uno de sus extremos como referencia, como por ejemplo la parte superior del tubo (ToP) o la inferior (BoP), como podemos ver en los siguientes ejemplos.

    /BEAM

    50

    Seleccin con cursor

    centreline

    Figura 21 - Position>Component>BoP/ToP (Infront)

    Nota: BoP/ToP en este contexto darn el mismo resultado, dejando 50mm de separacin entre la viga sealada con el cursor y el codo, ya que las opciones elegidas en la ventana son Top of Pipe Clearance 50 Infront ID Cursor .

  • Modelado de Tuberas

    1-28 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    /BEAM

    50

    Seleccin con cursor

    centreline

    Figura 22 - Position>Component>BoP/Top (Behind)

    Nota: Como en el ejemplo precedente, las dos opciones, BoP/ToP , darn aqu el mismo resultado.

    Para lneas no ortogonales, las siguientes opciones estn disponibles:

    /BEAM Seleccin con cursor

    Bottom of Pipe Clearance 50 Onto ID Cursor

    Bottom of Pipe Clearance 50 Under ID Cursor

    50

    50

    centreline

    Figura 23 - Posicionado Onto/Under otro elemento

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 1-29

    /BEAM Seleccin con cursor

    50

    50

    centreline

    Bottom of Pipe Clearance 50 Behind ID Cursor

    Bottom of Pipe Clearance 50 Infront ID Cursor

    Figura 24 -Posicionado Infront/Behind otro elemento

    /BEAM

    50

    Seleccin con cursor

    centreline

    Figura 25 - Position>Component>Clearance (Infront)

  • Modelado de Tuberas

    1-30 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    Nota: Las opciones Clearance 50

    Onto

    ID Cursor

    daran el mismo resultado en el ejemplo.

    /BEAM

    50

    Seleccin con cursor

    centreline

    Figura 26 - Position>Component>Clearance (Behind)

    Para lneas con direcciones no ortogonales, son aplicables los siguientes ejemplos:

    /BEAM Seleccin con cursor

    Clearance 50 Onto ID Cursor

    Clearance 50 Under ID Cursor

    50

    50

    centreline

    Figura 27 - Posicionamiento mediante Clearance Onto/Under otro elemento

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 1-31

    /BEAM Seleccin con cursor

    Clearance 50 Infront ID Cursor

    Clearance 50 Behind ID Cursor

    50

    50

    centreline

    Figura 28 - Posicionamiento mediante Clearance Infront/Behind otro elemento

    Copia de Branches

    Si hay varios BRANCHes en una lnea con los mismos componentes y caractersticas se puede copiar el ramal y despus moverlo a la posicin requerida.

    Para realizar una copia, hay que situarse en el BRANCH que se quiere copiar y elegir

    Create > Copy > Offset

    Se mostrar la ventana Copy que hemos visto antes. Completamos los datos y pulsamos OK. Luego habr que reconectar la cabeza y la cola (head y tail) y renombrar el nuevo ramal.

    Ejercicio 2

    Intente construir el PIPE 150-A-57 de acuerdo a los planos. Recuerde que tienen pendiente e intente utilizar la opcin de copia.

  • Modelado de Tuberas

    1-32 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

  • Mdulo 5 Diseo de Tuberas 2-1

    Sesion 2 Chequeo de Consistencia de Datos Esta sesin muestra cmo chequear la consistencia lgica de los datos de diseo, lo que permite encontrar y corregir los tipos de errores ms comunes.

    Normalmente se chequea la consistencia de datos previamente a la deteccin de interferencias. Es ms conveniente, as mismo, efectuar el chequeo sobre una lnea en particular que sobre todo el modelo, ya que puede haber demasiada informacin y avisos que corregir al mismo tiempo.

    Objetivos

    Al acabar esta unidad debes ser capaz de:

    Comprender la diferencia entre errores y avisos.

    Describir alguno de los errores ms habituales.

    Ejecutar un chequeo en pantalla o fichero.

    Especificar parmetros y tolerancias.

    Comprender la mayora de los mensajes del sistema.

    Antes de empezar Es importante entender los siguientes aspectos.

    La importancia de situar y orientar correctamente los componentes de tuberas

    Cmo se conectan los accesorios y los distintos tipos de conexin

    Cmo es tratado el tubo al manipular una tubera en diseo.

    Cmo se referencian los elementos entre ellos

  • Chequeo de Consistencia de Datos

    2-2 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    Posibles Tipos de Errores en los Datos La aplicacin de chequeo de consistencia de datos, est disponible desde DESIGN para las aplicaciones de tuberas y estructuras, y chequea los siguientes aspectos del diseo (que se muestran a continuacin):

    Alineacin Angular

    Chequea que los componentes contiguos estn alineados en la misma direccin:

    PL is E

    PA is W30NN

    Alineacin del Eje

    Chequea que los componentes contiguos estn sobre el mismo eje:

    offset axes N

    Dimetros iguales (consistentes)

    Chequea que los componentes contiguos tengan el mismo dimetro nominal:

    Leave Bore

    50

    Arrive Bore

    100 Tipo de Conexin

    Chequea que los componentes contiguos estn tengan tipos de conexin compatibles:

    conexin bridada

    conexin roscada

    Distancia Mnima de Tubo

    Chequea que haya un mnimo de tubo entre los accesorios (para posibilitar las soldaduras). ste se puede establecer en funcin del dimetro.

    Componente A Componente B

    Tubo demasiado corto para soldar

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 2-3

    Lanzando el Chequo de Consistencia Para ejecutar el chequeo de consistencia desde la aplicacin de tuberas hay que seleccionar Utilities>Data Consistency. Aparecer la siguiente ventana:

    Usando esta utilidad se pueden generar informes de diagnstico de consistencia de cualquier parte del modelo.

    Se pueden hacer los informes en pantalla (en la mitad inferior de la ventana de chequeo), o mandarlos a un fichero de texto, desde donde imprimirlos o modificarlos. Seleccione Terminal o File y, en este ultimo caso, especificar el directorio y nombre de fichero. Se elige el nivel de jerarqua que queremos chequear mediante la lista Check de la esquina superior izquierda de la pantalla. El elemento por defecto es el activo (CE).

    Especificando Parmetros y Tolerancias

    El chequeo de datos permite un margen de error como tolerancia antes de avisar del posible error. Estas tolerancias estn asignadas por defecto, aunque se pueden asignar otros valores si se prefiere.

    Como ejemplo, por defecto el informe avisa de todas las longitudes de tubo menores que 100mm. Esto permite una distancia mnima para soldaduras, apretado de pernos, accesos y dems. Se puede cambiar este valor mnimo y establecerlo en funcin del dimetro nominal.

  • Chequeo de Consistencia de Datos

    2-4 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    Por ejemplo:

    Una longitud mnima de 150mm para dimetros entre 25 y 50 (1 y 2).

    Una longitud mnima de 300mm para dimetros entre 50 y100 (2 y 4).

    Para cambiar las tolerancias se utiliza el botn apropiado de Parameters de la ventana (Piping para nuestros ejemplos de tuberas).

    Se mostrar una ventana secundaria en donde cambiar los datos pertinentes de tolerancias para el chequeo de consistencia.

    Formato del Informe El informe tiene un encabezamiento, que incluye fecha y hora, seguido de la lista de elementos que son chequeados, junto con un cdigo de mensaje de chequeo describiendo la incidencia o posible problema. Por ejemplo:

    DATE 11 FEBRUARY 99 TIME 14.12 PIPE /PIPE2 BRAN /PIPE2/B1 B 10 TAIL REFERENCE NOT SET END

    Si no se encuentra ningn problema aparecer lo siguiente:

    *** NO DATA INCONSISTENCIES ***

    Mensajes del Chequeo En el manual de referencia de DEISGN se tiene una lista completa de los mensajes de aviso del chequeo de consistencia de datos, cada uno de ellos referenciados por un cdigo numrico. Con cierta experiencia, se pueden diferenciar rpidamente los mensajes que indican errores de los que son meramente avisos de posibles (pero no seguros) problemas.

    Como ejemplo, consideraremos el diseo siguiente, de una conexin entre dos PIPEs, y veremos los posibles errores que podran aparecer en el informe.

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 2-5

    HEAD TAIL

    PIPE A PIPE B

    GASK FLAN

    FLOW

    GBD HCONNFBD

    TCONNGBD

    FBD

    D430(On GASK) B230

    E730(On FLAN)

    A230

    PArrive PLeave

    La conexin tal y como se muestra aqu es vlida. Si cambiramos alguno de los tipos de elementos, podramos ver los siguientes mensajes de error:

    A230 CONNECTION TYPE HCONN NOT SAME AS TERMINAL CONNECTION TYPE

    El tipo de conexin debera ser FBD-FBD.

    B230 CONNECTION TYPE TCONN NOT SAME AS TERMINAL CONNECTION TYPE

    El tipo de conexin debera se GBD-GBD.

    D430 BAD ARRIVE CONNECTION TYPE

    El tipo de conexin GBD-FBD debera estar listado en la tabla de compatibilidad COCO (Paragon).

    E730 LEAVE CONNECTION TYPE (of the Flange) NOT COMPATIBLE WITH TCONN

    El tipo de conexin FBD-GBD debera aparecer en la tabla COCO.

  • Chequeo de Consistencia de Datos

    2-6 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    Algunos Ejemplos de Mensajes de Chequeo Los ejemplos que siguen explican el significado de algunos de los mensajes que aparecen en los informes:

    Errores especficos del Branch

    Errores de Branch Head

    Los siguientes errores aparecen solo en la cabeza (Head) del BRANCH:

    A 10 HEAD REFERENCE NOT SET

    La referencia del Head solamente debera aparecer sin asignar (unset) si la conexin (HCONN) fuera OPEN, VENT, CLOS o DRAN.

    A 20 HEAD REFERENCE POINTS TO NONEXISTENT ELEMENT

    Aparece cuando se ha borrado el elemento, por ejemplo una tobera, al que estaba conectado el ramal originalmente.

    A 30 BAD HEAD RETURN REFERENCE

    La cabeza est conectada a un elemento, en el a su vez no aparece la referencia al ramal. Puede ocurrir por ejemplo, cuando dos ramales estn conectados por error a una misma conexin (te, tobera, etc.).

    A200 DIRECTION HDIR NOT SAME AS TERMINAL DIRECTION

    Si la cabeza est conectada a un elemento, como una te o tobera, entonces la direccin HDIR debe ser idntica a la del punto (p-point) indicado del accesorio.

    A210 POSITION HPOS NOT SAME AS TERMINAL POSITION

    Si la cabeza est conectada a un elemento, como una te o tobera, entonces la posicin HPOS debe ser idntica a la del punto (p-point) indicado del accesorio.

    A230 CONNECTION TYPE HCONN NOT SAME AS TERMINAL CONNECTION TYPE

    Si la cabeza est conectada a un elemento, como una te o tobera, entonces el tipo de conexin HCONN debe ser idntico a la del punto (p-point) indicado del accesorio.

    A300 REFERENCE HSTUBE UNSET

    Hay ms de 1mm de tubo entre la posicin del Head y el parrive (punto de entrada) del primer componente del ramal, pero el HSTUBE (Head Spool Tube) est sin asignar.

    A310 REFERENCE HSTUBE REFERS TO A NONEXISTENT SPCOM

    Puede ocurrir si se borra parte de la especificacin.

    A320 HSTUBE PROBLEM, CATREF IN SPCOM IS UNSET

    Indica que hay un error en la especificacin.

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 2-7

    A330 HSTUBE PROBLEM, CATREF IN THE SPCOM REFERS TO NONEXISTENT Catalogue COMPONENT

    Puede ocurrir si parte del catlogo se ha borrado.

    A400 HBORE NOT SAME AS BORE OF HSTUBE

    El dimetro del tubo asociado al inicio del ramal, determinado por el cdigo de referencia de catlogo, debe ser idntico al HBORE.

    A410 HCON NOT COMPATIBLE WITH CONNECTION TYPE OF HSTUBE

    El tipo de conexin del tubo asociado al inicio del ramal, determinado por el cdigo de referencia de catlogo, debe ser compatible con el HCONN.

    A420 ISPEC REFERENCE POINTS TO NONEXISTENT ELEMENT

    Puede ocurrir cuando se ha borrado la especificacin de aislamiento a la que apunta el atributo ISPEC.

    Errores de Branch Tail

    Los mismo tipos de error pueden ocurrir con referencia al Tail (cola o fin) del ramal (Branch). Los cdigos de mensaje de error son los mismos que para los del Head pero empiezan por una B. Por ejemplo:

    B10 TAIL REFERENCE NOT SET

    La referencia del Tail solamente debera aparecer sin asignar (unset) si la conexin (TCONN) fuera OPEN, VENT, CLOS o DRAN.

    Otros Errores en Branch

    Los siguientes errores ocurren en BRANCHes sin componentes:

    C500 TUBE TOO SHORT BETWEEN HEAD AND TAIL

    La distancia entre la posicin del Head, HPOS, y el Tail, TPOS, es mayor que 0mm pero menor que la mnima longitud de tubo especificada (por defecto: 100mm).

    C510 BAD HEAD TO TAIL GEOMETRY

    Bien la posicin del Head, HPOS, no concuerda con una distancia positiva sobre la lnea que marca la direccin del Tail, TDIR, o la posicin del Tail, TPOS, no lo hace con la direccin de inicio, HDIR.

  • Chequeo de Consistencia de Datos

    2-8 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    La siguiente figura ilustra alguno de los mensajes comentados:

    C520 HBORE NOT SAME AS TBORE

    Si no hay accesorios, el dimetro de la cabeza, HBORE, debe ser el mismo que el de la cola, TBORE.

    C530 HCONN IS NOT COMPATIBLE WITH TCONN

    Esto implica que el Head est conectado directamente con el Tail sin tubo ni accesorios intermedios; es este caso, los tipos de conexin HCONN y TCONN deben ser compatibles.

    C540 THIS BRANCH HAS NO COMPONENTS

    No es necesariamente un error, solo un mensaje de aviso.

    Errores en Componentes

    Los siguientes errores se muestran en accesorios individuales y, en algunos casos, en sus conexiones adyacentes. Algunos tambin se dan en toberas.

    Errores en cualquier Componente

    Son aplicables a cualquier accesorio, sin tener en cuenta su posicin en la jerarqua:

    D100 REFERENCE SPREF UNSET

    Puede significar un error en el proceso de seleccin de accesorio desde la especificacin.

    D300 CONN REFERENCE NOT SET

    Accesorios con varios puntos de conexin que no estn marcados como OPEN, CLOS, VENT, DRAN o NULL.

  • Mdulo 5 _ Manuales AVEVA

    Mdulo 5 Diseo de Tuberas Manual de Apoyo 2-9

    D310 CONN REFERENCE POINTS TO NONEXISTENT BRANCH Puede ocurrir si el ramal al que est conectado un accesorio se ha borrado.

    D320 BAD CONN RETURN REFERENCE

    Ocurre cuando el elemento al que est conectado un punto (CONN Reference) ha sido reconectado a otro elemento.

    D400 ARRIVE TUBE LESS THAN TUBE MINIMUM. ACTUAL TUBE LENGTH IS..

    La distancia entre los puntos de entrada del componente (P-arrive) y la salida del anterior (o del Head) es mayor que 0 pero menor que el mnimo permitido (100mm por defecto).

    D410 BAD ARRIVE GEOMETRY

    La posicin y direccin del punto de entrada (P-arrive) del accesorio no es coherente con respecto a la salida del anterior. Este error puede ser causado por un posicionamiento incorrecto del componente, del anterior o de ambos.

    La siguiente figura ilustra alguno de los mensajes comentados:

    l l

    l l

    l l

    D420 BAD ARRIVE BORE

    El dimetro del punto de entrada del componente no es igual al del tubo que le precede, o al del anterior accesorio (o HBORE).

    D430 BAD ARRIVE CONNECTION TYPE

    La conexin del punto de entrada del componente no es compatible con el tubo que le precede, o con el punto de salida (P-leave) del anterior accesorio (o HCONN).

    D500 REFERENCE LSTUBE UNSET

    No se ha seleccionado tubo asociado al componente.

  • Chequeo de Consistencia de Datos

    2-10 Mdulo 5 Diseo de Tuberas _ VANTAGE PDMS

    D600 LEAVE BORE NOT SAME AS BORE OF LSTUBE

    El dimetro del punto de salida (P-leave) del componente no es el mismo que el del tubo asociado.

    D610 LEAVE CONNECTION TYPE NOT COMPATIBLE WITH CONNECTION TYPE OF LSTUBE

    La conexin del punto de salida del componente no es compatible con el del tubo asociado.

    Errores en componentes del final de ramal

    Aplicables a los ltimos accesorios de un BRANch:

    E700 LEAVE TUBE LESS THAN TUBE MINIMUM. ACTUAL TUBE LENGTH IS ...

    La distancia entre el punto de salida del componente y la posicin de la cola, TPOS, es mayor que 0 y menor del mnimo especificado (100mm por defecto).

    E710 BAD LEAVE GEOMETRY

    La posicin y direccin del punto de salida (P-leave) no es correcta respecto la posicin y direccin del Tail (TPOS y TDIR). Este error puede ser debido a un incorrecto posicionamiento del componente, del Tail, o de ambos.

    E720 LEAVE BORE NOT SAME AS TBORE

    El dimetro de salida del accesorio no es igual que el del Tail (TBORE).

    E730 LEAVE CONNECTION TYPE NOT COMPATIBLE WITH TCONN

    El tipo de conexin del punto de salida del accesorio no es compatible con el del Tail (TCONN).

    Ejercicio 3 Haz un chequeo de inconsistencias de las tuberas creadas en los ejercicios. Intenta corregir los errores que se presenten.

    Continua creando el resto de las tuberas y chequalas segn se vayan creando.