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CRITERIOS DE DISEÑO

Documento elaborado por BISA CD-019GP0043A-0100-05-001

Larrabure y Unanue 146, Lima 1 – Perú T.(511)6266200 F.(511)4332842 Página 1 de 38

PROYECTO DE AMPLIACIÓN DE OPERACIONES A 18000 TMPD INGENIERÍA DE DETALLE

PROYECTO No 019GP0043A

CRITERIO DE DISEÑO

DISCIPLINA: TUBERÍAS

BISA: CD-019GP0043A-0100-05-001

Aprobado por:

Jefe de Proyecto : L. Ramos _________________

Gerente de Ingeniería : C. Alarco _________________

Cliente : H. Montes _________________

REV. ELABORADO REVISADO EMITIDO PARA FECHA CHK’D

A J. Luque L. García Revisión interna 29/11/11 �

B J. Luque L. García Revisión y comentarios del cliente 17/01/12 �

Comentarios:

FM-50-0-99-01 / Rev. 2 / Fecha: 10-Nov-10


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TABLA DE CONTENIDO

Pág.

1. GENERALIDADES .......................................................................................... 5

2. CONDICIONES DE LUGAR ............................................................................ 5

3. REFERENCIAS ................................................................................................. 5

4. MATERIALES PARA TUBERÍAS ..................................................................... 7

4.1 General ............................................................................................................ 7

4.2 Corrosión permisible ..................................................................................... 7

4.3 Servicio con pulpa y recubrimiento con goma ............................................ 7

4.4 Otros servicios con pulpa ............................................................................. 8

5. PLANOS Y DOCUMENTOS ............................................................................. 8

5.1 Planos de tuberías ......................................................................................... 8

5.1.1 Arreglo de tuberías ............................................................................... 8

5.1.2 Isométricos ............................................................................................ 8

5.2 Identificación de líneas .................................................................................. 8

5.3 Identificación de válvulas .............................................................................. 9

5.4 Simbología ...................................................................................................... 9

5.5 Listado de líneas ............................................................................................ 9

5.6 Lístado de válvulas ........................................................................................ 9

6. DISEÑO Y ARREGLO DE TUBERÍAS ............................................................. 9

6.1 General ............................................................................................................ 9

6.2 Tamaño nominal de tuberías......................................................................... 9

6.3 Restricciones del diámetro nominal de tuberías ....................................... 10

6.4 Velocidades de flujo .................................................................................... 11

6.5 Recomendaciones para el diseño de tuberías según su servicio ........... 12

6.5.1 Líneas para líquidos limpios .............................................................. 12

6.5.2 Líneas para lodos o pulpas ................................................................ 12

6.5.3 Líneas gravitacionales ........................................................................ 12

6.5.4 Líneas de aire o vapor ........................................................................ 13

6.6 Dilatación térmica ........................................................................................ 13

6.7 Instalaciones críticas de tuberías………………………….. ......................... 13

6.8 Caida de presión .......................................................................................... 14

6.9 Otros servicios severos .............................................................................. 14


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6.10 Líneas de derivación o ramales ................................................................ 14

6.11 Trampas de humedad ................................................................................ 15

7. DISPOSICIÓN Y ARREGLO DE TUBERÍAS ................................................. 15

7.1 General .......................................................................................................... 15

7.2 Tuberías interiores ....................................................................................... 17

7.3 Tuberías exteriores ...................................................................................... 17

7.4 Consideraciones de espacio ....................................................................... 18

7.4.1 Carreteras ............................................................................................ 18

7.4.2 Pasillos (mantenimiento) .................................................................... 18

7.4.3 Pasarelas ............................................................................................. 18

7.4.4 Plataformas / soportes para tuberías (piperacks) ............................ 18

7.4.5 Equipos ................................................................................................ 18

7.4.6 Tubería sobre terreno ......................................................................... 18

7.4.7 Accesibilidad ....................................................................................... 19

8. VIAS (CORREDORES) DE TUBERÍAS .......................................................... 20

8.1 Tamaño ......................................................................................................... 20

8.2 Rutas de línea ............................................................................................... 20

8.3 Colgadores y soportes ................................................................................ 20

8.4 Otras consideraciones ................................................................................ 22

9. MANTENIMIENTO DE TUBERÍAS ................................................................. 23

10. INSTALACIÓN DE TUBERÍAS CONECTADAS A BOMBAS ...................... 23

11. INSTALACIÓN DE TUBERÍAS EN COMPRESORES .................................. 25

12. INSTALACIÓN DE TUBERÍAS EN RECIPIENTES Y TANQUES ................ 25

13. OPERACIÓN DE VÁLVULAS....................................................................... 26

14. CONEXIÓNES EN LÍNEAS DE TUBERÍAS ................................................. 28

15. DRENAJES Y RESPIRADEROS (O VENTEOS) .......................................... 28

15.1 General ........................................................................................................ 28

15.2 Respiraderos o venteos ............................................................................. 29

15.3 Drenajes ...................................................................................................... 29

15.4 Limpieza por chorro de agua (flushing) ................................................... 30

16. CONEXIONES PARA INSTRUMENTOS ...................................................... 30

17. CONEXIONES PARA MUESTREO .............................................................. 30

18. ESTACIONES DE MANGUERA ................................................................... 31

19. ESTACIONES DE SERVICIO ....................................................................... 31


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20. AISLAMIENTO Y CALENTAMIENTO DE TUBERÍAS ................................. 32

21. PROTECCIÓN PERSONAL .......................................................................... 32

22. BOMBAS DE PROCESO .............................................................................. 32

22.1 General ........................................................................................................ 32

22.2 Tasas de Flujo ............................................................................................. 33

22.2.1 Flujo de diseño de la bomba ............................................................ 33

22.2.2 Flujo nominal de la bomba ............................................................... 33

22.2.3 Tamaño del impulsor de la bomba .................................................. 33

22.3 Cabeza dinámica total ................................................................................ 33

22.3.1 General ............................................................................................... 33

22.3.2 Presión de descarga ......................................................................... 33

22.3.3 Presión de succión ........................................................................... 34

22.3.4 Contingencias ................................................................................... 34

22.4 Cabeza dinámica total ................................................................................ 35

23. SUMIDERO PARA BOMBAS ....................................................................... 35

24. CRITERIOS PARA EL MANEJO DE PULPAS............................................. 36

25. SISTEMA DE AGUA ..................................................................................... 36

26. SISTEMA DE AIRE DE PLANTA E INSTRUMENTACIÓN .......................... 37

27. MISCELANEOS ............................................................................................ 38


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1. GENERALIDADES

1.1. Alcance

Este documento describe los criterios básicos que serán empleados en el diseño de las

tuberías de procesos, tuberías de uso general, recorrido de tuberías y los procedimientos de

diseño conforme a los códigos aplicables y prácticas de aceptables para la Sociedad Minera

El Brocal. Se incluyen además los requerimientos básicos para las bombas y sistema de

protección de incendio.

Este criterio será utilizado como guía general para el diseño de las tuberías y selección de

bombas para la ejecución del diseño del Proyecto de Ampliación de Operaciones a 18 000

TMPD.

Definiciones

El término Tubería, incluye todos los tubos, bridas, pernos, empaquetaduras, accesorios,

válvulas, soportes y piezas que representan una instalación completa. Las válvulas

controladas y los instrumentos no se incluyen.

El término Planos, incluye los planos de diseño, listas de materiales, copias certificadas del

fabricante o los planos proporcionados por el cliente u otro, aplicables al proyecto.

2. CONDICIONES DE LUGAR

La debida consideración se debe tomar de los datos geotécnicos y climatológicos,

particularmente la elevación del sitio de la planta, la sismicidad del área y las condiciones

tales como polvo, vientos y temperaturas. Para más detalles ver la Especificación General

SP-019GP0043A-0100-04-001 “Condiciones Generales del Sitio”.

3. REFERENCIAS

A menos que sea especificado de otra manera, todas las tuberías ubicadas dentro de la

planta serán diseñadas de acuerdo con el código para las tuberías de proceso ASME B31.3.

Las líneas de tuberías a campo traviesa deberán ser diseñadas bajo las normas AWWA,

ASME B31.4 o ASME B31.11.

Las tuberías para sistemas de protección contra incendio deberán ser diseñadas de acuerdo

con los códigos de la norma NFPA (National Fire Protection Association) y las

recomendaciones de la FM Global (Factory Mutual).


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Además, serán consideradas las leyes gubernamentales peruanas y las leyes o decretos

municipales locales. En un eventual conflicto de requerimientos entre los códigos y los

estándares, se aplicará el más riguroso.

Todas las tuberías deberán ser diseñadas conforme a la última edición de los Códigos y

Estándares emitidos por los siguientes organismos:

ANSI : American National Standards Institute

ASME : American Society of Mechanical Engineers

API : American Petroleum Institute

MSS : Manufacturers Standardization Society of the Valve and

Fittings Industry

ASTM : American Society for Testing and Materials

AWS : American Welding Society

AWWA : American Water Works Association

HIS : Hydraulic Institute Standard

MSHA : Mining Safety and Health Administration

MSS : Manufacturer's Standardization Society of the Valve and

Fittings industry

NFPA : National Fire Protection Association

OSHA : Occupational Safety and Health Administration

PFI : Pipe Fabrication Institute

PPI : Plastic Pipe Institute

RNC : Reglamento Nacional de Construcciones

FM : Factory Mutual


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4. MATERALES PARA TUBERÍAS

4.1. General

Se especificarán los materiales para tuberías, con hojas de clases de tuberías para cada

servicio. Cada clase de tubería contendrá, además de la especificación de la tubería, una lista

completa de los componentes tales como válvulas, accesorios, juntas, empaquetaduras y

similares, que se deben utilizar para cada servicio particular. Cualquier desviación deberá ser

destacada en los planos de tuberías e informados al Cliente para su aprobación. Los equipos

que traen sus propias tuberías o vienen como paquetes integrales estarán de acuerdo a los

estándares del Vendedor, sujeto a la revisión y aceptación del Cliente.

Para los múltiples (manifolds) de succión y descarga de todas las bombas se deberán usar

tuberías metálicas. Las tuberías y accesorios de PVC usados para servicios fuera de planta

deberán ser fabricados con inhibidores UV (ultravioleta).

Las tuberías de hierro maleable no deberán ser utilizadas.

4.2. Corrosión permisible

La corrosión aceptable, será mostrada en las hojas de clase de las tuberías. En general a

toda tubería de acero al carbono que se encuentre dentro de servicios corrosivos, según lo

determinado por los criterios de proceso, se agregará un sobre espesor por corrosión de 1.6

milímetros (1/16 pulgada). Otros materiales y servicios no tendrán factor por corrosión. Para

los servicios donde la tasa de corrosión sea más alta (por ejemplo agua recuperada), se

deberá considerar un sobre espesor por corrosión más alto y mostrarlo en las hojas de clase

de tuberías.

4.3. Servicio de pulpa y recubrimiento con goma

Las tuberías de acero al carbono para servicio de pulpa corrosiva serán recubiertas

internamente con jebe M.O.R. Esto incluye todos los sistemas de tuberías, sobre todo, la línea

de relave de flotación del rougher de Zinc. Si algo de combustible o aceite está presente en

las pulpas, en concentración superior a 20 partes por millón, será usado jebe M.O.R. 130B o

similar (resistencia moderada al aceite). Para concentraciones más altas de aceite, será

utilizado el neopreno en vez del recubrimiento con caucho natural.

Se usarán los siguientes recubrimientos:

Para líneas gravitacionales, el espesor mínimo para el recubrimiento de jebe M.O.R.130 B

será:

• 6 mm (1/4") para tuberías de 2" a 8".


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• 9 mm (3/8") para tuberías entre 1O" y 22".

• 13 mm (1/2”) para tuberías de 24" y mayores.

Para líneas a presión, se usará 13 milímetros (1/2”) de jebe M.O.R. 130 B.

La alimentación a ciclones también deberá estar recubierta con jebe M.O.R. 130 B.

4.4. Otros servicios de pulpa

Los tubos instalados para el servicio de lodos o pulpa que no estén recubiertos con

jebe según el párrafo 4.3, pueden ser de acero al carbono ASTM A 53 Gr. B, sin

recubrimiento, con curvas de radio mínimo igual a 3 veces el diámetro, laminados en

frío (no mitrados ni fundidos) y sin costura, tuberías de plástico (PVC, ABS) o tuberías

de HDPE.

Al final de cada tubo laminado habrá una sección recta de 1 diámetro (nominal) de

longitud. Las curvas serán del tipo estándar y se aceptarán ángulos de curvatura de

90°, 60°, 45°, 22.5° y 15°.

5. PLANOS Y DOCUMENTOS

5.1. Planos de tuberías

5.1.1. Arreglo general de tuberías

El arreglo general de tuberías se desarrollará para mostrar el recorrido de todas las

líneas de tuberías. Estos serán preparados extrayéndose de las maquetas en las

áreas donde se modele o usando como base un plano de arreglo general mecánico,

aplicado para líneas de todos los diámetros.

5.1.2. Isométricos de tuberías

Los isométricos de las tuberías de acero inoxidable serán producidos para líneas de

1/2” pulgada de diámetro nominal y mayores. Para tuberías de acero carbono y

plásticas, los isométricos se harán a partir de 3 pulgadas y mayores.

5.2. Identificación de líneas

Los códigos o numeración de las líneas, serán mostrados en los planos de

tuberías por símbolos y letras adyacentes a la línea y se repetirán las veces que sea

necesario para designar claramente toda la línea. Cada línea será designada


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indicando el área de origen, el servicio, el diámetro, clase de material y la numeración

de la línea.

5.3. Identificación de válvulas

Las válvulas serán identificadas con su diámetro, además de una codificación

mostrada según tipo y características propias de la válvula.

5.4. Simbología

Se usará la simbología mostrada en los estándares de tuberías.

5.5. Listado de líneas

Se preparará un índice con información de las líneas, generada en los Piping and

lnstrumentation Diagrams (P&ID's).

El listado de líneas de tuberías mostrará el N° de la línea, origen, destino, área,

diámetro, especificación del material, flujo y velocidad de diseño, presiones y

temperaturas operacionales, presiones y temperaturas de diseño, presión de prueba,

aislamiento y requerimientos del calentamiento de la superficie, gravedad específica y

referencia del P&ID.

5.6. Listado de válvulas

Se preparará un listado con información de las válvulas de acuerdo a su codificación.

El listado se obtendrá de los "Piping and lnstrumentation Diagrams" (P&ID's).

6. DISEÑO Y ARREGLO DE TUBERÍAS

6.1. General

El diseño y la disposición o arreglo de las tuberías, estará de acuerdo con las

guías y estándares generales del diseño de tuberías, los planos estándares

específicos de tuberías del proyecto y los requerimientos de los códigos aplicables

proporcionados por Sociedad Minera El Brocal.

6.2. Tamaño nominal de tuberías

Los tamaños nominales de todas las tuberías en los P&ID's y en los planos de

tuberías, serán mostrados en pulgadas. Los rangos nominales del tamaño de las


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tuberías serán mostrados en pulgadas en las hojas de las clases. La Tabla 6.1

proporciona una conversión de tamaños nominales en pulgadas y métrico.

(1) Basado en Standard ASTM para tubería de HDPE, corresponde al diámetro exterior de la tubería según el

ASME B36.10.

6.3. Restricciones del diámetro nominal de tuberías

Todas las tuberías estarán de acuerdo a la especificación de servicio individual

apropiada.

Excepto para las líneas en que las velocidades son críticamente importantes o

para conexión a un equipo especial.


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Las tuberías menores de ½ pulgada (diámetro nominal) no serán utilizadas,

excepto en servicios de instrumentación donde expresamente sean especificadas.

Los siguientes diámetros no deberán ser utilizados:

1-¼, 3-½, 5, y 7 pulgadas.

Las líneas enterradas serán de un diámetro mínimo nominal de 1-½pulgadas.

Con la excepción de las tubería de instrumentación, el diámetro nominal mínimo

de las líneas aéreas debe ser de 1 pulgada.

6.4. Velocidades de flujo

La velocidad del fluido será seleccionada de acuerdo con los criterios mostrados en la

tabla 6.2.

Tabla 6.2 Velocidad del Fluido

Estas velocidades de flujo pueden ser modificadas sobre una base caso-por-caso a

condición de que una evaluación detallada se realice y que se considere el

material de la tubería, el contenido de la tubería, los efectos de la erosión y de la

corrosión y las potenciales oscilaciones momentáneas por vibración.

Para líneas largas de tuberías, el diámetro puede ser calculado utilizando los valores

mostrados arriba, pero las pérdidas principales debido a la longitud de la tubería,

también necesitan ser optimizadas.


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6.5. Recomendaciones para el diseño de las tuberías según su servicio

Según su servicio se hacen las siguientes recomendaciones:

6.5.1. Líneas para líquidos limpios

Exceptuando las líneas con condiciones especiales tales como: gran longitud,

fluidos viscosos, requerimientos de bajas caídas de presión, etc., en todas se podrán

utilizar velocidades más bajas que las mostradas en la tabla 6.2.

Para líneas largas o de alto costo, la selección del diámetro será optimizada para

obtener costos mínimos y de acuerdo con los requerimientos del proceso.

6.5.2. Líneas para pulpa o lodos

Las tuberías para pulpa serán diseñadas con una cantidad mínima de cambios

direccionales, para reducir abrasión y taponamientos. La pulpa fluirá en línea recta de

un equipo a otro donde sea posible. Los tramos de tuberías serán de 3, 6 y 12 m de

largo, pudiendo tener otra medida en el tramo terminal. Tendrán dos puntos de

soporte para facilitar el mantenimiento.

Las curvas de las tuberías, tendrán un radio de curvatura de al menos tres veces el

diámetro de la tubería, a menos que se indique lo contrario, previa autorización del

departamento de ingeniería.

Las líneas de succión serán de longitud mínima y el uso de curvas, codos y válvulas

será mínimo.

Los diámetros estarán basados en la velocidad de sedimentación crítica, para el flujo

de diseño mínimo (según memorias de cálculo de tuberías).

Los tramos de tuberías con largos mayores a 12 m, deberán tener acceso para grúa o

disponer de una plataforma de mantenimiento. Para casos de congestión, usar líneas

con tramos de 6 m de largo o menores.

6.5.3. Líneas gravitacionales

Las líneas de canal abierto que no lleven pulpa, serán dimensionadas, en general,

para proveer el máximo flujo de diseño al 50% de la tubería llena. Las pendientes y

diámetros de las tuberías estarán basados en el factor de espuma, su porcentaje de

llenado y en la velocidad de sedimentación crítica fijada para el mínimo flujo de

diseño.


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6.5.4. Líneas de aire o vapor

Las líneas para vapor o aire comprimido serán dimensionadas para que la caída de

presión a lo largo de la línea no exceda el 1O% de la presión inicial de la línea, con

capacidad completa entregada al final de la línea.

Líneas para vapor deberán llevar junta de dilatación tipo omega.

6.6. Dilatación térmica

La tolerancia para dilatación térmica, será preferentemente absorbida mediante el uso

de lazos (liras) y juntas de expansión. Las expansiones cumplirán con las

disposiciones de la ASME B31.3.

Las juntas de expansión, deben ser totalmente capaces de soportar 1.5 veces todos

los esfuerzos de trabajo, impuestos en ellas por la presión, la temperatura del fluido y

dilatación de la tubería, sin que se produzcan fugas o fallas estructurales.

Las rutas y el diseño de las tuberías permitirán la dilatación térmica de las líneas sin

provocar daños a la tubería. Las reacciones o los momentos significativos en las

conexiones de los equipos serán evitados y, donde sea aplicable, se verificará que no

sobrepasen las reacciones admisibles indicadas por el proveedor.

Un particular cuidado se debe ejercer en asegurar adecuadamente la flexibilidad

en los sistemas de tuberías plásticas (CPVC, PVC, HDPE, ABS, etc.), debido a la alta

expansión térmica de algunos de estos materiales, comparado con las tuberías de

acero.

Si se utilizan juntas de dilatación, las tuberías ubicadas aguas arriba y aguas abajo de

la junta, deberán ser guiadas, ancladas y soportadas de manera que no ocurra ningún

desalineamiento de las tuberías conectadas y la expansión axial sea controlada

correctamente.

6.7. Instalaciones críticas de tuberías

Se pueden esperar cargas dinámicas cuando existan velocidades altas del fluido,

presiones fluctuantes o vibraciones mecánicas (incluyendo viento y sismo). Las

tuberías sujetas a cargas dinámicas, serán diseñadas para asegurar que su tamaño,

configuración, resistencia mecánica, soportes y restricciones, permitan evitar


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esfuerzos excesivos y vibraciones. Las cargas de viento y sismo, serán determinadas

basadas en el Criterio de Diseño Civil / Estructural.

Los esfuerzos admisibles del material, usados para el diseño de todas las tuberías,

serán los establecidos por los códigos aplicables, a excepción de las tuberías de

HDPE. Las tensiones admisibles del HDPE deberán ser aquellas indicadas en los

códigos para eventos de operación normal. Los sistemas de tuberías de HDPE

pueden utilizar una tensión admisible de 1.5 veces la tensión hidrostática de largo

plazo para eventos transitorios de corta duración.

Análisis de simulación de fenómenos transitorios para líneas de tuberías a

campo traviesa, deben ser efectuados para diámetros de 4 pulg. o mayores y para

longitudes de 500 metros o superiores.

6.8. Caida de presión

El diseño proveerá la mínima caída de presión práctica en las líneas de succión de las

bombas. Tales tuberías serán trazadas tan directamente como sea posible.

6.9. Otros servicios severos

Otros servicios severos incluyen erosión por sólidos en suspensión, condiciones

extremas de presión y temperatura, alta o baja. Muchos de estos servicios

requieren aleaciones u otros materiales especiales.

Las tuberías en estos servicios, serán trazadas para minimizar los efectos de la

severidad del servicio y para hacer el uso más práctico de los materiales especiales

requeridos. Además, las líneas de tuberías que transporten pulpas o lodos, serán

diseñadas de modo que no habrá bolsones o alvéolos (bolsas de vapor) en los

trazados y todas las líneas de pulpa serán auto drenantes.

En lo posible la pulpa (o lodo), fluirá en línea recta desde un equipo a otro, y todos los

cambios de dirección deberán hacerse con mangueras, curvas de 3 diámetros

mínimo (idealmente 5) o tee's con bridas ciegas que formen una cama muerta.

6.10. Líneas de derivación o ramales

Los ramales para aire y lechada de cal, serán tomados de la parte superior de la

matriz (cabezal distribuidor) en dirección vertical.


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El resto de los servicios tendrán ramales tomados desde el fondo de la matriz (tubo

principal), en dirección vertical. Las líneas de derivación o ramales, que puedan

tener flujo intermitente y estén sujetas a la cristalización o Sedimentación de sólidos,

serán ruteadas hacia arriba (ascendentemente). La operación de los ramales para

servicios de pulpa, deberán ser laterales.

6.11. Trampas de humedad

Los distribuidores de aire, donde sea práctico, tendrán pendiente y estarán provistos

con tubo vertical de bajada/drenaje, con trampas de humedad instaladas

para drenar el agua acumulada.

7. DISPOSICIÓN Y ARREGLO DE TUBERÍAS

7.1. General

Las tuberías serán dispuestas de una manera ordenada y sus trazados serán tan

directos como sea posible. En general, todas las tuberías de proceso serán trazadas

sobre terreno en bancos establecidos o rutas de tuberías. Los planos ortogonales

serán generados para todos los tamaños de tuberías.

La disposición y el recorrido final de la instalación de tuberías de 2 pulgadas y

menores, excepto para todos los muestreos, aceite de lubricación y líneas de acero

inoxidable, serán establecidas en el campo. Las tuberías no interferirán con el acceso

a válvulas, instrumentos, equipos o equipos manuales y no obstruirán vías de

acceso. Una altura libre mínima, incluyendo soportes, de 2.1 metros será

proporcionada bajo cada tubería.

Para tuberías con líquidos limpios, todos los cambios de dirección usarán codos de

radio largo (1.5D), de 45 o 90 grados, a menos que se especifique lo contrario en los

planos. Para pulpas se usará lo indicado en 6.9.

En el caso que sea especificado o aprobado, podrá usarse la fabricación en campo de

tuberías dobladas en frío, solamente en tubería sin costura, en lugar de codos de 45 y

90 grados. El radio de curvatura será un mínimo de 5 veces el diámetro nominal de la

tubería, o según lo especificado en los planos de tuberías.


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En tuberías hechas de HDPE, se podrán doblar al radio de curvatura mínima

permitido por el fabricante, si existe el espacio suficiente.

Los tapones soldados, serán utilizados para cerrar matrices o las líneas con extremos

muertos donde no se contempla ninguna futura extensión. Donde se anticipa la

extensión futura o donde una tapa de limpieza sea necesaria, las líneas deberán

cerrarse con una válvula y una brida ciega. Válvulas completas con una tapa roscada

o un obturador serán utilizadas para cierres con extremos roscados. Las tuberías de

HDPE serán cerradas con bridas ciegas solamente.

El tamaño mínimo de matriz (distribuidor) será de 2 pulgadas, y el tamaño mínimo de

ramal será de ¾ pulgada, excepto para los circuitos de aire de control de

instrumentos.

Los niples con extremos planos serán cortados de tuberías.

Accesorios soldables de acero, con la superficie interior cónica, serán especificados·

siempre que su espesor exceda el de la pared de la tubería en al menos 1.6

milímetros (1/16 pulgada).

Las rutas de las tuberías serán preferentemente aéreas o sobre terreno. Las tuberías

de proceso que requieran ir enterradas deberán ser aprobadas por el cliente. Las

tuberías en zanjas o en túneles, serán consideradas como segunda opción y

solamente podrán ser aceptadas en casos muy justificados. Excepción de esto serán

las matrices exteriores distribuidoras de agua de incendio.

Las bolsas o alvéolos (bolsas de vapor) y los extremos sin salida serán evitados en

tuberías para líquidos que tiendan a cristalizarse o congelarse. No serán permitidos

los extremos sin salida y las bolsas o alvéolos en las tuberías en donde un

condensado corrosivo pueda formarse.

Las tuberías aéreas quedarán apoyadas, por debajo de ellas, preferentemente con

soportes del tipo suspendido.

Las elevaciones escalonadas serán mantenidas para toda la ruta de las tuberías.

Donde sea posible, las matrices de servicio (distribuidores) estarán situadas en la

cubierta superior de las vías de tuberías. El tamaño mínimo de líneas de proceso y

servicio sobre las vías de tuberías será de 2 pulgadas.


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Las líneas de ácido, cianuro de sodio u otras líneas que transporten líquidos

peligrosos, se instalarán cerca del nivel de piso. De este modo un derrame eventual

causará menor daño al personal. Las conexiones bridadas, tapas de válvulas

(bonetes) y las áreas con empaquetaduras serán minimizadas y debidamente

cubiertas como medida de protección. Estas líneas serán identificadas claramente

con marcas para evitar riesgos innecesarios.

7.2. Tuberías interiores

La disposición entre unidades, ubicación de equipos y rutas de tuberías, se basará en

la economía, seguridad y facilidad del mantenimiento y operación. El alineamiento del

equipo y las tuberías deberá ofrecer un aspecto ordenado.

Las líneas de proceso importantes y las de servicio serán llevadas normalmente en

soportes aéreos o en zanjas sobre durmientes.

En ciertos casos, éstas pueden ir enterradas, con la protección adecuada

(instalaciones en zanja o enterradas será considerada como segunda opción). Las

líneas enterradas que deban ser periódicamente inspeccionadas o reemplazadas,

tendrán que ser identificadas en los P&ID's y proveerse fácil acceso a ellas. El agua

de enfriamiento irá siempre en piperack o trench y será identificada en los P&ID's.

No se proveerán espacios para futuros equipos o unidades, a menos que se indique

específicamente en los diagramas P&ID's, y en las Disposiciones y Arreglos

Generales.

7.3. Tuberías exteriores

Las tuberías de proceso deberán ser normalmente instaladas sobre durmientes.

Las elevaciones de los durmientes, serán escalonadas para permitir fácilmente el

cruce o cambio de dirección en las intersecciones. Se utilizará cambio de dirección

plana, sólo cuando toda la ruta del durmiente cambie de dirección.

Los equipos exteriores como: tanques, bombas, etc., serán agrupados para permitir

una distribución de tuberías económica y se ubicarán fuera del área del dique de

almacenamiento. Las proyecciones de las tuberías elevadas que crucen el dique

deberán estar totalmente fuera de éste.


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7.4. Consideraciones de espacio

Los espacios o luces mínimos aceptables para tuberías, equipos, estructuras,

plataformas y soportes estarán de acuerdo con lo siguiente:

7.4.1. Carreteras

• Altura libre en las vías de acceso primaria: 6500 mm.

• Separación del borde de las carreteras a las plataformas, equipos, tuberías, etc.:

1500 mm.

7.4.2. Pasillos (mantenimiento)

• Espacio horizontal para mantenimiento de equipo mediante camión: 4000 mm.

• Espacio vertical para mantenimiento de equipo mediante camión: 4000 mm.

7.4.3. Pasarelas

• Espacio mínimo horizontal: 1200 mm.

• Altura libre mínima (excepto para los volantes): 2135 mm.

7.4.4. Plataformas / Soportes para Tuberías (piperacks)

• Ancho mínimo: 900 mm.

• Separación mínima alrededor de cualquier obstrucción sobre la plataforma: 500 mm.

• Altura libre mínima: 2100 mm.

7.4.5. Equipos

• Espaciamiento para mantenimiento mínimo requerido entre bridas de equipos

colocados en pares: 500 mm.

• Espaciamiento para mantenimiento mínimo requerido para miembros

estructurales o tuberías (cara a cara): 500 mm.

• Separación al borde de las bermas laterales de la carretera (la proyección

extrema): 1500 mm.

7.4.6. Tubería (sobre terreno)

• Separación entre el diámetro exterior de la brida y una tubería adyacente: 25 mm.

• Separación entre la tubería y un miembro estructural: 50 mm.


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• Separación de la brida al diámetro exterior del aislamiento: 25 mm.

7.4.7. Accesibilidad

• Las válvulas y los repartidores (manifolds) de válvulas de los sistemas de tuberías

sobre y bajo el piso y en las tuberías de equipos de proceso, deben estar ubicadas de

tal manera que sean fácilmente accesibles para la operación y el mantenimiento.

• En donde se requiera una vía de acceso entre piezas adyacentes de equipos, se

deberá proveer un espacio mínimo de 750 mm, entre las bridas exteriores de

unidades y columnas soporte o tubería adyacente, etc. En donde no fuera necesaria

la vía de acceso, la separación será de 500 mm.

• Las tuberías entre las áreas de la planta y cruces de vías serán llevadas

normalmente por soportes aéreos.

• Cada tramo de tubería será considerado individualmente, para asegurar la

separación apropiada para la tubería y el mantenimiento de los instrumentos. Las

líneas sin aislar, serán puestas directamente sobre los elementos de soportes.

• Las líneas aisladas térmicamente, serán puestas a 100 milímetros con soportes

tipo patín formado por una barra en T.

• Todas las tuberías de interior, excepto las de alcantarillas y tubería sanitarias,

serán colocados donde sean visibles para la inspección. Separación adecuada se

proveerá desde las paredes, techos y pisos para permitir soldaduras. Además,

suficiente separación será mantenida en las esquinas para permitir mantenimiento y

trabajos de reparación.

• Todas las válvulas de control, tendrán una separación adecuada para el

desmontaje, sin incomodar a otros equipos o tuberías.

• Las válvulas estarán orientadas de modo que los vástagos y los volantes no se

proyecten dentro de las plataformas o pasillos. Sin embargo, las válvulas deben estar

situadas de modo que sean fácilmente accesibles.

• El uso y el tipo del estilo de acoplamiento Vic Ring, deben ser

cuidadosamente considerados en el trazado de las tuberías.

• El tipo de acoplamientos rígidos, será utilizado en todos los casos, excepto donde

las necesidades de la flexibilidad o de dilatación requieran el uso de los


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acoplamientos del tipo flexible. Los diseñadores deben estar conscientes de los

requerimientos de dilatación y soportes cuando se utilizan el tipo de acoplamientos

Vic Ring en los sistemas de tuberías.

• Por lo general se usará el tipo de acoplamiento Vic Ring Type A, y el uso de

acoplamientos Victaulic, estará restringido sólo a casos especiales, que deberán estar

claramente mostrados en los Planos de tuberías.

8. VIAS (CORREDORES) DE TUBERÍAS

8.1. Tamaño

Las vías de tuberías que no sean utilizadas para una futura ampliación serán

dimensionadas para los actuales requerimientos, más un 20 por ciento.

Las vías de tuberías que sean utilizadas para futuras ampliaciones serán

dimensionadas para los actuales requerimientos, más un 25 por ciento (mínimo).

El espaciamiento de las vigas soportes, se basará en la máxima separación para la

tubería más pequeña sobre la vía de tuberías, para eliminar soportes intermedios y

llevarlos a una longitud práctica.

8.2. Rutas de las líneas

Como práctica general, las tuberías correrán en diversas elevaciones en la dirección

del eje longitudinal de la planta y ejes transversales y cambiarán de elevación al

cambiar de dirección.

8.3. Colgadores y soportes

El espaciamiento de los soportes para tuberías de plástico estará de acuerdo con las

recomendaciones del fabricante, debido a que pueden requerir soportes

continuos, para prevenir fallas debido a daños mecánicos, vibraciones o deflexiones.

En conformidad con esto, para las tuberías de HDPE, se usará la Tabla 8.2 detallada

más adelante.

El espaciamiento máximo permitido de los soportes de tuberías de acero estará de

acuerdo con la Tabla 8.1. Todos los anclajes y soportes intermedios de las tuberías

deben estar hechos de acero, diseñados e instalados para resistir todas las fuerzas

de expansión y pesos de las tuberías, fuerzas de viento, sismos, etc.


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Tabla 8.1 Espaciamiento entre colgadores o soportes de tuberías de Acero

Tuberías de Acero carbono con un extremo rígido y 1/300 de Flecha

Tamaño

del tubo

(mm)

Tamaño

del tubo

(pulg)

Espesor

Sch.

Agua

Luz

máxima

(m)

Aire-Gas

Luz

máxima

(m)

Pulpa de

1.3 t/m3

Luz

máxima

(m)

Pulpa de

1.5 t/m3

Luz

máxima

(m)

Pulpa de

2.0 t/m3

Luz

máxima

(m)

40

1.5

40 5,18 5,79 5,18 5,18 5,18

80 5,18 5,49 5,18 5,18 5,18

50

2

40 5,79 6,4 5,79 5,79 5,49

80 5,79 6,4 5,79 5,79 5,79

65

2.5

40 6,4 7,01 6,4 6,4 6,1

80 6,4 7,01 6,4 6,4 6,1

80

3

40 7,01 7,62 7,01 6,71 6,4

80 7,32 7,62 7,01 7,01 6,71

100

4

40 7,92 8,84 7,92 7,62 7,01

80 8,23 8,84 7,92 7,92 7,62

150

6

40 9,45 10,97 9,14 8,84 8,23

80 9,75 10,67 9,75 9,45 9,14

200

8

40 10,67 12,5 10,21 9,75 9,14

80 11,28 12,19 10,97 10,67 10,06

250

10

40 11,89 14,02 11,28 10,67 9,75

xs 12,19 13,72 11,89 11,58 10,67

300

12

Std 12,8 15,54 11,89 11,28 10,36

xs 13,11 15,24 12,5 12,19 11,28

350

14

10 11,28 16,15 10,36 10,06 8,84

30 12,8 15,85 11,89 11,28 10,36

400

16

10 11,58 17,07 10,67 10,06 9,14

Std 13,11 17,07 12,19 11,58 10,67

450

18

10 11,89 18,29 10,97 10,36 9,14

Std 13,41 18,29 12,5 11,89 10,67

500

20

10 12,19 19,2 10,97 10,36 9,14

Std 13,72 19,2 12,8 12,19 10,67

600

24

10 12,5 21,03 11,28 10,67 9,45

Std 14,33 21,03 13,11 12,5 10,97


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Para tuberías de HDPE conduciendo agua o pulpa regirá la Tabla 8.2.

Tabla 8.2 Espaciamiento entre colgadores o soportes de tuberías de HDPE Tubería de HDPE, SDR 17, simplemente apoyada ambos extremos

Diámetro nominal del tubo (pulg)

Agua Luz Máxima (m)

Pulpa de 1.2 t/m3 Luz Máxima (m)

Pulpa de 1.6 t/m3 Luz Máxima (m)

2 1.2 1.1 1.0 3 1.5 1.4 1.3 4 1.7 1.6 1.5 6 2.3 2.2 2.1 8 2.7 2.6 2.4 10 3.1 3.0 2.8 12 3.4 3.2 3.0 14 3.7 3.5 3.2 16 4.0 3.8 3.5 18 4.3 4.1 3.8 20 4.6 4.4 4.1 22 5.0 4.7 4.4 24 5.4 5.1 4.7 28 5.8 5.6 5.1 32 6.3 6.0 5.6 36 6.8 6.5 6.0 40 7.3 7.0 6.5

8.4. Otras consideraciones

Las secciones de tuberías, que requieran frecuentemente ser desmontadas ·

para su mantenimiento, tales como bridas anteojos, serán proporcionadas con

soportes permanentes en cada lado de la sección que se desmontará.

La selección del espaciamiento de los soportes de la tubería, considerará el tamaño

de la tubería, servicio y la clase del material. Las líneas críticas y/o las tuberías

plásticas, requerirán especial consideración relacionada a la sobretensión o excesiva

deflexión bajo condiciones de operación.

Una especial consideración será dada a:

• Líneas que tienen cargas locales concentradas debido a válvulas y accesorios.

• Líneas que tienen reducción local de resistencia debido a componentes especiales.


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• Líneas conectadas a tanques o recipientes a presión donde puede ocurrir

sedimentación apreciable.

Largos tramos de tubería HDPE que sean ruteadas sobre terreno, serán guiadas o

enterradas intermitentemente (lomo de toro) para permitir el movimiento lateral de la

tubería debido a las diferencias de temperatura durante el día y la noche y durante las

diferentes estaciones. Las recomendaciones del fabricante para el espaciamiento de

las guías deberán ser seguidas.

Las tuberías enterradas, estarán cubiertas con un mínimo de 500 milímetros de tierra

sobre el punto más alto, o enterradas bajo la línea de congelamiento y compactada a

un mínimo de dos diámetros para cada lado. Para tuberías bajo caminos o tráfico

pesado, se considerará alcantarillas de protección (culverts).

Las tuberías de HDPE serán diseñadas para instalación a 15°C. Para otras

instalaciones a temperatura diferente de 15°C, la corrección recomendada por el

fabricante será utilizada para las longitudes a instalar.

9. MANTENIMIENTO DE TUBERÍAS

Los equipos, estructuras y tuberías, deberán ubicarse de manera que permita el

mantenimiento y servicio por medio de equipos móviles del tipo Manlift o grúa puente

al interior de la planta. Se proveerán facilidades permanentes en donde el

mantenimiento por equipos móviles no sea práctico.

Para recipientes con piezas internas desmontables o aquellos que requieran carga y

descarga, se debe prever un área de acceso libre al nivel del suelo.

10. INSTALACIÓN DE TUBERÍAS CONECTADAS A BOMBAS

La tubería de succión de la bomba será diseñada con particular cuidado para evitar

una caída de presión innecesaria y la formación de bolsas de vapor. Para líquidos

limpios se prefieren los reductores excéntricos Flat on Top (FOT) donde se requieran

cambios de diámetro. La succión de la bomba será tan corta como se pueda y sin

codos si es posible. Para pulpas se usarán reducciones excéntricas Flat on Bottom

(FOB) en la succión de bombas, para evitar sedimentación de sólidos.


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Las tuberías deberán ser diseñadas para proveer espacio durante el mantenimiento y

el desmontaje de la bomba o del motor. De igual manera, la tubería de succión de la

bomba se diseñará para permitir el retiro de la tapa de succión y del impulsor de la

bomba manteniendo las válvulas de succión y descarga instaladas. Se proveerá

monorriel allí donde las grúas puente no tengan libre acceso.

Las tuberías conectadas a las bombas, serán diseñadas para evitar interferencia con

el acceso a las bombas, con las áreas de mantenimiento circundantes, y con el

espacio de extracción durante el mantenimiento. Carretes desmontables serán

provistos donde se requiera (por ejemplo, las succiones y las descargas de la

bomba), para permitir el mantenimiento con un mínimo de desmontaje de tuberías.

Las palancas o volantes de las válvulas, estarán orientadas de manera que no

interfieran con el mantenimiento de la bomba o el retiro del motor.

Soportes y anclajes apropiados serán suministrados para las tuberías de las bombas,

de modo que el peso y los esfuerzos no sean transmitidos a la carcasa de la bomba.

En líneas de succión de bombas, deberán proveerse tamices cónicos temporales

durante el arranque inicial, para aquellas bombas que manejan agua o líquidos

limpios en general.

Las bombas situadas al lado de tanques grandes, tendrán suficiente flexibilidad en las

tuberías o se proveerán juntas flexibles para permitir la dilatación térmica y el

asentamiento de los tanques.

La tubería de descarga de la bomba, será orientada de forma que esfuerzos

excesivos no sean transmitidos a la carcasa de la bomba.

Cuando las tuberías deban ser soportadas en pendiente, serán considerados

soportes ajustables. Los carretes desmontables estarán libres de soportes, pero el

resto de la tubería será diseñada para estar soportada ininterrumpidamente

durante el mantenimiento de la bomba.

Donde sea posible, se considerará acceso para montacargas o la existencia de

monorrieles para bombas pequeñas horizontales. El acceso y servicio de las bombas

horizontales y verticales grandes que no tengan acceso por equipo móvil externo, se

realizará con grúa-puente u otro mecanismo de izaje permanente. Las tuberías

tendrán recorridos de manera que las bombas tengan facilidad de acceso y mejor


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servicio. En todos los casos la operación de la grúa puente debe asegurar un izaje

completamente vertical.

Si el acceso resultara difícil por la zona de la disposición, se deberán considerar

carretes de tubería removibles.

Para todos los múltiples (manifolds) de descarga de bombas centrífugas, se deberá

instalar una válvula de retención (check) en cada línea de descarga de la bomba

antes de la válvula de cierre.

Los incrementos peligrosos de presión debidos al golpe de ariete, serán controlados

usando tanques hidroneumáticos, válvulas de anticipación, válvulas de cierre lento o

una combinación de ellas.

11. INSTALACIÓN DE TUBERÍAS EN COMPRESORES

Las líneas de succión y descarga sujetas a vibraciones (mecánicas y acústicas),

serán instaladas normalmente, cuando sea factible al piso y mantenidas debajo, en

los puntos establecidos por el análisis del sistema.

La accesibilidad y mantenimiento para retiro de cilindro, motor, rotor o pistón, serán

provistos con el mínimo de retiro de tuberías.

Las líneas de succión y descarga en posición alta, serán instaladas considerando la

altura libre necesaria para los requerimientos de mantenimiento en las zonas altas o

serán fabricadas en carretes de tuberías desmontables en partes.

Las tuberías serán soportadas para minimizar cargas muertas en su

acoplamiento al compresor.

Los instrumentos para la medición de presión, flujo de agua y visor de flujo deberán

colocarse siempre en lugares accesibles.

12. INSTALACIÓN DE TUBERÍAS EN RECIPIENTES Y TANQUES

Las tuberías para recipientes serán colocadas en forma radial al recipiente en el

lado de la tubería cuando sea posible. Los ruteos y accesos deberán colocarse en el

lado del acceso. Los pasillos deberán estar cerca de la línea central.


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13. OPERACIÓN DE VÁLVULAS

Las válvulas que requieran atención, observación, o ajuste durante la operación

normal de la planta, serán operables desde el piso, una plataforma o una escalera fija.

Las válvulas operadas infrecuentemente, de 4 pulgadas y menores y las conexiones

a instrumentos de acceso poco frecuente pueden tener acceso por escalera fija

solamente.

Las válvulas grandes que sean operadas con frecuencia o que requieran de apertura

y/o cierre rápido, serán operadas con accionamiento motorizado, hidráulico o

neumático, según se requiera.

Las válvulas serán operadas por cadenas cuando la parte baja del volante esté a 2

metros por encima del piso o plataforma de operación y no sea accesible por escalera

fija. Las operaciones con cadenas, no serán usadas para válvulas menores de 2

pulgadas. Las cadenas no deben colgar en las pasarelas o áreas de acceso y

terminarán a 1 metro sobre la elevación del terreno o de la plataforma.

Las ubicaciones preferidas para las válvulas sobre terreno o plataformas son:

• En los niveles bajos de recorridos horizontales

• En recorridos verticales entre 900 y 1350 milímetros

• Suspendido, con la parte baja del volante a 2010 milímetros (esta posición

debe ser utilizada solamente si las otras posiciones no son factibles. La

separación mínima del espacio libre establecida por la sección 7A debe ser

mantenida donde sea aplicable).

Todas las válvulas de operación y bloqueo serán mostradas en los P&ID's. Las

válvulas de bloqueo requeridas para las conexiones de instrumentos serán

mostradas apropiadamente en los detalles o diagramas de tuberías e

instrumentación. Las válvulas de bloqueo de las tuberías, serán del mismo tamaño

que la línea, a menos que el cálculo indique lo contrario.

De ningún modo una válvula en la succión de una bomba, será menor que el diámetro

de la entrada de bomba.

Las válvulas en la tubería de descarga de la bomba, no será menor que el

diámetro de la tubería de descarga de la bomba.


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Las válvulas de bloqueo de las líneas de derivación o ramales, estarán tan cerca

como sea posible de la línea principal y estarán de acuerdo con la especificación para

la línea principal.

Las válvulas de derivación (by-pass) de las válvulas de control, donde sean utilizadas,

serán dimensionadas para aproximarse a las características de la válvula de control.

Los ajustes, los asientos, los sellos, y/o la empaquetadura de la válvula serán

estándares del fabricante a menos que se especifique lo contrario en las hojas de

datos de las clases de materiales de las tuberías.

Las válvulas de retención (check) que deban ser instaladas solamente en una

posición, serán designadas como horizontal o vertical según su aplicación, en las

hojas de datos de las clases de materiales de las tuberías.

Las válvulas de retención (check) que se pueden utilizar normalmente, ya sea

horizontalmente o verticalmente, no tendrán una referencia de posición. Las válvulas

check serán instalados para minimizar el efecto "golpe de ariete".

A menos que se indique lo contrario en los planos, las válvulas siguientes serán

equipadas con un operador manual de engranajes de posición variable (regulable):

Tabla 13.1 Válvulas operadas por caja de engranaje

Descripción

Clase (ASME)

Tamaño (pulg.)

Válvula Compuerta 150 y 300 12 y mayores

Válvula Globo 300 8 y mayores

Válvula Bola 150 y 300 6 y mayores

Válvula Plug 150 y 300 6 y mayores

Válvula Mariposa 150 8 y mayores Válvula Cuchillo

150

8 y mayores

Las válvulas localizadas en zanjas, deben estar provistas con vástagos extensores,

que permitan el normal acceso al nivel del piso, a menos que se indique lo contrario

en los P&ID's.

Los volantes, palanca y vástagos de las válvulas no deberán invadir los

pasadizos de operación. Donde esto no sea práctico, la válvula deberá ser elevada a

2 m, por encima de la superficie de operación.


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14. CONEXIONES EN LÍNEAS DE TUBERÍAS

Las conexiones de ramales, deberán estar de acuerdo con lo que se indica en la tabla

de derivación de tuberías de la Especificación de Materiales de Tuberías.

Las bridas de cara plana deberán ser instaladas contra la cara plana de las válvulas

de hierro fundido y los equipos, usando empaquetadura de cara completa.

Donde se requiera una rotación de la tubería o la necesidad de desmontar y montar la

tubería de manera rápida, se deberá emplear acoplamiento del tipo Vic-Ring.

15. DRENAJES Y RESPIRADEROS (O VENTEOS)

15.1. General

En los puntos altos de las líneas se colocarán venteos y en los puntos bajos se

colocarán drenes o purgas. Estos deberán proporcionarse también para la prueba

hidrostática, limpieza, mantenimiento y operación, en todos los recipientes de acuerdo

a lo mostrado en la tabla 15.1, a menos que se especifique otro diámetro en los

P&ID's.

Estas ubicaciones serán dadas de manera que la tubería pueda quedar

completamente libre de aire (venteo), y totalmente seca (drenes), cuando se requiera.

Tabla 15.1 Diámetros para venteos y drenajes

Volumen del recipiente

(litros)

Diámetro del

Venteo (pulg.)

Diámetro del Drenaje (pulg.)

1,400 y menor 3/4 1

Sobre 1,400 y hasta 5,650 1 1-1/2

Sobre 5,650 y hasta 15,200 1 1-1/2

Sobre 15,200 y hasta 28,300 1-1/2 2

Sobre 28,300 1-1/2 3

Los drenajes no serán menores de ¾" de diámetro.

Las conexiones para respiradero y drenaje consistirán de una saliente, niple, una

válvula y tapón o tubería para drenar, a menos que se indique de otra forma en los

planos. Los drenajes atmosféricos no serán instalados usando codos, tee's u otros


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accesorios delante de la válvula de drenaje, ya que impedirán el varillado del tubo de

drenaje.

Los drenajes de puntos bajos y los respiraderos de puntos altos deberán ser provistos

con válvulas.

La prueba de sellado de los respiraderos será provista por el contratista. Los

respiraderos y drenajes serán mostrados en los P&ID's.

Los respiraderos y drenajes que contengan líquidos tóxicos o peligrosos y que

descarguen a la atmósfera, considerarán en su diseño toda la legislación medio-

ambiental peruana aplicable.

Respiraderos de tubería abierta serán utilizados en todos los sistemas de tubería por

gravedad que no transporten líquidos tóxicos o peligrosos.

15.2. Respiraderos o venteos

Cualquier lugar que pueda colectar vapor en un sistema líquido o productos no

condensables en un sistema de vapor, debe ser venteado. Tales lugares tendrán

instalados respiraderos separados, si ninguna línea que sea usada para otros

propósitos esté disponible para servir como venteo. Los equipos que normalmente

requieren respiraderos son: bombas, compresores, intercambiadores y recipientes sin

salidas superiores.

Conexiones con válvulas deberán proveerse en los puntos altos de las tuberías o

equipos que requieran ser venteados. Los respiraderos para equipos pueden

localizarse en las tuberías de conexión, con tal que no haya válvulas o tapas ciegas

entre el respiradero y el equipo.

Respiraderos consistentes en tubos ranurados o boquillas bridadas, serán

proporcionados en los puntos altos de todos los recipientes y tuberías para la prueba

hidrostática. Los tapones serán sellados después de la prueba hidrostática.

15.3. Drenajes

Conexiones con válvulas, serán instaladas en los puntos bajos de las tuberías y

equipos para ser drenados. Las tuberías serán diseñadas para reducir al mínimo la

necesidad de drenaje. Sin embargo, suficientes drenajes serán proporcionados, para


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permitir el retiro de todos los líquidos del equipo y tuberías mediante el flujo

gravitacional.

Las válvulas de drenaje para las columnas y los recipientes, serán ubicadas tan cerca

del recipiente o de la salida inferior de la tubería, como sea posible para eliminar

largos tramos muertos.

Los drenajes para los recipientes, serán localizados para drenar el recipiente

totalmente sin bombeo adicional. Las válvulas de descarga rápidas, serán utilizadas

solamente en sumideros y tanques que operen bajo condiciones atmosféricas, no

para sistemas presurizados.

Las líneas de drenaje que van hacia drenajes superficiales, serán diseñadas de modo

que el extremo de la descarga esté 2 pulgadas por encima del drenaje superficial y

visible desde la ubicación de la válvula de drenaje.

15.4. Limpieza por chorro de agua (flushing)

Después de la instalación, todas las tuberías serán limpiadas por chorro de agua

hasta que estén libres de suciedad, arena, escoria de la soldadura autógena y de

materiales extraños. La línea será drenada a través de los puntos bajos previstos.

Las líneas de aire soplado serán limpiadas con aire de sopladores. Las líneas de aire

comprimido serán limpiadas con aire comprimido.

16. CONEXIONES PARA INSTRUMENTOS

Las conexiones para instrumentación deberán estar de acuerdo con el documento

CD- 019GP0043A-0100-07-001 "Criterio de Diseño de Instrumentación".

17. CONEXIONES PARA MUESTREO

Las conexiones para pruebas y muestreo, serán provistas donde esté indicado

en los diagramas de flujo y en los P&ID's. Éstas serán fácilmente accesibles desde el

piso o desde plataformas.


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En general, cuando se toman muestras líquidas en una botella, la salida de la muestra

se ubicará encima del embudo de drenaje para permitir el paso libre del líquido

antes de muestrear.

18. ESTACIONES DE MANGUERA

Las estaciones de manguera, incluyendo agua y aire de la planta, serán

proporcionadas en todas las áreas de procesos. Las dimensiones de mangueras y

conexiones, estarán de acuerdo a las hojas de clases de materiales de las tuberías.

Las mangueras no serán de menos de 15 metros de largo. Donde se requieran más

de dos, las estaciones de mangueras estarán espaciadas aproximadamente a 30m

entre sí, para permitir una cobertura adecuada.

Donde existan plataformas rodeando un equipo, las estaciones de manguera deberán

suministrarse para mantenimiento del equipo.

En el caso del aire, se proveerán manifolds con tomas múltiples y purga de agua.

19. ESTACIONES DE SERVICIO

Las estaciones de servicio con agua o aire serán provistas como sigue y como está

indicado en los P&ID's y los planos de tuberías:

Una única manguera de 15 metros de longitud alcanzará para toda el área de trabajo

desde la estación. Las estaciones de aire serán de 1" DN (Diámetro Nominal de

Tubería), las estaciones de agua serán de 1" DN o 2" DN dependiendo del

requerimiento del servicio. Todas las estaciones de manguera de agua y aire estarán

equipadas con conexiones rápidas de abastecimiento.

Se deberá proveer entregas de agua en el área de bombas y cerca de los equipos

que serán lavados durante el mantenimiento.

Las conexiones rápidas para aire y agua deberán contar con seguros para evitar

accidentes por desacoples involuntarios. Estos seguros deberán estar reconocidos

por la norma OSHA


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20. AISLAMIENTO Y CALENTAMIENTO DE TUBERÍAS

El requerimiento de aislamiento y calentamiento de las tuberías y equipos serán

mostrados en los P&ID's.

Se deberá emplear aislamiento para líneas calientes, para minimizar las pérdidas de

calor, para líneas sujetas a enfriamiento y para la protección del personal.

El requerimiento de calentadores de superficie estará de acuerdo a la lista de líneas.

21. PROTECCIÓN PERSONAL

En áreas donde el personal de operación esté sujeto a salpicaduras o derrames

peligrosos se deberán proveer lavadores de ojos y duchas de emergencia, las que

sólo serán operadas con agua potable de consumo. Estos equipos deberán ser

indicados en los P&ID's.

Las duchas y lavaojos de emergencia deben ser instaladas en las zonas de mayor

peligro y no estarán a más de 10m del lugar donde pueda producirse un accidente.

Al ponerse en funcionamiento las duchas o lavaojos, se debe activar un sistema

de alarma acústica y visual para que el personal de áreas cercanas se entere de la

situación existente y pueda acudir en auxilio.

En lugares remotos donde sea difícil o poco práctico llegar con tuberías de

agua para las duchas de emergencia se instalarán duchas de emergencia portátiles.

Se deberá proveer protección personal cerca de líneas sin aislar y en todos los

equipos que operan a más de 60°C, en lugares donde ellos constituyan un peligro

para los operadores durante la operación normal de rutina. Las líneas de poco uso,

como las líneas de descarga, no requieren aislamiento, pero deberán disponer de

avisos de seguridad para el personal.

22. BOMBAS DE PROCESO

22.1. General


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Las bombas de proceso para soluciones claras deberán ser centrifugas de succión

horizontal o del tipo turbina vertical, basadas en la TDH (Cabeza Dinámica Total), en

los requerimientos de flujo y el arreglo físico.

Las bombas de proceso para lodos, deberán ser centrífugas de succión horizontal o

en voladizo vertical basadas en la TDH, los requerimientos de flujo y el arreglo físico.

Las bombas de adición de reactivos serán bombas de pistón o de diafragma

mecánicamente accionados.

Las bombas de sumidero serán sumergibles de servicio pesado o diseño en voladizo.

22.2. Tasas de flujo

22.2.1. Flujo de Diseño de la Bomba

En general, el flujo de diseño de la bomba (con impulsor definido más abajo) deberá

ser el definido en el diagrama de flujo de proceso (PFD).

22.2.2. Flujo normal de la Bomba

El flujo normal de la bomba, será el flujo nominal mostrado en los diagramas de flujo

de proceso.

22.2.3. Tamaño del impulsor de la Bomba

El tamaño del impulsor seleccionado para el flujo de diseño, no deberá exceder del

90% del tamaño máximo permisible para la bomba propuesta.

22.3. Cabeza dinámica total

22.3.1. General

La Cabeza Dinámica Total (TDH) deberá ser calculada como la diferencia entre las

presiones de descarga y succión de la bomba.

22.3.2. Presión de descarga

La presión de descarga se calcula en base a la suma de: la cabeza estática de

descarga, cabeza de presión (si aplica, p. e., en recipiente presurizado), la pérdida por

fricción y otras pérdidas en la tubería y la cabeza (o carga) de velocidad.

Los cálculos de pérdidas por fricción se deberán basar en la fórmula de Darcy-

Weisbach utilizando factores de fricción de Moody o alternativamente la fórmula de


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Colebrook o la de Swamee-Jain y usando factores de seguridad apropiados como se

requiera. Los valores de rugosidad, se basarán en una tubería limpia con excepción

de líneas de acero portando agua y líneas donde se pueda prever incrustaciones

significativas. Se utilizarán trazados preliminares de tuberías, para establecer

longitudes estimadas de líneas y el tipo y número de válvulas y conexiones para una

selección inicial de la bomba. Con los detalles disponibles posteriores se recalculará

para tener la velocidad final de la bomba y ajuste del impulsor.

Las caídas de presión asociadas con los equipos (como ciclones, flujómetros,

intercambiadores de calor) se deberán basar en los datos del fabricante.

A menos que se especifique de otra forma, la tolerancia para la caída de presión a

través de válvulas de control deberá estar basada en el mayor valor entre: a) 69 kPag

(10 psig), y b) 20% de la caída de presión variable del sistema, calculada para el flujo

de diseño de la tubería.

Las fórmulas de Darcy-Weisbach, Colebrook o la de Swamee-Jain y las rugosidades a

emplear para los diferentes materiales se detallan en el documento CD-019GP0043A-

0100-05-003 "Criterio de Cálculos de Tuberías".

22.3.3. Presión de succión

La presión de succión está basada en:

• Presión de origen: Es la presión de operación mínima en el tanque de succión.

• Cabeza estática de succión.

• Caída de presión en la línea de succión.

22.3.4. Contingencias

a.- Instalaciones donde la cabeza de fricción es un pequeño porcentaje de la

cabeza dinámica total (TDH). Se consideran los siguientes casos:

• Bombas centrífugas (ANSI B73.1), impulsando una distancia de 60m o menos.

• Bombas para lodos.

• Bombas, en general, donde existen datos de elevación de gran precisión,

no se considerará contingencia.


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Para todos los casos antes señalados, se considerará la siguiente contingencia: no

agregar seguridad al valor de rugosidad; ver contingencias para el flujo de diseño y

agregar un 20% más a la cabeza de fricción.

b.- Instalaciones donde la cabeza de fricción es un gran porcentaje del TDH. Se

consideran las siguientes situaciones:

• Bombas centrífugas (ANSI B73.1), impulsando a una distancia de más de 60m.

• Bombas para lodos.

• Bombas centrífugas en general, pero más allá de los límites de la ANSI B73.1.

• Bombas turbina vertical.

Para todos los casos antes señalados, se considerará la siguiente contingencia: no

agregar seguridad al valor de rugosidad; no agregar seguridad al flujo de diseño;

agregar un 10% de seguridad a la cabeza de fricción (en general, se requieren

cálculos precisos en los sistemas de mayor longitud).

22.4. Cabeza dinámica total

La NPSH disponible estará basada en el nivel de operación mínimo en el tanque de

succión, la caída de presión en la línea de succión para el flujo de diseño y la presión

de vapor del líquido a la temperatura de diseño del fluido. La NPSH disponible

calculada deberá ser por lo menos 10% ó 1m (la que sea mayor) mayor que la NPSH

requerida para la bomba seleccionada.

23. SUMIDERO PARA BOMBAS

Siempre que sea posible se utilizará un diseño estándar de sumidero para bomba.

El tiempo de retención útil del sumidero estándar, será de 30 segundos como mínimo,

basado en el diseño o el factor de espuma del flujo, el que aplique.

Para sumideros mayores de 19m3, el diseño de rebose estándar deberá incorporar un

adicional de 0.6 m de tolerancia por encima del rebose del líquido al tope del

sumidero.


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24. CRITERIOS PARA EL MANEJO DE PULPAS

El criterio de manejo de pulpas se incluye en el documento CD-019GP0043A-0100-

05-003 "Criterio de Cálculos de Tuberías".

25. SISTEMA DE AGUA

Las tuberías para agua serán dimensionadas utilizando los siguientes criterios de

velocidad:

Tipo de servicio Velocidad (m/s)

• Servicio general 1.2 a 3.0

• Succión de bombas y líneas de descarga 1.2 a 2.5

• Alimentación a caldera 2.4 a 4.6

Los criterios de velocidad antes indicados dan una pauta general. Las velocidades

fuera de la gama especificada deberán ser evaluadas caso por caso, considerando

el material de la tubería, el contenido en la tubería, los efectos de la erosión, la

corrosión y las potenciales oscilaciones momentáneas por vibración.

Las velocidades por encima de los 4.5 m/s (15 pie/s) son aceptables para tuberías de

diámetros grandes (mayores que 24 pulgadas).

Las pérdidas por fricción serán calculadas utilizando la ecuación de Darcy-Weisbach y

la ecuación de Colebrook (o el Gráfico de Moody) o la ecuación empírica de Hazen y

Williams.

Los tanques para almacenamiento de agua serán diseñados de acuerdo con el API

650 o AWWA D100. Además de las boquillas de ingreso y salida, los tanques serán

suministrados con boquillas para rebose y venteo (para tanques cerrados). El

dimensionamiento de la boquilla de rebose, se basará en el diseño de la máxima

afluencia al tanque utilizando la fórmula del flujo para orificios o boquillas y tomando

en consideración la mínima altura libre del borde disponible. La boquilla de venteo,

será dimensionada utilizando los requerimientos del API 2000.


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Los tanques, serán suministrados con boquillas de drenaje las que se ubicarán de

modo que el contenido completo del tanque pueda ser vaciado. Los drenajes del

tanque no serán conectados a las tuberías de rebose del tanque. Las válvulas

mariposa no son aceptables para usarlas como válvulas de drenaje del tanque.

26. SISTEMA DE AIRE DE PLANTA E INSTRUMENTACIÓN

Una investigación cuidadosa de toda la información proporcionada por los usuarios,

será realizada para establecer la capacidad necesaria del sistema de aire comprimido

de la planta. La demanda de aire para toda la planta, será tabulada en un resumen

mostrando los requerimientos máximos individuales del aire en pie3/min (scfm). Las

condiciones estándares son 14.696 psia (101.352kPa) y 60°F (15.56°C). La

determinación de la demanda media del aire requiere la reducción de los datos

(demanda máxima del aire) por medio de diversos factores apropiados. En general los

diversos factores o factores de uso de aire para herramientas se pueden obtener del

libro "Compressed Air and Gas Data" publicado por lngersoll-Rand Company.

El sistema de aire será diseñado para proporcionar aire de 90 psig (620 kPag) a 125

psig (862 kPag) en los puntos más lejanos de la fuente de aire de la planta, mientras

suministre aire para todas las herramientas que puedan o deban funcionar

simultáneamente.

La línea principal del suministro de aire, será dimensionada para llevar el promedio de

la demanda de aire a todos los usuarios con una caída de presión a través de la red

principal (incluyendo todos los accesorios) que no exceda a 3 psig (21 kPag).

Las líneas de derivación o ramales de la red principal, serán dimensionados para

transportar la máxima demanda de aire por el número de tomas o salidas en uso

simultáneo, por una línea de derivación en particular con una caída de presión de esta

línea que no exceda los 3 psig (21 kPag).

Las líneas de alimentación de los ramales serán dimensionadas para llevar la

demanda máxima del aire para todas las herramientas que pueden estar conectadas

simultáneamente, con una caída de presión a través de las líneas de alimentación que


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no exceda 1 psig (7 kPag). Si se emplea molinos operados con embragues, debe

proveerse una línea de aire seco separadamente.

Las líneas de los ramales (o derivaciones) se tomarán de la parte superior de la línea

principal y las líneas de alimentación a los equipos se tomarán de la parte superior de

las líneas de los ramales. La red principal y los ramales, serán inclinados hacia puntos

bajos. Todos los puntos bajos serán drenados con columnas de goteo usando

trampas de humedad automáticas. Serán incorporados filtros, reguladores y

lubricadores en las tuberías de todas las herramientas.

El aire de instrumentación estará de acuerdo con ISA-7.0.01, "Estándar de Calidad

para Aire de Instrumentación" y el documento "Criterio de Diseño de

1nstrurnentación".

27. MISCELÁNEOS

Los tipos de tamices (filtros) cónicos, temporales y permanentes en línea, serán

marcados como ítems especiales.

Las bridas de orificio en tuberías de plástico, serán manejados como ítems

especiales. Las placas de orificio, se consideran como instrumentos.

Las válvulas de alivio para aire y vacío para tuberías a presión, serán manejados

como ítems especiales. Los materiales serán compatibles con las hojas de clases de

materiales de las tuberías.

Las tuberías que contienen materiales peligrosos, tendrán cubiertas para gotas, en

todas las conexiones roscadas y bridadas, incluyendo tapas de válvulas (bonetes),

como se muestra en la hoja de clases de materiales de las tuberías.

Documents

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