Sistema de Tuberia de Transporte de Oxigeno en Procesos Industriales de La Fundicion de Concentrado

CODELCO-CHILE

Sistemas de Tuberías para Transporte y Distribución de Oxígeno en Procesos Industriales

CHUQUICAMATA

NEO 25-A

Norma /Estándar Operacional Sistemas de tubería para transporte y distribución de oxígeno en procesos industriales de la Fundición de Concentrado OXIGENO

Contiene estándares generales de:

OXIGENO

OXIGENO

DISEÑO, CONSTRUCCION Y MONTAJE OPERACION MANTENIMIENTO USO,CUIDADO Y MANEJO DEL GAS

NEO 25-A Editada y Publicada por de Administración y Protección de los Recursos ○ ○ Subgerencia Gestión Integral de Seguridad, Calidad y Ambiente CODELCO-Chile, División Chuquicamata

○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ Dirección

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○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

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NEO 25-A Norma Estándar Operacional

SISTEMAS DE TUBERIA PARA TRANSPORTE Y DISTRIBUCION DE OXIGENO EN PROCESOS INDUSTRIALES DE LA FUNDICION DE CONCENTRADO. Primera Edición. Todos los Derechos Reservados. Esta Norma no puede ser reproducida mediante ningún sistema de impresión, sin la autorización por escrito de sus editores. Dirección de Administración y Protección de los Recursos Subgerencia Gestión Integral de Seguridad, Calidad y Ambiente Este documento deberá ser revisado para su actualización cada dos años.

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NORMA/ESTANDAR OPERACIONAL SISTEMAS DE TUBERIA PARA TRANSPORTE Y DISTRIBUCION DE OXIGENO EN PROCESOS INDUSTRIALES DE LA FUNDICION DE CONCENTRADO CONTENIDO Pág. 1. Alcance y Campo de Aplicación .................................................................................................. 5 2. Propósito .................................................................................................................................... 6 3. Referencias ................................................................................................................................ 6 4. Responsabilidades ..................................................................................................................... 8 5. Seguridad y Control de Riesgo Operacional integrados en los Proyectos de Ingeniería en las Actividades de Diseño, Construcción y Montaje de Líneas de Tuberías de Distribución de Oxígeno en Procesos Industriales ............................................................................................... 9 6. Definiciones Generales .............................................................................................................. 9 7. Descripción y Consideraciones Generales ................................................................................. 12 8. Riesgos Operacionales .............................................................................................................. 18 9. Riesgos de Incendio relacionado con las Atmósferas ricas en Oxígeno ....................................................................................................................................... 19 10. Estándares Operacionales Generales de Uso, Cuidado y Manejo del Oxígeno .......................................................................................................................... 20 11. Materiales y diseño de Sistemas de Tuberías de Oxígeno .......................................................... 23 12. Construcción, Monajte o Instalación de Sistemas de Tuberías de Oxígeno .................................................................................................................................. 44 13. Mantención de Sistemas de Tuberías de Oxígeno ...................................................................... 58 14. Inspección y Registro de Sistemas de Tuberías de Oxígeno ..................................................... 62 15. Identificación y Señalización de Sistemas de Tuberías de Oxígeno ...................................................................................................................................... 63 16. Protección Contra Incendios ....................................................................................................... 65 17. Estándares Generales de Seguridad Operacional ..................................................................... 66 18. Estándares Generados para Adoptar Procedimientos de Atención de Emergencias en Sistemas de Tuberías .......................................................................... 67

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Sistemas de Tubería para Transporte y Distribución de Oxígeno en Procesos Industriales de la Fundición de Concentrado 1. Alcance y Campo de Aplicación La Norma/Estándar Operacional NEO 25-A establece normas/estándares generales respecto al diseño, construcción (montaje o instalación), operación y mantenimiento de los sistemas de transporte y distribución de oxígeno por redes o sistemas de tubería; gas uitlizado para el enriquecimiento del aire de combustión en los procesos industriales de la Fundición de Concentrado de la División Chuquicamata. Esta norma contempla, además, estándares básicos y generales sobre el uso, cuidados y manejo del oxígeno respecto a la Seguridad Operacional y el control de los riesgos operacionales, asociados al manejo de oxígeno de uso en procesos industriales. Esta norma recopila los estándares exigidos por las normas chilenas correspondientes, que tratan el tema y la Norma C.G.A, G-4.4 de U.S.A. Los estándares --requisitos y especificaciones generales-- contemplados en la presente norma son aplicables en todo proyecto que involucre el diseño y el montaje o instalación de líneas de tubería de oxígeno, así como modificaciones o conexiones a sistemas existentes. Esta norma se aplica en: Los sistemas de transporte y distribución de oxígeno (líneas de tubería y componentes) en las actividades de: a) b) c)

Diseño, construcción y montaje Operación Mantenimiento.

Esta norma NO tiene aplicación en: a)

En estanques y recipientes de presión para el almacenamiento de gases, ni para el diseño de plantas productoras de oxígeno.

b)

Equipos que comprenden cilindros de oxígeno, reguladores, mangueras y sopletes de corte y soldadura con gas. Para estos sistemas ver Norma/Estándar Operacional NEO 5 «Cilindros de Gas Comprimido para Uso Industrial»

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y Norma/Estándar Operacional NEO 6 «Corte y Soldadura con Gas - Gases Industriales». c)

Plantas de llenado de cilindros de oxígeno comprimido.

d)

Instalaciones de tuberías y sistemas de oxígeno para uso médico.

e)

Redes de tubería para distribución de oxígeno de uso médico (hospitales, clínicas, etc.).

2. Propósito Esta Norma/Estándar se aplica como guía para el control directivo/operativo, considerando los riesgos asociados, en las actividades de diseño, montaje, operación y mantención de líneas de tubería para distribución de oxígeno, gas utilizado en los procesos industriales en la Fundición de Concentrado para enriquecer el aire de combustión en procesos industriales.

3. Referencias En la elaboración de esta Norma/Estándar se han consultado los siguientes documentos técnicos entre Normas y documentos técnicos: -

Norma C.G.A. G-4.4 Industrial Practices for Gaseous Oxygen Transmission and Distribution Piping Systems. Compressed Gas Association, Inc. U.S.A.

NOTA: La Norma/Estándar Operacional NEO 25-B establece estándares basados en una recopilación de las Normas Americanas: Norma ASME B 31.8 de la American National Standards (ANSI) «Gas Transmission and Distribution Piping Systems», U.S.A. y la Norma ASME B 31.3 «Chemical Plant and Petroleum Refinery Piping» de ANSI (American National Standard and the American Society of Mechanical Engineers, U.S.A.)

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Normas Chilenas oficiales: -

NCh 2242. Of 95 Gases Comprimidos - Redes de Tubería para Distribución de Sistemas de Gases Combustibles/Oxígeno - Requisitos Generales para Diseño e Instalación.

-

NCh 2196. Of 94 Gases Comprimidos - Redes de Tubería para Distribución de Gases no Inflamables de Uso Médico - Requisitos para su Construcción y Funcionamiento.

-

NCh 2168. Of 91 Gases Comprimidos - Oxígeno - Clasificación, Requisitos de Calidad y Métodos de Muestreo y Análisis.

-

NCh 1377. Of. 90 Gases Comprimidos - Cilindros de Gas para Uso Industrial - Marcas para Identificación del Contenido y de los Riesgos Inherentes.

-

NCh 951. Of. 74 Cobre - Cobres Aleados - Tubos sin Costura tipos K, L y M - Especificaciones Particulares.

-

NCh 2164. Of. 90 Gases Comprimidos - Gases para Uso Industrial, Uso Médico y Uso Especial Sistema SI - Unidades de Uso Normal.

-

NCh 2120/2. Of. 89 Sustancias Peligrosas - Parte 2: Clase 2 - Gases Comprimidos, Licuados, Disueltos a Presión o Criogénicos.

-

NCh 1025. Of. 90 Gases Comprimidos - Cilindros de Gas para Uso Médico y para Esterilización Marcas de Identificación del Contenido y de los Riesgos Inherentes.

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AGA Chile S.A. Manuales, catálogos y documentos técnicos proporcionados por las Divisiones de Gas de Maipú y Calama.

-

CODELCO-Chile, División Chuquicamata - Dirección de Administración y Protección de los Recursos. Normas Estándares Operacionales

-

* *

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*

NECC 3 Norma Estándar para la Aplicación de Colores en Sistemas de Tuberías.

National Fire Protection Association (NFPA) Manual de Protección contra Incendios.

-

CODELCO-Chile, División Chuquicamata - Proyectos Especiales. *

Manual Especificación Preliminar para el Diseño y Montaje de Líneas de Distribución de Oxígeno

4. Responsabilidades Es responsabilidad del administrador(es) de los Sistemas de Distribución de Oxígeno por Redes de Tubería, asegurar y garantizar que la operación del sistema se realice siempre por personal debidamente calificado y entrenado, de acuerdo con las instrucciones y que se efectúe el mantenimiento preventivo del o los sistemas para asegurar el correcto suministro de oxígeno, así como también ejercer un efectivo control de los sistemas de oxígeno. Mantenimiento del Sistema Es de vital importancia la función de mantenimiento de la red de tubería para asegurar que la distribución y transporte de oxígeno cumpla con los requisitos que contemplan las normas correspondientes.

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El instalador de la red o sistema de tubería de oxígeno debe proporcionar los planos definitivos de la instalación, las instrucciones de operación y los programas de mantenimiento al Administrador del Sistema. Autorización y Responsabilidad Sólo las personas debidamente entrenadas sobre los riesgos potenciales asociados al manejo y/u operación de los sistemas de oxígeno podrán efectuar operaciones y/ o mantenimiento de dichos sistemas. Las personas asignadas para el manejo y/u operación de los sistemas son responsables de tomar las medidas necesarias para la conservación adecuada y correcta del sistema.

5. Seguridad y Control del Riesgo Operacional integrados en los Proyectos de Ingeniería en las Actividades de Diseño, Construcción y Montaje de Líneas de Tuberías de Distribución de Oxígeno en Procesos Industriales. Todo proyecto que involucre diseño e instalación o montaje de líneas de tuberías para el transporte y distribución de oxígeno, deberá considerar y satisfacer los estándares o requerimientos mínimos y generales establecidos en la presente norma y aquellas especificaciones y requerimientos específicos tratados en las normas correspondientes, tanto chilenas como extranjeras. Todo proyecto deberá incluir un completo análisis de operatividad y riesgos operacionales asociados, desde la ingeniería conceptual del proyecto hasta su fase de construcción, con el propósito de detectar oportunamente los peligros y riesgos potenciales asociados al proyecto, respecto a la operación y mantención de los sistemas de oxígeno que éste contemple.

6. Definiciones Generales Manifold de Oxígeno Tubo o tubería múltiple de distribución de oxígeno. Conjunto formado por un tubo colector y accesorios de conexión, que se unen a la tubería de distribución de una red o directamente a un dispositivo de consumo.

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Oxígeno a Alta Presión Oxígeno sometido a una presión manométrica mayor que 1,7 MPa (17 bar). Oxígeno a Baja Presión Oxígeno sometido a una presión manométrica menor o igual a 1,7 MPa (17 bar). Tubo Para efecto de esta Norma/Estándar, elemento para la conducción de un fluido, en este caso oxígeno. En la práctica se usa en término tubería. Tubería Conducto del tipo rígido o semi-rígido, que forma parte de un sistema de distribución y que incluye algunos o todos de los componentes siguientes:

a)

Tubería Principal Tubería conectada a la fuente de suministro de gas y a la(s) tubería(s) secundarias(s) o de salida(s).

b)

Tubería Secundaria Tubería que conecta la tubería principal con la(s) tubería(s) de salida.

c)

Tubería de Salida Tubería que entrega gas a un puesto de toma, recibiendo este gas de una tubería principal o de una tubería secundaria.

Red de Tubería o Línea de Transporte y Distribución de Oxígeno de Uso Industrial. Considera el sistema de tuberías para el tranporte y distribución del gas (oxígeno). Materiales Para efecto de esta Norma/Estándar considera los componentes o elementos de un sistema de tuberías para distribución de oxígeno.

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Oxígeno Gaseoso Es definido como un gas que contiene más de 23% de oxígeno por volumen. Tiene un punto de condensación -40ºF o inferior, con el residuo o resto de sus componentes inertes en temperaturas entre -20ºF y +200ºF. Cobre Aleado o Aleación en Base a Cobre (Copper Base Alloy) Es una aleación que incluye metal monel (aleación de níquel y cobre) cobre, bronce amarillo o materiales de bronce. Válvula de Alivio de Presión Válvula para limitar la presión, liberando el exceso de ella. Se ubica a continuación de un regulador de la operación y anterior a un regulador de la presión de la línea de tubería. Válvula de Corte o Válvula de Aislación Es una válvula de operación manual o automática que detiene el flujo en ambos sentidos, al estar en posición cerrada. Válvula de Retención Válvula que permite el flujo de gas en un solo sentido. Válvula de Seguridad Válvula que libera el exceso de presión existente en la tubería y que está instalada después de la ubicación de un regulador de presión de la línea. Válvula Terminal Válvula que permanece cerrada a la salida de gas (o entrada de vacío) hasta que es abierta por la introducción de una sonda o cánula apropiada, en ella, permitiendo el flujo de gas en ambos sentidos. Válvulas de Corte o Válvula de Aislación Son válvulas de operación manual o automática para detener el flujo en ambos sentidos, cuando están en posición «cerrada». Se conoce también como Válvula de Aislación.

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Las válvulas de corte se clasifican en:

a)

Válvulas de Corte o de Servicio Este tipo de válvulas deben ser operadas sólo por personal de operaciones y de mantenimiento, por lo tanto, debe prohibirse el acceso a éstas por personas no autorizadas. Las válvulas que no pueden ser bloqueadas en posición abierta o cerrada, deben estar protegidas contra la operación incorrecta de éstas.

b)

Válvulas de Corte de Zona Estas válvulas son asequibles y se usan para propósitos de mantenimiento y en caso de emergencias. Su operación en caso de emergencia debe estar incluida en el Plan de Atención de Emergencia. Las válvulas de corte deben estar protegidas en cajas con cubierta fija o compuertas que puedan bloquearse.

Tipos de Válvulas de Corte Las válvulas de corte del Sistema de Tubería de Distribución de Oxígeno deben ser del tipo Válvulas de Bola o Válvulas de Diafragma. Se excluye los tipos de válvulas indicadas, a las válvulas de corte de la fuente de abastecimiento y de las unidades terminales. Por simple observación visual de la válvula de corte, debe reconocerse si la válvula está abierta o cerrada.

7. Descripción y Consideraciones Generales El oxígeno es un gas incoloro, inodoro e insípido (no tiene sabor). Es más pesado que el aire y es altamente oxidante. Su densidad a 15ºC y 0,1013 MPa = 1,33 Kg/m3 El oxígeno en sí no es inflamable. En forma gaseosa puede originar la combustión espontánea, a veces de modo explosivo si entra en contacto con aceites, grasas, vaselina, etc., especialmente si hay otro material inflamable cerca, así como lana, algodón, telas, etc. Por lo tanto , no se debe permitir nunca que aceites y grasas

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entren en contacto con el oxígeno: Durante el almacenamiento, montaje o uso, todo el equipo para el oxígeno, además de las herramientas y las manos, deben estar limpias, libres de aceites y grasas de cualquier tipo. El aire con exceso de oxígeno facilita la quemadura de telas. Como el oxígeno es más pesado que el aire, puede acumularse en lugares que tengan mala ventilación y en situaciones bajas, tales como sótanos, canales en el piso, pozo, etc. En los lugares donde puede hacer escapes y acumulación concentrada de oxígeno se debe tener protección de llamas abiertas, chispas y materiales con temperatura superior a los 100ºC. En la instalación debe disponerse de equipos para la extinción de fuegos. Riesgos del Oxígeno *

Reaccionan con grasas, aceites y derivados del petróleo.

*

Produce atmósferas ricas en oxígeno -

*

Con 25% la velocidad de combustión se duplica. Con 40% la velocidad de combustión aumenta 10 veces.

En atmósferas ricas en oxígeno, arden materiales que comúnmente no se queman.

A presión atmósferica y temperaturas inferiores a -183ºC, es un líquido ligeramente azulado, un poco más pesado que el agua. Todos los elementos (salvo gases inertes) se combinan directamente con él, usualmente para formar óxidos, reacción que varía en intensidad con la temperatura. Aunque el oxígeno no es un gas inflamable, reacciona vigorosamente con materias inflamables y muchos materiales normalmente no inflamables. El oxígeno es capaz de establecer una atmósfera que sostiene y ayuda la combustión y puede producir combustiones de explosiva violencia con materiales inflamables como aceites, grasas, asfalto, etc. El oxígeno es un poderoso oxidante en ambos estados, líquido y gaseoso porque reacciona con todas las materias y esta reacción general se conoce como oxida-

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ción. La oxidación se produce exotérmicamente, es decir, bajo condiciones de una extrema evolución de calor se dice que es combustión. Al ser enfriado hasta-183ºC a presión atmosférica pasa el oxígeno al estado líquido. La combustión es un tipo especial de reacción de oxidación. Se usa oxígeno para contribuir a la combustión e intensificarla. Las concentraciones de oxígeno mayores que las existentes, normalmente en el aire, aumentan proporcionalmente los peligros de combustión. Esto afecta a todos los parámetros básicos de la combustión, excepto al calor de combustión. Por ejemplo, al aumentar la concentración de oxígeno, la temperatura y la energía de ignición disminuyen, el margen de inflamabilidad se amplía y la velocidad de combustión, aumenta, dándose los efectos máximos en una concentración de oxígeno del 100 por ciento.

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HOJA DE DATOS DE SEGURIDAD OXIGENO GASEOSO IDENTIFICACION DEL PRODUCTO Y PROVEEDOR Nombre del Producto Código del Producto Proveedor Fono de Emergencia Composición Nombre Químico Fórmula Química Nº NU

: Oxígeno Gaseoso

: Oxígeno : O2 : 1072

IDENTIFICACION DE LOS RIESGOS a) Peligros para la salud de las personas Efectos de una sobreexposición aguda Inhalación Contacto con la piel Contacto con los ojos Ingestión Efectos de una sobreexposición crónica

: : : : : :

No existe peligro No existe peligro No existe peligro (salvo por salida de gas a presión) No existe peligro (salvo por salida de gas a presión) No es aplicable No es aplicable

b) Peligros para el medio ambiente

: No es aplicable

c) Peligros especiales del producto

: Reacción ante grasas, aceites y derivados del petróleo

PRIMEROS AUXILIOS En caso de contacto accidental con producto Inhalación Contacto con la piel Contacto con los ojos Ingestión Nota para el médico tratante

: : : : :

No es aplicable No es aplicable No es aplicable No es aplicable No es aplicable

MEDIDAS PARA LUCHA CONTRA EL FUEGO Agente de extinción Procedimientos especiales para combatir el fuego Equipo de protección personal para el combate del fuego

: Depende del tipo de fuego existente en el sector siniestrado. El oxígeno NO se quema. : Debe utilizarse gran cantidad de agente extintor. : Ropa para alta temperatura. Los materiales que arden en ambientes ricos en oxígeno, aumentan su temperatura de combustión.

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MEDIDAS PARA CONTROLAR DERRAMES O FUGAS Medida de emergencia si hay derrame

: Existe la posibilidad de fuga de gas, ante lo cual se debe cortar el suministro principal. Equipo protección personal para emergencia : Ropa de algodón o especial contra el fuego. Protección facial. Precauciones para evitar daños en el ambiente : No es aplicable Método de limpieza : No es aplicable Método de eliminación de deshechos : No es aplicable MANIPULACION Y ALMACENAMIENTO Recomendaciones técnicas Precauciones a tomar Recomendaciones sobre manipulación Condición de almacenamiento

: Almacenar en cilindros autorizados : Mantener los cilindros amarrados, en un sector especial, separados de sustancias inflamables y combustibles. : Manipular sólo por personal autorizado y capacitado. : En cilindros de alta presión.

CONTROL DE EXPOSICION/PROTECCION ESPECIAL Medidas para reducir la posible exposición Parámetro para control Límites permisibles ponderados y absoluto Protección respiratoria Guantes de protección Protección de la vista Otros equipos de protección Ventilación

: : : : : : : :

No es aplicable No es aplicable No es aplicable No es aplicable Guantes de cuero Protección facial Ropa sin fibra sintética Buena ventilación

: : : : : : : : : : : : : :

Estado gaseoso Inodoro e incoloro No es aplicable No es aplicable No es aplicable No es aplicable No es aplicable No es aplicable Riesgo de sobrepresión Depende de concentración de oxígeno No es aplicable No es aplicable 1,326 Kg/m3 0,0489 (a 0ºC)

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS Estado físico Apariencia y olor Concentración PH Temperatura de descomposición Punto inflamación Temperatura autoignición Propiedades explosivas Peligro de fuego o explosión Velocidad de propagación de la llama Presión de vapor a 20ºC Densidad del vapor Densidad 20ºC Solubilidad en agua

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ESTABILIDAD Y REACTIVIDAD Estabilidad Condiciones que deben evitarse Incompatibilidad, materiales que deben evitarse Productos peligrosos de la descomposición Productos peligrosos de la combustión Polimerización peligrosa

: : : : : :

Estable Contacto con grasas, aceites y derivados del petróleo Solamente uso de materiales autorizados No es aplicable No es aplicable No es aplicable

: : : :

No es aplicable No es aplicable No es aplicable No es aplicable

: : : :

No es aplicable No es aplicable No es aplicable No es aplicable

INFORMACION TOXICOLOGICA Toxicidad aguda Toxicidad crónica y de largo plazo Efectos locales Sensibilidad alergénica INFORMACION ECOLOGICA Inestabilidad Persistencia/degradabilidad Bio-acumulación Efectos sobre el ambiente

CONSIDERACIONES SOBRE DISPOSICION FINAL Método de eliminación del producto (residuos) Eliminación envases/embalajes contaminados

: No es aplicable : No es aplicable

INFORMACION SOBRE EL TRANSPORTE NCh 2190, marcas aplicables Nº NU

: Gas No Inflamable : 1073

NORMAS VIGENTES Normas internacionales aplicables Normas Nacionales aplicables Marca en etiqueta

: ISO : NCh 1025 - NCh 2168 : Gas No Inflamable

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8. Riesgos Operacionales El oxígeno es un elemento químico básico, que reacciona prácticamente con todas las materias y esta reacción general se conoce como oxidación. La combustión es un tipo especial de reacción de oxidación. En la mayor parte de las reacciones de combustión, el oxígeno está acompañado de nitrógeno, denominándose «aire» a la mezcla de ambos gases. Por ser el nitrógeno un gas inerte, no participa en lo más mínimo en la reacción de combustión, en realidad, la inhibe. Por lo tanto, las concentraciones de oxígeno mayores que las existentes, normalmente en el aire, aumentan proporcionalmente los peligros de la combustión, excepto al calor de combustión. Por ejemplo, al aumentar la concentración de oxígeno, la temperatura y la energía de ignición disminuyen, el margen de inflamabilidad se amplía y la velocidad de combustión aumenta, dándose los efectos máximos en una concentración de oxígeno del 100%. Debido a estas propiedades, el diseño de sistemas que contengan un 100% de oxígeno deberá prestar una atención especial a estos factores, desde el punto de vista de la incompatibilidad. Análogamente, las materias que pueden entrar en ignición en el aire, tienen energías de ignición inferiores en atmósferas de oxígeno. Muchas de estas materias pueden entrar en ignición por fricción en la base de la válvula o por obturación del vástago, o por compresión adiabática, producida cuando se introduce rápidamente el oxígeno a alta presión en un sistema que estaba inicialmente a baja presión. Muchas de las fallas y accidentes de los componentes de los sistemas de oxígeno se deben, en realidad, a la acumulación de grasas, aceites, etc., en la superficie de dichos componentes que están en contacto con el oxígeno, lo cual es índice de niveles inferiores de entrenamiento o mantenimiento. Las materias como grasas, aceites, etc., entran en ignición muy fácilmente si están expuestas al aire, y mucho más en una atmósfera de oxígeno al 100%. Su ignición suele tener como resultado la combustión de los componentes del sistema, que son incombustibles en el aire, incluidos los metálicos. Tales incidentes se producen normalmente en pequeñas partes de dichos componentes, pero pueden tener un aspecto bastante espectacular y generar efectos locales, como lesiones al personal.

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convencionalmente se les denomina llamaradas.

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Riesgos de Incendio relacionado con las Atmósferas ricas en Oxígeno El oxígeno es un elemento transparente, incoloro, inodoro e insípido que se encuentra comúnmente en estado gaseoso y que comprende alrededor del 21 por ciento de la atmósfera. Es el material oxidante más común. Las atmósferas ricas en oxígeno son aquellas en que la concentración de este elemento es superior al 21% en volumen o en que la presión parcial del oxígeno es superior a 21,3 KPa. De este modo, en general, el peligro de incendio en una atmósfera enriquecida con oxígeno es bastante mayor que en una atmósfera ordinaria. Casi todos los materiales son inflamables en un ambiente de oxígeno puro; también el aumento de la concentración de oxígeno puede cambiar la clasificación de un material de no inflamable a inflamable. En cualquier atmósfera rica en oxígeno, las sustancias combustibles poseen una temperatura de ignición más baja y arden mucho más rápidamente que en el aire, por lo tanto, la propagación de la llama es muy rápida. Comportamiento de los Materiales en Atmósferas Ricas en Oxígeno Como los materiales entran en ignición más fácilmente y arden con mayor rapidez en una atmósfera rica en oxígeno que en la atmósfera normal, la selección cuidadosa de éstos para su empleo en dichas atmósferas, puede contribuir a la reducción del riesgo de incendio. Ignición y Combustión de Materiales en Atmósferas Ricas en Oxígeno La energía mínima que deben poseer las moléculas --incluyendo las de combustibles y oxígeno-- para que se realize la interacción química, se llama energía de activación. Si la energía liberada por una reacción química es suficiente para aportar la energía de activación necesaria a otras moléculas de forma ininterrumpida, se producirá la ignición. La velocidad de combustión depende de la naturaleza física y química del combustible y del oxidante, de sus concentraciones relativas, de la presión y temperatura ambiental y de otros parámetros físicos, como la geometría y la ventilación. La probabilidad de ignición y la velocidad de propagación de las llamas de un mate-

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ENERGIA DE IGNICION MINIMA

rial combustible son muy sensibles al contenido de oxígeno del medio ambiente. En general, aunque no en todos los casos, a mayor concentración de oxígeno se requiere menor nivel de energía para que se produzca la ignición y será más rápida la propagación de las llamas. (Ver gráficos Nº 1 y 2). Presión inferior a una atmósfera.

FUENTE: NFPA GRAFICO Nº 1

Presión de una atmósfera. Presión superior a una atmósfera.

GRAFICO Nº 1. Energía mínima de ignición de los combustibles en atmósferas de oxígeno.

Región de Ignición

Concentración de Oxígeno, en % de volumen.

VELOCIDAD DE PROPAGACION DE LAS LLAMAS

FUENTE: NFPA

GRAFICO Nº 2 40% del o en xíg eO d n ció % l 20 ntra e c o de n n e o g C xí de O ión c a r t 15% cen del Con eno g í x O n de ració t n e c Con

Concentración de Oxígeno del 100%

GRAFICO Nº 2. Efectos del contenido de oxígeno de la atmósfera y de la presión ambiente sobre la velocidad de propagación de las llamas.

Presión Ambiente

Prevención de una Ignición Accidental Fumar y todas las llamas abiertas se prohiben en y alrededor de todas las estructuras o áreas bajo el control de las operaciones y de sistemas que transportan oxígeno, donde haya escapes o fugas de oxígeno constituye un alto riesgo de incendio o explosión. Cada área en donde se efectúen operaciones con gas deberá tomar las medidas necesarias para prevenir, reducir y controlar el peligro de una ignición accidental de gas.

10. Estándares Operacionales Generales de Uso, Cuidado y Manejo del Oxígeno. Acumulación de grasas, aceites y otras materias -

Evitar siempre la presencia de combustibles, especialmente la acumulación de aceites o grasas en la superficie de los componentes de los sistemas de oxígeno (incluso en el suelo o en ropas), que están en contacto con el oxígeno.

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-

Estas materias entran en ignición muy fácilmente si están expuestas al aire, y mucho más en una atmósfera de oxígeno al 100 por ciento, y su ignición suele tener como resultado la combustión de los componentes del sistema, que son incombustibles en el aire, incluidos los metálicos.

-

Tales incidentes se producen normalmente en pequeñas partes de dichos componentes, pero pueden tener un aspecto bastante espectacular y generar efectos locales como lesiones al personal. Convencionalmente se les denomina llamaradas.

-

El aceite, como también otras grasas, aún en pequeñas cantidades, junto con el oxígeno pueden causar explosión.

-

Evitar toda combustión cercana a depósitos o sistemas de tuberías de transmisión y distribución de oxígeno.

-

El personal de trabajadores no debe permitir que sus ropas se saturen con oxígeno, por cuanto cualquier chispa hará que se inflamen rápidamente.

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No usar ropa de trabajo con manchas de grasa o aceite. El aceite o grasa es un material combustible con un punto de ignición extremadamente bajo, el cual en presencia de oxígeno puede encenderse.

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Las manos y guantes de los trabajadores deben permanecer exentas de grasas, aceites y otros materiales combustibles. El aceite y la grasa en contacto con el oxígeno pueden causar explosión.

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No mantener en bolsillos materiales inflamables como fósforos, encendedores, etc.

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Tanto el personal de supervisión como los trabajadores de Operaciones y Mantención, deberán conocer los riesgos asociados al oxígeno y su control y a los sistemas de tuberías de oxígeno, como asimismo, deberán conocer todas las medidas de control de los riesgos en caso de situaciones de emergencia.

-

Se debe efectuar mantenciones preventivas a las instalaciones, hechas sólo por personal capacitado y especializado.

-

El área de trabajo u operaciones se deberá mantener limpia y sin materiales

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combustibles, líquidos inflamables, vapores o gases explosivos. -

No fumar en el área de sistemas de tuberías de oxígeno.

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No almacenar líquidos volátiles o materiales inflamables cerca de los sistemas y redes de tuberías de oxígeno. Mantener los materiales combustibles, grasas y aceites siempre alejados del oxígeno gaseoso en los sistemas de tuberías de oxígeno.

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No se debe permitir que aceites u otros materiales combustibles estén en contacto con el oxígeno.

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Se debe asegurar que todos y cada componente de un sistema de transporte y distribución de oxígeno tales como tuberías y accesorios de unión (eles, tees, coplas, etc.), válvulas y componentes estén absolutamente limpios y libres de polvo, grasa, aceite, laminilla, suciedad o partículas extrañas.

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Al usar una solución de limpieza adecuada para lavar la tubería de oxígeno y los accesorios de unión, como tricloetano u otra solución, el área debe estar bien ventilada para prevenir la acumulación tóxica de este material.

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Antes de efectuar cualquier reparación en las tuberías, bombas, vaporizadores o estanques, etc., se debe purgar con nitrógeno.

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Al cambiar una válvula de alivio u otros accesorios, se debe instalar el elemento de reemplazo en forma inmediata después de remover la antigua.

-

No deben ser alteradas las válvulas de seguridad con elementos que no correspondan o que expongan a dudas, respecto a su compatibilidad con el oxígeno.

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Nunca se debe buscar un escape o fuga de oxígeno con una llama acercada a las uniones o salidas. El método más sencillo es el de aplicar agua jabonosa o un líquido tensio-activo especial. La formación de burbujas indicará la presencia y escape de gas.

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También se pueden usar procedimientos químicos como papeles reactivos muy sensibles o físicos (detectores de ionización).

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El oxígeno, aunque no es un gas combustible, debe ser tratado como tal, por su fuerte acción comburente, especialmente en las cercanías de gases combusti-

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bles. -

Tratar siempre las tuberías y accesorios de unión, válvulas y cualquier otro componente instalado en el sistema con mucho cuidado, evitando cualquier golpe, choque o presión externa sobre el sistema y sus componentes.

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Se debe evitar colocar o colgar herramientas y cualquier otro elemento ajeno al sistema de tuberías.

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Evitar el contacto de chispas calientes o partículas fundidas, llamas abiertas o aparatos que produzcan calor, arco eléctrico y conductores eléctricos con las tuberías y sus accesorios.

-

Se debe evitar siempre el contacto de los sistemas de tuberías de oxígeno con: * * * *

-

Chispas calientes o partículas de metal incandescentes o fundidas. Llamas abiertas o aparatos que produzcan calor. Arco eléctrico y conductores eléctricos. Cualquiera otra fuente de ignición.

Nunca fumar en recintos donde existan sistemas de tuberías de oxígeno.

11. Materiales y Diseño de Sistemas de Tuberías de Oxígeno Compatibilidad de Materiales con el Oxígeno Los componentes de sistemas de oxígeno como: tuberías, válvulas y asiento de éstas, lubricantes, accesorios de conexión, empaquetaduras, etc., deben tener una compatibilidad adecuada con el oxígeno, bajo las condiciones de temperatura y presión que pueden estar expuestas en el uso normal de estos componentes. Debe evitarse el uso de materiales de fácil ignición, a menos que éstos sean parte de equipos o sistemas aprobados o certificados como apropiados para su uso con oxígeno. La compatibilidad involucra a la combustibilidad, a la reactividad y a la facilidad de ignición. Los materiales que arden en el aire lo hacen violentamente en contacto con oxígeno puro a presión normal y arden explosivamente en oxígeno a presión. También, materiales que no arden en el aire, sí lo hacen en atmósfera de oxígeno puro, particularmente bajo presión.

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Los metales que se usan para las tuberías de transporte y distribución de oxígeno deben escogerse cuidadosamente, dependiendo de las condiciones de servicio. Distintos aceros son aceptables para muchas aplicaciones, pero algunas condiciones de servicio pueden requerir otros materiales como, usualmente cobre o sus aleaciones, en razón de su mayor resistencia a la ignición y menor índice de combustión. En forma similar, algunos materiales que se encienden en aire tienen menor energía de ignición en oxígeno. Muchos de tales materiales pueden encenderse por fricción en el asiento de una válvula o empaquetadura de vástago, o por compresión adiabática producida cuando el oxígeno que está a alta presión, es introducido rápidamente en un sistema que está inicialmente a baja presión. Los componentes de un sistema de tuberías de oxígeno deben estar limpios y exentos de aceite, grasa y partículas (tubos, asientos de válvulas, lubricantes, accesorios y empaquetaduras). Se deberá respetar sin concesiones estos estándares. Deben considerarse las propiedades de autocorrosión de todos los materiales ante la acción del oxígeno, la humedad y de materiales de naturaleza diferente en contacto.

Materiales y Diseño Selección de Materiales para Sistemas de Tuberías En la selección de los materiales que constituirán el diseño de un sistema de tuberías para el transporte y distribución de oxígeno, éstos deberán satisfacer o cumplir los requisitos y especificaciones, como es la resistencia mecánica (tracción, compresión, corte, ductibilidad, dureza, etc.). El material seleccionado deberá cumplir con las exigencias que se generan a baja temperatura, deben ser seguros contra incendios, aunque estén considerados no inflamables en aire normal. Deben cumplir, además, con características como: * *

Antifricción Antichispeo

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*

NEO 25-A

Antiestática, etc.

Clase de Materiales que se pueden usar en Líneas de Tubería de Oxígeno Materiales que son normalmente seguros (no se encienden fácilmente) * * * * * *

Acero inoxidable Acero al Carbono Hierro fundido y Acero fundido Aluminio Zinc PTFE (Fluón, Teflón, CF2) (Politetra - Fluoro - Etileno)

Materiales seguros bajo todas las condiciones que normalmente no se encenderán en forma sólida: * * * * * * *

Cobre Metal Monel (aleación de Níquel y Cobre) y otras aleaciones no ferrosas. Plata Níquel Latón y Bronce Asbestos puros Aislantes de aceites, libres de silicatos.

Tuberías Los materiales que constituyen las tuberías deben ser principalmente del tipo ferroso. Se debe tener presente que todos los materiales ferrosos pueden ser inflamados en oxígeno. Esto se aplica también al Acero inoxidable, pero en menor grado ya que ello requiere una temperatura de ignición más alta. La selección del material más adecuado depende principalmente de la temperatura de operación del sistema de tubería. Temperaturas de servicio inferiores a -20ºC Los metales deberán estar certificados por el fabricante/proveedor de modo que cumplan con todas las exigencias del servicio. - 30ºC

Aceros inoxidables (AISI 304L o similar)

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NEO 25-A - 50ºC - 60ºC -100ºC -200ºC


Aluminio, Aceros inoxidables Acero Níquel al 2% Acero Níquel al 3% Acero Níquel al 9% Metal Monel (Aleación de Níquel y Cobre) Aceros inoxidables y otros aceros austeníticos, Cobre y sus aleaciones Aluminio sin límite.

Temperaturas de servicio sobre -20ºC 0ºC Tº

>/>

Tº > -20ºC 0ºC

Aceros inoxidables Aceros al Carbono

Materiales para empaquetaduras, anillos para flanges y prensas estopas, para el servicio con oxígeno. Los materiales aprobados y convenientes que garantizan seguridad son: * * * * * * * *

Cobre y aleación Cobre revestido de asbesto Acero extradulce (ARMCO) Plomo y aleación. Plomo - Estaño Níquel Teflón, Kel F, Vitón (calidad de servicio de oxígeno) Asbesto blanco «Fluolion» (con aglomerante compatible con el servicio de oxígeno). Juntas metaloplásticas revestidas de teflón.

ADVERTENCIA: Los materiales de empaquetaduras y prensas estopas que sean combustibles NO deben ser usados en instalaciones y/o mantención de sistemas de tuberías para distribución de oxígeno.

Los materiales de empaquetaduras compatibles con el oxígeno deben ser clasificados cuidadosamente, de tal modo que cuando éstas son instaladas, ninguna parte de la empaquetadura sobresalga fuera de la superficie interior de la tubería. Los sellos de empaquetadura no deben ser usados porque el estiramiento del sello

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en la línea es indeseable. Los siguientes materiales, entre otros, de empaquetaduras son apropiados para el servicio con oxígeno: a) b) c)

Durabla Garlock 900 Teflón Glass-filled 25%.

Selladores o Sellantes de Hilo Las siguientes dos cintas selladoras de hilo, entre otras, son apropiadas para el servicio con oxígeno: a) b)

Permacel 412 Ribbon Dope Cinta selladora (Thread tape).

Es preciso tener presente que el asbesto comprimido generalmente contiene un porcentaje de goma (caucho) pura o sintética para pegar las fibras y puede tener un punto de ignición comparativamente bajo en oxígeno. Por esta razón, sólo los grados certificados por el fabricante serán aceptados. Deberán usarse sólo aquellos materiales aprobados adecuadamente para la presión, temperatura y condiciones de servicio del sistema de oxígeno. Lubricantes Los lubricantes convencionales como aceites y grasas, constituyen un peligro y alto riesgo de incidentes en contacto con oxígeno gaseoso o líquido. Por lo tanto, no están permitidos. Materiales anti-roce aprobados para hilo de vástagos de válvulas y otros usos son: * *

* * * *

Polvo de Disúlfuro de Molibdeno (X15 Molykote) Revestimiento 709 de Acheson (se debe tener cuidado en la aplicación de este anti-roce, para evitar el exceso de «Perlita». Sólo se requiere una película extremadamente delgada. El exceso puede conducir también, a poner una alta concentración del aditivo de resina epóxica. Lubricantes de tipo Clorofluocarbón, P.T.F.E. ó aerosoles de Molibdeno, serán usados sólo con la certificación del fabricante. Rectorseal IS Fluorosolubles (voltalef) Agua limpia

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Los productos indicados, con excepción del agua, deben ser aplicados en forma muy suave y en películas muy delgadas. Elementos de Filtros Los filtros se deben construir con materiales como: * * * *

Aceros inoxidables Cobre Bronce Otro material a prueba de combustión

La selección del material dependerá tanto de las condiciones de diseño, como la ubicación del elemento o componente, temperatura, presión, etc. El cartucho del filtro debe ser lo suficientemente resistente para soportar la presión total estática de flujo descendente, de manera de evitar el riesgo de quemaduras. Aislantes Están permitidos y son adecuados: * * * * * * *

Lana de vidrio sin aceite Lana de roca o mineral sin aceite Sílice expandida (Perlit) Diatomita (Kieselguhr) Carbonato de Magnesio Vidrio celular (vidrio espumoso utilizado sin masilla inflamable) Vacío

Válvulas Se podrá usar sólo válvulas de acero fundido y acero inoxidables. Se prohibe el uso de válvulas de fierro fundido. Estándares para Válvulas Para temperaturas mayores de 0ºC

- Cuerpo de acero fundido. - Asiento y disco de ajuste de teflón. - Empaquetadura y prensa estopa conforme a párrafo «Empaquetaduras, anillos para flanges y prensas estopas». - Lubricantes de acuerdo con párrafo «Lubricantes».

Para temperaturas menores de 0ºC

- Cuerpo de acero inoxidable. - Asiento y disco de ajuste de teflón. - Empaquetadura y prensa estopa conforme a párrafo «Empa-

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NEO 25-A

quetaduras, anillos para flanges y prensas estopas». - Lubricantes de acuerdo con párrafo «Lubricantes».

Uso adecuado y restricción de uso de materiales

Materiales Recomendaciones y restricciones respecto a estándares (requisitos) para el uso de los materiales y las técnicas de unión. La tabla (abajo) indica los usos preferidos y las restricciones para los metales. En esta tabla se hace referencia a metales cuyo uso está restringido a presiones menores o iguales a 1.400 KPa (14 bar).

TABLA PARA USOS PREFERIDOS Y RESTRICCIONES METALES O ALEACIONES METALICAS Aluminio:

Cobre

Aleaciones forjadas o fundidas.

RESTRICCIONES EN EL USO -

No adecuado para gases que contengan humedad. - Aplicación limitada en gases oxidantes.

METALES O ALEACIONES METALICAS Juntas Juntas y sellos Cuerpos de válvulas

* Puro. Las tuberías deben ser del tipo K para la conducción de gases.

Tuberías, juntas y sellos

Aleaciones Cu - Zn Aleaciones Cu - Ni Aleaciones Cu - Sn

Juntas metálicas, filtros y mallas, cuerpo de válvulas, accesorios, unidades terminales.

Acero al carbono Acero fundido Hierro fundido

No se permite el uso de estos metales en conducción de oxígeno, si la veloci- Cuerpo de válvulas y accesorios dad del gas es mayor de 25 m/s, y la presión es mayor que 4.000 KPa (40 bars)

Acero inoxidable Aleaciones Cu - Ni (similares a/o mayores que Cu - Ni 17/7)

Tuberías, resortes, filtros, mallas, cuerpo de válvulas, accesorios

Metal Monel Cuerpo de válvulas, accesorios, tubos de (Aleación cobre y níquel) operación de manómetros. * NOTA: Las tuberías de cobre deben ser del tipo K para conducción de gases, según se dispone en la Norma NCh 951.

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PARA METALES O ALEACIONES METALICAS

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Selección de Materiales y Equipo para Sistemas de Oxígeno Materiales Recomendados Altamente conveniente, apropiado, adecuado Adecuado De conveniencia limitada No conveniente, inadecuado

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Kel - F

Teflón

Plástico PVC

Goma de Butilo

Acero al Carbono Acero Inoxidable

Empaquetaduras Plástico Poliester clorado

Fº

Monel metal (aleacion de níquel y cobre Goma de Neoprene

Cº

Aluminio

Temperatura de Ignición

Cobre

TOXICO

CORROSIVO

INFLAMABLE

NOMBRE DEL GAS

Explosividad límite en aire % por volumen

Bronce

Materiales para válvulas fittings/accesorios y otros equipos

Propiedades


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Materiales No Metálicos En la tabla (abajo) se señalan las aplicaciones recomendadas (R) y permitidas (P) para algunos materiales no metálicos de carácter orgánico, para uso en las redes o líneas de tuberías.

ADVERTENCIA: La expresión permitida (P) significa que puede usarse de acuerdo con las restricciones que se establecen en las advertencias debajo la Tabla. La expresión recomendada (R) significa dar preferencia en el uso.

TABLA DE APLICACIONES RECOMENDADAS Y PERMITIDAS TIPO DE MATERIAL (Nombre Químico) (Ver advertencias 1 y 2)

SIGLAS DE IDENTIFICACION

OXIGENO

Goma de Cloropreno

CR

(P) Permitida

Goma de Isobuteno - Isopreno

IIR

(P) Permitida

Polietileno

PE

(P) Permitida

Poliamida

PA

(P) Permitida

Policloruro de Vinilo

PVC

(P) Permitida

Politetra -Fluoro - Etileno (Teflón)

PTFE

(P) Permitida

Policloro - Trifluoroetileno

PCTFE

(P) Permitida

Copolímero de Hexafluoropropileno y Fluoruro de Vinilideno

(P) Permitida

PARA MATERIALES NO METALICOS

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ADVERTENCIA: 1.

Algunos materiales no metálicos producen vapores nocivos o tóxicos cuando se someten a temperaturas elevadas.

2.

Los materiales no metálicos existen en calidades diversas.

Todos los materiales no metálicos, incluyendo los PTFE y PCTFE, pueden presentar riesgos en algunas situaciones, por ejemplo, a la presión de los cilindros. Se recomienda, por lo tanto, consultar al productor/proveedor de un material no metálico respecto al campo de aplicación relacionado al oxígeno, presiones, velocidades, etc., y, si fuera necesario, deben efectuarse ensayos antes de especificar su uso.

Métodos de Unión En la tabla a continuación se señalan los métodos de unión recomendados (R) y permitidos (P) para tubos de acero inoxidable y cobre, en los tipos de uniones y aplicaciones que pueden presentarse en la construcción de redes de tuberías.

ADVERTENCIA: La soldadura fuerte por capilaridad (brazing) está indicada como recomendado (R) en el caso de unión de tubos de cobre (por ejemplo en óxido nitroso), pero las tuberías de cobre soldadas por arco sólo están permitidas en casos calificados.

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TABLA DE METODOS DE UNION MATERIAL DE LA TUBERIA 1) 2) TIPOS DE UNION

APLICACIONES

ACERO INOXIDABLE

COBRE

Soldadura eléctrica

Coplas y accesorios

R(3)

P

Soldadura fuerte por capilaridad.

Coplas, accesorios de unión, soldadura con traslapo.

P R

R R

Bridas

R

R

Conexión roscada

R

R

Conexiones con pernos

R

R

Accesorios unidos por presión

R

P

Empaquetaduras planas de aluminio

R

R

Otros sellos metálicos

R

R

Sellos con impregnación metálica

R

R

Sellos de material no metálico

R 4)

R 4)

Materiales de sellado para unión mecánica.

RECOMENDADOS Y PERMITIDOS

ADVERTENCIA: 1.

P significa aplicación permitida R significa aplicación recomendada

2.

Las especificaciones de tuberías deben concordar con las de la Norma ISO 65 para el acero y con la NCh 951 para las tuberías (tubos) de cobre de tipos K y L.

3.

Ver limitaciones de presión o velocidad, según la tabla de Usos Preferidos y restricciones para Metales o Aleaciones Metálicas.

4.

En las redes de oxígeno deben usarse materiales de sellado compatibles con este gas.

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Velocidad de Flujo de Oxígeno Permitidas Estándares Generales Los factores que en primer lugar establecen los límites de velocidades de operación en sistemas de tuberías de oxígeno, son el material de las cañerías (tuberías), la temperatura de operación del gas y presión y las configuraciones restrictivas, tales como válvulas u orificios, los cuales tienden a aumentar las velocidades de flujo normales. Todos estos factores deben ser considerados al establer los límites seguros de velocidad de flujo de operación para un sistema y el tamaño de la tubería debe ser seleccionado, de tal modo que asegure la operación en o bajo este límite de velocidad. La velocidad de operación en el oxígeno gaseoso está restringido con excepción de las válvulas de expansión, donde, por lo general, es difícil el control. Máximo absoluto Para elementos de tubería y válvulas de bloqueo, que cumplan las siguientes condiciones: * * * *

Sin laminilla ni corrosión Perfectamente limpias Sin materia orgánica Sin exceder la presión de trabajo de 70 bares.

La velocidad de flujo máxima permitida es de 60 m/s. Velocidades comúnmente permitidas en líneas de tuberías (excepto para las válvulas de expansión) se muestran en el gráfico siguiente (Figura Nº 1): FIGURA Nº 1

VELOCIDAD (m/s)

40 30 20 10

0

10

20

30

40

50

60

PRESION (BARES)

34

70


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Presión de Operación de 1.000 psig o menor La mayoría de los sistemas de tuberías de oxígeno son materiales de acero o de acero inoxidable que operan a presiones de 1.000 psig o menores. La medida de la tubería debe ser seleccionada para asegurar que la velocidad del oxígeno gaseoso en el sistema, no exceda aquella especificada en la curva a la presión de operación mínima esperada (ver Figura Nº 2). Cuando las condiciones del flujo hagan que la velocidad exceda la velocidad de flujo permitida para un sistema de tubería de acero con un diámetro dado, esa parte del sistema debe ser convertido a una aleación en base a cobre en el punto de ocurrencia, y este uso de materiales no ferrosos debe extenderse a un mínimo de 8 tuberías «aguas abajo» del punto de retorno de la velocidad permitida. Esta mayor velocidad puede producirse en tales ubicaciones como válvulas reguladoras, orificios y reductores o aumentadores en los puntos de arranque de las derivaciones, en los puntos de alimentación auxiliares y en la tubería de descarga de las válvulas de seguridad o de alivio.

FIGURA Nº 2

VELOCIDAD MAXIMA PERMISIBLE Pies/Seg. (a condiciones de línea)

200

Velocidad máxima versus presión para tuberías de acero.

150

100 SISTEMA DE LINEA DE TUBERIAS DE ACERO Temperatura del gas a 200ºF (máximo)

50

0

200

400 600 PRESION INTERNA, PSIG

800

1000

Presión de Operación mayor de 1.000 psig. Las presiones sobre 1.000 psig en los sistemas de transporte y distribución de oxí-

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NEO 25-A


geno no se encuentran frecuentemente. Cuando el uso de oxígeno contempla una instalación de este tipo, se recomienda que el suministrador de oxígeno proporcione una guía y asistencia específica.

Choque o Impacto del Oxígeno en Tuberías Cuando el oxígeno choca directamente en una tubería de acero al carbono, tal como se produce en la línea de alimentación del lado de una bifurcación o ramificación de una tubería, la velocidad permitida de la corriente de gas, debe ser reducida a un 50% de la especificada en el párrafo sobre «Presión de Operación de 1.000 psig o Menores». De otra manera, la superficie bajo choque debe ser de una aleación en base a cobre.

Composición Adiabática El llenado rápido de una línea de oxígeno desde un nivel de presión a otro, resultará en un aumento de la temperatura del oxígeno dentro de la línea, debido a compresión adiabática. Las líneas así deben ser presurizadas lentamente para reducir esta subida de la temperatura. Las válvulas de aislación a veces se adecúan con una línea pequeña de by-pass y una válvula de globo (de paso recto) hecha de cobre aleado para lograr una presurización controlada. Los tubos y accesorios de conexión para los sistemas de tubería deben cumplir con las normas chilenas correspondientes, o lo establecido en la norma ANSI B 31.3 (Chemical Plant and Petroleum Refinery Piping). a)

Los tubos de acero deben ser del diámetro necesario para el flujo de gas a conducir y de la resistencia adecuada a la presión de servicio que se requiere soportar; los accesorios de conexión deben ser los apropiados para los tubos que se elijan.

b)

Los tubos de cobre deben ser de tipo K, según Norma Chilena NCh 951, Of. 74 «Cobres - Cobres Aleados - Tubos sin Costura tipos K, L y M - Especificaciones Particulares».

Esta norma establece las especificaciones particulares que deben cumplir los tubos sin costura, fabricados de sección circular del tipo K, distinados a la conducción de fluidos; líquidos o gaseosos que no atacan al cobre.

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La tubería debe estar conformada por tubos de acero, bronce o tubos de cobre o de acero inoxidable, debiendo ser considerado lo siguiente: En la selección de materiales para el uso en la tubería de oxígeno, así como en la fabricación, instalación, limpieza y ensayos de dicha tuberìa, debe usarse como guía, la Norma NCh 2196, ó la C.G.A. G-4.4. Industrial Practices for Gaseous Oxygen Transmission and Distribution Piping Systems. (Compressed Gas Association). Todas las disposiciones contenidas en la Norma NCh 2196 y el Estándar C.G.A. G4.4 están contempladas en la presente Norma/Estándar Operacional NEO 25-A. La tubería y sus correspondientes fittings adquiridos para un sistema de tubería de oxígeno deben estar siempre en buenas condiciones, esto es, libre de moho y corrosión severa. La tubería y los fittings o accesorios deben ser adquiridos sin laca, pintura, barniz o recubrimiento interno. Equipos como válvulas, medidores, filtros, etc., deben adquirirse prelimpiados y compatibles con el servicio para oxígeno o de modo tal que puedan ser limpiadas antes de ser instaladas.

Componentes de un Sistema de Tuberías Uniones de los Tubos en el Sistema de Tuberías Uniones en Tuberías de Acero Las uniones de tubos de acero deben efectuarse mediante soldadura, por roscado o con bridas. Los accesorios de unión, tales como eles, tees, coplas y otras uniones, pueden ser de acero laminado, forjado o fundido, fundición maleable o fundición nodular. No está permitido el uso de accesorios de unión de fundición gris o fundición blanca. Uniones en Tuberías de Cobre o de Bronce Las uniones de tubos de cobre o de bronce deben efectuarse mediante soldadura al

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arco, soldadura al oxígeno, por roscado o con bridas. Si la unión es de taza y enchufe, ella debe efectuarse mediante soldadura fuerte, usando aleaciones de plata u otro material de aporte de punto de fusión elevado.

Uniones en Tubos de Cobre sin Costura, Bronce o Acero Inoxidable Las uniones de tubos de cobre sin costura, bronce o acero inoxidable, deben hacerse con materiales aprobados o con accesorios de unión aprobados para tubería de gas, o estas uniones deben efectuarse mediante soldadura al oxígeno. Si la unión es de taza y enchufe, ella debe efectuarse mediante soldadura al oxígeno, usando aleaciones de plata u otro metal de aporte de punto de fusión elevado. Conexiones con Rosca Cónica Las conexiones que se hacen con rosca cónica deben ser estañadas o efectuarse con cinta de politetrafluoretileno (tal como teflón) o con otro sellante de rosca adecuado para servicio con oxígeno. Las uniones de tuberías realizadas por intermedio de flanges siempre presentan un riesgo de filtración, por lo tanto, se debe evitar su uso en el interior de edificios industriales, vertederos, pozos y túneles y, en general, en lugares con poca ventilación. Válvulas Las válvulas para sistemas de tuberías de oxígeno deben seleccionarse de acuerdo a las condiciones de presión y temperatura del sistema. Asimismo, las válvulas que se utilicen en un sistema de transporte y distribución de oxígeno por redes de tuberías, deben ser de alta calidad. -

El material y diseño físico de las válvulas deberá ser cuidadosamente seleccionado, basándose en las condiciones normales y anormales de operación a las cuales las válvulas pueden estar sujetas.

-

El material de las válvulas y de todos sus componentes o accesorios (empaquetaduras, sellos, etc.) deberá ser compatible y adecuado para el servicio con oxígeno. (Ver página 24 «Selección de los Materiales»).

-

El sistema de tuberías deberá contar con una cantidad suficiente de válvulas

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para operarlo en forma correcta y segura, con el propósito de prevenir situaciones de emergencia. -

Todo sistema de tuberías deberá contar con las alternativas de operación necesarias.

-

Todas las válvulas deben ser de fácil acceso para su operación y mantención y deben estar protegidas de los daños incidentales.

-

Todo sistema de oxígeno deberá contar con una válvula de ventilación para permitir su purga, en caso de remoción del equipamiento para su inspección, mantenimiento, reemplazo, etc.

-

Las válvulas de derivación o bloqueo sólo pueden ser del tipo manual. En caso que la temperatura de fluido fuera -50ºC o menor, el operador deberá estar protegido cuando trabaje con ellas, por ejemplo, varilla extendida y mascarilla a prueba de fuego. En lo posible, la válvula deberá contar con una pantalla de protección contra incendios. Es recomendable que la válvula pueda ser operada a control remoto.

Cajas de Protección de Válvulas -

Las cajas que protegen las válvulas de corte de zonas de la tubería deben estar provistas de cubiertas o puertas fijas, que puedan ser bloqueadas cuando la cubierta o puerta está cerrada. Estos elementos deben tener medios de acceso rápido en caso de emergencia.

-

Entre dos dispositivos de válvulas, se deberá mantener una distancia mínima de 0,5 metro.

-

Está prohibido el montaje de válvulas en vertederos o pozos.

-

En caso que exista riesgo de impulsión de suciedad (por ejemplo, en las tuberías de acero al carbono) toda válvula de expansión deberá ir precedida de un filtro que permita evitar el arrastre de partículas.

-

Para otros tipos de válvulas, se podrá omitir el montaje de un filtro, hasta las siguientes velocidades de flujo: *

60 m/s para las válvulas exclusivamente metálicas.

*

40 m/s para válvulas que contengan materiales no metálicos, sin ningún contacto con el flujo del fluido.

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NEO 25-A *


25 m/s cuando estos materiales están en contacto con el flujo del fluido.

Tipo de Válvulas Generales Hay 3 tipos generales de válvulas en los sistemas de tuberías de oxígeno: a) b) c)

Válvulas de Corte o de Aislación Válvulas de Control de Proceso Válvulas de Seguridad o de Alivio

a)

Válvulas de Corte o de Aislación Las válvulas de corte o de aislación son válvulas que pueden operarse ya sea completamente abiertas o completamente cerradas, por lo tanto, nunca se operan en un estrangulamiento intermedio. El cuerpo de la válvula de corte o de aislación puede ser ferroso, de aleación ferrosa o de cobre aleado. Los discos de las válvulas, asientos y anillos pueden ser de material de cobre aleado. El vástago de válvula, la empaquetadura o el casquillo de prensa estopa (porta empaquetadura) y otras partes vitales para permitir la operación adecuada de una válvula, deben ser de un material compatible con el oxígeno y que no sean fáciles de corroer. Donde se requiera reducir o minimizar una compresión adiabática, se deberá disponer de una válvula manual de by-pass cerca de las válvulas de aislamiento y el material de las válvulas deberá ser de cobre, debido a la alta velocidad que implica. Ubicación de las Válvulas de Corte Las válvulas de corte de zonas de la tubería que deben ser operadas en caso de emergencia, deben estar ubicadas dentro de la altura normal de la mano. El acceso hacia las válvulas debe ser expedito. Válvula de Corte en Tubería Matriz La tubería matriz de distribución de gas (oxígeno) debe estar provista de una

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NEO 25-A

válvula de corte de servicio ubicada inmediatamente a continuación del sistema central de suministro de gas. Válvula de Corte en Tubería de Derivación Cada una de las tuberías de derivación, para distribución del gas, debe estar provista de una válvula de corte de servicio, instalada de tal modo que esté lo más cercana posible de la tubería que la alimenta. Cajas de Protección de Válvulas Las cajas que protegen las válvulas de corte de zonas de la tubería deben tener cubiertas o puertas fijas que puedan bloquearse cuando la cubierta o puerta está cerrada. Estos elementos deben tener medios de acceso rápido en caso de emergencia. Identificación de las Válvulas de Corte Todas las válvulas de corte deben estar identificadas, para permitir: *

Reconocer el gas (oxígeno) o servicio que controla mediante el nombre o su símbolo.

*

Indicar la zona, área o sección de la tubería que está sirviendo o el propósito de su uso, de una manera adecuada a su clasificación. La identificación indicada debe estar fija o asegurada a la válvula, a la caja de la válvula o a la tubería de servicio, como se establece en el párrafo «Identificación del Contenido en Tubería de Oxígeno» y debe ser visible fácilmente en el sitio de la válvula.

b)

Válvulas de Control de Proceso Las válvulas de control de proceso son válvulas que regulan o controlan el flujo y presión y/o previenen el exceso de flujo de gas. Las válvulas de control de proceso son generalmente de globo o de bola modificada o del tipo válvula de mariposa, ya sea operada manual o automáticamente. Todos las válvulas de control de proceso están consideradas para tener un servicio de estrangulamiento.

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El material de estas válvulas debe ser de cobre aleado.

c)

Válvulas de Seguridad Las áreas de impacto a alta velocidad del gas de las válvulas de seguridad y válvulas de purga, deben ser de material de cobre aleado (aleaciones a base de cobre). Asociado a la tubería, la selección del material deberá estar basado según un criterio de velocidad. Las válvulas de seguridad y de purga, de preferencia deben estar localizadas en el exterior, de tal modo que éstas descarguen en una área segura. Si las válvulas no pueden ser ubicadas en el exterior, la descarga deberá ser conducida por tubería al exterior.

Válvulas de Bola Las válvulas de bola de metales apropiados pueden ser usadas en el servicio de oxígeno. Las aleaciones a base de cobre son más convenientes, debido a la relativa facilidad de obtener válvulas de bolas hechas de este material y para su uso de seguridad en la estrangulación. Válvulas de Mariposa Las válvulas de mariposa hechas de metales apropiados pueden ser usadas en el servicio con oxígeno. Es preferible que el disco sea de cobre aleado (aleación a base de cobre). Válvulas Check (Retención) Las válvulas Check o válvulas de retención deben tener discos de cobre aleado. Discos o Chapa de Orificio (Placas de Orificio) Los discos placas de orificio están ubicados directamente en la línea de flujo y sujetos a choque. Estos pueden ser de material de cobre aleado con Monel (aleación de níquel y cobre). Plásticos, Elastomeros, Cierres o Sellos Los siguientes entre otros son apropiados para el servicio con oxígeno a) b)

Teflón Virgen TFE - du Pont Teflón Virgen FEP - du Pont

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c) Fluorel d) Kel - F Drenajes de la Tubería La salida del gas de drenaje deberá efectuarse al exterior de edificios industriales, pozos y vertederos en un lugar lo suficientemente ventilado para evitar el riesgo de aumentar peligrosamente el contenido del oxígeno en el aire ambiental. Filtros y Coladores Los filtros y coladores deben ser de cobre aleado. Los coladores de bronce aglomerado en tuberías de diámetro pequeño son también comúnmente usados. El cartucho del filtro debe ser lo suficientemente resistente como para soportar la presión total estática de flujo descendente, de manera de evitar todo riesgo de quemaduras. Soporte o Apoyo de Tuberías Los apoyos o soportes de las tuberías de distribución de oxígeno (puntos fijos, soportes libres, elementos flexibles, deben evitar la concentración de tensiones locales. Las tuberías deben ser sostenidas mediante apoyos o intervalos regulares para evitar la formación de combas o la distorsión. Los soportes o apoyo del tendido de tuberías deberán contar con los anclajes suficientes para soportar las excesivas vibraciones producidas por máquinas y movimientos sísmicos. Los soportes o apoyos que se coloquen deben asegurar que la tubería no se desplace, accidentalmente, de su posición. Los soportes deben ser de materiales resistentes a la corrosión o que hayan sido tratados para prevenir la corrosión. En su instalación deben ser aislados de la tubería misma, para evitar al mínimo la posibilidad de corrosión electrolítica, o tratados de tal manera que no se produzca dicho tipo de corrosión.

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La tubería no debe usarse como apoyo de otras tuberías o conductos y tampoco debe apoyarse en éstos. Especificaciones para Compra de Materiales o Componentes para uso con Oxígeno. Las especificaciones para la compra o adquisición de materiales para el servicio con oxígeno, deben ser lo más completas posible, especificando claramente que los elementos o accesorios serán usados en sistemas de oxígeno, indicando las condiciones de temperatura y presión de servicio. Se deberá dejar claramente indicado los materiales, de acuerdo con el capítulo respectivo de «Materiales y Diseño de Sistemas de Tuberías de Oxígeno» (página 23). Todo elemento o componente que será usado en una línea de tubería de oxígeno deberá suministrarse listo para su uso, es decir, deberá estar limpio, desengrasado y lubricado de acuerdo con su uso o aplicación. El elemento que deberá ser entregado por el proveedor, sellado y rotulado, indicándose expresamente que está preparado y en condiciones de ser instalado y usado en líneas de oxígeno.

12. Construcción, Montaje o Instalación de Sistemas de Tuberías de Oxígeno El proceso de montaje en la construcción de sistemas de tuberías, comprende todas las actividades de preparación e instalación de todos los elementos que componen un sistema de distribución de oxígeno, como: * * * * * * *

Tuberías (cañerías) Válvulas Flanges Manómetros Cortafuego Termómetros Instrumentos para la medición y control, etc.

Comprende también las pruebas o ensayos del sistema. La construcción de un sistema de tubería de oxígeno y, en este caso, el montajista, deberá seguir las prácticas correctas y debe satisfacer los estándares (especificacio-

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nes o requerimientos) que debe cumplir en la construcción de los sistemas de tubería establecidos en las normas de construcción y normas correspondientes. El encargado del montaje deberá preparar la planificación y programación de los trabajos, previo al inicio de éstos. Toda esta documentación deberá ser revisada y aprobada por la Inspección Técnica. Se debe considerar como mínimo: * * * * * *

Programa de trabajo Análisis de causalidad Información y Entrenamiento de trabajadores Procedimientos de trabajo en todas sus etapas, presentando protocolos de registro de revisión y pruebas. Certificación de soldadores Protocolos de recepción de trabajos

Preparación y Tratamiento de Superficie - Requerimientos de Limpieza de Sistemas de Tuberías de Oxígeno Todo material que operará en contacto con una atmósfera enriquecida con oxígeno, deberá ser limpiado cuidadosamente en el momento de su montaje e instalación. Se debe eliminar toda partícula extraña, en particular residuos de tipo orgánico como aceites y grasas. El proceso de limpieza requiere que se siga un procedimiento específico y un grado de inspección riguroso que debe aplicarse de acuerdo con las etapas o tipos de limpieza que se efectúen: limpieza antes de ensamblar y limpieza después de ensamblar las tuberías y accesorios. Existe una gran variedad de métodos de limpieza como: * * * * *

Soluciones ácidas o cáusticas Vapor con o sin detergentes Solventes con o sin equipo desengrasante Pulido electrolítico (Electro polishing) Arenado o decapado con arena

El o los métodos seleccionados dependen del equipo disponible, el tipo de residuo presente, el material o elemento que se quiere limpiar, el nivel de limpieza requerido, la exposición de las personas a agentes tóxicos por falta de ventilación y otros factores. El solvente o detergente usado no debe dejar ningún residuo en la superficie limpia-

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da. El nivel de limpieza requerido normalmente aumenta con la presión de trabajo que tendrá la línea de oxígeno gaseoso. Un criterio normalmente usado en sistemas de oxígeno gaseoso industrial, según la Norma NFPA 53, Cap. 6-4.3, los residuos orgánicos no deben exceder los 500 (mg/ m2), de la superficie en contacto con oxígeno. Limpieza del Sistema de Tubería antes de Ensamblar el Sistema de Tubería En la limpieza de las tuberías de oxígeno debe usarse como guía la Norma NCh 2196 y como alternativa se debe consultar la Norma N.G.A. G-4.4. El contenido de ambas normas están contempladas en la presente Norma/Estándar Operacional NEO 25-A. Antes de su instalación en la red, el instalador debe efectuar la limpieza de todas las tuberías, válvulas, fittings, y otros componentes, de tal forma de asegurar que se ha removido toda la grasa, aceite u otras sustancias extrañas que contaminan el sistema. Los métodos utilizados en la construcción del sistema, junto con una rigurosa inspección y vigilancia, deben ser planeados para asegurar el mantenimiento de la limpieza de las líneas de tubería. La remoción de contaminantes como grasa, aceite, lubricantes, selladores, polvo, agua, laminillas, arena, salpicaduras de soldadura, incrustaciones o costras, pintura u otro material extraño es esencial para la operación correcta y segura del sistema, por lo tanto, estas materias deben ser barridas o sopladas cuando la instalación haya finalizado. Además, deben tomarse las precauciones necesarias para mantener la limpieza de estos elementos durante su almacenamiento, manipulación, instalación en la red de tuberías o en la ampliación de dicha red. Las tiras de tubos y los accesorios de unión (eles, tees, coplas, etc.) deben ser examinados internamente antes de ser ensamblados y deben ser liberados de laminilla, polvo, grasa o suciedad. La tubería de oxígeno y los accesorios de unión deben ser lavados con una solución adecuada, que elimine la grasa y la suciedad en forma efectiva, pero que no reaccio-

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ne posteriormente con el oxígeno. Las soluciones en agua caliente de soda cáustica o fosfato trisódico son agentes efectivos de limpieza para este propósito. Se recomienda que esta limpieza se haga con una solución de hidróxido de sodio o de trifosfato sódico en agua caliente, efectuando luego un enjuague con agua y secado posterior con aire limpio y seco, o con nitrógeno, libres de aceites. En general, no deben usarse solventes orgánicos para la limpieza de estos elementos. Solamente para acciones especiales de limpieza pueden utilizarse estos solventes, tomando precauciones especiales para su eliminación y para la comprobación de su ausencia, antes de poner en marcha la instalación. Un sistema de tubería de oxígeno es considerado como limpio cuando todas las materias orgánicas e inorgánicas internas han sido removidas. Las tuberías y cada uno de los componentes, fittings o accesorios deben ser limpiados (desengrasados) cuidadosamente mediante el uso de un removedor de grasa a prueba de fuego. Se recomienda usar: * *

Percloroetileno Tricloroetano (quioretano)

No son convenientes debido a su toxicidad: * *

No se recomienda el triclorotileno Se prohibe el tetracloruro de carbono

Toda actividad de desengrasado debe realizarse teniendo una ventilación adecuada. Se debe eliminar todo resto del removedor de grasa y realizar un completo secado de las líneas de tuberías con aire seco, libre de aceite o nitrógeno seco, antes de poner en funcionamiento el sistema. Si fuera posible en las tuberías oxidables, el desengrasado deberá ir seguido de una pasivación química. Limpieza del Sistema de Tubería después de Ensamblar Limpieza con Arena - Decapado con Arena Un sistema de tuberías ensamblada de oxígeno puede ser limpiado mediante el método de limpieza con arena (decapado con arena). La tubería se prueba primero

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hidrostáticamente. El proceso consiste en soplar arena a través de la línea de tuberías, seguido de un soplado con aire seco, libre de aceite o nitrógeno (gas inerte). Este método es práctico solamente para extensiones largas de tuberías, sin conexiones soldadas o atornilladas. El proceso no se presta para una configuración de líneas o redes de tuberías con múltiples conexiones de derivación. Se deberá desengrasar las tuberías en las que circule un fluido contenido con más de un 25% de oxígeno. Las tuberías de material oxidable deberán ser sometidas a un decapado y después se deben someter a un pasivado químico y desengrasado si es necesario. Las líneas deben ser barridas con aire seco, limpio de aceite o con nitrógeno. Limpieza Química de Sistemas de Tubería después de Ensamblar El método consiste en aplicar soluciones ácidas o cáusticas de decapado (desoxidación), solvente con o sin desengrasante y un detergente de lavado. El proceso implica hacer correr una solución ácida caliente a través de la tubería, lentamente con una solución neutralizadora, baldeando y enjuagando con agua limpia, libre de aceite y, luego, secándola con nitrógeno libre de aceite, limpio o aire con estas mismas condiciones. Es recomendable que una empresa especializada en limpieza de sistemas de tuberías se encargue del trabajo de acuerdo con el método seleccionado. Inspeccion y Verificación de la Limpieza La inspección se efectúa normalmente por los siguientes métodos: *

Inspección visual directa con luz blanca.

*

Inspección visual directa con luz ultravioleta (UV)

*

«Prueba del Paño Blanco» que consiste en pasar por la superficie que se revisa un paño blanco, limpio, sin residuos orgánicos u otros. Se puede usar un paño de algodón o lino, como también u papel filtro.

*

Otro método más complejo es el de extracción por solvente, para determinar el nivel de contaminante (análisis de residuos no volátiles, análisis de volúmenes

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de residuos, técnicas espectroscópicas). Para los elementos que se pueden revisar en forma interna, se deberá realizar una inspección usando por lo menos uno de los métodos indicados anteriormente. En cañerías de diámetro pequeño (tubing, etc.) donde la inspección es difícil, se deberán limpiar de acuerdo a lo especificado, garantizando un buen barrido y secado con aire seco limpio, o nitrógeno (gas inerte) libres de aceites, de tal modo que no sean estos gases fuente de contaminación. Los elementos del sistema de tubería, una vez limpios, no se deben manipular con las manos descubiertas y se deben guardar en una bolsa limpia y sellada. En el caso de tuberías, se deben sellar los extremos hasta el momento de su montaje. Los elementos que han sido limpiados deben estar identificados con rótulos o letreros con la leyenda: Advertencia: «Limpios para el Servicio de Oxígeno». El sistema de tubería debe estar completamente seco internamente después del montaje y luego que el método de limpieza se ha aplicado. Soldaduras Todas las soldaduras de las tuberías deben ejecutarse con penetración completa y deben ser lo más regulares posibles. En el interior de las tuberías no debe quedar ninguna aspereza granular o escoria. Las soldaduras a las que se tiene acceso, por dentro de la tubería deberán limpiarse cuidadosamente. Las demás soldaduras han de realizarse con una primera capa de T.I.G. (Tungsteno en Gas Inerte) y se podrá rematar con soldadura de arco manual. No se deberá efectuar ninguna soldadura sin antes haberse aprobado el proceso a utilizar y la certificación de los soldadores por un organismo autorizado. Los electrodos y el material de relleno deben ser compatibles con el metal base a unir. En esta Norma no se entregan los métodos a usar, por lo tanto, previamente a ejecutar los trabajos, se deberán estudiar los procedimientos, de acuerdo a las condiciones particulares del proyecto (acero inoxidable, material autenítico, aluminio, etc.). El procedimiento de soldadura empleado debe ser depósito de metal sólido, con penetración completa, fusión de los bordes en todo el grosor. En caso necesario, se debe usar anillo de respaldo interior.

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Se debe garantizar que los cordones al interior de los elementos y cañerías quedarán completamente limpios y sin presencia de escoria, por lo que en aquellas uniones inaccesibles, donde es imposible limpiar internamente, se exigirá que el cordón de raíz se realice con proceso T.I.G. El proceso de soldadura se regirá en general por las normas y prácticas correctas usadas en los montajes industriales. Revisión e Inspección de Soldaduras Se debe utilizar radiografías adecuadas de las soldaduras para asegurar la calidad especificada y requerida. La revisión e inspección visual y radiográfica se debe realizar en la medida que se avanza con el montaje del sistema de tubería, por lo que se deben tener reportes periódicos, con el propósito de corregir y prevenir cualquier error. Esta documentación debe ser revisada y aprobada por la Inspección Técnica de la obra. Cada uno de los soldadores calificados, poseerá un número de identificación con el cual se deberá marcar todos los cordones ejecutados. Todos los cordones se revisarán externamente y, en caso que sea posible, internamente en forma visual. Los cordones deben ser regulares en su forma, no deben parecer falta de metal, no deben tener socavaciones ni estar carentes de penetración y sin fusión. El 100% de los cordones que han sido aprobados visualmente, se inspeccionarán con Rayos X. Los negativos deben tener las siguientes marcas de referencia: * * * *

Número de isométrico o línea, si es necesario debe hacer referencia al número de plano. Número de identificación del soldador Número correlativo que identifica la unión Número correlativo del negativo

Las uniones revisadas deberán indicarse en un esquema que puede ser el propio isométrico donde quede claramente indicada la ubicación. En caso que sea imposible obtener una placa radiográfica en algún punto, este problema se tratará en forma particular para definir así el método de inspección, el que será indicado por la Inspección Técnica. Pre-fabricación

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Siempre que sea posible, es conveniente fabricar en taller el máximo de elementos para reducir las uniones y trabajo en terreno. Los elementos construidos en taller se deberán limpiar, desengrasar, etc., antes de su traslado a terreno donde deben llegar con sus extremos de unión sellados con un tapón o bolsa que garantice su limpieza. Estándares Generales de Montaje e Instalación de Sistemas de Tuberías de Oxígeno Las tuberías, instrumentos, fittings o accesorios, etc., se deberán manipular cuidadosamente, de tal modo que mantengan las condiciones de limpieza interior efectuada antes de trasladar al lugar de instalación. Los tapones de seguridad y los elementos de las bolsas serán retirados solamente antes de su instalación y montaje. Si el montaje obliga a la intervención de instalaciones existentes, se planificará el trabajo de tal manera, que exista un barrido previo que garantice bajar la concentración de oxígeno, lo que se debe certificar por medio del instrumental adecuado y por el personal calificado. Esta operación debe realizarse desconectando la línea existente en un punto «aguas arriba» y en un punto «aguas abajo» del sector a intervenir, de tal modo de dejar este tramo aislado. Una vez terminado el trabajo y antes de volver a conectar la línea existente, ésta debe ser barrida con nitrógeno o aire seco limpio y libre de aceite. En la instalación de flanges se debe tener cuidado especial en que la superficie de las empaquetaduras deben estar limpias y en buenas condiciones. Las empaquetaduras deben ser hechas correctamente y bien dimensionadas para evitar riesgos/peligros que puedan surgir del material suelto o bordes gastados en el interior de las tuberías. Deben estar también instaladas de tal forma que no exista ningún punto sobresaliente en el flujo y estar completamente ajustada para evitar que el gas fluya a través de ésta. Los soportes se instalarán de acuerdo a lo especificado en planos. Si se especifican apoyos deslizantes, éstos deberán ser de acero inoxidable. No se permitirá la instalación de tuberías sobre el techo o debajo de edificios, excepto en situaciones excepcionales, siempre y cuando el edificio sea de construcción incombustible. Las tuberías que transportan oxígeno deben ser instaladas sobre el nivel de piso

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cuando entran a un edificio. Estas tuberías deben estar provistas de válvulas. Se debe evitar enterrar este tipo de cañería. En lo posible, las tuberías deben ser instaladas al exterior de edificios, de tal modo de evitar y/o reducir los riesgos de incidentes (accidentes) a las personas, equipos e instalaciones. Para los circuitos con una temperatura de -50ºC, se recomienda evitar las terminaciones o «callejones sin salida» cortos, en el extremo de la tubería porque implica el riesgo de ondas estacionarias que producen calor. Se deben evitar también los puntos bajos, donde la acumulación de impurezas presenten riesgos de inflamación. En aquellas zonas donde existan riesgos de impacto vehicular u otros posibles daños mecánicos, se deberán instalar protecciones adecuadas a fin de minimizar el daño potencial. La tubería debe instalarse lo más directamente que sea posible y ser protegida contra la corrosión y daños físicos; debe permitirse una tolerancia adecuada para absorber expansión, contracción, golpes y vibración. Debe evitarse el paso de la tubería por debajo de edificaciones o fundaciones; si ello no es posible, la tubería debe ser entubada o instalada en una canalización subterránea. Cuando se instale cañerías de oxígeno en la misma canalización subterránea en que se haya instalado tuberías de combustibles gaseosos, las de oxígeno deben ir separadas de las otras por un sistema estanco. Instalación de Líneas de Tuberías Aéreas Las líneas de tuberías para el transporte de oxígeno deben ser instaladas, de preferencia, sobre el extremo superior de los pipe rack, protegidas de golpes y vibraciones. Además, deberán estar, por lo menos, a un metro de distancia de separación de las líneas de tubería que contengan un fluido inflamable o de alta temperatura. En el caso de una línea de tubería caliente, ésta deberá aislarse, de tal modo, que no provoque un aumento de temperatura superior a los 10ºC de la línea de oxígeno. Una línea aérea no debe servir nunca de apoyo o soporte para otra línea de tubería.

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Las líneas o cables eléctricos de mediano y alto voltaje no deben estar sobre las líneas de la tubería de oxígeno, sin una previa instalación de dispositivos de protección, como por ejemplo redes. Instalación de Líneas de Tuberías Subterránea Las líneas de tubería en túneles, a través de caminos o tendidos ferroviarios, podrán mantenerse cerca de los cables eléctricos, bajo las siguientes condiciones: *

Que la línea de tuberías no necesite la instalación de un flange o válvula a lo largo de la trayectoria común.

*

Que los cables eléctricos se encuentren aislados por medio de revestimientos, no implique ninguna división o conexión y que no estén todos apoyados a lo largo de la trayectoria común.

Las líneas de tubería subterránea deberán estar revestidas con fibra de vidrio y con un material que permita asegurar un aislamiento eléctrico que llegue, por lo menos, a los 10.000 ohms por metro cuadrado de tendido de tuberías. Estas líneas deben estar equipadas con una protección catódica. Terreno Adyacente a Tuberías de Oxígeno Evite el uso de sustancias bituminosas, asfálticas, madera, materiales inflamables y otros materiales de igual riesgo cerca de una red de tubería de oxígeno. Pruebas de las Tuberías de Oxígeno Una vez que se ha hecho el montaje de las líneas de tuberías, se deberán probar para garantizar la ejecución correcta de los trabajos. Las pruebas se realizarán por circuitos, las que durarán 24 horas. Se registrarán los siguientes datos al inicio de las pruebas: * * *

Hora de inicio de la prueba Presión de prueba Temperatura

Se debe efectuar una revisión 24 horas depués, para verificar si no se ha producido una caída de presión, tomando en cuenta las variaciones de temperatura. Se debe cumplir: (P1 x V1) : T1 = (P2 x V 2) : T2

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Cada uno de los circuitos se presurizará en lo posible a la presión de diseño y a lo menos a la presión de servicio, utilizando nitrógeno, dióxido de carbono o aire seco, limpio y exento de aceite. Si en la prueba se han producido pérdidas, se realizarán pruebas para detectar las filtraciones. Esto se efectúa mediante la aplicación de una solución jabonosa. Se revisarán, principalmente, los siguientes componentes: * * * * *

Uniones de flanges Soldaduras Flanges ciegos Conexiones de válvulas, instrumentos, etc. Empaquetaduras en general.

Antes de la Presurización se deben revisar los siguientes Accesorios: -

Todos los flanges deben estar apretados.

-

Los flanges ciegos deben estar instalados.

-

El manómetro de prueba debe estar instalado cerca de la válvula de alimentación del circuito.

-

Se debe asegurar que no se cierre alguna válvula de seguridad, válvulas de proceso o que actúe algún regulador de presión.

La presurización se debe realizar en etapas sucesivas. En cada una de ellas se debe revisar que no existan filtraciones, hasta llegar a la presión final de prueba, estado en el que debe permenecer el sistema por 24 horas. Una vez alcanzada la presión de prueba, se debe cerrar la válvula de alimentación y se debe desconectar de la línea de alimentación. Ensayo o Pruebas del Sistema de Tubería de Oxígeno En los ensayos del sistema de tubería de oxígeno debe usarse como guía la Norma NCh 2196, y como alternativa la Norma C.G.A. G-4.4. Estas dos normas están contempladas en la presente Norma/Estándar Operacional NEO 25-A. Ensayo de Hermeticidad a)

Los sistemas de tubería deben ser ensayados (probados) para establecer la hermiticidad al gas, a una presión igual a 1,5 veces la presión máxima de opera-

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ción y luego ser purgados, exhaustivamente, antes de ser puestos en servicio. b)

El fluido que sea utilizado para el ensayo de presión de las líneas de oxígeno debe estar exento de aceites o petróleo y no debe ser inflamable.

c)

El fluido que se utilice, externamente, para comprobar la fuga o escape de gas mediante burbujas, debe estar exento de oxígeno y, si el fluido es combustible, debe ser aplicado como una solución diluida en agua, que no deje una capa de producto que pueda ser objetada.

Pruebas y Autorización de Funcionamiento El objetivo de hacer pruebas y obtener autorización de funcionamiento en una red de tuberías de transporte de oxígeno es, comprobar si el sistema cumple los estándares de seguridad y los requisitos de funcionamiento de la red. Requisitos Generales para las Pruebas Después que ha sido completada la instalación de todos los sistemas de la red, deben efectuarse las pruebas correspondientes por la autoridad competente, la que debe certificar los resultados de las pruebas y otorgar la autorización de funcionamiento para el dueño o administrador de la red, de acuerdo con lo establecido en el párrafo «Requisitos Mínimos para la Certificación de las Redes de Distribución». (Página 57). Antes de iniciarse las pruebas debe definirse claramente la responsabilidad de las personas o autoridades que intervengan en ellas. Todas las operaciones de purga y pruebas, según se indican en las Pruebas y Procedimientos que deben Efectuarse después de Completarse la Instalación y antes de Usar el Sistema, deben efectuarse con aire seco, limpio y exento de aceite, o con dióxido de carbono o nitrógeno, excepto en aquellas pruebas en que se requiere el uso del gas específico a transportar. Antes de efectuar cualquier prueba, se debe proceder a rotular todas y cada una de las unidades terminales del sistema bajo ensayos, para indicar que el sistema está siendo probado y que debe usarse ese equipo. Los resultados de las pruebas hechas con propósitos de certificación deben ser

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parte de los registros y antecedentes de la red y deben mostrar detalles de los servicios y áreas probadas. Pruebas que deben efectuarse Pruebas de la Instalación de la Tubería con Bloque Básico de Unidad Terminal, instalado, pero antes de colocar la Válvula Terminal.

NOTA: Los requisitos que deben cumplirse en estas pruebas están especificados más adelante.

En esta etapa deben efectuarse las pruebas de: a) b) c)

Pérdidas o fugas de gas. Obstrucción o conexiones cruzadas Comprobación respecto a la identificación de tuberías y elementos.

Pruebas y Procedimientos que deben Efectuarse después de Completarse la Instalación y antes de Usar el Sistema. Deben efectuarse las pruebas y procedimientos siguientes: a)

Pruebas y comprobaciones de pérdidas o fugas de gas, zonificación e identificación correcta de las válvulas de aislación de zonas, comprobación de la identificación correcta de unidades terminales.

b)

Ensayo de conexiones cruzadas, flujo, caída de presión y funcionamiento del sistema.

c)

Prueba de las válvulas de seguridad y de las de alivio de presión.

d)

Pruebas de funcionamiento de todas las fuentes de alimentación.

e)

Prueba de los sistemas de advertenciad de alarmas.

f)

Llenado y purga con el gas específico a transportar (oxígeno).

g)

Prueba de limpieza de los circuitos

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h)

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Prueba para identificar el gas a transportar (oxígeno).

ADVERTENCIA: Si ocurrieran demoras significativas antes del uso del sistema, puede ser necesario efectuar nuevos ensayos.

Requisitos a Cumplir en los Ensayos Referidos a Pérdidas o Fugas de Gas o de Vacío, Obstrucción y Conexiones Cruzadas. Pérdidas o Fugas de Gas o de Vacío La presión de la línea debe mantenerse estable, sin disminuir, excepto por cambios en la presión debido a variación de temperatura, cuando la línea se prueba a: a)

150% de la presión nominal de trabajo para tuberías de oxígeno.

b)

500 kPa para tuberías de vacío.

En un sistema de gran volumen puede ser preferible hacer las pruebas en secciones más pequeñas del sistema total.

ADVERTENCIA: En un sistema de tubería de gran volumen, puede ser más conveniente hacer las prueba en secciones más pequeñas del sistema total.

Obstrucción o Conexiones Cruzadas No deben registrarse conexiones cruzadas ni obstrucciones de la red de tubería. Requisitos Mínimos para la Certificación de las Redes de Distribución Antes de poner en uso una red de distribución de gas, la autoridad competente debe certificar por escrito que se han completado todas las pruebas y procedimientos que se establecen en el párrafo «Requisitos a Cumplir en los Ensayos» que se espe-

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cifican en las «Pruebas y Procedimientos que Deben Efectuarse después de Completarse la Instalación y antes de Usar el Sistema», y que todos los sistemas de la red cumplen con los requisitos. La autoridad competente debe certificar que todos los planos y manuales que se establecen en le párrafo «Planos de las Instalaciones y Manuales de Mantenimiento» han sido entregados al dueño o administrador de la red, por el proveedor o instalador. Una vez que se han completado satisfactoriamente la inspección y las pruebas de la red de tuberías y se ha recibido conforme la instalación de dicha red, deben retirarse las etiquetas o rótulos que se hayan colocado, referentes a que antes de efectuar cualquier prueba, debe procederse a rotular todas y cada una de las unidades terminales del sistema bajo ensayos, para indicar que el sistema está siendo probado y que debe usarse ese equipo. Dispositivos de Alivio de Presión en Sistemas de Tuberías de Oxígeno a)

En las tuberías de oxígeno deben instalarse dispositivos de alivio de presión aprobados (condición aceptable por la autoridad competente u organización, oficina o persona natural con potestad legal para aprobar equipos, una instalación o un procedimiento), si existe la posibilidad que sea sobrepasada la presión máxima de diseño de la tubería o de los componentes del sistema.

b)

Los dispositivos de alivio de presión deben ser fijados para descargar a una presión máxima de diseño de la tubería o de los componentes del sistema y hacia un lugar seguro.

13. Mantención de Sistemas de Tuberías de Oxígeno Estándares Mínimos Generales para la Organización de la Mantención de Líneas o Redes de Tuberías de Oxígeno de Uso Industrial, Transporte y Distribución. Contiene información que permite utilizarse cuando se establece un programa de mantención de una red de tubería de distribución de oxígeno. Organización Personal

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Para desarrollar la función de mantención se requiere designar un personal calificado, competente que esté familiarizado con el funcionamiento de los sistemas de transporte de oxígeno y con la práctica adecuada para la instalación, ensayo y autorización de uso de la red de tubería para transporte de oxígeno y que pueda supervisar para que se cumplan correctamente las tareas propias de esta función. Programa de Mantención El programa de mantención de la red y de los equipos debe establecer las tareas propias de la función y la frecuencia con que éstas deben efectuarse. El programa debe incluir, a lo menos, las recomendaciones de los fabricantes de los equipos para el servicio de ellos y las instrucciones de mantención específicas. Debe ponerse atención a: a) b) c) d) e)

Desempeño en el funcionamiento de la red y de sus componentes. Fugas eventuales Desgastes y roturas Contaminación del producto Mantención preventiva

El programa debe incluir un procedimiento para informar de inmediato a quien corresponda, sobre algún equipo defectuoso o sospechoso de falla y para poder atender a la reparación inmediata o a su reemplazo, según sea necesario. Estándares de Seguridad en la Mantención de Sistemas de Tuberías Los procedimientos para efectuar la mantención deben incluir la comunicación adecuada, a quien corresponda y un control documentado del trabajo que se efectúa. Si la operación de mantención a efectuar incluye el cese de operación de parte de la red de tubería: a)

La detención de la operación debe ser coordinada completamente con el personal de las áreas afectadas.

b)

Cualquiera de las unidades terminales y/o válvulas afectadas deben ser marcadas para advertir al personal acerca de su uso.

Si la operación de mantención a efectuar involucra una detención o una rotura de la red de tuberías, deben tenerse presente acciones posteriores para:

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Asegurar condiciones seguras de trabajo Reducir la eventual contaminación Purgar el sistema afectado para eliminar cualquier contaminación posible.

Documentación Es necesario organizar un sistema permanente de documentación que incluya los documentos que se especifican. Planos de las Instalaciones y Manuales de Mantenimiento Durante la construcción deben mantenerse, a la vista, un juego de planos de la instalación, como ésta ha sido ejecutada, mostrando los detalles mecánicos y las variaciones que el sistema de tuberías ha tenido respecto a los planos de diseño (contrato) los que deben ir siendo actualizados a medida que van efectuándose las variaciones. Estos planos deben incluir los detalles que permitan localizar las tuberías enterradas u ocultas. El instalador o constructor debe presentar al administrador del sistema de tuberías, un juego de planos marcados adecuadamente «Planos Definitivos de la Instalación», para ser incluido como parte de los antecedentes permanentes que deben mantenerse respecto al sistema de tuberías instalado. Luego de hacerse cualquier modificación o adición en el sistema existente, los planos deben ser actualizados y archivados con los antecedentes mencionados en el párrafo anterior. El instalador o constructor debe entregar al dueño o administrador del sistema de tuberías los antecedentes siguientes, para todo el sistema: programas de mantenimiento, manuales de instrucción y diagramas eléctricos. El sistema de documentación debe ser mantenido al día, en todo momento y, de todas maneras, ser revisado una vez al año. Los resultados de las pruebas que se hagan sobre la red y/o equipos deben ser registrados en el sistema de documentación. Repuestos El administrador de la red de tuberías debe asegurarse que las piezas de repuesto

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NEO o de recambio estén disponibles y de acuerdo con las que figuran en las25-A listas de piezas y partes entregadas por el instalador.

Ejecución de Nuevas Pruebas y Autorizaciones Al efectuarse cualquier actividad de mantención en una red de tuberías de oxígeno, deben efectuarse las pruebas correspondientes que se incluyen en el Capítulo 12 «Pruebas y Autorización de Funcionamiento», de esta Norma/Estándar, antes de volver a autorizar el funcionamiento de la red de tuberías.

Modificaciones o Conexiones en Sistemas de Tuberías Existente Antes de efectuar una modificación, conexión y/o ampliación a una red de tuberías existente, deberá efectuarse un estudio de factibilidad técnica que asegure los caudales de oxígeno y presiones que requiere el funcionamiento correcto de todo el sistema que debe modificarse y/o ampliarse. Cuando se deba efectuar una ampliación a un sistema existente, la salida de la nueva tubería debe ser equipada con una válvula de corte de zona en el punto estimado de conexión para aislar la tubería existente, excepto cuando ya exista una válvula de corte de zona que pueda utilizarse para dicho propósito. Mientras se efectúa la construcción de esta ampliación, la válvula de corte de zona, debe ser bloqueada en posición «cerrada» y debe ponerse un letrero o rótulo de advertencia con la leyenda, «NO ABRIR, Válvula de Aislación para Construcción». Todas las unidades terminales que pueden quedar afectadas por la construcción deben ser marcadas temporalmente para indicar que no deben ser usadas. Cuando se hacen modificaciones a un sistema existente de tuberías, debe hacerse una desconexión mecánica en las cercanías de la válvula de corte de zona.

ADVERTENCIA: Una válvula cerrada no debe considerarse como una desconexión mecánica adecuada.

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Si debido a una ampliación futura o de retiro de una unidad terminal, una válvula de corte quede expuesta a ser abierta accidentalmente, dejando escapar gas, la tubería posterior a dicha válvula debe sellarse mediante un tapón hermético. La conexión al sistema existente debe hacerse, sólo, cuando se han completado satisfactoriamente los ensayos y pruebas en la parte nueva de la tubería que se adiciona. Entonces, recién debe abrirse la válvula de corte indicada en el párrafo anterior y deben completarse las pruebas relevantes sobre la tubería agregada. Una vez completada la adición y hechas las pruebas deben retirar los rótulos y advertencias «NO ABRIR, Válvula de Aislación para Construcción». Todos los ensayos o pruebas de la nueva instalación deben hacerse con aire seco, limpio, libre de aceite o con nitrógeno. Planos de las Instalaciones y Manuales de Mantenimiento Durante la construcción de un sistema de tuberías, se deben mantener a la vista, un set de planos de la instalación, como ésta ha sido ejecutada, mostrando los detalles mecánicos y las variaciones que ha tenido el sistema de tuberías, repecto a los planos de diseño, los cuales deben actualizarse a medida que sufran modificaciones. Los planos deben incluir los detalles que permitan localizar las tuberías enterradas u ocultas. El instalador o constructor debe presentar al administrador del sistema de tuberías, un set reproducible de planos definitivos de la instalación para ser incluido como parte de los antecedentes permanentes que deben mantenerse del sistema de tuberías instalado. Después de efectuada cualquier modificación o adición en el sistema existente, los planos deben ser actualizados y archivados. El instalador o constructor debe entregar al dueño o administrador del sistema de tuberías los antecedentes para todo el sistema: Programas de mantenimiento, manuales de instrucción y diagramas eléctricos.

14. Inspección y Registro de Sistemas de Tuberías de Oxígeno Una inspección detallada debe utilizarse para observar completamente el sistema para indicaciones de problemas que necesitan, ya sea una mantención inmediata, o se incluyan en un plan de mantenimiento anual.

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Esta inspección detallada debe ser ejecutada por lo menos dos veces al año y el trabajo de mantenimiento implementado como se requiere. Lo siguiente debe ser observado por: a)

Corrosión externa o deterioro de tuberías sobre el piso.

b)

flanges con fugas o escapes, empaquetaduras de válvulas con escapes o fugas de gas.

c)

Señales de vandalismo como cerraduras rotas, pérdida de cubiertas, letreros o rótulos destruidos o faltan.

d)

Señales de erosión debido al polvo, escapes o fugas de gas en una línea, etc.

Registro de Inspección y de Mantenimiento de Sistemas de Tuberías de Oxígeno. Se deberá mantener actualizado un registro de todas las inspecciones, chequeos operacionales y de mantención que se realice en el sistema de tuberías. Flanges con fugas o escapes de gas y/o empaquetaduras del vástago de la válvula con escapes de gas, no deben corregirse mediante un apriete excesivo o mediante impacto de pernos, casquillo o collarín de presas estopas, etc., sino que los componentes y equipos deben ser aislados y las empaquetaduras o juntas instaladas.

15. Identificación y Señalización de Sistemas de Tuberías de Oxígeno Colores y Rotulación según Norma NECC 3 Toda la red de tubería de distribución y transmisión de oxígeno debe estar completamente identificada en sus puntos importantes como: caja de válvula, unidad terminal, fuente de alimentación, etc. Procedimiento: a)

Inspeccionar visualmente que la identificación ha sido colocada correctamente en toda la tubería de la red, especialmente en las proximidades de las tees y en aquellas partes en que las tuberías atraviesan las paredes y tabiques.

b)

Asegurarse que el nombre del gas (oxígeno), el símbolo de identificación, el

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color corerspondiente al gas y la flecha de dirección del flujo del gas estén colocados correctamente y que el sistema de identificación sea estable en el tiempo. c)

Si la inspección incluye válvulas de aislación de circuitos, unidades terminales y equipos de alimentación, asegurarse que la identificación del gas en tales puntos, concuerde con la red de tubería.

Las tuberías de distribución de oxígeno deben estar identificadas de acuerdo a la Norma/Estándar para la Aplicación de Colores en Sistemas de Tuberías, NECC 3, de la División Chuquicamata, mediante: a)

Un color base, azul con una franja y un color de fondo o de identificación del gas contenido específico en la tubería (oxígeno).

El color base (azul) debe ser aplicado en toda la extensión de la tubería de oxígeno o, en zonas alternadas mediante dos franjas de 15 centímetros como mínimo, junto al color de fondo o de identificación o rotulación del gas de la tubería. Sobre el color base se pinta o aplica una franja de color de fondo o color de identificación del oxígeno y la leyenda OXIGENO y flechas de dirección del sentido del flujo del oxígeno en la línea de tubería. La NECC 3, Norma/Estándar para la Aplicación de Colores en Sistemas de Tuberías contiene las especificaciones y requerimientos que deben cumplir la identificación y rotulación de las tuberías de oxígeno. El color de las letras respecto al oxígeno, es de color negro, sobre blanco. La leyenda debe ser durable en el tiempo. La palabra OXIGENO se debe poder leer fácilmente en la dirección del eje longitudinal de la tubería. Es importante señalar que el Código de Colores utilizado en la División Chuquicamata, es específico para facilitar la identificación de los numerosos ductos de otros gases, materiales o fluidos contenidos en los sistemas de tuberías. Señalización de Sistemas de Tuberías de Oxígeno Letreros de Advertencia de PELIGRO

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Los recintos y áreas donde existan sistemas de tuberías de transporte o distribución, deberán estar claramente identificados con letreros --de un tamaño apropiado que permitan leerlos con facilidad-- que adviertan e identifiquen el riesgo de oxígeno en los sistemas de tuberías. Para advertir los riesgos/peligros del oxígeno contenido en los sistemas de tuberías, deben instalarse letreros que incluyan la leyenda siguiente:

P E L IG R O

PELIGRO OXIGENO NO FUMAR NO USAR ACEITES O GRASAS NO HACER LLAMAS ABIERTAS O PRODUCIR CHISPAS NO COLOCAR MATERIALES COMBUSTIBLES O INFLAMABLES EN UN RADIO DE 5 METROS NO SOLDAR SIN AUTORIZACION

En cada uno de los manifolds o múltiples de distribución para oxígeno debe colocarse letreros para advertir el PELIGRO respecto al oxígeno. Señalización en Caso de Emergencia También se deberá colocar letreros con instrucciones en caso de emergencia. Las características de los letreros están contempladas en la Norma NECC-8 (Norma/ Estándar de Letreros de Control de Riesgos).

16. Protección Contra Incendios El área de operaciones con sistemas de tuberías de distribución de oxígeno debe

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contar con extintores de polvo químico seco o de dióxido de carbono. El área debe contar con un suministro de agua, mediante mangueras o extintores o un sistema fijo de rociadores de agua. El equipo de protección contra incendio debe ser ubicado visiblemente para permitir un fácil acceso en una emergencia. Además de los sistemas fijos automáticos, se puede tener una manguera de agua, de utilización manual y de diámetro interior no menor de 1/2 pulgada (12,7 mm) con una presión efectiva en punta de lanza no inferior a 50 psi (3454 kPa) por encima de la presión ambiental. Al ser muy rápida la propagación de la llama, los sistemas de extinción que se empleen en atmósferas ricas en oxígeno, deben ser susceptibles de una rápida activación, tanto por detectores de incendio automáticos, como manualmente. En los recintos y áreas donde existen sistemas de tuberías de transporte y distribución de oxígeno se deben mantener, en buen estado permanente de uso equipos apropiados para la extinción de incendio, principalmente de dióxido de carbono, polvo químico seco, y agua.

17. Estándares Generales de Seguridad Operacional Equipos e Instalaciones de Control de Emergencias Pantallas de Protección -

En aquellas zonas consideradas de alto riesgo o peligrosas, se debe instalar pantallas protectoras hecha de material no poroso y con una altura mínima de 2,50 metros.

-

En caso de un accidente o desastre, las pantallas de protección deben disponer de a lo menos dos vías de escape.

Duchas de Emergencia y Lava-ojos -

Se deberá instalar duchas de seguridad y sistemas de lava-ojos en aquellas zonas donde exista riesgo de ignición, principalmente en:

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* * *

El compresor de oxígeno Las estaciones de expansión y distribución de gaseoso Bombas de oxígeno líquido

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18. Estándares Generales para Adoptar Procedimientos de Atención de Emergencias en Sistemas de Tuberías. En todo sistema de tuberías de oxígeno pueden producirse emergencias que, en este caso, pueden dar por resultado la cesación repentina del suministro de oxígeno a una o más áreas de procesos. Si ocurre tal situación, es vital que los procedimientos que se hayan establecido puedan asegurar una acción inmediata respecto a: -

Comunicación inmediata del incidente a aquellas personas y áreas afectadas por él.

-

Conservación del suministro.

-

Reparación del o de los elementos o sistema(s) afectado(s).

-

Cumplimiento de las normas/estándares sobre precauciones y medidas para atender incendios/explosiones.

Comunicación Es necesario establecer procedimientos de comunicación para asegurar que una vez producida una situación de emergencia, ésta sea comunicada de inmediato a todas las áreas que pudieran ser afectadas, así como al personal relacionado con la mantención de la alimentación del oxígeno y con las acciones de reparación que deben efectuarse. La comunicación debe incluir: a)

Una breve explicación acerca de la emergencia que se ha producido.

b)

Detalles acerca de los procedimientos de conservación del gas que deben aplicarse.

c)

Duración estimada de la situación de emergencia.

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Acciones de reparación y/o reposición que deben adoptarse.

En cada área del sistema deben designarse personas con experiencia para coordinar y comunicar las acciones a tomar. Acciones de Reparación Debe invetigarse de inmediato la naturaleza de la falla que produjo la emergencia en la alimentación de gas, e iniciarse las acciones que permitan reparar la falla o el daño producido. La investigación debe permitir conocer cuáles otras áreas, no afectadas inicialmente, necesiten ser aisladas. En tal caso, debe organizarse procedimientos de comunicación y de conservación en esas áreas, antes de cortar el suministro de gas a otra área o sistema. Los trabajos de reparación deben efectuarse bajo un método efectivo de control. Entrenamiento El personal responsable para atender una emergencia, debe estar entrenado adecuadamente en el uso, cuidado y manejo de oxígeno y de la red de tuberías de distribución de gas, y estar debidamente familiarizado con la instalación de la red y con la ubicación de todas las válvulas de aislación de zonas determinadas. Debe elaborarse un programa para desarrollar procedimientos de atención de emergencias, como ejercicio del personal, a lo menos dos veces al año, efectuándose luego acciones de reentrenamiento para atender problemas específicos. Debe evaluarse cualquier situación de emergencia efectiva y efectuarse acciones adecuadas para mejorar los procedimientos de atención de ellas y del entrenamiento del personal. Personal Designado Es necesario designar, especialmente, personas para atender, operar y efectuar mantención de la red de tuberías de distribución de oxígeno. Estas personas deben ser entrenadas apropiadamente y estar calificadas para el manejo correcto y seguro de los sistemas de tuberías de oxígeno.

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CODELCO-CHILE

NEO 25-A

Sistemas de Tuberías para Transporte y Distribución de Oxígeno en Procesos Industriales CHUQUICAMATA

DIRECCION DE ADMINISTRACION Y PROTECCION DE LOS RECURSOS SUBGERENCIA GESTION INTEGRAL DE SEGURIDAD, CALIDAD Y AMBIENTE

Norma /Estándar Operacional Sistemas de tubería para transporte y distribución de oxígeno en procesos industriales de la Fundición de Concentrado En los sistemas de transporte y distribución de oxígeno por redes de tubería, es indispensable establecer y mantener normas / estándares de seguridad operacional. La NEO 25-A contiene estándares mínimos generales respecto al diseño, construcción, instalación y montaje, operación y mantenimiento, ensayos y pruebas de los sistemas de transporte y distribución de oxígeno por redes de tubería, utilizado en procesos industriales de la Fundición de Concentrado, con el propósito de asegurar el suministro correcto de oxígeno en los procesos y evitar o reducir al mínimo las pérdidas incidentales, manteniendo bajo control los sistemas de tuberías de oxígeno y los riesgos operacionales a ellos asociados. La NEO-25 contempla, además, normas/estándares generales respecto al uso,cuidado y manejo de oxígeno de uso industrial. Este documento está basado en las Normas Chilenas NCh 2242. Of 95 y NCh 2196. Of 94 del Instituto Nacional de Normalización - INN Chile, y en la Norma Americana C.G.A. G - 4.4, Practices for Gaseous Oxygen Transmission and Distribution Piping Systems, Compressed Gas Association, Inc. U.S.A. La NEO-25 A se complementa con la Norma NEO 25-B que está basada en las Normas Americanas ASME B31.8 y ASME B31.3. (The American Society of Mechanical Engineers, U.S.A.).

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NORMA / ESTANDAR OPERACIONAL

Sistema de Tuberia de Transporte de Oxigeno en Procesos Industriales de La Fundicion de Concentrado

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