DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA INGENIERÍA MECÁNICA
ASIGNATURA: DISEÑO MECÁNICO
NRC: 1542
ALUMNO:
FREDDY AYALA
CATEGORÍAS DE FLUIDOS DE SERVICIO PROFEFOR: Ing. ANGELO VILLAVICENCIO 13-06-2017
Tabla de contenido 1.
TEMA ..................................................................................................................................... 2
2.
OBJETIVO ............................................................................................................................... 2
3.
HISTORIA DEL ARTE ............................................................................................................... 2
4.
DESARROLLO ......................................................................................................................... 3 4.1.
Servicio de fluidos categoría D ...................................................................................... 3
4.1.1. 4.2.
Servicio de fluidos categoría M ..................................................................................... 4
4.2.1. 4.3.
5.
Fluidos que entran en la categoría de alta pureza. ............................................... 5
Servicio de fluidos a alta temperatura .......................................................................... 6
4.6.1. 4.7.
Fluidos que entran en la categoría de servicio normal. ........................................ 5
Fluidos de servicio de alta pureza ................................................................................. 5
4.5.1. 4.6.
Fluidos que entran en la categoría de alta presión. .............................................. 4
Fluidos de servicio Normal ............................................................................................ 5
4.4.1. 4.5.
Fluidos que entran en la categoría M. .................................................................. 4
Servicio de Fluidos a alta presión .................................................................................. 4
4.3.1. 4.4.
Fluidos que entran en la categoría D .................................................................... 3
Fluidos que entran en la categoría de alta temperatura. ..................................... 6
Guía para clasificar los servicios de fluidos ................................................................... 7
CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 7
REFERENCIAS ................................................................................................................................. 7
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1. TEMA CATEGORÍAS DE FLUIDOS DE SERVICIO
2. OBJETIVO -
Determinar los tipos de fluidos que existen en el código ASME B31.3. Identificar los fluidos que pertenecen a cada categoría.
3. HISTORIA DEL ARTE La norma fue publicada inicialmente en 1935 como una norma titulada “American Tentative Code for Pressure Piping” (Código provisional estadounidense para tuberías a presión). La norma
fue actualizada y publi cada entre 1942 y 1955 con el título “American Standard for Pressure Piping, ASA B31.1” (Norma estadounidense para tuberías a presión , ASA B31.1). Luego, se decidió publicar documentos por separado de las diferentes industrias y campos, comenzando con la ASA B31.8-1955, titulada “Gas Transmission and Distribution Piping Systems” (Sistemas de tubería de distribución y transmisión de gas), la cual cubría gasoductos. La primera norma para tuberías utilizadas en refinerías de petróleo fue designada ASA B31.3-1959 y publicada en dicho año. La cual fue actualizada y publicada nuevamente en 1962 y 1966. Entre 1967 y 1969, la American Standards Association se convirtió en United States of America Standards Institute (Instituto de Normas de Estados Unidos de América). Además, el Comité Seccional pasó a llamarse Comité American National Standards B31 y el Código recibió el nuevo nombre de “The American National Standard Code for Pressure Piping” (Código estándar
nacional estadounidense para tuberías a presión). La siguiente edición de la norma B31.3 fue designada ANSI B31.3-1973 y los anexos se publicaron anualmente hasta 1975. Un borrador de la Sección del Código para Tuberías de Plantas Químicas, preparada por el Comité Seccional B31.6 estuvo lista para someterse a aprobación en 1974. En vez de contar con dos Secciones de Código muy relacionado, se decidió combinar los comités seccionales y desarrollar una Sección de Código titulada “Chemical Plant and Petroleum Refinery Piping” (Tubería para refinerías de
petróleo y plantas químicas). La primera edición se publicó bajo el nombre de ANSI B31.3-1976. En este Código la responsabilidad del diseño de las tuberías se integró conceptualmente con la misma de la planta de procesamientos general, donde las proteccionesse consideraron una medida de seguridad efectiva. Se identificaron tres categorías, con un capítulo independiente para los fluidos de Categoría M. Se presentó la tubería no metálica. Además, nuevos conceptos se desarrollaron mejor en los siguientes cinco anexos publicados, de los cuales, en el cuarto anexo, se incorporó el Apéndice M, una ayuda gráfica para la selección de la categoría apropiada para el servicio de fluidos.
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4. DESARROLLO Término general referente a la aplicación de un sistema de tuberías, considerando la combinación de propiedades del fluido, condiciones de operación y otros factores que establecen las bases para el diseño de dicho sistema. Los requisitos del fluido de servicio incluyen prohibiciones, limitaciones, y condiciones, tales como límite de temperatura o requisitos de seguridad. Los requisitos del Código para un sistema de tubería son los más restrictivos de aquellos que apliquen a cualquiera de sus elementos, teniendo así: - Poco Peligro Categoría D - Servicio de Fluidos Normales - Servicio de fluidos Peligrosos categoría M Según el código ASME B31.3, se tiene principalmente seis categorías de servicio de fluidos, las cuales son:
4.1. -
Servicio de fluidos categoría D
El fluido manejado no es inflamable ni toxico y no causa daños a los tejidos humanos. La presión manométrica de diseño no supera los 1035 kPa (150 psi). La temperatura de diseño se encuentra entre -29 °C (-20 °F) y 186 °C (36 6 °F).
Los tubos para servicio de fluidos de categoría D, se pueden usar tubos de acero al carbono siguientes. -
API 5L, soldado a tope en horno
-
ASTM A 53, tipo F
-
ASTM A 134 hecho con una lámina diferente a
-
ASTM A 285
4.1.1. Fluidos que entran en la categoría D
Fluido
Aplicación
Aire
Sistema de extracción de aire, polvo y subproductos
Gases inertes
Sistema de transporte de gas inerte a bordo de un barco
Hidrógeno
Ducto para hidrógeno en una refinería
Oxígeno
Ductos para oxígeno en una mina
Agua
Ducto de agua para refrigeración en proceso industrial de mecanizado de metales
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4.2.
Servicio de fluidos categoría M
Servicio de fluidos en el cual la posible exposición del personal se considera importante y una sola exposición a una mínima cantidad de un fluido tóxico, c ausada por una fuga, puede producir daños irreversibles graves a las personas por inhalación o por contacto corporal, aun cuando se tomen medidas restauradoras de manera inmediata. 4.2.1. Fluidos que entran en la categoría M.
Fluido
Aplicación
Amoniaco
Ducto de amoniaco en México
Cianuro
Ducto de cianuro de la mina Veladero en Argentina
Fosfógeno (gas de combate, colorantes, metales, insecticida y fármacos).
Sistema de ductos para solución insecticida
Metano
Gasoducto de la empresa Kuntur transportadora de gas en Perú
Óxido nitroso
Ducto de óxido nitroso en un hospital
4.3.
Servicio de Fluidos a alta presión
Servicio para el cual el propietario especifica el uso del Capítulo IX para diseño y construcción de la tubería. En la que se refiere a tubería clasificada por el propietario como alta presión es considerada cuando se excede los valores de ASME B16.5 PN 420 Clase 2500 para una temperatura de diseño y un grupo de material especificado. 4.3.1. Fluidos que entran en la categoría de alta presión.
Fluido
Aplicación
Fluidos para el trabajo de metales (aceites)
Sistema de ductos para fluidos de corte y lubricación
Gases comprimidos (monóxido de carbono).
Planta para obtención de gases comprimidos para soldadura de la empresa LINDE en Ecuador.
Gases criogénicos (argón, gas natural).
Ducto de gas natural en Chilca, Perú
Extracción de petróleo.
Ducto para el transporte de petróleo liviano
Vapor de agua sobrecalentado en la industria alimenticia
Ductos con vapor para el procesamiento de lácteos
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4.4.
Fluidos de servicio Normal
Un servicio que corresponde a la mayoría de tuberías por este código, y que no están dentro de las reglas para Categoría D, Categoría M, Temperatura elevada o Servicio de fluidos de alta presión. 4.4.1. Fluidos que entran en la categoría de servicio normal.
Fluido
Aplicación
Agua
Ductos de agua para distribución de agua potable
Vapor de agua Ductos para vapor de agua que sale de un caldero sistemas industriales Cerveza
Sistema de ductos para distribución de cerveza dentro de la planta
Gasolina
Ducto de gasolina de la empresa Pemex
Pinturas
Ductos en la fábrica Arquimaster para el transporte de pintura
4.5.
Fluidos de servicio de alta pureza
Sistema de tuberías definidas para otros propósitos como de alta pureza, ultra-alta pureza, sanitaria, o aséptica. Requiere métodos alternativos de fabricación inspección, para generar un nivel de limpieza controlado. 4.5.1. Fluidos que entran en la categoría de alta pureza.
Fluido
Aplicación
Aceite de palma
Ductos en la planta extractora para transporte de aceite de palma de la empresa Solimec
Dietilenglicol
Ductos para la obtención y transporte del dietilenglicol para la industria textil
Dipropilenglicol
Ductos para la obtención y transporte de Dipropilenglicol en la industria farmacéutica
Poliaquilenglicoles
Ductos en una planta química la obtención y transporte de poliaquilenglicoles necesarios para líquidos de frenos
Etilenglicol (aceites de lubricación)
Ductos para la distribución y envasado de aceites de lubricación
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4.6.
Servicio de fluidos a alta temperatura
Servicio de fluidos en el cual la temperatura del metal de las tuberías utilizadas tiene una temperatura de diseño o temperatura de operación continua igual o mayor a Tcr. Tcr = 25 °C (50 °F) por debajo de la temperatura que identifica el inicio de las propiedades variables en función del tiempo. Las juntas de soldadura para servicio de fluidos de temperatura alta deberán cumplir con los requisitos del servicio de fluidos normal, salvo indicación en contrario.
4.6.1. Fluidos que entran en la categoría de alta temperatura.
Fluido
Aplicación
Crudos pesados
Oleoducto de Crudos Pesados OCP- Ecuador S.A
Aceite
Aceite para intercambiadores de calor aceite – crudo
Mercurio Sodio Liquido Alquilbencenos
Para elaboración de productos de limpieza
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4.7.
Guía para clasificar los servicios de fluidos
5. CONCLUSIONES -
-
-
El código ASME especifica la clasificación de los fluidos por categorías dependiendo de su función en la industria y la peligrosidad, siendo esto muy importante y necesario ya que cada fluido debe ser tratado, distribuido de forma apropiada para así evitar accidentes. En el código ASME B31.3 podemos encontrar el anexo M, que es una guía para clasificar los servicios de fluidos de una manera muy práctica, así ayudando a seleccionar el método correcto a utilizar para el diseño de la tubería. Al realizar el diseño de alguna tubería se debe tener cuidado en la identificación de qué tipo de fluido va a correr dentro del tubo analizando e indicando que categoría de fluido es el que se va a transportar, así se evitara accidentes y un mal diseño de tubería.
REFERENCIAS -
ANSI B31.3“Tuberías para plantas químicas y refinadas de petróleo”. Editado por ANSI
(American Nacional Estándares Instituto). 1992. -
Lopez, R. B. (2010). ANÁLISIS DE LAS TUBERÍAS DE TRANSPORTE PARA EL ALMACENAMIENTO DE PRODUCTOS LIMPIOS SEGUN CODIGO ASME B31.3. Obtenido de http://repositorio.ute.edu.ec/bitstream/123456789/5962/1/42747_1.pdf
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