Gpei-it-3001 (1986) Instalacion de Nipleria en Lineas de Proceso

PEMEX-REFINACIÓN GERENCIA DE PROTECCIÓN AMBIENTAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL

PARA LA INSTALACION DE NIPLERIA EN LINEAS Y EQUIPOS DE PROCESO

DOCUMENTO NORMATIVO

Hoja 1 de 23

FECHA: 3 FEBRERO DE 1986

1.

No. de documento: GPEI–IT–3001 Rev.

Alcance 1.1.

Esta norma establece las especificaciones y limitaciones para el uso, construcción, instalación y revisión de niplería, siendo aplicable a la colocada en líneas y equipos de proceso estáticos y dinámicos de las instalaciones de la Subdirección de Transformación Industrial.

2.

Generalidades 2.1.

Objetivos 2.1.1.

Establecer las reglas para la instalación y revisión de niplería en líneas,

equipos

de

proceso,

estáticos

y

dinámicos

con

requerimientos superiores a los establecidos por las prácticas y especificaciones de construcción, ya que es necesario lograr que los arreglos de niplería sean capaces de resistir corrosión y fatiga por vibración y sean además lo suficientemente rígidos para resistir esfuerzos mecánicos, debido a golpes y/o cargas externas fortuitas. La vida útil de tales arreglos de niplería, deberá diseñarse, de tal manera que sea igual o superior a la tubería principal o equipo.

2.2.

Definiciones 2.2.1.

Niplería.- A todas las instalaciones de tubería roscada y/o soldada de 2" de diámetro y menores, tales como: niples, "Nipolets", "Weldolets", "Thredolets", coples, tapones, codos, "tees" tuercas, unión, reducciones y válvulas (no se consideran como niplería las boquillas de los recipientes soldadas directamente al cuerpo de los mismos, las cuales se normarán de acuerdo al código ASME).



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2.2.2.


Líneas de Proceso.- A todas las tuberías y sus accesorios, instaladas en las áreas industriales, exceptuando aquéllas que manejan exclusivamente aire, vapor agua de servicios auxiliares.

2.2.3.

Equipo de Proceso Estático.- A todas las torres, reactores, recipientes, calentadores, intercambiadores de calor, instalados en las unidades de proceso, a excepción de los que manejen exclusivamente aire, vapor o agua de servicios auxiliares.

2.2.4.

Equipo de Proceso Dinámico.- Todas las bombas y compresores instalados en las áreas de proceso, casas de bomba y estaciones de compresión.

2.2.5.

Circuitos y Equipos Críticos.- Para efectos de esta norma deben considerarse

como

circuitos

críticos

aquéllos

que

tengan

velocidades de desgaste por corrosión, erosión o corrosiónerosión, mayores de 20 MPA, o que por las características de presión, temperatura y agresividad de los fluidos que manejan, puedan producir al fugar, riesgos graves para las personas o las instalaciones. Deberán considerarse como equipos críticos todos aquéllos que reúnan condiciones similares a las de los circuitos críticos.

2.2.6.

Grupo Técnico del Sector.- Como tal, se define al equipo de trabajo responsable en forma mancomunada de la operación, mantenimiento, proceso y seguridad de cada uno de los sectores industriales en que han sido organizadas las refinerías y centros petroquímicos.



DOCUMENTO NORMATIVO FECHA: 3 FEBRERO DE 1986

2.2.7.

No. de documento: GPEI–IT–3001 Rev. Hoja 3 de 23

Arreglo Básico.- Es la instalación de piezas de 2" Ø o menores entre la línea o equipo y la primera válvula de bloqueo.

3.

Obligaciones y Responsabilidad 3.1.

La responsabilidad de la seguridad, del mantenimiento y de la operación de estas instalaciones, será asumida por todo el personal que tenga jurisdicción permanente o temporal sobre el área correspondiente.

3.2.

El lng. del Sector por Inspección Técnica y Seguridad Industrial, elaborará un censo de la niplería existente por unidad de control, empezando por las líneas y equipos críticos, y preparará un registro donde se anoten las revisiones, reparaciones y/o modificaciones que se efectúen como resultado de la aplicación de esta norma.

3.3.

El grupo técnico del sector, basado en el censo (3.2) hará un análisis para eliminar la niplería que a juicio del mismo grupo no sea necesario para la operación y el mantenimiento de las unidades.

3.4.

El grupo técnico del sector programará la inspección y/o cambio de la niplería instalada, basándose en que tan críticos son los circuitos.

3.5.

En los casos de nuevas instalaciones, se efectuará con la debida anticipación un análisis del diseño y planos de construcción, con el objeto de hacer las modificaciones necesarias tendientes a que se instale la niplería estrictamente indispensable para su operación y mantenimiento y ésta cumpla con lo establecido en esta norma.




3.6.


Con el objeto de mantener el control de la niplería colocada en el cuerpo de equipo dinámico (bombas y compresores), el ingeniero de inspección del Sector, en forma coordinada con el ingeniero de mantenimiento mecánico estará al tanto de los trabajos que se lleven a cabo en aquellos equipos que por necesidades de mantenimiento, sean trasladados al taller, verificando que dicha niplería se encuentre en buen estado y en el caso de que se proceda a algún cambio, éste se ajuste a las especificaciones de esta norma.

4.

Especificaciones de construcción 4.1.

Arreglos Básicos de Niplería.- Los arreglos básicos deberán instalarse como se indica en los dibujos de los anexos.

4.1.1.

Todos los coples que se usen serán de igual especificación al material de la línea o equipo donde se instalen, y su diámetro no será menor de 3/4", con excepción de lo establecido en 4.1.4 y 4.1.10. En todos los casos se colocarán los coples o coples especiales con la soldadura y procedimiento que se especifique para la línea o equipo donde se instale y su serie estará de acuerdo con lo siguiente: a) Para líneas de cédula 40 o menor y equipo con bridas de 150# y menores, utilizar coples de 3000#. b) Para líneas de cédula mayor que la 40 y equipo con bridas mayores de 150#, utilizar coples de 6000#.





c) En los casos en que en las líneas o equipos se usen bridas de 600 # o mayores, se consultará el diseño y las especificaciones de construcción, debiendo utilizarse precisamente coples del tipo y material que se marquen, pero cuya serie nunca será menor de 6000#. d) Para "Weldolets", se utilizarán de "peso estándar" en líneas de cédula 40 y menores, y "extrafuerte" para líneas cédula 80. Si la cédula de la línea es mayor a 80, se usarán "Weldolets" cédula 160 o "doble extra fuerte". e) Para el uso de "Sockolets" y "Thredolets", en líneas de cédula 40 y menores, se colocarán de 3000# y en líneas mayores de cédula 40, de 6000#. f) En el caso de "Nipolets", éstos deberán ser de cédula 160. En el anexo 9, se ilustran los diversos tipos de conexiones a que se refieren los incisos (d), (e) y (f).

4.1.2.

Todos los niples que se usen para estas instalaciones básicas, serán de tubería sin costura; cédula 160, de igual material al especificado para la línea o equipo donde se coloquen. Su longitud no será menor de 3" (7.5 cm), ni mayor de 6" (15.2 cm), salvo lo previsto en 4.1.5 para casos especiales. Cuando sean roscados los niples, su cuerda deberá ser cónica y de acuerdo a lo establecido en la norma ANSI-B-2.1. Las principales dimensiones se muestran en el Anexo No. 1.





Cuando sean roscados los coples, orificios y demás conexiones dentro del arreglo básico, su construcción también deberá apegarse a la norma ANSI-B-2.1. Cuando sean soldados (tipo "socket–weld") se garantizará que sus extremos ajusten bien y lleguen al fondo del "socket" a donde se van a soldar, y su construcción deberá sujetarse a la norma ANSIB-16.11.

4.1.3.

Aparte del niple no se instalará ninguna otra pieza entre un cople y la primera válvula de bloque, salvo lo previsto en 4.1.5, para arreglos especiales. Se considera admisible usar arreglos niple–codo–niple–válvula, en los casos en que no haya espacio para conectar la válvula de bloqueo.

4.1.4.

Los niples que se instalen directamente en válvulas, deberán cumplir con las especificaciones 4.1.2, 4.1.3, y además podrán ser de 1/2" Ø (en caso de requerirse en forma indispensable niplería menor de 1/2" Ø se hará un estudio específico del problema con las conclusiones que expliquen el por qué de dicha instalación, enviando el estudio a las Autoridades del Centro de Trabajo para su aprobación). Los niples que se instalen en bridas de orificios para tomas de presión y flujo en medida de 1/2" Ø y como caso especial por el servicio de que se trata, podrán instalarse de cédula 80 en lugar de cédula 160, y cumplir con las especificaciones 4.1.2 (excepto lo establecido respecto a la cédula), y 4.1.3.




4.1.5.


En los casos en que se requieran arreglos especiales, se discutirá y aprobará su conveniencia por el grupo técnico del sector, sometiendo la resolución a la aprobación de las autoridades del centro de trabajo, en caso de que no se llegue a un acuerdo. Estos arreglos especiales deberán quedar registrados y se vigilará su comportamiento como cualquier otra instalación básica.

4.1.6.

No se debe substituir el arreglo cople–niple por la "barra perforada" o "niple para soldar".

4.1.7.

Los niples de cuerda corrida quedan prohibidos en cualquier arreglo en líneas o equipo de proceso.

4.1.8.

La válvula del arreglo básico será de compuerta, con cuerpo forjado, de especificación correspondiente a la de la línea o equipo donde se va a instalar. El empaque y sus interiores serán del material más adecuado para el manejo seguro del fluido, tomando en consideración su presión, temperatura y agresividad; en ningún caso deberán usarse válvulas con cuerpo fundido.

4.1.9.

Los tapones que se instalen en coples, bridas de orificio, etc., deberán ser forjados, de cabeza redonda o hexagonal, sólidos y de material similar a la línea o equipo en donde se instalen. Por lo tanto, queda prohibido el uso de tapones fundidos, huecos o de cabeza cuadrada.

4.1.10. En adición al sistema cople–niple–válvula también se admiten los arreglos siguientes:



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A. Arreglo Cople–Termopozo.- No se admitirá ninguna pieza intermedia. El material utilizado en el termopozo como regla general, deberá ser acero inoxidable, excepto en circuitos que manejen HF o HCL, donde deberá utilizarse monel o bien, en circuitos y equipos que manejen fluidos erosivos donde se requiere "cold roll" Anexo 3. B. Arreglo Brida de Orificio–Niple–Válvula.- No se admite ninguna pieza intermedia. En este caso se podrán utilizar niples y válvulas de 1/2" Ø nominal. Su material deberá estar de acuerdo al servicio que preste. Anexo 4. C. Arreglo Brida de Orificio–Tapón.- No se admite ninguna pieza intermedia. El material estará de acuerdo al servicio que preste, y también se podrán utilizar tapones de ½ Ø nominal. Anexo 5. D. Arreglo Cople–Tapón.- No se admite ninguna pieza intermedia. El material será de acuerdo al servicio que preste. Anexo 6.



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E. Arreglo Brida de Orificio–Codo de Cola–Niple–Válvula.No se admite ninguna pieza intermedia. El codo hará las veces de cople, debiendo colocarse soldadura de sello entre el codo y el orificio. El material estará de acuerdo al servicio que preste. Para orificio de 1/2" Ø nominal. se recomiendan codos de cola que amplíen a 3/4" Ø en su extremo hembra. Anexo 7. F. En los casos anteriores la especificación del material deberá ser aprobada por el Grupo Técnico del Sector, y las características de las diferentes piezas serán seleccionadas por similitud de acuerdo a lo establecido en el punto 4.1 para el arreglo cople–niple–válvula.

4.1.11. Para materiales especiales diferentes a los aceros al carbón o baja aleación se deberá realizar un estudio especial.

4.2.

Niplería colocada a continuación de la instalación básica 4.2.1.

Después de la primera válvula de bloqueo, se podrá utilizar niplería de cédula 80, excepto en circuitos críticos en donde se usarán niples cédula 160 en los arreglos con válvula abierta en proceso normal.

4.2.2.

Después de la primera válvula de bloqueo, se podrá colocar reducciones de 1/2" Ø, siempre y cuando no sean del tipo "bushing" quedando el uso de estas últimas prohibido para líneas y equipo de proceso.



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4.2.3.


Los niples de cuerda corrida quedan prohibidos en cualquier arreglo en líneas o equipo de proceso.

4.2.4.

El uso de tuerca unión, debe ser limitado al mínimo posible, por ser estos aditamentos de difícil inspección y de altas probabilidades de fugas.

4.2.5.

Estas instalaciones deben constar del menor número posible de piezas, con el objeto de reducir los puntos de posible falla.

4.2.6.

Para efectos de esta norma, se clasifican las líneas auxiliares instaladas después de la válvula de bloqueo de la instalación básica en: líneas que operan en forma continua (descritas a continuación en A, B y C), y líneas que operan eventualmente (descritas en E). A. Todas las conexiones y niplería para manómetros en los circuitos críticos serán de igual material en rango y especificaciones al usado para la instalación básica, y de acuerdo con el anexo No. 8 de esta norma. B. Todas las conexiones y niplería para instrumentos serán de material igual en rango y especificación al usado para el arreglo básico, pudiéndose utilizar tubería cédula 80 después de las instalaciones básicas. El arreglo no deberá tener excesivos brazos de palanca, su trayectoria no deberá presentar obstáculos al tránsito de personas o equipo, y además estará debidamente soportado y sujeto para evitar vibraciones.



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C. Las líneas de inyección de productos auxiliares al proceso, deben ser objeto de un estudio especial, pero necesitan tener una válvula de no retorno (check) después del primer bloqueo del arreglo básico junto a la línea o equipo de proceso. Para tal estudio se consideran, tanto las características y condiciones de operación del fluido que se inyecta, como las de fluido principal, así como el Sistema de mezclas más adecuado que evite la afectación de cualquiera de los sistemas, todo esto, con el objeto de que se cumpla con el espíritu de esta norma, que es el de eliminar en lo posible las fallas de niplería durante la operación del equipo.

D. Las líneas de proceso cuyos diámetros son de 2" Ø y menores, deberán conectarse a las líneas de mayor diámetro o equipos de proceso, mediante un cople, niple y válvula de bloqueo de acuerdo a los puntos 4.1.1, 4.1.2 y 4.1.8. El resto de la línea deberá construirse de acuerdo al punto 4.2.



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E. La niplería de las líneas instaladas después del arreglo básico, que operan eventualmente, será de la misma especificación de material que la de dicho arreglo, y diseñada para la presión de operación del equipo o línea donde se instale. La instalación se hará en tal forma que no presente excesivos brazos de palanca, que su trayectoria no presente obstáculos al tránsito de personas o equipos y que esté debidamente soportada y sujeta para evitar vibraciones.

5.

Inspección 5.1.

Inspección del arreglo básico 5.1.1.

La revisión de los arreglos básicos se hará de acuerdo con lo que señala el Procedimiento de Revisión de Niplería de Plantas en Operación. (GPEI-IT-0201).

5.1.2.

El control de desgaste de la niplería de los arreglos básicos, se llevará a cabo conforme al procedimiento GEPI-IT-4200.

5.1.3.

La revisión de la niplería de plantas en construcción, se realizará conforme al procedimiento GPEI-IT-0200.

5.2.

Espesor de retiro 5.2.1.

La niplería y conexiones roscadas básicas, se retirarán cuando su cuerda no pase la prueba con los patrones API indicados con el procedimiento GPEI-IT-0200.




5.2.2.


La niplería soldada o roscada se retirará también si su espesor medido, con calibrador mecánico o ultrasónico o estimado por radiografía es igual o inferior al límite de retiro de acuerdo con la norma Pemex A-VIII-4. Ultima revisión.

5.2.3.

En la determinación del espesor de retiro de las secciones roscadas, se deberá restar la altura o profundidad de la cuerda.

5.3.

Estadística 5.3.1.

Para fines de estimar la vida útil en piezas de niplería básica, se calibrarán éstas (las que sean susceptibles de calibrarse, tales como coples y niples), y se calculará su vida útil en función de su velocidad de desgaste.

5.3.2.

A todas las piezas de niplería en circuitos, cuya especificación sea diferente de acero al carbón, deberá comprobarse su composición química.

5.3.3.

Cuando por el fluido que maneja y el material de construcción de la niplería, se prevé la posibilidad de que se presente corrosión intergranular, transgranular, fragilización, fatiga o posibles fracturas por falla metalúrgica y, por lo tanto, el espesor no sea determinante para evitar la falla, la inspección de la niplería, preferentemente el arreglo básico, se podrá efectuar por muestreo, por medio de estudios metalográficos y por radiografías.




6.


OPERATORIOS 6.1.

Los arreglos auxiliares de uso operacional eventual(4.2.6.E.), pondrán contar con una válvula de bloqueo además de la del arreglo básico, pero su operación se hará con la válvula del arreglo básico, o sea, que la válvula del arreglo básico debe cerrarse una vez terminada la operación de la línea auxiliar.

6.2.

Los arreglos básicos de uso eventual (purgas o venteos operacionales en arranque o paro de planta), y que no cuenten con la línea auxiliar, es necesario que tenga un tapón a la salida de la válvula del arreglo básico.

6.3. A las purgas, venteos y conexiones Para limpieza, o pruebas que se usen únicamente cuando el equipo o línea estén fuera de operación, deberá colocárseles en lugar del niple y la válvula, un tapón sólido, forjado (4.1.9) directamente al cople.

6.4.

Cuando las tomas de presión requieran amortiguadores, éstos se harán de acuerdo con lo especificado para líneas auxiliares de operación continua (4.2.6 A, B y C).



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PETROLEOS MEXICANOS SUBDIRECCION DE TRANSFORMACION INDUSTRIAL GERENCIA DE PROTECCION ECOLOGICA E INDUSTRIAL DIMENSIONES BASICAS DE ROSCA DE TUBERIAS STANDAR ANEXO 1

TABLA DE DIMENSIONES D4

L1

L4

DIAMETRO

DIAMETRO

NOMINAL

MAYOR

1/8

0.405

27

4

7

1 0 1/2

0.540

18

4

7

1 0 1/2

3/8

0.675

18

4

7

11

1/2

0.840

14

4 1/2

7 1/2

11

3/4

1.050

14

5

7 1/2

11

1

1.315

11 1/2

4 1/2

8

11

1 1/4

1.660

11 1/2

5

8

1 1 1/2

1 1/2

1.900

11 1/2

5

8

1 1 1/2

2

2.375

11 1/2

5

9

1/4

No. DE HILOS POR PULGADA

L2

No. de HILOS de No. DE HILOS APRIETE a EFECTIVOS MANO

No. DE HILOS TOTALES

12 R. QUIROZ

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PETROLEOS MEXICANOS SUBDIRECCION DE TRANSFORMACION INDUSTRIAL GERENCIA DE PROTECCION ECOLOGICA E INDUSTRIAL

A R R E G L O C O P L E – N I P L E – V A L V U L A

ANEXO 2





A R R E G L O C O P L E – T E R M O P O Z O

ANEXO 3





A R R E G L O O R I F I C I O – N I P L E – V A L V U L A

ANEXO 4





A R R E G L O O R I F I C I O – T A P O N

ANEXO 5






A R R E G L O C O P L E – T A P O N

ANEXO 6





ANEXO 7





INSTALACION TIPICA PARA TOMA DE PRESION

ANEXO 8




PETROLEOS MEXICANOS SUBDIRECCION DE TRANSFORMACION INDUSTRIAL GERENCIA DE PROTECCION ECOLOGICA E INDUSTRIAL ANEXO 9

NIPOLETS

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