ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA Y PETRÓLEOS Ingeniería en Petróleos
Tarea de Transporte de Hidrocarburos
1. Tarea: Consultar Norma API 5L NORMAS NFPA Integrantes
Alex Cabascango Gabriel Cevallos Miguel Gordillo Jorge Irigoyen Henry Mayorga Katherine Mora Valeria Sancho Andrés Vasco
Fecha: 09 de mayo de 2016
Nota:
NORMA API 5L El American Petroleum Institute es la institución más influyente a nivel mundial en lo que respecta a normas de ingeniería para la construcción de oleoductos, siendo la especificación API 5L (Especificaciones para Tubería de Línea) la aplicable para la construcción de tuberías para transporte de petróleo, gas, así como derivados de hidrocarburos. Esta especificación contempla la tubería de línea de acero sin costura y con costura. Incluye los pesos estándar y extra pesados de tubería de línea roscada y con extremos lisos de peso estándar, regular, especial, extra-pesados y doble extra-pesados; así como el acampanado y espigado, y la tubería de línea de flujo continuo (TFL).
1. IMPORTANCIA DE LA NORMA Esta Norma es de importancia ya que nos da las especificaciones de cómo va hacer fabricada (tensión, material usado, tipos de costura, etc), de igual forma existen otras normas las cuales complementan para la fabricación y selección de la misma.
2. ÁMBITO DE APLICACIÓN La norma API 5L se aplica para tuberías submarinas, tuberías de alta presión y ductos de alta resistencia. En la tabla 1 muestra la división de los aceros aplicados en la norma. Clase (LE) Grado Típico Uso Min 217 Mpa API 5L A/B/X42/X46/X52/X56 Productos no sometidos a la presión Min 453 Mpa API 5L X60/X65 Tubería sometidas a presión media alta Min 522 Mpa API 5L X70 Tubería a alta presión Min 551 Mpa API 5L X80 Tubería a alta presión
2.1.
Proceso de Fabricación
Las tuberías fabricadas bajo esta especificación pueden ser sin costura y con costura, dependiendo de los siguientes procesos:
Seamless (Sin Costura, un tipo de tubería que no es soldada)
ERW (Electrical Resistance Welding o soldadura por resistencia eléctrica hoy día conocida como High Frequency Welding o HFW)
SAW (Submerged Arc Welding o Soldadura por Arco Sumergido).
De este tipo existe la SAWL (Con costura longitudinal) y la SAWH (Con costura Helicoidal o en Espiral).
2.2.
Análisis Químico
La composición química del acero usado para la fabricación de tubería deberá estar conforme a lo establecido en la tabla 1 para el PSL1 y la tabla 2 para el PSL2.
La composición de grados intermedios (mayores X42) deberán cumplir los requisitos químicos de grado estándar superior.
2.2.1.
Requerimientos Químicos API 5L PSL1
Grado y Clase A25, Cl l A25, Cl l A B X42 X46, X52, X56 X60, X65 X70 A25, Cl l A25, Cl l A B X42 X46, X52, X56 X60 X65 X70 2.2.2.
Carbono Máximo
Con Costura 0.6 0.6 0.9 1.2 1.3 1.4 1.4
0.21 0.21 0.22 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28
Sin Costura 0.6 0.6 0.9 1.2 1.3 1.4 1.4 1.45 1.65
0.21 0.21 0.22 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26
Fosforo Sulfuro Máximo Mínimo Máximo
0.045
0.045
0.03 0.08 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03
0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03
0.03 0.08 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03
0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03
Requerimientos Químicos API 5L PSL2
Grado y Clase
Carbono Máximo
B X42 X46, X52, X56 X60, X65, X70, X80
0.24 0.24 0.24 0.24
B X42 X46, X52, X56 X60 X65 X70 X80
0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22
2.3.
Magnesio Máximo
Magnesio Máximo Con Costura 1.2 1.3 1.4 1.4 Sin Costura 1.2 1.3 1.4 1.4 1.45 1.65 1.85
Fosforo Máximo
Sulfuro Máximo
0.025 0.025 0.025 0.025
0.015 0.015 0.015 0.015
0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025
0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015
Propiedades Mecánicas
Los requisitos mecánicos para los diferentes grados de tubería API 5L, están establecido en la siguiente tabla.
PSL
PSL 1
PSL 2
Grado de acero B X42 X46 X52 X56 X60 BR BN X42R X42N X46N X52N X56N X60N
Mín. (Mpa) 245 290 320 360 390 415
Resistencia a la Tensión Mín. (Mpa) 415 415 435 460 490 520
245-450
415-760
290-495
415-760
320-530 360-530 390-545 415-565
435-760 460-760 490-760 520-760
Límite elástico
Elongación Mín. %
Estándar API 5L
Estándar API 5L
3. CONTENIDO 3.1.
Tubería de línea
Se denomina también como tubería de conducción, la cual se usa para conducir gas, agua y crudo, se fabrica con la norma API (American Petroleum Institute) Y AWWA (American Water Works Association), igualmente se consideran las normas ASTM (American Society for Testing Materials) y ASTM A106B como tuberías de línea y de procesos. Normas Aplicables para tuberías de línea son:
3.2.
3.3.
API 5L: Especificación para tubería de línea. ASTM A53: Especificación para tubería de acero con o sin costura con recubrimiento negro o galvanizado. ASTM A106: Especificación para tubería de acero al carbono sin costura para servicios de alta temperatura. AWWA C-200: Especificación para tubería de acero, servicio para agua.
Longitud Las tuberías vienen en largos determinados o juntas. Para tuberías de línea y de procesos: (De rango simple-SRL) de aproximadamente 6 m. de largo. o (De rango doble-DRL) de aproximadamente 12 m. de largo. o Las unidades de medida usadas en las especificaciones es en pies (ft) o en metros (m.), y la unidad de medida usualmente usada en los inventarios es por junta.
Extremos de las Tuberías
Las tuberías pueden ser suministradas según el acabado de sus extremos de la siguiente forma:
Tuberías extremos roscados. Tuberías extremos a escuadra.
Tuberías extremos biselados. Salvo que se especifique lo contrario, los extremos serán biselados con un o ángulo de 30° + 5°, -0°. Los tubos sin soldadura que va a ser mecanizados interiormente (counterbore) o presentarán un ángulo de transición interna máximo de: Espesor de pared (t) Máximo ángulo de counterbore 1 < 10.6 mm 7° 10.6 < t < 41.1 mm 9.5° 14.1 < t < 16.9 mm 11° t > 16.9 mm 14°
3.4. Dimensiones Las dimensiones están definidas en función del caudal y de las pérdidas de carga.
3.5. Espesor
Definido por la presión interior de diseño de las canalizaciones y por esfuerzos admisibles. El cálculo del espesor mínimo de pared (mm), según UNE 60.309. ⁄
Donde: t: Espesor de pared (mm). P: Presión de diseño (bar). D: Diámetro exterior (mm). Le: Límite elástico (N/mm2). F: Coeficiente de emplazamiento (UNE 60305) C: Coeficiente de la soldadura (UNE 60309)
3.6.
Designaciones API Estándar (STD) y cédula (Schedule) 40 son idénticos para tamaños nominales de tuberías de hasta 10 pulgadas inclusive. Todos los tamaños superiores de tuberías con denominación estándar tienen un espesor de pared de 3/8 de pulgada. Extra- fuerte (XS) y cédula (Schedule) 80 son idénticos para tamaños nominales de hasta 8 pulgadas inclusive. Todos los tamaños mayores de tuberías con denominación extra-fuertes tienen un espesor de pared de ½ de pulgada. Doble Extra- fuerte (XXS) no tienen cédula equivalente excepto para la tubería de tamaño nominal de 12 pulgadas de cédula (Schedule) 120.
4. COMENTARIOS
API es la institución más influyente a nivel mundial en lo que respecta a normas de ingeniería para la construcción de oleoductos, siendo la especificación API 5L
(Especificaciones para Tubería de Línea) la aplicable para la construcción de tuberías para transporte de petróleo, gas, así como derivados de hidrocarburos.
Esta Norma es de importancia ya que nos da las especificaciones de cómo va hacer fabricada (tensión, material usado, tipos de costura, etc), de igual forma existen otras normas las cuales complementan para la fabricación y selección de la misma. La Norma API 5L se complementa mediante la utilización de la norma ASTM y AWWA. La selección adecuada de la tubería de transporte depende de las características de los fluidos a ser trasportados y de área donde va a ser colocada.
NORMAS NFPA (NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION)
¿QUÉ ES LA NFPA? La National Fire Protection Association, NFPA, es reconocida alrededor del mundo como la fuente autoritativa principal de conocimientos técnicos, datos, y consejos para el consumidor sobre la problemática del fuego y la protección y prevención. Con sede en Quincy, Massachusetts, EE.UU., la NFPA es una organización internacional que desarrolla normas para proteger gente, su propiedad y el medio ambiente del fuego.
HISTORIA La National Fire Protection Association, NFPA, estuvo formalmente representada por primera vez, el 6 de noviembre 1896 bajo la presidencia de CC Little, pero varios meses después y sin tener la oportunidad de proporcionar cualquier participación significativa, el presidente falleció. En la Primera Reunión Anual de la NFPA, el 18 y 19 de mayo de 1897 en Nueva York, Uberto Crosby fue nombrado nuevo presidente.
En sus inicios, la NFPA, sólo aceptaba como miembros a organizaciones de seguros contra fuego y sus representantes. Sin embargo, el impulso de la nueva norma NFPA se convirtió pronto en un imán para muchos que no eran prospectos para ser miembros activos; en 1902, este grupo era conocido como “Miembros Asociados” y ya sumaban
más de 100. En 1903 se unieron los primeros miembros extranjeros. La NFPA abrió sus puertas a grupos numerosos en 1904.
SOCIOS Actualmente, la NFPA agrupa a más de 75 mil miembros, representando 107 naciones quienes forman parte de la red global de protección contra incendios.
MISIÓN Y OBJETIVO La misión de la NFPA es reducir a nivel mundial, la gran carga de incendios y otros peligros que atentan contra la calidad de vida. Con este fin, la Asociación desarrolla códigos y normas mediante un proceso abierto basado en el consenso que ha producido algunos de los más referenciados materiales en la industria de la protección contra incendios, incluyendo el Código Eléctrico Nacional, el Código de Seguridad Humana, el Código de Prevención de Fuego, y el Código Nacional de Alarmas de Incendios.
CÓDIGOS Y NORMAS La NFPA desarrolla, publica y difunde más de 300 códigos y normas. Prácticamente cada edificio, proceso, servicio, diseño e instalación en la sociedad actual, se ve afectado por los documentos de la NFPA. Los Códigos y Normas de la NFPA son revisados periódicamente para mantenerse al día con los últimos descubrimientos tecnológicos vinculados a la protección contra incendios.
LA IMPORTANCIA DE LAS NORMAS NFPA Conocer y difundir la importancia y el valor que tienen las Normas NFPA a nivel local es una tarea tan fundamental como pendiente. Se tiene como propósito revalorizar un cuerpo normativo que muchas veces se ignora y desconoce. Las normas NFPA son documentos integrales e integrados Son integrales porque pierden su sentido si se las “extirpa” y utiliza por separado, y
son integradas porque están articuladas en un conjunto normativo más amplio basado en la experiencia y del cual dependen. Fruto de las experiencias y estadísticas mundiales acumuladas, las Normas NFPA no sólo deben conocerse y aplicarse sino que, además, deben modificarse y actualizarse
de manera permanente. Desde la NFPA, los expertos recomiendan siempre revisar las ediciones cada un período no mayor a los tres años, lo cual supone una gran ventaja para adaptar y adecuar todo el conjunto normativo a los nuevos avances de las tecnologías. Por el contrario, no renovar las Normas significa dejar de lado la experiencia de accidentes o tragedias que se fueron sucediendo a lo largo de la historia, con los muertos que ellas mismas suponen.
Las Normas NFPA por dentro Básicamente, existen dos grandes tipos de Normas NFPA: las de Exigencia y las de Instalación. Por lo general, las primeras son muy poco conocidas y subestimadas, mientras que las segundas son más conocidas y complementarias de las primeras. En su estructura interna, todas las Normas NFPA están compuestas de los siguientes elementos: • • • •
Capítulos fijos (por lo general van del 1 al 3). Capítulos propios que atañen a la Norma misma. Anexos referenciales. Anexos adicionales (que complementan la información).
Adicionalmente, algunas Normas NFPA cuentan con su propio Manual, que aporta ejemplos, nuevos comentarios y ayuda a contextualizar la lectura del documento intercalando explicaciones de los anexos.
