NORMAS “TEMA” Qué es el TEMA? Son las normas mecánicas que nos rigen la construcción de los Cambiadores de Calor del tipo Tubular. El significado de sus siglas es el siguiente: T = Tubular E = Exchanger M = Manufacturers A = Association Asociación de Constructores de Cambiadores de Calor del tipo Tubular. Estas normas rigen a los Cambiadores de Calor del tipo “Haz – Envolvente”, y los clasifica en tres clases, estas son: 1. Clase R 2. Clase C 3. Clase B Las características de fabricación para cada una de las clases se encuentran dentro de las Secciones 5, 6 y 7 respectivamente. La definición de los Cambiadores clase R se da en la Sección 5, párrafo R-1.11: R.1 ALCANCE Y REQUERIMIENTOS GENERALES R.1.1. ALCANCE DE LA NORMA: R.1.1.1.
DEFINICIÓN DEL TEMA DE LOS INTERCAMBIADORES CLASE “R” Las normas mecánicas del TEMA para los cambiadores de calor clase “R” especifican el diseño, fabricación y materiales de los cuerpos y tubos de los intercambiadores de calor no expuestos a fuego directo, para los requerimientos, generalmente severos del petróleo y las aplicaciones relacionados con su proceso. Los equipos que se fabrican de acuerdo con esta norma son diseñados para seguridad y durabilidad bajo las condiciones rigurosas de servicio y mantenimiento de tales aplicaciones.
La definición de los Cambiadores clase C se da en la Sección 6, párrafo C-1.11: C.1 ALCANCE Y REQUERIMIENTOS GENERALES C.1.1. ALCANCE DE LA NORMA: C.1.1.1.
DEFINICIÓN DEL TEMA DE LOS INTERCAMBIADORES CLASE “C” Las normas mecánicas del TEMA para los cambiadores de calor clase “C” especifican el diseño, fabricación y materiales de los cuerpos y tubos de los intercambiadores de calor no expuestos a fuego directo, para los requerimientos, generalmente moderados de aplicaciones de procesos comerciales. Los equipos fabricados de acuerdo con esta norma están diseñados para una máxima economía y sobre todo compactos con los requerimientos de seguridad y servicio para tales aplicaciones.
La definición de los Cambiadores clase B se da en la Sección 6, párrafo B-1.11: B.1 ALCANCE Y REQUERIMIENTOS GENERALES B.1.1. ALCANCE DE LA NORMA: B.1.1.1.
DEFINICIÓN DEL TEMA DE LOS INTERCAMBIADORES CLASE “B” Las normas mecánicas del TEMA para los cambiadores de calor clase “B” especifican el diseño, fabricación y materiales de los cuerpos y tubos de los intercambiadores de calor no expuestos a fuego directo, para servicios de procesos químicos. Los equipos fabricados de acuerdo con esta norma están diseñados para una máxima economía y sobre todo compactos con los requerimientos de seguridad y servicio para tales aplicaciones.
Como podemos ver nos vamos a apegar a los requerimientos de la Sección 5, por ser la que trata a los equipos fabricados para procesos en donde interviene el Petróleo. En ésta Sección podemos ver lo que se enuncia en sus puntos R.2.4, R.2.4.1, R.2.4.2, R.5 y R.6 R.2.4 ARREGLO PARA TUBOS
FLUJO
FLUJO
FLUJO
Triangular
Triangular Rotado
FLUJO
Los arreglos estándares para tubos son los mostrados en la figura R-2.4
Cuadrado
Cuadrado Rotado
NOTA: El flujo es normal al corte de las mamparas. R.1.2.4.1 ARREGLO CUADRADO Cuando los tubos están en arreglo cuadrado o cuadrado girado, los espacios deben ser continuos a través del haz. 1.2.4.2
ARREGLO TRIANGULAR El arreglo triangular o triangular girado no se deben de utilizar cuando por el lado de los tubos sea limpiado mecánicamente.
1.2.5 PASO ENTRE LOS TUBOS. (DISTANCIA ENTRE CENTROS). Los tubos deben ser espaciados con una distancia mínima entre centro y centro de 1.25 veces el diámetro exterior del tubo. Cuando los tubos están con arreglo cuadrado, deberá existir un espacio mínimo de 1/4” entre ellos, para efectuar la limpieza mecánica. 1.2.6
DISPOSICIÓN DE LOS TUBOS La disposición de los tubos debe ser tal que minimice el espacio alrededor del haz de tubos.
Podemos observar también que se nos indica en el párrafo R.2.4.2 que no debemos utilizar este arreglo en equipos que vayan a ser limpiados mecánicamente, por lo que podemos aplicar el factor 1.25 (que equivale a 5/4), en cualquier diámetro de flusería, sea menor, igual o mayor a 1”.
Podemos ver en el párrafo R.5 de la Norma TEMA, los requisitos mínimos de separación entre tuberías con arreglo cuadrado, es obvio suponer que en tuberías menores a 1”, al diámetro exterior se le debe de anexar 1/4” de pulgada, para poder así cumplir con el requerimiento de este párrafo, ya que en diámetros menores de 1” al multiplicarlo por 1.25 (que equivale a 5/4), nos daría un espacio entre tubería menor a 1/4”, necesario para la limpieza mecánica. CÁLCULO DEL PASO ENTRE FLUSERÍA Para calcular el paso de la flusería, esto es la distancia entre centros de tubos, se procede de la manera siguiente: 1. En arreglo triangular: Se calcula multiplicando el diámetro del tubo por 1.25 ó 5/4: Ejemplo: Si tenemos un núcleo que tiene una flusería de 3/4” de diámetro y con arreglo triangular, calcular el paso de la flusería. P = 5/4 x ∅ P = 5/4 x 3/4 = 15/16 La distancia entre la flusería sería de 15/16”, como se muestra en la siguiente figura:
15/16”
2. En arreglo cuadrado. Para tuberías menores de 1”, para calcular la distancia entre centros de tubería al diámetro del flux se le aumenta 1/4”; por ejemplo: Calcular la distancia entre centros de flusería de 3/4” de diámetro, si tenemos un arreglo cuadrado: P = ∅ + 1/4” P = 3/4 + 1/4 = 1
Por lo tanto tenemos que la distancia entre centros será de 1” y tenemos el espacio de 1/4” requerido por la norma TEMA para efectos de limpieza mecánica, como se muestra en la figura a. Para tuberías de 1” y mayores, el paso se calcula multiplicando el diámetro de la flusería por 5/4, por ejémplo: Calcular la distancia entre centros de flusería de 1” de diámetro, si tenemos un arreglo cuadrado: P = ∅ x 5/4 P= 1 x 5/4 = 5/4 = 1 1/4” Por lo tanto tenemos que la distancia entre centros será de 1 1/4”, y tenemos la distancia mínima requerida por la norma TEMA de 1/4” para efectos de la limpieza mecánica, como se muestra en la figura b.
1/4”
1/4”
1” 1 1/4” Figura a
Figura b
El espacio mínimo que debe de existir entre las tuberías para efectos de limpieza de acuerdo con la norma TEMA, es 1/4”.
