SUBDIRECCION DE TECNOLOGIA Y DESARROLLO PROFESIONAL UNIDAD DE NORMATIVIDAD TECNICA
ESPECIFICACION TECNICA PARA PROYECTO DE OBRAS
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
( INSTRUMENTS AND CONTROL DEVICES)
P.2.0451.01 PRIMERA EDICION SEPTIEMBRE, 2000
0
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL Primera Edición
P.2.0451.01:2000 UNT
PREFACIO Pemex Exploración y Producción (PEP) en cumplimiento de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización emitida por la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial, publicada en el Diario Oficial de la Federación de fecha 20 de mayo de 1997 y acorde con el Programa Nacional de Modernización de la Administración Pública Federal 1995 - 2000, así como con la facultad que le confiere la Ley de Adquisiciones y Obras Públicas y las Reglas Generales para la Contratación y Ejecución de Obras Públicas, para que expida sus normas y especificaciones técnicas, emite la presente especificación para su utilización en la definición,selección e instalación de instrumentos y dispositivos de control. Esta especificación se elabora tomando como base la segunda edición de la norma 2.451.01, emitida en 1991 por Petróleos Mexicanos, de la que se llevó a cabo su revisión, adecuación y actualización, a fin de adaptarla a los requerimientos de Pemex Exploración y Producción.
En la elaboración de estos lineamientos participaron: Subdirección de Región Norte Subdirección de Región Sur Subdirección de Región Marina Noreste Subdirección de Región Marina Suroeste Dirección Ejecutiva del Proyecto Cantarell Subdirección de Perforación y Mantenimiento de Pozos Coordinación Ejecutiva de Estrategias de Exploración Auditoría de Seguridad Industrial y Protección Ambiental Subdirección de Planeación Subdirección de Administración y Finanzas Subdirección de Tecnología y Desarrollo Profesional Unidad de Normatividad Técnica
1/20
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL Primera Edición
P.2.0451.01:2000 UNT
INDICE DE CONTENIDO
Página
0. 1. 2.
Introducción……………….………………………….………… Objetivo…………………………….……………….………..…. Alcance……………………………………………………….….
3 3 3
3.
Actualización………………………………………..……..….... Campo de aplicación………………………………..….………
3
4. 5.
Referencias………………………………………..…………….
3 3
6. 7.
Definiciones de Términos ………………….…………………. Abreviaturas…………………………………….……………….
3 8
8.
Materiales………………………………………………………..
8
9.
Diseño……………………………………………………………
9
9.1
Lineamientos de Diseño……………………………………….
9
9.2
Instrumentación Neumática……………………………………
10
9.3
Instrumentación Electrónica…………………………………...
10
9.4
Instrumentos de Flujo…………………………………………..
11
9.5
Instrumentos de Nivel…………………………………………..
12
9.6
Instrumentos de Presión……………………………………….
13
9.7
Instrumentos de Temperatura…………………………………
14
9.8
Válvulas de Control……………………………………………..
15
9.9
Válvulas de Seguridad…………………………………………
15
10
Instalación……………………………………………………….
16
10.1
Instrumentación Neumática……………………………………
16
10.2
Instrumentación Electrónica…………………………………...
16
10.3
Instrumentos de Flujo…………………………………………..
16
10.4
Instrumentos de Nivel…………………………………………..
17
10.5
Instrumentos de Presión……………………………………….
18
10.6
Instrumentos de Temperatura…………………………………
18
10.7
Válvulas de Control……………………………………………..
18
10.8
Válvulas de Seguridad…………………………………………
19
11.
Bibliografía…………………..…………………………………...
19
12.
Concordancia con normas internacionales..………………....
19
2/20
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
Primera Edición
0.
P.2.0451.01:2000 UNT
Introducción.
3.
Dentro de las principales actividades que se llevan a cabo en Pemex Exploración y Producción (PEP), se encuentran el diseño, construcción, operación y mantenimiento de las instalaciones para extracción, recolección procesamiento primario, almacenamiento, medición y transporte de hidrocarburos, así como la adquisición de materiales y equipos requeridos para cumplir con eficiencia y eficacia los objetivos de la Empresa.en vista de esto, es necesaria la participación de las diversas disciplinas de la ingeniería, lo que involucra diferencia de criterios. Con el objeto de unificar criterios, aprovechar las experiencias dispersas, y conjuntar resultados de las investigaciones nacionales e internacionales, Pemex Exploración y Producción emite a través del Area de Normatividad Técnica, esta especificación, que establece los requerimientos mínimos para la definición, selección e instalación de instrumentos y dispositivos de control, que se utilizan en las obras de infraestructura de este organismo.
1.
Actualización.
A las personas e instituciones que hagan uso de este documento normativo técnico, se solicita comuniquen por escrito las observaciones que estimen pertinentes, dirigiendo su correspondencia a : Pemex Exploración y Producción. Unidad de Normatividad Técnica. Dirección: Bahía de Ballenas # 5, 9° piso. Col. Verónica Anzures, México, D.F. C.P. 11300. Teléfono directo: 55-45-20-35 Conmutador 57-22-25-00, ext. 3-80-80. Fax: 3-26-54 E-mail:
[email protected]
4.
Campo de Aplicación.
Este documento aplica en todas las áreas de Pemex Exploración y Producción y firmas de ingeniería para el diseño de instrumentos y dispositivos de control.
Objetivo.
Esta especificación tiene como objetivo ayudar al personal de Pemex Exploración y Producción para diseñar e instalar instrumentos y dispositivos de control.
5.
Referencias.
No aplica. 2.
Alcance. 6.
Esta especificación cubre los requisitos generales de Diseño e Instalación de Instrumentos en Sistemas de Control automático de Plantas de proceso y Almacenamiento de Hidrocarburos de Pemex Exploración y Producción.
3/20
6.1
Definiciones.
Instrumento.
Cualquier aparato o dispositivo cuyo objetivo es la medición, detección, transmisión, registro, indicación, procesamiento y/o control de variables y/o señales.
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
Primera Edición
6.2
P.2.0451.01:2000 UNT
Elemento Primario.
tablero puede estar formado por una o más secciones, cubículos, mesas o bastidores.
Elemento de un circuito de control o de un instrumento que detecta primeramente el valor de una variable en un proceso. El elemento primario puede estar separado o formar parte de un circuito de control. El elemento primario también es conocido como detector o sensor. 6.3
Elemento Secundario de Medición.
Todo aquel componente de un instrumento o de un circuito de instrumentación que detecta o infiere la magnitud escalar inducida por un elemento primario de medición, cuando éste no puede transmitirla directamente. 6.4
6.9
Dispositivo que conecta, desconecta o transfiere uno o más circuitos y que no está diseñado como controlador, relevador o válvula de control. (Ver típicos de interruptores de flujo, interruptores de nivel, interruptores de presión e interruptores de temperatura). 6.10
Es la práctica de transmitir y recibir la medición de las variables para obtener lecturas y controlar sistemas o procesos. 6.11
Atrás del tablero.
Término aplicado a un instrumento localizado en la parte trasera del tablero del cuarto de control; no es accesible al operador en la operación normal del tablero. 6.6
Montado en Tablero.
Es el término aplicado a un instrumento instalado en tablero de manera que sea accesible a los operadores durante la operación normal de la instalación. 6.7
Punto de Prueba.
Punto de conexión a un proceso en el que se instala temporalmente o intermitentemente un instrumento o punto que se deja para instalación a futuro de un instrumento o sistema de control. 6.12
Transmisor.
Elemento que detecta una variable de proceso a través de un elemento primario y tiene una salida cuyo valor varía sólo como una función predeterminada de la variable de proceso. El elemento primario puede ser o no parte integral del transmisor. 6.13
Consumo de Aire.
El flujo máximo de aire consumido por un instrumento dentro de su rango de operación.
Circuito de identificación.
Círculo utilizado para simbolizar o indicar el número de identificación de un instrumento en un diagrama, plano, dibujo, etc.; su diámetro debe ser 0.5 pulg. (13mm). 6.8
Telemetría.
Alarma.
Dispositivo que señala la existencia de una condición anormal del proceso por medio de un cambio visible, audible o ambos, con el propósito de llamar la atención. 6.5
Interruptor.
6.14
Analizador.
Instrumento que mide la composición de uno o más componentes en una corriente de proceso.
Tablero. 6.15
Es una estructura metálica diseñada para contener un grupo de instrumentos que controlen un sistema de proceso, que registren e indiquen sus funciones fundamentales. El
4/20
Capacitancia Eléctrica.
Se define como la propiedad de ser capaz de almacenar una carga de energía. Su tamaño está determinado por la carga que puede ser
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
Primera Edición
P.2.0451.01:2000 UNT
almacenada para una diferencia de potencial dada. 6.16
Conductancia Eléctrica.
Habilidad de un elemento para conducir electricidad, medida en base a la razón de corriente y fuerza electromotriz (voltaje) aplicados. 6.18
Impedancia.
La oposición total aparente al flujo de la corriente alterna. Su cuadrado es igual a la suma de los cuadrados de la resistencia y reactancia de un circuito; está expresada en ohms. 6.20
6.24
Circuito de Control.
Combinación de dos o más instrumentos interconectados arreglados para medir o controlar una variable de proceso. 6.25
Frecuencia Natural.
La frecuencia a la que un sensor bajo condiciones de carga estará en resonancia con alguna fuente externa de frecuencia.
Banda Muerta.
Rango a través del cual una señal de entrada puede ser variada sin obtener respuesta. Banda muerta es usualmente expresada en por ciento de amplitud (span). 6.19
Interferencia por Campo Magnético.
Una forma de interferencia inducida en los circuitos de un mecanismo debido a la presencia de un campo magnético.
Capacitancia reactiva.
Se define como la parte de Capacitancia debida a un circuito de corriente alterna. 6.17
6.23
Inductancia.
6.26
Rango.
Región entre límites dentro de los cuales una cantidad es medida, recibida o transmitida; generalmente es expresada por un valor alto y uno bajo. 6.27
Reactancia.
Oposición de la inductancia y capacitancia al flujo de corriente alterna; se mide en ohms. 6.28
Reluctancia.
Propiedad de un circuito eléctrico por medio de cual la variación de corriente en un circuito produce una variación del campo magnético, que induce una fuerza electromotriz en el mismo circuito o en un circuito cercano. Es expresada en Henrys.
La oposición ofrecida por un elemento magnético al flujo magnético. Es expresada como la razón de la diferencia de potencial magnético al flujo correspondiente.
6.21
El cambio más pequeño en la variable de proceso que produce un detectable de señal expresada en por ciento de escala.
Interferencia.
Cualquier voltaje dañino o corriente proveniente de una fuente externa y que aparece en los circuitos de un mecanismo. 6.22 Interferencia Electrostático.
por
Campo
Una forma de interferencia inducida en los circuitos de un mecanismo debido a la presencia de un campo electrostático.
5/20
6.29
6.30
Resolución.
Respuesta.
El comportamiento de la salida de un mecanismo como una función de la entrada con respecto al tiempo. 6.31
Tiempo de Respuesta.
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
Primera Edición
P.2.0451.01:2000 UNT
La longitud de tiempo requerida por la señal de medición de un detector, para ser elevada a un porcentaje especificado de su valor final, como resultado de un cambio en la variable de proceso. 6.32
6.38
Es el dispositivo que cambia directamente el valor de la variable manipulada en un circuito de control. La válvula de Control es el elemento final típico.
Transductor. 6.39
Término general para un mecanismo que recibe información en la forma de energía y modifica la información o su forma y envía una señal resultante de salida de otro tipo.
Controlador Manual.
Es una estación de mando manual en la que su señal de salida no depende de la variable de proceso conocida y solamente puede variarse por ajuste manual. 6.36
Estación de Control.
Estación de mando manual en la que también se lleva a cabo la transferencia entre el modo de control automático y el modo de control manual; todo esto en un circuito de control. También es conocida como estación automanual o auto-selectora. 6.37
Secuencia de letras, números o ambos, usados para distinguir un instrumento o un circuito de control. 6.41
Local.
Es un término usado para definir que un instrumento no se encuentre montado en el tablero o en el cuarto de control.
Controlador Automático.
Mecanismo que varía su señal de salida de manera automática en respuesta a una señal de entrada directa o indirecta procedente de una variable de proceso conocida. 6.35
Identificaci ón.
Controlador.
Dispositivo que envía una señal de salida la cual puede ser variada para mantener una variable controlada en un valor especifico, o dentro de ciertos límites específicos, o para alterar la variable de una manera específica. 6.34
Función.
Se define como el propósito o acción llevada a cabo por un dispositivo. 6.40
6.33
Elemento Final de Control.
Válvula de Control.
Dispositivo que realiza la función de variar el caudal del fluido de control el cual modifica a su vez el valor de la variable medida. Se comporta como un orificio de área continuamente variable.
6/20
6.42
Tablero Local.
Tablero secundario comúnmente localizado en la proximidad de subsistemas o a subáreas de una planta. 6.43
Medición.
Determinación de la existencia y magnitud de una variable. En los instrumentos de medición se incluyen todos los dispositivos utilizados directa o indirectamente con este propósito. 6.44
Lámpara Piloto.
Lámpara que indica cuáles condiciones normales prevalecen en un sistema o equipo. Esta no es una lámpara indicadora de una condición de alarma. A la lámpara piloto también se le conoce como lámpara indicadora. 6.45
Proceso.
Sucesión de etapas físicas o químicas, con el objeto de obtener una transformación deseada.
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
Primera Edición
6.46
P.2.0451.01:2000 UNT
Variable.
6.53
Tiempo Muerto.
Cualquier fenómeno que no se encuentra en estado estable, pero que involucra condiciones continuamente cambiantes.
Tiempo entre el inicio de un cambio de señal de entrada y el inicio de la respuesta resultante.
6.47
6.54
Relevador.
Dispositivo que recibe información en forma de una o más señales de instrumento, modifican la información o su forma, o ambas si se requiere y envía una o más señales resultantes de salida. No está diseñado para actuar como controlador o interruptor. El término relevador está también aplicado específicamente a un interruptor eléctrico actuando remotamente por una señal eléctrica.
Válvula de Alivio.
Es un mecanismo de alivio de presión activado por la presión estática corriente arriba de la válvula; abre en proporción al incremento de presión sobre la presión de apertura. La válvula de alivio se usa fundamentalmente para servicio líquido. 6.55
Presión de Ajuste (calibración). 2
6.48
Relevador de Computación.
Relevador que realiza uno o más cálculos o funciones lógicas o ambos y envía una o más señales resultantes de salida. 6.49
Rastreador (scan).
Sirve para rastrear intermitentemente cada una de las señales de entrada. Un mecanismo de rastreo puede realizar funciones adicionales tales como registro y alarma. 6.50
6.56 Presión Trabajo.
Sensibilidad.
La relación de cambio de señal de entrada con respecto al cambio de señal de salida, cuando el estado estable se ha alcanzado. Se expresa como una relación numérica con las unidades de medición de las dos cantidades establecidas .
2
Permisible
de
2
Presión de Diseño.
Punto de Ajuste.
Magnitud predeterminada de una variable de proceso, la cual trata de mantener el controlador de proceso. 6.52
Máxima
Medida en kg/cm o en lb/pulg manométricas (psi) manométricos; es la presión máxima permisible manométrica en la parte superior de un recipiente cuando éste opera a una temperatura determinada. 6.57
6.51
2
Medida en kg/cm manométricos o en lb/pulg manométricas (psig); es la presión de entrada a la cual se ajusta la válvula de alivio para que abra en condiciones de servicio. En una válvula de seguridad o en una de seguridadalivio en servicio de gas o vapor, la presión de ajuste es la presión a la entrada a la cual abre. En una válvula de alivio o en una de seguridad-alivio en servicio líquido, la presión de ajuste es la presión a la entrada a la cual la válvula comienza a descargar en condiciones de servicio.
Señal.
Información acerca de una variable que puede ser trasmitida.
7/20
Es la presión usada en el diseño de un recipiente para determinar el espesor mínimo permitido u otras características físicas de las diferentes partes del recipiente. Esta presión está basada en cálculos para cada elemento en un recipiente usando espesores, tolerancias por corrosión y espesores requeridos por cargas distintas a la presión. Es la base para la presión de ajuste
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
Primera Edición
P.2.0451.01:2000 UNT
de mecanismos de alivio que protegen un recipiente. La presión de diseño puede ser usada en lugar de la presión máxima permisible de trabajo en los casos que no se hagan cálculos para determinar el valor de presión de diseño.
tubería de 6.3 mm ( ¼ pulg ) de diámetro nominal. La selección del material estará sujeta a:
6.58 Válvulas de Seguridad Convencionales.
2) Trayectoria a seguir considerando el espacio real disponible para llevar el tubo a los haces de tubo (ver tabla I).
En este tipo de válvulas la fuerza debida a la contrapresión debe sustraerse a la fuerza aplicada contra el disco por el resorte. Esta variación en la presión aplicada contra el disco, puede originar amplia variación en la presión de ajuste. Este tipo de válvula se emplea cundo se descarga a la atmósfera por un tubo relativamente corto. 6.59 Válvulas Balanceadas.
de
Seguridad
Se caracterizan porque tienen fuelle y desfogan a la atmósfera anulando casi completamente la contrapresión; por lo tanto la presión de ajuste es controlada por la compresión del resorte.
7.
Abreviaturas.
BWG
Birminghan Wire Gauge (Calibre)
PVC
Cloruro de Polivinilo
8.
Materiales.
1) Tipo de atmósfera por donde pasará el tubo (corrosiva, no corrosiva, húmeda, salina).
8.3 La acometida (entrada y salida) de señales neumáticas al cuarto de control se hará con tubos de cobre de especificación ASTM-B-68 ó 75, de 6.3 mm (0.25 pulg) de diámetro nominal y espesor de pared de 0.76 mm (0.03 pulg). Los tubos se deben agrupar en charolas portadoras o en haces compactos (multitubos) ; estos últimos tendrán un forro exterior de PVC. 8.4 Las placas de orificio serán ordinariamente de tipo concéntrico y perfil biselado en la cara que da hacia aguas abajo. El material de la placa debe ser de acero inoxidable tipo 304, a menos que las propiedades específicas del fluido o las condiciones del proceso requieran otro tipo de material. 8.5 Con excepción de los tubos de torsión los cuales son de inconel, todas las partes móviles de los instrumentos de nivel con desplazador deben ser de acero inoxidable, como mínimo. 8.6 El material de las cabezas, cámaras y boquillas de los instrumentos de nivel con desplazador debe estar de acuerdo a la especificación de la tubería adyacente o al equipo en el que se hace la instalación.
8.1 En atmósferas corrosivas todos los conductores de señal neumática o eléctrica deberán seleccionarse con el material apropiado así como el recubrimiento adecuado para este ambiente. 8.2 Para la conducción de señales neumáticas de entrada-salida entre los instrumentos y el cuarto de control, se usará
8/20
8.7 El material de las partes de los 8transmisores de presión en contacto directo con el fluido de proceso deben ser ordinariamente de acero inoxidable tipo 304. 8.8 Los elementos primarios para medición de temperatura deben protegerse con termopozos de acero inoxidable tipo 304. El material anterior debe considerarse como mínimo, ya que además debe cumplir con la
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
Primera Edición
P.2.0451.01:2000 UNT
especificación de tubería, equipo o recipiente, en caso de que ésta indique la utilización de otro material. 8.9 En términos generales se utilizan termopares de cobre-constantán, para temperaturas inferiores a 0°C; termopares de hierro-constantán, para temperaturas comprendidas entre 0° C y 600° C y termopares de cromel-alumel para temperaturas no mayores de 1200° C. Para servicios en donde se requieran termopares múltiples o de gran longitud, tales como la medición de temperaturas de lechos catalíticos en reactores, o la medición de temperatura de pared en hornos o en calentadores a fuego directo, se prefieren los termpopares empacados con aislamiento de óxido de magnesio y cubierta metálica de acero inoxidable. 8.10 En términos generales los termopares deben estar hechos de alambre sólido calibre No. 14 BWG con excepción de los de platino , platino-rodio y los de otras aleaciones especiales que pueden ser de menor calibre . Los alambres de extensión son ordinariamente de calibre No. 20 BWG. 8.11 Los materiales, características y tipo de bridas de las válvulas de control, así como su clasificación por presión, deben estar de acuerdo a las especificaciones de la tubería o recipiente en donde se hace la instalación. 8.12 Los tapones y asientos de las válvulas de control deben ser normalmente de acero inoxidable. Cuando la caída de presión a 2 través de la válvula exceda a 7 kg/cm , se deben utilizar tapones y asientos con recubrimiento de estelita. 8.13 El material del cuerpo de las celdas transmisoras de presión diferencial debe estar de acuerdo a la clasificación del área donde se instalará. Se deben considerar las características específicas del fluido a manejar. Como especificación mínima se debe utilizar cuerpos de acero al carbón y partes internas de acero inoxidable.
9/20
9.
Diseño.
9.1
Lineamientos de Diseño.
9.1.1 Todos los instrumentos y dispositivos de protección pertenecientes a un proyecto deben quedar mostrados en los diagramas mecánicos de flujo; además éstos deben quedar accesibles desde el piso, plataformas o escaleras fijas. Los instrumentos que requieran calibración o ajustes periódicos deben quedar instalados de tal forma que se permita el fácil acceso y conservar el centro visual. 9.1.2 La numeración de los instrumentos se deben hacer de preferencia siguiendo la secuencia lógica del proceso En los circuitos de instrumentación con varios componentes, los instrumentos secundarios conservarán la letra que indica la variable de medición y el número de identificación del instrumento principal del circuito, ver la especificación P.2.0451.03. 9.1.3 La regulación y medición de todas las variables que afectan directamente la estabilidad o la eficiencia del proceso, deben ser centralizadas en el tablero principal del control. Esto se llevará a cabo utilizando indicadores, interruptores, controladores, etc., montados en el tablero de control. De preferencia, se especificarán medidores y controladores locales para todos los casos en que la variable controlada no afecte directamente al proceso, y en los que no se requiera un ajuste periódico del punto de referencia.
Sólo se aceptan instrumentos auto-regulados para servicios auxiliares del proceso o de la misma instrumentación. 9.1.4 En cada proyecto se deben unificar criterios para determinar el grado de automatización y para establecer los límites de medición y operación de los instrumentos. Esto se define por las condiciones de operación, importancia de la variable, grado de dificultad
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
Primera Edición
P.2.0451.01:2000 UNT
de su manejo, siendo esto consecuencia del tipo de proyecto. 9.1.5 En la selección de los sistemas de control automático de un proceso, se deben tener en cuenta todos los factores involucrados, tales como estabilidad, tiempo de respuesta, frecuencia de cambios, etc. 9.1.6 En los criterios de control se debe emplear el menor número posible de componentes, con el fin de disminuir la posibilidad de fallas al mínimo. 9.1.7 La adquisición de instrumentos se hace agrupando todos los de un mismo tipo: placas de orificio, receptores, válvulas de control, etc. Se deben tener en cuenta todos los accesorios y componentes que puedan ser suministrados con cada grupo, con lo cual se facilita la integración de todos los circuitos de control por ejemplo: reguladores, relevadores, válvulas de solenoide, termopozos, etc. 9.1.8 Todos los instrumentos deben suministrarse con lectura directa en unidades del sistema métrico decimal. 9.1.9 La tubería y accesorios de instrumentos en contacto directo con el proceso deben cubrir como mínimo los requisitos del material especificados para la tubería o recipiente a donde quedarán unidos. Se recomienda acero inoxidable tipo 304 con conexiones de compresión de cierre hermético; de acero inoxidable tipo 316 para la tubería e instrumentación que conduce fluido de proceso. 9.1.10 Con excepción de los instrumentos que deben ser instalados como parte integral en líneas o recipientes de proceso, todos los demás instrumentos deben instalarse con una válvula de bloqueo que permita su aislamiento para substitución o mantenimiento. 9.1.11 Los instrumentos nunca deben instalarse sobre barandales, peldaños, etc., ni deben quedar debajo de posibles escurrimientos de fluidos provenientes de equipos o estructuras superiores.
10/20
9.2
Instrumentación Neumática.
9.2.1 Todas las señales de aire provenientes de transmisores y/o controladores neumáticos deben tener 0.21 2 2 kg/cm (3 psig) y 1.5 kg/cm (15 psig), como límites respectivos inferior y superior de presión manométrica de trabajo. 9.2.2 Los elementos finales de control pueden ser accionados con presiones 2 manométricas superiores a 1.05 kg/cm (15 psig), mediante el uso de un posicionador que reciba señal neumática entre los límites especificados en el inciso anterior. 9.2.3 Los instrumentos de flujo basados en medición de presión diferencial utilizan directamente señal cuadrática a menos que estén integrados en sistemas de instrumentación complejos en donde se requiera computación de señales, en cuyo caso se utilizarán extractores de raíz cuadrada. 9.2.4 Los instrumentos de flujo con indicación o registro que utilicen señal cuadrática, deben tener escalas de 0 a 10 con extracción de raíz cuadrada, seleccionándose los límites de medición de tal manera que la lectura de flujo máximo se obtenga en el 10 de escala, mediante la utilización de un factor redondeado y procurando que el flujo normal se lea en la parte media de la escala entre el 5 y el 8. 9.2.5 En los circuitos de control neumático, en los que las variables involucradas por su importancia en el proceso requieran de una respuesta rápida y exista una distancia mayor de 80 metros entre el cuarto de control y el elemento final de control, se revisarán cuidadosamente para determinar el circuito que tenga un funcionamiento más apropiado y seguro. 9.3
Instrumentación Electrónica .
9.3.1 Todas las señales provenientes de transmisores o de controladores deben ser de corriente directa y de intensidad variable; con
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
Primera Edición
P.2.0451.01:2000 UNT
una relación de 5 a 1 entre la señal máxima y el “cero“, el cual corresponderá a una intensidad de 4 a 20 más.
una relación de diámetro de tubería a diámetro de orificio (beta) mayor o igual a 0.25 y menor o igual a 0.75 (0.25< ∆P<0.75).
9.3.2 Los elementos finales de control en instrumentación electrónica, deben tener actuador neumático y se deben suministrar con un convertidor de señal eléctrica a neumática.
9.4.5 Con excepción de los casos en que se utilicen instrumentos de señal pulsante, la transmisión de señales de flujo se hace normalmente utilizando celdas transmisoras de presión diferencial.
9.3.3 Para la transmisión de señales eléctricas se utilizan sistemas de dos conductores, que se agrupan en cables codificados a partir de cajas de distribución con tablillas terminales. 9.3.4 Los instrumentos que requieran de una regulación de tensión especial deben suministrarse con el equipo integral adecuado (fuente de poder) para efectuar dicha regulación. Cuando por necesidades del proceso se requiera suministro continuo de energía, se debe contar con un banco de tuberías para suministro de corriente al instrumento involucrado.
9.4
Instrumentos de Flujo.
9.4.1 Para medición de flujo se utilizan ordinariamente instrumentos de presión diferencial. 9.4.2 Los elementos primarios para la medición de flujo serán normalmente placas de orificio. Para flujo de fluidos con sólidos en suspensión se deben usar tubos Venturi si se evita el taponamiento de las tomas de presión. En donde se tengan limitaciones severas de caída de presión se emplearan tubos Venturi, tubos Dall o medidores de flujo magnético. 9.4.3 Las placas de orificio se deben utilizar para tuberías de 51 mm (2 pulg) y mayores. Para diámetros menores se prefieren los instrumentos con elementos primarios integrales o instrumentos de área variable. 9.4.4 Las caídas de presión a través de orificios de medición deben seleccionarse de manera tal que se obtenga mediante cálculo,
11/20
9.4.6 Las celdas transmisoras de presión diferencial deben tener su funcionamiento basado en balance de fuerzas, protección para sobrepresión equivalente a la clasificación por presión del cuerpo y se suministrarán con todos los accesorios y dispositivos requeridos para su instalación y funcionamiento (reguladores, filtros, múltiples, etc.). 9.4.7 Los medidores de flujo locales para servicios auxiliares como: vapor, agua, combustible, aire, etc., pueden ser instrumentos, con fuelles conectados directamente a las tomas de presión de un elemento de presión diferencial. 9.4.8 Los instrumentos de medición de flujo deben dar lectura directa o mediante la utilización de un factor redondeado en la siguiente forma:
FLUIDO Líquido de proceso Gas de Proceso, aire y gas combustible
UNIDADES 3
M /h
Metros cúbicos P/H
3
Metros
M /h
Cúbicos P/H Condiciones Normales 20°C y 1 2
Kg/cm . Vapor de agua y condensado.
Kg/h
Kilogramo por hora
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
Primera Edición
P.2.0451.01:2000 UNT
Líquidos de servicios auxiliares.
L /min
Inhibidores y aditivos líquidos.
L /h
Litros por minuto.
Litros por hora
Para el cálculo de elementos primarios de medición de flujo se utilizan, como norma general, valores de presión diferencial (para flujo máximo) de 125, 250 y 500 cm de agua (50, 100 y 200 pulgadas de agua, respectivamente) y debe tomarse en cuenta la disponibilidad de caída de presión permanente, el criterio de diseño de tubería y lo especificado en los párrafos 9.2 y 9.4 con referencia a la relación de diámetros y a los límites de medición. 9.5
Instrumentos de Nivel.
9.5.1 En general los transmisores y controladores locales de nivel deben ser instrumentos con desplazador instalado en cámaras exteriores de repetición de nivel. 9.5.2 Cuando los límites de medición de nivel sean mayores de 1.5 metros se preferirá el uso de celdas transmisoras de presión diferencial. 9.5.3 Para medición de niveles de líquidos viscosos o con sólidos en suspensión, se utilizan celdas transmisoras de presión diferencial unidas directamente al recipiente mediante una conexión bridada. 9.5.4 Los instrumentos de nivel de purga continua (de burbujeo), sólo deben ser aceptables para aplicaciones en donde se requiera poca exactitud y en donde el recipiente se encuentre a presión cercana a la atmosférica. Los sistemas de control de nivel deben seleccionarse para aprovechar tiempos de residencia mínimos de dos a cuatro minutos. 9.5.5 nivel
Generalmente, los controladores de deben tener únicamente banda
12/20
proporcional como forma de control. Se utiliza adicionalmente reajuste automático para controladores localizados en el tablero principal de control. Para control de nivel en recipientes horizontales en donde se requiere poca variación de nivel y para control de nivel en recipientes en los que se combine poco tiempo de residencia con variaciones rápidas de carga. Los instrumentos de nivel con indicación o registro deben suministrarse con escalas de 0 a 100 %. 9.5.6 Cuando por una condición de nivel se requiera el paro automático de compresores o equipos mayores, se utilizan interruptores por nivel con desplazamiento. 9.5.7 Para control local de nivel asociado con indicación o registro remoto se utilizan sistemas de dos pilotos, un transmisor y un controlador. Cuando el control local de nivel esté adecuado con una alarma o función eléctrica, se utilizan sistemas de dos pilotos con interruptores por presión integrados a la salida del transmisor. 9.5.8 Para mediciones exactas en tanques de almacenamiento de productos terminados, se pueden emplear sistemas con flotador y cinta de mecanismo sellado. Para tanques del tipo mencionado en donde la exactitud no es crítica, se pueden emplear sistemas de flotador con contrapeso exterior. 9.5.9
Vidrios de Nivel.
9.5.9.1 Los sistemas de medición de nivel deben completarse localmente con vidrios de nivel. 9.5.9.2 Se utilizan vidrios de nivel de reflexión cuando exista una interfase líquidogas, en que el líquido sea transparente y no deje depósitos en el vidrio. 9.5.9.3 Se utilizan vidrios de visión directa (transparentes) en servicio de generación de vapor, para líquidos no transparentes y cuando existe una interfase líquida (fase aceitosa-fase acuosa). Todos los vidrios de nivel deben
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
Primera Edición
P.2.0451.01:2000 UNT
suministrarse con iluminadores adecuados a la clasificación eléctrica del área de instalación.
diafragmas, dependiendo de la presión de operación y de la exactitud requerida.
9.5.9.4 Los vidrios de nivel tubulares sólo pueden utilizarse para servicios a presiones 2 inferiores a 4.0 kg/cm manométricos con líquidos no inflamables ni peligrosos.
9.6.2 Los transmisores de presión constan principalmente de un transmisor, son de elemento primario de medición integral y su funcionamiento debe estar basado en el principio de balance de fuerzas, con excepción de las aplicaciones en donde el receptor sea un indicador simple, en cuyo caso pueden emplearse transmisores con funcionamiento basado en el principio de balance de movimientos.
9.5.9.5 Para servicios a temperaturas inferiores a 50°C se utilizan vidrios de nivel de cámara grande, los cuales son suministrados con conexiones bridadas. 9.5.9.6 Todos los vidrios de nivel, exceptuando los que tengan conexiones bridadas, deben suministrarse con válvulas de retención integrales (de bola y anillo). 9.5.9.7 Los vidrios de nivel deben suministrarse con extensiones anticongelantes cuando la temperatura de operación sea inferior a 0° C. 9.5.9.8 Para servicios a temperaturas superiores a 230° C o en servicios con líquidos corrosivos, los vidrios de nivel deben suministrarse con cubiertas de protección de un material adecuado. 9.5.9.9 La clasificación por presión de los vidrios de nivel, debe estar de acuerdo a la presión máxima del recipiente en donde se haga la instalación. Los cuerpos y vidrios 2 deben resistir un mínimo de 70 kg/cm a una temperatura de 50° C. 9.5.9.10 Cada vidrio de nivel debe estar formado por un máximo de cuatro secciones, las cuales a su vez deben cubrir un máximo de 1.40 m de longitud visible . Cuando se requiera cubrir una longitud mayor se deben utilizar vidrios traslapados con conexiones independientes.
9.6
Instrumentos de Presión.
9.6.1 Los elementos primarios deben ser ordinariamente tubos de Bourdon, fuelles o
13/20
9.6.3 Los límites de calibración de los trasmisores de presión deben cubrir todas las presiones de operación del punto en que se hace la medición y se seleccionan en coordinación con el receptor de manera de tener lectura directa entre el 50 y el 60 % de la escala de éste. Los transmisores de presión pertenecientes a circuitos de control deben tener posibilidad de supresión parcial de escala y deben suministrarse con indicador de señal de salida. 9.6.4 Los controladores locales de presión deben de tener ordinariamente elemento primario integrado y deben ser suministrados junto con la válvula de control montados en el yugo de la misma. 9.6.5 Los modos de control para circuitos de instrumentación con medición de presión son: banda proporcional y reajuste automático (reset). Los controladores locales en servicio de alivio de presión y en otros servicios secundarios sólo necesitan banda proporcional. 9.6.6 Los instrumentos de medición de 2 presión deben dar lectura directa en kg/cm manométricos. Para presiones muy bajas y para medición de tipo se utilizan centímetros de agua, como unidad de lectura. Las presiones de vacío deben leerse en centímetros de mercurio. ( cm de Hg). 9.6.7 Los manómetros locales de presión deben ser ordinariamente manómetros con tubos de Boudon, con carátula circular de 10 a
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
Primera Edición
P.2.0451.01:2000 UNT
13 cm de diámetro con caja de aleación de aluminio. 9.6.8 Los manómetros deben tener ordinariamente conexión inferior con rosca de media pulgada de diámetro (12.7 mm) (N.P.T). Deben suministrarse con vidrio de seguridad y disco de escape. 9.6.8 Los manómetros deben suministrarse con amortiguadores de pulsación en los servicios en que se requiera (descargas de bombas y compresores reciprocantes, etc. ). Para servicios de vapor de agua y otros gases en donde se tenga condensación de vapores, los manómetros deben suministrarse con sifón integral. 9.7
Instrumentos de Temperatura .
9.7.1 Los sistemas de medición de temperatura que requieran transmisión de señal utilizan termopares o resistencias como elemento primario. 9.7.2 Los termopares y elementos de resistencia deben suministrarse con ensambles de instalación formados por termopozos, niples de extensión, tuerca unión, aisladores internos y cabezas de conexiones a prueba de intemperie. 9.7.3 Para la integración de termopares o elementos de resistencia con sistemas de instrumentación neumáticos, se utilizan convertidores de fuerza electromotriz o intensidad de corriente o presión de aire. 9.7.4 La conexión entre los termopares y los convertidores o instrumentos potenciométricos, se debe hacer utilizado cable de extensión continuo. En caso de que se tengan que realizar una unión intermedia los dos extremos del alambre de extensión deben unirse perfectamente a presión. 9.7.5 Los instrumentos indicadores y registradores que reciban señal directa de termopar, deben suministrarse con mecanismo de detección de balance nulo y amplificación electrónica.
14/20
9.7.6 La normalización de corriente de los potenciómetros debe ser completamente automática mediante la utilización de fuente de tensión constante. 9.7.7 Para la supervisión general de temperaturas de una planta de proceso se utiliza ordinariamente una consola electrónica de indicación de temperatura provista de interruptores de palanca de contacto momentáneo. Todos los interruptores deben modificarse mediante colores para indicar el tipo de termopar y la escala para hacer la lectura. 9.7.8 Los instrumentos electrónicos de temperatura que reciben señal de termopar deben tener compensación automática de junta fría. 9.7.9 Los controladores de temperatura del tablero principal de control deben tener un punto de comprobación en la consola generalice indicación de temperatura o en un registrador electrónico multipunto. 9.7.10 Para los servicios descritos en el inciso anterior se utilizan ordinariamente termopares dobles (dúplex) con un solo termopozo y conectados a circuitos independientes. 9.7.11 Los instrumentos de temperatura de sistema lleno sólo pueden usarse para servicios locales. Los instrumentos de este tipo utilizan bulbos y capilares de acero inoxidable con líquido o gas como medio de conducción. Los capilares deben tener compensación integral por temperatura ambiente. 9.7.12 Para indicación local de temperatura se utilizan ordinariamente termómetros bimetálicos con caja hermética y ajuste externo. Todos los termómetros deben suministrarse con termopozos y deben ser ordinariamente de cabeza ajustable (ángulo múltiple). 9.7.13 Los modos de control para los controladores locales de temperatura son: Banda proporcional y reajuste automático.
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
Primera Edición
P.2.0451.01:2000 UNT
Los controladores de temperatura montados en el tablero principal de control deben tener: banda proporcional, reajuste automático (reset) y acción derivativa; los instrumentos de temperatura con indicación o registro deben tener lectura directa en grados centígrados.
Cuando se tengan dos o más válvulas de control integradas al mismo circuito de instrumentación. Operación de rango dividido.
9.8
En la aplicación de potencia adecuada en la operación de fluidos con alta presión.
Válvulas de Control.
9.8.1 Las válvulas de control deben tener ordinariamente actuado de diafragma con resorte. Para caídas de presión muy grandes o servicios de emergencia se pueden utilizar actuadores de pistón con o sin resorte. a) Las válvulas de control deben tener conexiones con bridas y cuerpos mínimos de 25 mm (1 plg) de diámetro: Aunque en el caso de que la línea tenga un diámetro inferior a una pulgada el cuerpo de la válvula será igual al de la línea. b) Las válvulas de control debe suministrar con aletas de enfriamiento cuando la temperatura del fluido sea mayor o igual a 200° C. Para temperaturas menores de 0°C debe suministrarse con extensiones de radiación. c) Las válvulas de control deben ser ordinariamente de doble asiento. Se utilizan válvulas de control de un solo asiento para flujos pequeños o cuando se requiera cierre hermético. d) Los tapones de las válvulas de control deben seleccionarse ordinariamente para proporcionar características de flujo, de comportamiento líneal o de igual porcentaje. Para los servicios abierto-cerrado se pueden emplear válvulas de control con características de apertura rápida (quick openning). e) Las válvulas de control deben suministrarse con posicionador neumático para los siguientes servicios: En todos los circuitos de instrumentación electrónica que utilicen válvulas de control y conversión de señal remota.
15/20
Cuando se requiera incrementar la velocidad de respuesta de una válvula de control.
Cuando se tengan altas caídas de presión y se requiere de alta presión en la apertura de la envolvente. En todos los circuitos de instrumentación neumática donde se utilicen computadores o selectores de señal, o donde se tengan sistemas en cascada. En general en cualquier sistema de instrumentación donde la exactitud de la apertura de la válvula sea crítica. Todos los posicionadores deben tener su funcionamiento basado en el principio de balance de fuerzas. 9.9
Válvulas de Seguridad.
a) Las válvulas de seguridad se utilizan cuando se maneja gas, vapor o aire. Están diseñadas para dispararse y abrir automáticamente al llegar a la presión de ajuste, alcanzando su máxima capacidad de descarga a una presión 3% mayor que la presión de ajuste. b) Sus dimensiones deben ser tales que permitan reducir la presión por eliminación rápida del fluido del recipiente, línea o equipo; pero deben cerrar herméticamente después, de esta operación. c) Para control normal abierto-cerrado se recomienda el uso de válvulas de bola debido a que cierran y abren más rápidamente que otras. No obstante, se deben tomar en cuenta las propiedades del fluido a manejar (gravedad específica, viscosidad, corrosividad y abrasividad) en la selección del tipo de válvula. d) Las válvulas de seguridad pueden ser operadas por resorte, palanca, contrapeso y
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
Primera Edición
P.2.0451.01:2000 UNT
piloto; Siendo las más comúnmente utilizadas las que son operadas por resorte.
10.
Instalación.
10.1
Instrumentación neumática.
b) Para áreas peligrosas cuando el instrumento electrónico no haya sido suministrado de acuerdo a lo especificado para dicha área, se debe utilizar un sistema de purga continua, con aire de instrumentos que proporcione una presión positiva a la caja que contenga al instrumento.
a) La instrumentación del cabezal principal de los cabezales secundarios de distribución de aire de instrumentos debe hacerse de acuerdo a la Norma Pemex 2.453.01 “ Sistemas de Aire para Instrumentos”. b) La instalación de tubería de aire para instrumentos dentro de los cuartos de control se debe hacer de acuerdo a la Norma Pemex 2.253.01“ Requisitos Generales para Tableros y Cuartos de Control“. c) La agrupación de tubos individuales convenientemente a lo largo de los soportes generales de tubería. Conductores de señal neumática se hace en cajas de conexión que son distribuidas d) Las cajas de conexiones son el punto de partida de las charolas portadoras y de los multitubos. Deben quedar accesibles mediante escalera portátil. Tanto las cajas de conexiones como los multitubos deben agrupar un máximo de 19 tubos, de los cuales deben quedar dos de repuesto, como mínimo. e) Las conexiones de tubería de cobre para aire de instrumentos se deben hacer utilizando conexiones de compresión. f) Los tubos individuales conductores de aire de instrumentos deben ser soportados en las estructuras existentes. 10.2
la Norma Pemex 2.203.01“ Clasificación de Areas Peligrosas y Selección de Equipo Eléctrico”.
Instrumentación Electrónica.
a) Instrumentación de Campo. La instalación de instrumentos eléctricos debe hacerse de acuerdo a las especificaciones eléctricas del área de instalación, de acuerdo con
16/20
10.3
Instrumentos de Flujo.
a) Las placas de orificio para diámetros de tubería entre 51 mm y 305 mm (2 a 12 pulg), deben instalarse en bridas con tomas de presión integrales. Para diámetros de 356 mm (14 pulga) y mayores deben instalarse en bridas normales del material y tipo especificado para el tramo de tubería en que se realiza la instalación. b) Las bridas para instalación de orificios con tomas de presión integrales, serán clase 300# ANSI, como mínimo, de cuello soldable y del material y tipo especificado para el tramo de tubería en donde van a ser integradas, debiendo además estar provistas de tornillos separadores. El tramo de tubería en donde se instale una placa de orificio, debe tener longitudes de tramo recto de cuando menos 10 diámetros antes y 5 después de la placa de orificio, sin ningún accesorio (niple, toma de muestra, etc.) de tal manera que se obtenga un flujo uniforme. c) Las tomas de presión para medición de flujo deben localizarse de preferencia en el eje horizontal de la tubería, para medición de flujo de líquido y de vapor, y en la parte superior del eje vertical de la tubería para medición de flujo gaseoso. d) Todas las bridas para la instalación de elementos primarios de medición de flujo deben quedar accesibles. e) Se deben utilizar válvulas de bloqueo conectadas directamente a las tomas de presión para medición de flujo. f) Transmisores de presión diferencial. La instalación de transmisores de presión diferencial
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
Primera Edición
P.2.0451.01:2000 UNT
debe hacerse lo más cerca de las tomas de presión, debiendo quedar arriba para medición de gases y abajo para medición de líquidos. En tuberías que transporten fluidos corrosivos, viscosos, vapor de agua, con sólidos en suspensión o que vayan a temperaturas muy frías o muy calientes (abajo de 0°C o arriba de 100°C), la instalación de transmisores de presión diferencial debe hacerse usando un sello remoto de tal manera que el fluido del proceso no esté en contacto con las partes del transmisor. La conexión entre el transmisor y las válvulas de bloqueo se hace utilizando conexiones de compresión de sello hermético y tubo flexible de acero inoxidable ASTM A –269 sin costura, de 13 mm (pulg) de diámetro y 0.89 mm (0.035 pulg) de espesor de pared. A menos que se trate de instalaciones compactadas directas, todos los transmisores de presión diferencial deben instalarse con múltiples para igualación de presiones y bloqueo. g) Instrumentos varios de medic ión de flujo. Para instalación de medidores de flujo magnético o de desplazamiento positivo se utilizan accesorios con brida. El instrumento debe cumplir con las especificaciones para material del tramo de tubería en que se realiza la instalación. En este tipo de medidores se emplearán amortiguadores para protegerlos del golpe de ariete. Los medidores directos de presión diferencial se instalan de acuerdo a lo especificado para los transmisores de presión diferencial, teniendo como precaución adicional la inclusión de sistemas de purga para instalaciones muy alejadas de las tomas de presión o en donde se utilice líquido de sello. 10.4
Instrumentos de nivel.
a)
Instrumentos de nivel con desplazador.
17/20
Las conexiones para medición de nivel en los recipientes serán boquillas con bridas de 51mm (2 pulg) de diámetro, a las cuales se unen directamente válvulas con bridas del mismo diámetro que sirven como primer accesorio de bloqueo. Los interruptores por nivel para paro automático de equipos mayores (compresores, turbinas, etc.), son conectados directamente al recipiente o instalados en arreglos de tubería independientes de los utilizados para medición o control de los niveles normales de operación. Los arreglos de tubería para instalación simple o combinada de instrumentos de nivel deben estar provistos del número suficiente de accesorios de bloqueo para facilitar el servicio a cada instrumento, así como de válvulas de drenaje de 19 mm (pulg) de diámetro. Los arreglos de tubería para instalación simple o combinada de instrumentos de nivel se integran con tubería y accesorios con bridas de 51 mm y 38 mm (2 y 2 ½ pulg) de diámetro del mismo material especificado para el recipiente. Las bridas utilizadas pueden ser preferentemente de cuello soldable. b) Vidrios de Nivel. Los vidrios de nivel se deben conectar directamente a un recipiente mediante bridas de 38 mm (1 ½ pulg) de diámetro o unirse a la tubería auxiliar mediante conexiones de 19 mm (3/4 pulg) de diámetro. La instalación de vidrios de nivel con cámara grande (utilizados para servicios a bajas temperaturas), se hace utilizando válvulas de paso del tipo y material especificado para la tubería adyacente al recipiente. c) Instrumentos de presión diferencial. La instalación de transmisores de presión por nivel debe hacerse lo más cerca posible a la toma de alta presión, excepto en los casos en que se utilice sello líquido. Con excepción de los transmisores de presión diferencial para medición de nivel conectados directamente al recipiente, todos los demás deben instalarse con múltiple para igualación de presiones y mantenimiento.
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
Primera Edición
10.5
P.2.0451.01:2000 UNT
Instrumentos de Presión.
Cuando el contenido de hidrógeno del proceso exceda de 5 % en volumen.
a) Transmisiones de presión. Las tomas de presión para transmisores de presión en las líneas de proceso, son coples con un diámetro que varía entre 19 y 25 mm (y 1 pulg), de extremos roscados o soldables en caja (s.w.) de las características especificadas para el tramo de tubería en que se hace la instalación. Las instalaciones para transmisores de presión deben incluir una válvula de bloqueo conectada directamente a la toma de presión. La conexión entre el transmisor y la válvula de bloqueo se hace utilizando accesorios de compresión de sello hermético y tubo flexible de acero inoxidable ASTM-A269 tipo 304 sin costura de 13 mm (pulg) de diámetro y 0.89 mm (0.035 pulg) de espesor de pared. b) Manómetros. Los manómetros deben ser instalados en arreglo compacto con una válvula de bloqueo y una de venteo o purga. Los manómetros instalados en tubería con flujo pulsante deben incluir amortiguadores de pulsación de tipo integral. Los manómetros instalados en tuberías para vapor de agua, deben incluir sifones de tipo integral. Los manómetros son soportados por la tubería en que se encuentran instalados. Si la tubería está sujeta a vibración, se debe utilizar un soporte independiente. 10.6
Cuando la tubería sea de aleación o requiera prueba de impacto. Cuando el flujo de proceso sea tóxico o corrosivo. Cuando la temperatura sea mayor de 360°C y/o cuando la presión exceda de 50 kg/cm². c) Todas las instalaciones de termopares en que se utilicen boquillas con bridas deben indicarse claramente en los diagramas de flujo de tubería e instrumentación. d) Los termopozos para cambiadores de calor se instalan utilizando las conexiones previstas en las boquillas de proceso, excepto cuando éstas sean menores de 76 mm (3 pulg) de diámetro o se especifique instalación en boquilla con brida, en cuyo caso la instalación debe hacerse en las líneas de proceso unidas al cambiador. e) En la instalación de termopozos en tubería, la longitud de inserción debe cubrir cuando menos el 75% del diámetro interior de la línea. En equipos, la longitud de inserción mínima debe ser cuando menos 12 pulg. 10.7
Válvulas de Control.
a) Las válvulas de control deben ser montadas de acuerdo a los dibujos certificados por el fabricante y teniendo como referencia los arreglos mostrados en los dibujos de tubería e instalación.
Instrumentos de Temperatura.
a) Los termómetros y elementos primarios para medición de temperatura deben instalarse en termopozos de barra sólida perforada. b) En la instalación de termopozos en líneas de proceso se utilizan coples con rosca de 25 mm (1 pulg) de diámetro, de las características para el tramo de tubería en que se hace la instalación, a excepción de los siguientes servicios:
18/20
b) Cuando se muestren arreglos de tuberías para válvulas de control con derivación (by-pass) en los diagramas de tubería e instrumentación, la instalación de las válvulas que integran dicho arreglo debe hacerse en forma compacta y de preferencia con acceso desde el nivel de piso. En general, las válvulas de control para las cuales no se muestren arreglos con derivación, deben suministrarse con volante de operación manual. Las válvulas de control deben instalarse de
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
Primera Edición
P.2.0451.01:2000 UNT
preferencia en posición tal que permita el paso horizontal del fluido (con el actuador hacia arriba) y deben tener acceso desde el piso, plataforma o escaleras fijas. c) Las válvulas de control deben quedar sostenidas por la misma tubería en que se instalan o soportadas mediante elementos adicionales de refuerzo que no interfieran el mecanismo de actuación de la válvula. 10.8
apertura, siempre y cuando no exista formación de hidratos. g) La tubería de descarga de las válvulas de seguridad deben soportarse de manera que pueda resistir todos los esfuerzos que se producen en el momento de la apertura. h) La tubería auxiliar para instalación de válvulas de seguridad debe ser lo más recta posible.
Válvula de Seguridad.
a) Las válvulas de seguridad se instalan en la parte superior de los equipos o recipientes que se desean proteger, cuando esto no sea posible, la localización de las válvulas se hace dé manera que la caída de presión total entre el equipo protegido y la válvula sea menor al 3% de la presión de ajuste (calibración), considerando el flujo de diseño de la válvula. b) Las válvulas de seguridad con descarga a la atmósfera deben instalarse con la tubería adicional requerida para protección del personal y del equipo adyacente en el momento de apertura. c) En general las descargas de líquido son hacia abajo y las de gas vapor hacia arriba. d) Las válvulas de seguridad con descarga a la atmósfera que manejen vapores o gases más ligeros que el aire deben tener una línea de descarga que termine por lo menos 3 metros arriban de cualquier recipiente o platafoma situada en un radio de 9 metros del punto de salida. e) Para líneas de descarga muy grandes se deben suministrar accesorios de drenaje, los cuales se deben indicar en los diagramas de tubería e instrumentación. f) En las válvulas de seguridad con descarga a la atmósfera que manejen vapores más pesados que el aire se debe asegurar la existencia de una velocidad con un valor de cuando menos 0.2 de velocidad sónica en el punto de salida a condiciones normales de
19/20
11.
Bibliografía.
Norma 2.203.01 Peligrosas”.
“Clasificación
Norma 2.453.01 Instrumentos”.
“Sistemas
de
de
Areas
Aire
de
Especificación P.2.0451.03 - 2000 “Simbología e Identificación de Instrumentos”. 1era edición, PEP. API-520-1 - 2000 "sizing, selection and instalation of Pressure Relieving Systems in Refineries”, Part 1 sizing and selection. API-521 - 1967 “Guide for Pressure-Relieving and Depressuring Systems”. API-550-I - 1969. "Installation of Instuments and Control Systems”, Process instrumentation and control.
Refinery Part I.
12. Concordancia internacionales.
normas
con
Esta especificación no concuerda con ninguna norma internacinal
INSTRUMENTOS Y DISPOSITIVOS DE CONTROL
Primera Edición
P.2.0451.01:2000 UNT
TABLA I Selección del Material Para la Tubería Utilizada en la Conducción de Señales Neumática de Entrada, Salida, entre los Instrumentos y el Cuarto de Control.
Diámetro Nominal mm pulg
Material Acero inoxidable ASTM
¼ 6.3
A-269 Tipo 304 Cobre ASTM B-68 ó
¼ 6.3
B-75 Acrilico-butadieno-
¼ 6.3
Estireno (ABS-1210) ASTM-D-1527. Cloruro de polivinilo
¼ 6.3
(PVC 1220) ASTM-D-2241 Polietileno (PE 3306)
¼ 6.3
ASTM-D-2247.
20/20