PEMEX-REFINACIÓN GERENCIA DE PROTECCIÓN AMBIENTAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL DOCUMENTO NORMATIVO
PROCEDIMIENTO PARA EL CÁLCULO DEL ESPESOR DE RETIRO DE TUBOS DE AGUA DE CALDERAS DE POTENCIA DE CIRCULACIÓN NATURAL Y ESPESOR MÍNIMO REQUERIDO PARA TUBOS NUEVOS.
No. de documento: SP-GPASI-IT-0007 Rev.
2
HOJA DE AUTORIZACIÓN
PROPONEN:
AUTORIZA:
MÉXICO, D.F. A
15
DE
DICIEMBRE
DE 1997
PEMEX-REFINACIÓN GERENCIA DE PROTECCIÓN AMBIENTAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL DOCUMENTO NORMATIVO FECHA: OCTUBRE/1997
PROCEDIMIENTO PARA EL CALCULO DEL ESPESOR DE RETIRO DE TUBOS DE AGUA DE CALDERAS DE POTENCIA DE CIRCULACION NATURAL Y ESPESOR MINIMO REQUERIDO PARA TUBOS NUEVOS.
No. de documento: SP-GPASI-IT-0007 Rev.
2
Hoja
1 de
Indice Tema
Página
1.
Objetivo .............................................................................................. 2
2.
Alcance .............................................................................................. 2
3.
Definiciones ....................................................................................... 2
4.
Instructivo de cálculo ......................................................................... 3
5.
Criterio de medición del espesor de pared ........................................ 5
6.
Estadística.......................................................................................... 7
7.
Responsabilidades............................................................................. 7
7
PEMEX-REFINACIÓN GERENCIA DE PROTECCIÓN AMBIENTAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL DOCUMENTO NORMATIVO FECHA: OCTUBRE/1997
1.
PROCEDIMIENTO PARA EL CALCULO DEL ESPESOR DE RETIRO DE TUBOS DE AGUA DE CALDERAS DE POTENCIA DE CIRCULACION NATURAL Y ESPESOR MINIMO REQUERIDO PARA TUBOS NUEVOS.
No. de documento: SP-GPASI-IT-0007 Rev.
2
Hoja
2 de
7
Objetivo. 1.1.
Establecer el criterio de cálculo del espesor de retiro para poder compararlo con el valor obtenido por medición de espesores y determinar la VIDA-UTIL y/o llevar la historia técnica de los tubos de una caldera.
2.
Alcance. 2.1.
Este procedimiento señala el método de Cálculo que se debe aplicar para determinar el límite de retiro de tuberías (tubos Flux), así como el espesor mínimo requerido para tubos nuevos (flux) de calderas de potencia de circulación natural de la Subdirección de Producción de Pemex Refinación..
2.2.
Los materiales que comprende este procedimiento corresponde a las especificaciones ASTM.
3.
Definiciones. 3.1.
Tubos de agua.- Este término se refiere a tubos en calderas, donde la transferencia de calor sea a fluido de composición variable de agua/vapor.
3.2.
Tubo flux.- Tubería para equipo (Tube) fabricado sin costura de extremos rectos, para servicio en calderas cuyas características dimensionales se definen en base de su diámetro exterior y su espesor de pared.
3.3.
Límite de retiro.- Es el espesor con el cual debe cambiarse la la tubería.
PEMEX-REFINACIÓN GERENCIA DE PROTECCIÓN AMBIENTAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL DOCUMENTO NORMATIVO FECHA: OCTUBRE/1997
4.
PROCEDIMIENTO PARA EL CALCULO DEL ESPESOR DE RETIRO DE TUBOS DE AGUA DE CALDERAS DE POTENCIA DE CIRCULACION NATURAL Y ESPESOR MINIMO REQUERIDO PARA TUBOS NUEVOS.
No. de documento: SP-GPASI-IT-0007 Rev.
2
Hoja
3 de
7
Instructivo para el cálculo. 4.1.
El cálculo será efectuado considerando la especificación del material, la presión de trabajo máxima permisible, la temperatura de diseño de la caldera y el diámetro exterior de los tubos; los valores calculados serán los espesores límites para el retiro de los tubos sean éstos rolados o soldados, así como el espesor mínimo requerido para tubos nuevos.
4.2.
Limite de retiro.-La fórmula para determinar el espesor de retiro de tubos ferrosos hasta e inclusive de 127 mm de diámetro exterior (5 pulgadas) es la siguiente: PD t=-----2S Donde: t = Espesor de retiro, en mm (pulg). P = Presión de trabajo máxima permisible en bar (Lbs/pulg2) D = Diámetro exterior del tubo en mm (pulg). S = Esfuerzo máximo Permisible a la temperatura de diseño en bar (Lb/Pulq2)
PEMEX-REFINACIÓN GERENCIA DE PROTECCIÓN AMBIENTAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL DOCUMENTO NORMATIVO FECHA: OCTUBRE/1997
4.3.
PROCEDIMIENTO PARA EL CALCULO DEL ESPESOR DE RETIRO DE TUBOS DE AGUA DE CALDERAS DE POTENCIA DE CIRCULACION NATURAL Y ESPESOR MINIMO REQUERIDO PARA TUBOS NUEVOS.
No. de documento: SP-GPASI-IT-0007 Rev.
2
Hoja
4 de
7
Espesor mínimo requerido de tubos nuevos.-En el caso de desconocerse el espesor de diseño, el espesor mínimo requerido para tubos nuevos, se calculará según el Código ASME Sección I, como sigue: PD t = -------------- + 0.005 D + e 2S + P
ó
2t-0.01D-2e P = S --------------------------D - (t - 0.005D - e)
Donde: t = Espesor mínimo requerido, en mm (pulg) e = Factor de espesor para tubos expandidos, el cual se usará con los siguientes criterios. Se tomará: e = 0.04, en una longitud al menos igual a la longitud del asiento más una pulgada o bien: e = 0, Para tubos expandidos en los asientos, cuando el espesor de los extremos de los tubos calculado por presión más 0.005D en una longitud igual a la del asiento más una pulgada, no sea menor que: 0.095" para tubos de 1 1/4" OD y menores. 0.105"
para tubos con diámetros mayores de 1 1/4" y hasta 2" OD;
inclusive. 0.120" para tubos con diámetros mayores de 2" y hasta 3" OD; inclusive. 0.135" para tubos con diámetros mayores de 3" y hasta 4" OD; inclusive. 0.150" para tubos con diámetros mayores de 4" y hasta 5" OD; inclusive.
PEMEX-REFINACIÓN GERENCIA DE PROTECCIÓN AMBIENTAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL DOCUMENTO NORMATIVO FECHA: OCTUBRE/1997
PROCEDIMIENTO PARA EL CALCULO DEL ESPESOR DE RETIRO DE TUBOS DE AGUA DE CALDERAS DE POTENCIA DE CIRCULACION NATURAL Y ESPESOR MINIMO REQUERIDO PARA TUBOS NUEVOS.
No. de documento: SP-GPASI-IT-0007 Rev.
2
Hoja
5 de
7
e = O, para tubos soldados a cabezales o tambores. Si la tubería se ordena por su espesor nominal de pared, deberá tomarse en cuenta la tolerancia de fabricación. Después de que el espesor mínimo t se determina por esta fórmula, éste deberá incrementarse por una cantidad que sea lo suficiente para cubrir la tolerancia permisible de fabricación, de acuerdo con la especificación ASTM-A-450. 5.
Criterio de medición del espesor de pared de tubo. 5.1.
Para fines de evaluación del desgaste por corrosión interna o externa, se medirá el espesor de los tubos de acuerdo con la geometría de la caldera, en los puntos siguientes: 5.1.1.
Rol en el domo de vapor o cabezal superior, y a una distancia de aproximadamente 15 cm. del cabezal.
5.1.2.
A una distancia de uno a dos metros, medidos desde el domo de la caldera, por el exterior del tubo.
5.1.3.
A una altura de uno a dos metros, medidas desde el nivel del piso del horno, por el exterior del tubo.
5.1.4.
En la zona de rol en el tambor de lodos o cabezal inferior.
5.1.5.
Tubos del sobrecalentador en las zonas accesibles.
PEMEX-REFINACIÓN GERENCIA DE PROTECCIÓN AMBIENTAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL DOCUMENTO NORMATIVO FECHA: OCTUBRE/1997
5.2.
PROCEDIMIENTO PARA EL CALCULO DEL ESPESOR DE RETIRO DE TUBOS DE AGUA DE CALDERAS DE POTENCIA DE CIRCULACION NATURAL Y ESPESOR MINIMO REQUERIDO PARA TUBOS NUEVOS.
No. de documento: SP-GPASI-IT-0007 Rev.
2
Hoja
6 de
7
Los tubos del hogar serán medidos en su espesor al menos uno de cada cuatro y serán rotativos cada vez que la caldera salga a reparación, de tal manera que en un ciclo de 4 inspecciones se tenga el total de medición de los tubos de agua del hogar.
5.3.
Los tubos de los pasos de gases, se medirán en su espesor uno de cada diez rotativamente en roles del domo de vapor y tambor de lodos, de manera que en 10 inspecciones se tenga las mediciones de estos tubos de agua.
5.4.
Para calderas con hogar de tipo especial para quemar CO, además de los combustibles
normales;
se
harán
dos
mediciones
intermedias
y
equidistantes de acuerdo a los puntos 5.1.2. y 5.1.3., siguiendo las secuencias indicadas en los puntos 5.2 para los tubos del hogar y 5.3 para los tubos de los pasos de gases. 5.5.
Cuando las condiciones del hogar así lo requieran, se medirán los espesores en tantos tubos y lugares como sea necesario para determinar el estado de estos. Asimismo, se deberá considerar y explorar debidamente en cada caldera la posible erosión por efecto de sopladores de hollín, el efecto por contacto sostenido de flama en tubos, así como la corrosión por diversas causas y en diferentes puntos de la caldera, por ejemplo, el efecto de humedad en depósitos azufrosos en la superficie externa de los tubos, al estar fuera de servicio una caldera.
PEMEX-REFINACIÓN GERENCIA DE PROTECCIÓN AMBIENTAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL DOCUMENTO NORMATIVO FECHA: OCTUBRE/1997
6.
PROCEDIMIENTO PARA EL CALCULO DEL ESPESOR DE RETIRO DE TUBOS DE AGUA DE CALDERAS DE POTENCIA DE CIRCULACION NATURAL Y ESPESOR MINIMO REQUERIDO PARA TUBOS NUEVOS.
No. de documento: SP-GPASI-IT-0007 Rev.
2
Hoja
7 de
7
Estadística. 6.1.
Se debe mantener actualizado el registro estadístico relativo a las mediciones de espesor efectuadas a los diversos tubos de una caldera y en los diversos puntos seleccionados para medición.
6.2.
En los dibujos correspondientes deben indicarse en base a un código de colores los tubos cambiados y reparados. Indicando asimismo la fecha de dichos cambios y/o reparaciones.
7.
Responsabilidades. 7.1.
El cumplimiento de este procedimiento es responsabilidad del personal técnico de Inspección y Seguridad Industrial
