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INTERPRETACIÓN DE PLANOS DE TUBERÍAS EN LA INDUSTRIA PETROLERA
Modulo 3
Componentes Básicos de un Sistema de Tuberías Parte - 2 Modalidad: En Línea
Instructor : Ing. David M. Rivas E- mail: drivas@accadya.com.ve Cel.: +58 0426 580 9484
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Ramales - Branchs Normalmente las conexiones de tuberías en diámetros grandes o de soldadura a tope y en sistemas no críticos se hacen tubería a tubería ( Pipe to Pipe)
Conexión Tubo a Tubo sin Refuerzo Conexión Tubo a Tubo con Refuerzo
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Ramales - Branchs Normalmente las conexiones de tuberías en diámetros grandes o de soldadura a tope y en sistemas no críticos se hacen tubería a tubería ( Pipe to Pipe)
Conexión Tubo a Tubo sin Refuerzo, solo un punto es suficiente para representar el punto de contacto
Conexión Tubo a Tubo con Refuerzo, las lineas adicionales indicadas cono PAD o almohadilla representan el refuerzo.
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Consideraciones para Especificar un Accesorio Accesorio
Codos
Tees
Reducciones Excentricas
Reducciones Concéntricas
Información a Indicar
Descripción Gráfica
Angulo de Desvío (90° o 45°) Tipo de Conexión (SW, THD, BW) Norma de Fabricación Diámetro Espesor o Schedule Material Radio Largo o Radio Corto Tipo de Conexión (SW, THD, BW) Norma de Fabricación Diámetro Mayor y Menor Espesor o Schedule Material Tipo de Conexión (SW, THD, BW) Norma de Fabricación Diámetro Mayor y Menor Espesor o Schedule Material FOT o FOB Tipo de Conexión (SW, THD, BW) Norma de Fabricación Diámetro Mayor y Menor Espesor o Schedule Material 4 www.accadya.com.ve Contacto: 0426-5809484
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Rating en Accesorios Bridados Algunos accesorios de tuberías se conectan entre si utilizando bridas, estos accesorios son conocidos como accesorios bridados (Flanged). Las válvulas son un ejemplo de accesorios bridados aun y cuando las mismas son consideradas como un renglón aparte en el conteo de materiales (Material Take Off)
Codo de 90° Bridado
Tee recta Bridada
Válvula Bridada
Cuando los sistemas de tuberías son bridados debemos garantizar que cada elemento sea coincidente entre si para poder ser conectado o apernado para el caso particular de las bridas. Para garantizar tal coincidencia debemos utilizar un concepto dimensional en función de la presión y la temperatura conocido como Rating. 5 www.accadya.com.ve Contacto: 0426-5809484
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Rating en Accesorios Bridados De acuerdo al ASME B16.5 las bridas son fabricadas en los siguientes Rating
150 300 400 600 900 1500 2500 Nótese que todas las bridas de la figura tienen el mismo diámetro, sin embargo al incrementar el Rating, el elemento se hace mas robusto e incrementa el número de agujeros para los espárragos. Compare la brida de 150 Lbs. Con la de 300 Lbs.
El rating se denota colocando el número seguido del simbolo de numeral. Ejemplo: 150# : Se lee rating 150
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Rating en Accesorios Bridados Pressure-Temperature Ratings for ASTM Group 2-1.1 Materials Working pressure by Classes, BAR
El rating por definición es una relación entre la presión y la temperatura, de acuerdo a estas condiciones podemos escoger en que clase o rating vamos a trabajar en nuestro sistema de tuberías
Temp °C
150
300
400
600
900
1500
2500
-29 to 38
19.6
51.1
68.1
102.1
153.2
255.3
425.5
50
19.2
50.1
66.8
100.2
150.4
250.6
417.7
100
17.7
46.6
62.1
93.2
139.8
233
388.3
150
15.8
45.1
60.1
90.2
135.2
225.4
375.6
200
13.8
43.8
58.4
87.6
131.4
219
365
250
12.1
41.9
55.9
83.9
125.8
209.7
349.5
300
10.2
39.8
53.1
79.6
119.5
199.1
331.8
325
9.3
38.7
51.6
77.4
116.1
193.6
322.6
350
8.4
37.6
50.1
75.1
112.7
187.8
313
375
7.4
36.4
48.5
72.7
109.1
181.8
303.1
400
6.5
34.7
46.3
69.4
104.2
173.6
289.3
425
5.5
28.8
38.4
57.5
86.3
143.8
239.7
450
4.6
23
30.7
46
69
115
191.7
475
3.7
17.4
23.2
34.9
52.3
87.2
145.3
500
2.8
11.8
15.7
23.5
35.3
58.8
97.9
538
1.4
5.9
7.9
11.8
17.7
29.5
49.2
Temp °C
150
300
400
600
900
1500
2500
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Bridas - Flanges Una Brida es un elemento que une dos componentes de un sistema de tuberías, permitiendo ser desmontado sin operaciones destructivas, gracias a una circunferencia de agujeros a través de los cuales se montan barras de rosca corrida denominadas espárragos. En la industria petrolera la unión de las bridas no se realiza con pernos sino con espárragos.
La información dimensional de la brida suele venir grabada en al borde de la misma. Puede depender de cada fabricante la cantidad de información mostrada 8 www.accadya.com.ve Contacto: 0426-5809484
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Algunos Tipos de Bridas - Flanges Las Bridas son fabricadas en diferentes configuraciones y formas dependiendo el fluido de trabajo, la presión y la temperatura de operación.
1- Brida, 2- Cordón de Soldadura, 3- Tubo
Bridas de Cuello para Soldar - Welding Neck (WN): Estas bridas se diferencian por su largo cuello cónico, su extremo se suelda a tope con el tubo correspondiente. El diámetro interior del tubo es igual que el de la brida, esta característica proporciona un conducto de sección prácticamente constante, sin posibilidades de producir turbulencias en los gases o líquidos que por el circulan.
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Algunos Tipos de Bridas - Flanges
1- Brida, 2- Cordón de Soldadura Externo, 3- Cordon de Soldadura Interno , 4- Tubo
Bridas Deslizantes - Slip On (SO): En este tipo de bridas, el tubo penetra en el cubo de la misma sin llegar al plano de la cara de contacto, al que se une por medio de cordones de soldadura interna y externamente. Puede considerarse de montaje más simple que la brida con cuello, debido a la menor precisión de longitud del tubo y a una mayor facilidad de alineación. Sus condiciones mecánicas a la resistencia y fatiga son en general buenas, pero algo inferiores a las bridas con cuello, cuya sustitución por la brida deslizante –cuando las condiciones de trabajo son menos exigentes- se justifica por el menor costo de ésta.
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Algunos Tipos de Bridas - Flanges
1- Brida Ciega, 2- Espárragos, 3- Empacaduras , 4- Brida a Cegar
Bridas Ciegas - Blind Están destinadas a cerrar extremos de tubería, válvulas o aberturas de recipientes, sometidos a variadas presiones de trabajo. Desde el punto de vista técnico, este tipo de bridas, es el que soporta condiciones de trabajo más severas (particularmente las de mayores dimensiones), ya que al esfuerzo provocado por la tracción de los bulones, se la adiciona el producido por la presión existente en la tubería.
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Algunos Tipos de Bridas - Flanges
1- Brida SW, 2- Cordón de Soldadura, 3- Tubo, X- Espacio para expansión
Bridas con Asientos para Soldar - Socket Weld (SW) Su mayor rango de aplicación radica en tuberías de dimensiones pequeñas que conduzcan fluidos a altas presiones. De allí que las normas. ANSI B16.5 aconsejan su uso en tubos de hasta 3” de diámetro en las series 150, 300, 600, y de hasta 2 ½” en la serie 1500. En estas bridas el tubo penetra dentro del cubo hasta hacer contacto con el asiento –que posee igual diámetro interior que el tubo- quedando así un conducto suave y sin cavidades.
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Algunos Tipos de Bridas - Flanges
1- Brida THD, 2- Rosca, Accesorio
3- Tubo o
Bridas Roscadas - THREADED (THD) Si bien presentan la característica de no llevar soldadura –lo cual permite un fácil y rápido montaje- deben ser destinadas a aplicaciones especiales (por ejemplo, en tuberías donde existan altas presiones y temperatura ambiente). No es conveniente utilizarlas en conductos donde se produzcan considerables variaciones de temperatura, ya que por efectos de la dilatación de la tubería, pueden crearse pérdidas a través del roscado al cabo de un corto período de trabajo.
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Algunos Tipos de Bridas - Flanges
1- Brida Lap Joint, 2- Stub End, 3-Cordon de Soldadura, 4- Tubo
Bridas Lap Joint Llamada también brida loca, ya que queda girando libremente cuando es soldado en el extremo de la tubería un stub end, el cual tiene la función de no permitir que el acero al carbón de la brida lap joint entre en contacto con el fluido de la línea de conducción. Entre sus principales uso se encuentran: • • • • • •
Sistema de líneas de drenaje pluvial. Trabajos de albañilería en construcciones en casas habitación, hoteles, hospitales, comercios e industrias en sus diversos sistemas de drenaje, tanto pluvial como de aguas residuales. Sistemas de distribución de crudo y/u otros productos derivados del petróleo. Redes y sistemas de gas natural (amargo y doméstico). Sistemas de instalación de líneas de agua potable y alcantarillado. Encamisados de pasos carreteros y vías de ferrocarril
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Tipos de Caras de las Bridas- Flanges Face Las caras de las bridas están fabricadas de forma estándar para mantener unas dimensiones concretas. Las caras de las bridas estándar más habituales son:
Cara Resaltada (Raised Face RF)
Cara Plana (Flat Face FF)
Cara tipo Lengüeta (Tongue)
Cara Macho (Male Face)
Cara Hembra (Female Face)
Cara tipo Ring Joint (RTJ)
Cara tipo Ranura (Groove) 15 www.accadya.com.ve Contacto: 0426-5809484
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Consideraciones para Especificar una Brida Accesorio
Bridas
Información a Indicar
Descripción Gráfica
Diámetro Tipo de Conexión (SW, THD, BW) Rating o Clase 150#, 300#, 600#, etc. Norma de Fabricación Tipo de Brida WN, SW, SO, etc. Espesor o Schedule Material Acabado de Cara, 125 AARH Tipo de Cara FF, RF, RTJ
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Válvulas - Valves Las válvulas son elementos que por lo general cumplen cinco funciones básicas, estas son:
Regular (Variación de la rata de flujo) ON/OFF (Apertura o cierre del flujo) Retener (Permitir el paso del flujo en una sola dirección) Swicheo (Desviación o derivación del flujo) Descarga (Descargar fluidos de recipientes o de sistemas presurizados)
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Válvulas de Bola - Ball Valves Son básicamente válvulas de tapón modificadas. Su empleo estaba limitado debido al asentamiento metal contra metal. Los adelantos en los plásticos han permitido sustituir los asientos metálicos con los de plastómeros y elastómeros modernos. Estas válvulas se utilizan principalmente para servicio de corte y no son satisfactorias para estrangulación porque los asientos se pueden dañar.
Cuando la bola perforada está en línea con la tubería, la válvula está abierta, en el caso contrario la válvula está cerrada
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Válvulas de Tapón - Plug Valves Consisten en un cilindro o macho de forma cónica introducido en una cavidad correlativa en el cuerpo de la válvula. Su uso principal es para servicio de corte, pero puede ser utilizada para estrangulación de flujo.
El principio de funcionamiento es el mismo que el de la válvula de bola, la diferencia principal la hace el elemento interno, ya que no es una bola sino el macho de forma cónica.
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Válvulas de Compuerta - Gates Valves Las válvulas de compuerta consisten en un disco que tiene movimiento alternado en el cuerpo. Por lo general, se utilizan totalmente abierta o cerrada y de accionamiento poco frecuente. Para servicio de regulación no es recomendada ya que el disco y el asiento quedan sometidos a esfuerzos que causarían deformación y erosión rápida que impedirían un cierre hermético.
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Válvulas de Retención - Check Valves Las válvulas check o de retención se destinan a impedir la inversión del flujo en una tubería. La presión del fluido circulante abre la válvula, el peso del mecanismo de retención y cualquier inversión en el flujo la cierran.
El elemento móvil denominado clapeta (Clapper), permite el paso del flujo en un solo sentido, si el fluido cambia de dirección la clapeta quedará atascada por la cuña que internamente posee la válvula. Existen muchas variaciones de las válvulas de retención, en este curso solo nombraremos las válvulas tipo swing check o de clapeta oscilante. 21 www.accadya.com.ve Contacto: 0426-5809484
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Vรกlvulas de Globo - Globe Valves Son vรกlvulas unidireccionales con una flecha fundida en el cuerpo que indica el sentido de flujo. Un cambio en el sentido de flujo ocasiona turbulencia que produce menor duraciรณn del asiento. Su construcciรณn interna consiste en un disco o macho que se mueve dentro del cuerpo de la vรกlvula y acopla con el asiento.
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Válvulas de Mariposa - Butterfly Valves La válvula consiste en un disco, un eje y un cuerpo con revestimiento elástico para el sello. Son válvulas de acción rápida, requieren 1/4 de vuelta para pasar de la posición abierta a cierre total. Son utilizadas para servicios de paso y cierre o de estrangulación. Tienen bajas pérdidas por fricción. Son utilizadas en especial para grandes volúmenes de gases o líquidos a bajas presiones (150 Psi.) y para líquidos con sólidos en suspensión ya que no permiten la acumulación de sedimentos.
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