Material docente Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona ELEMENTOS, ACCESORIOS Y SOPORTES DE TUBERÍA Autor: Mariano Martínez Departamento de Proyectos. Repsol Petróleo Edic. Diciembre-2008 1 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez INTRODUCCIÓN: • Las tuberías, con sus elementos, tienen como objetivo, facilitar el transporte de fluidos de unos equipos a otros, manteniendo sus propiedades. • Tuberías con sus accesorios de unión y conexión, válvulas, purgadores, eyectores... y las estructuras que sirven para su soportación y apoyo. • Funcionamiento, misión, materiales, criterios de selección y particularidades. 2 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez INDICE: • • • • • • • • • • • 1.- Accesorios de cambio de dirección. 2.- Accesorios de cambio de diámetro. 3.- Accesorios para conexión de ramales y bifurcaciones. 4.- Accesorios de conexión. 5.- Accesorios en línea. 6.- Juntas y liras de expansión. 7.- Válvulas. 8.- Soportes de tubería. 9.- Filtros. 10.- Purgadores de condensado. 11.- Eyectores. 3 Material docente • La elección dependerá de: – Presión de Diseño. – Temperatura de Diseño. – Corrosividad del producto. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona MATERIALES. (I) 4 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez MATERIALES. (II) • Los más empleados son: – Hierro fundido: poca exigencia (redes enterradas de drenaje). – Aceros (al carbono): 0.05% a 0.4% de carbono. Cuanto mayor porcentaje de carbono mayor resistencia, límite elástico y dureza, pero peor soldabilidad. De 20ºC a 450ºC. – Aceros inoxidables: Para productos muy corrosivos y para bajas temperaturas. Inconveniente, elevado coste. El níquel y el cromo dan la inoxidabilidad. Los más utilizados son: • ASTM A-312 Tp. 304: 18 % Cr – 8 % Ni De -250ºC a 815ºC • ASTM A-312 Tp. 316: 18 % Cr – 8 % Ni – 3 % Mo (molibdeno) • ASTM A-312 Tp. 321: 19 % Cr – 10 % Ni – 5 % Ti (titanio) – Aceros aleados: para especificaciones severas en presión/temperatura. • ASTM A-335 Gr. P5: 5 % Cr - 1 ½ % Mo De -10ºC a 650ºC • ASTM A-335 Gr. P9: 9 % Cr – 1 % Mo De -10ºC a 705ºC • ASTM A-335 Gr. P11: 1 ¼ % Cr - ½ % Mo De -10ºC a 595ºC • ASTM A-335 Gr. P22: 2 ¼ % Cr – 1 % Mo De -10ºC a 650ºC 5 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez MATERIALES. (III) • Más utilizados (cont.): – Aleaciones especiales: Condiciones muy severas. Compuestas por altos contenidos en níquel. Las más comunes son: • MONEL (67% Ni - 30% Cu) → alta resist. corrosión. De -195ºC a 480ºC. • INCONEL (32% Ni - 15% Cr) → altas temperaturas y corrosión. De -195ºC a 800ºC. • INCOLOY (32% Ni - 20% Cr) → altas temperaturas. De -195ºC a 900ºC. – Otros: No muy utilizados en plantas petroquímicas por su baja resistencia al fuego (plásticos, resinas...) 6 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Tabla de dimensiones y pesos de tubo 7 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Tabla de dimensiones y pesos de tubo (Ej.) • Ejemplos de utilización: – Características de un tubo de diám. nominal 12” Sch. 40: (Aº Carbono) Diámetro exterior (O.D.): 323,80 mm. Espesor de pared: 10,31 mm. Diámetro interior (I.D.): 323,80 – (10,31 x 2 ) = 303,18 mm. Peso.: 79,73 Kg./mt. – Características de un tubo de diám. nominal 12” Sch. 40 S: (Aº Inox.) Diámetro exterior (O.D.): 323,80 mm. Espesor de pared: 9,53 mm. Diámetro interior (I.D.): 323,80 – (9,53 x 2 ) = 304,74 mm. Peso.: 73,88 Kg./mt. – Los schedules 5S, 10S, 40S, 80S, son para tubos de acero inoxidable. 8 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Accesorios de diám. 1 1/2” y menores. • Accesorios Roscados (Screwed-SCR): – En plantas de proceso, suelen emplearse para especificaciones de tubería de instrumentación o donde las condiciones de operación sean moderadas; siempre en tuberías galvanizadas (agua potable, aire de instrumentos). No son recomendables en circuitos expuestos a vibraciones. Pueden ser fácilmente desmontables pero poco fiables ante la estanqueidad. El tipo de rosca preferible por su estanqueidad suele ser el NPT (cónica) NPT → American Standar Taper Pipe Threads, según ANSI B 2.1. • Accesorios de enchufe y soldadura (Socket Weld-SW): – Se emplean en especificaciones de tubería de servicio y proceso, para condiciones de operación medianas y severas. Buen comportamiento a la estanqueidad, aunque el montaje es algo más costoso y no son desmontables. – Para rating de 3000# y 6000#. 9 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Accesorios de diám. 2” y mayores. • Soldados a tope (Butt Weld-BW): – Con los extremos biselados a ~37 º para penetración de la soldadura entre accesorio/tubo. En plantas de proceso, suelen emplearse para condiciones de operación medianas y severas. Buen comportamiento a la estanqueidad y a la solicitud de esfuerzos mecánicos. – Los accesorios a soldar, deben tener un diámetro y schedule (tabla de espesores en relación con el diámetro) coincidentes. – a < 12” → Próximo al diámetro exterior (OD) – a > 12” → Coincide con el diámetro exterior (OD) Preparación de bordes para soldar 10 Para S entre 4,8 y 22 mm. Para S mayor de 22 mm. • Soldaduras a tope (Butt Weld-BW): Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Preparación de bordes para soldar. (I) 11 • Soldaduras de bridas (SO, WN, SW) y accesorios: Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Preparación de bordes para soldar. (II) Tp Tp X = 1,4 · Tp T = 1,25 · Tp (Tmín. 3 mm.) 12 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Accesorios de cambio de dirección. (1.1) • Codos de 45º: SCR * Diseño aconsejable R=1,5D SW BW * Radio largo R=1,5D Radio corto R=D 13 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Accesorios de cambio de dirección. (1.2) • Codos de 90º: SCR * Diseño aconsejable R=1,5D SW BW * Radio largo R=1,5D Radio corto R=D 14 • Codos Macho-Hembra roscados (SCR) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Accesorios de cambio de dirección. (1.3) 15 • Codos de 180º para soldar a tope (BW): Radio largo M=3D Radio corto M=2D Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Accesorios de cambio de dirección. (1.4) 16 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Accesorios de cambio de diámetro. (2.1) • Reducciones para soldar a tope (BW): ¾Reducción concéntrica, mantiene invariables los ejes de la tubería (CL). ¾Reducción excéntrica, cuando interesa mantener a la misma elevación la parte inferior (BOP) o superior (TOP) de las tuberías. Concéntrica Excéntrica 17 • Manguito reductor: ¾Une dos tramos de tubería a la vez que permite el cambio de diámetros, manteniendo los ejes a la misma elevación. SCR SW Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Accesorios de cambio de diámetro. (2.2) 18 • Reducción inserta: ¾Cambia el diámetro con mínimo avance (longitud). Siempre conectan un accesorio SW con tubo o niple. Es preferible al niple reductor. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Accesorios de cambio de diámetro. (2.3) 19 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Accesorios de cambio de diámetro. (2.4) • Niple reductor (Swage): ¾Permite cambios de diámetro con múltiples opciones de unión entre sus extremos (planos, biselados o roscados). Puede ser concéntrico o excéntrico. ¾Siempre tiene al menos un extremo SW ó SCR. de 1 ½” o menor. PE → Extremos planos TBE → Roscados ambos extremos PLE/TSE → Plano el extremo mayor / roscado el extremo menor BLE/TSE → Biselado el extremo mayor / roscado el extremo menor TLE/PSE → Roscado el extremo mayor / plano el extremo menor BLE/PSE → Biselado el extremo mayor / plano el extremo menor - Extremo BLE para soldar a tope a tubo o accesorio >1 ½” 20 Material docente • Bifurcaciones en Te y en Cruz: ¾Accesorios de bifurcación, para 1 ½” y menores. Pueden ser roscados (SCR) y de enchufe y soldadura (SW). Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Accesorios para conexión de ramales y bifurcaciones. (3.1) 21 Material docente • Bifurcaciones en Te para soldar a tope (BW): ¾Accesorios de bifurcación, para 2” y mayores. Pueden ser de bocas iguales o reductoras. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Accesorios para conexión de ramales y bifurcaciones. (3.2) 22 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Accesorios para conexión de ramales y bifurcaciones. (3.3) • Weldolet, Sockolet y Thredolet: ¾ Weldolet: Accesorio de conexión para soldar a tope, 2” y mayores. ¾ Sockolet: Accesorio de conexión enchufe y soldadura, para 1 ½” y menores. ¾ Thredolet: Accesorio de conexión roscado, para 1 ½” y menores. ¾ El diámetro del ramal, siempre será menor que el del colector. BW SW SCR 23 Material docente • Elbolet, Latrolet y Boss: Elbolets ¾Elbolet: Accesorio de conexión a codos, SCR, SW, o BW. ¾Latrolet: Accesorio de conexión a tubería a 45º, SCR, SW, o BW. ¾Boss: Accesorio de conexión a equipos y recipientes, SCR o SW, para 1 ½” y menores. ¾El diámetro del ramal, siempre será menor que el del colector. Boss Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Accesorios para conexión de ramales y bifurcaciones. (3.4) Latrolets 24 Material docente • Elbolet y Latrolet: ¾Accesorios especialmente indicados para la conexión a las tubería, de vainas de temperatura roscadas o bridadas. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Accesorios para conexión de ramales y bifurcaciones. (3.5) 25 Material docente • Conexiones con refuerzo: Saddle (Silla de montar) Poco usado Se emplea en conexiones de ramales de tubería mayores de 2” y a equipos y recipientes. Para conexiones a colectores en condiciones medianas y severas, es preferible usar el weldolet. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Accesorios para conexión de ramales y bifurcaciones. (3.6) 26 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Accesorios de Conexión. (Bridas 4.1) • Conexión de tuberías con otros tramos o equipos. • Uniones desmontables fijadas mediante pernos con juntas para garantizar la estanqueidad. • Características: – – – – Diámetro nominal y Schedule. Forma de conexión. (SCR, SW, SO, WN, LJ.....) Tipo de cara. (FF, RF, RTJ.....) Presión/Temperatura que soportan. (Clase/Rating en libras #) 27 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Accesorios de Conexión. (Bridas 4.2) • Por tipo de conexión: – – – – – – Brida de cuello (largo/corto) Brida lisa (deslizante) Brida loca Brida de enchufe y soldadura Brida roscada Brida ciega • Por tipo de cara de unión: – – – – Brida de cara lisa (FF) Brida de cara resaltada (RF) Bridas machihembradas Bridas para junta de anillo (RTJ) • Por clase (según presióntemperatura de servicio): (*) – – – – – – – 150 # 300 # 400 # 600 # 900 # 1500 # 2500 # • Bridas de orificio − Todo tipo de caras y clase (*) Ver definición de rating – clase, en pág. siguiente. 28 Material docente • Rating o Clase es la máxima presión de trabajo que soporta el material de un conjunto: brida, junta, pernos, cuando se somete a una temperatura determinada. (14,2 psi ~ 1Kg/cm2) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Accesorios de Conexión. (Bridas 4.3) 29 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Accesorios de Conexión. (Bridas 4.4) 30 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Accesorios de Conexión. (Bridas 4.5) • Brida de cuello para soldar (WN) • La más habitual. • Se emplea para tamaños de 2” y mayores, de 150 # a 2500 # • El diámetro interior (J) debe adaptarse al diámetro interior de la tubería según su schedule. Welding Neck 31 • Brida de cuello largo (LWN) Repsol Petróleo Tarragona Material docente Accesorios de Conexión. (Bridas 4.6) Mariano Martínez • Brida autorreforzada para soldar directamente a equipos o recipientes (no precisa chapa de refuerzo). • Se emplea para tamaños hasta 1 ½” y de 150 # a 2500 # Long Welding Neck 32 • Brida deslizante (SO) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Accesorios de Conexión. (Bridas 4.7) Slip-On • No aconsejable para servicios cíclicos y severos. • Se emplea para tamaños de 2” y mayores, de 150 # y 300 #. • El diámetro interior (J) debe adaptarse al diámetro exterior de la tubería. Siempre se montarán con doble soldadura. 33 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Accesorios de Conexión. (Bridas 4.8) • Brida loca (LJ) Casquillo extremo (Stub-end) Lap Joint • El fluido no está en contacto con la brida. • Para montaje en trazados de tubería que no originen esfuerzos de flexión. • Permite frecuentes inspecciones y desmontajes. • Para abaratar costes, al sustituir a bridas de gran tamaño y de materiales especiales. 34 Material docente • Brida enchufe y soldadura (SW) • Para condiciones moderadas y severas de presión y temperatura. • Buen comportamiento a la estanqueidad. • Se utiliza en tamaños de 1 ½” y menores. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Accesorios de Conexión. (Bridas 4.9) Socket Weld 35 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Accesorios de Conexión. (Bridas 4.10) • Brida roscada (SCR) • Para condiciones moderadas de presión y temperatura. • Problemas de estanqueidad. • Se utiliza en tamaños de 1 ½” y menores y en especificación de tuberías galvanizadas. • Posible corrosión en la rosca. Screwed 36 Material docente • Bridas reductoras (SCR, SW, SO y BW) • Permiten reducir el diámetro del circuito inmediatamente después de la conexión. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Accesorios de Conexión. (Bridas 4.11) 37 Material docente • Brida ciega • Para cerrar extremos de circuitos que ocasionalmente se quieran destapar, o para conexiones futuras. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Accesorios de Conexión. (Bridas 4.12) Blind 38 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Accesorios de Conexión. (Bridas 4.13) • Tipos de cara de unión RF FF LJ (*) (*) RTJ (*) (*) (*) (*) (*) Bridas machihembradas, para intercambiadores 39 Material docente • Bridas de orificio • Es la más utilizada para la medida de caudal de líquidos y gases mediante placa de orificio. • Tomas superiores para gases, inferiores para líquidos. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Accesorios de Conexión. (Bridas 4.14) 40 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Accesorios de Conexión. (Bridas 4.15) • Juntas para bridas • Elementos elásticos intercalados entre caras de las bridas para proporcionar la estanqueidad. • Clasificación por materiales: – Juntas no metálicas: De amianto comprimido, ahora sustituidas por fibras sintéticas comprimidas. Presiones reducidas a clase 150# (232º C) y clase 300# (177º C). – Juntas no metálicas con envoltura metálica: Para presiones superiores. – Juntas espirometálicas: Las más utilizadas en servicios severos y medios de presión y temperatura. Fleje de acero inoxidable ondulado relleno de grafito, acabados muy finos. – Juntas metálicas: La más común es la octogonal. Se utilizan para servicios muy severos y entre bridas de asiento ranurado (RTJ). Clase 900# a 2500#. Su grado de dureza es inferior al de la brida. 41 Material docente Accesorios en línea. (5.1) • Manguito de unión: SCR SW Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona ¾Une dos tramos de tubería o accesorios del mismo diámetro. 42 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Accesorios en línea. (5.2) • Niple: ¾Une dos accesorios hembra del mismo diámetro (1 ½” y menores). ¾Los extremos pueden ser planos, roscados o combinados. ¾Se fabrican de la misma tubería y en longitudes de 50, 75 ó 100 mm. PE TOE TBE PE → Extremos planos TOE → Roscado un extremo TBE → Roscados ambos extremos 43 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Accesorios en línea. (5.3) • Uniones de tres piezas: ¾Une dos tramos de tubería o accesorios del mismo diámetro (1 ½” y menores). ¾Son uniones desmontables fijadas mediante rosca. Usar solamente para especificaciones moderadas. Para condiciones más severas, sustituir por bridas. SCR SW 44 • Tapones para cierres (SCR y SW): ¾Obturación de los extremos de circuitos (diámetro 1 ½” y menores). ¾Cierres desmontables roscados (SCR); definitivos soldados (SW). ¾Cap-hembra; Tapón-macho. Cap (SCR) Tapón redondo Tapón hexagonal Tapón cuadrado Cap (SW) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Accesorios en línea. (5.4) 45 Material docente Accesorios en línea. (5.5) • Cap (BW): Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona ¾Obturación definitiva de los extremos de colectores (diámetro 2” y mayores). 46 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Accesorios en línea. (5.6) • Discos reversibles (disco en ocho): • • • • Para aislamiento seguro de circuitos. Se utiliza siempre entre bridas de cualquier tipo de cara, rating o tamaño. Hasta 12”-150# ó 10”-300# se emplea el disco reversible (una sola pieza), para tamaños mayores usar independientes el disco ciego o espaciador. Garantiza la visión de la posición bloqueo-paso. 47 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Juntas y liras de expansión. (6.1) • Elementos capaces de absorber las dilataciones lineales de las tuberías, que se producen por variaciones de la temperatura que estas soportan. Partiendo de la temperatura de montaje, las dilataciones pueden ser positivas (alargamiento) o negativas (contracción) en función de la temperatura de operación. • Las tensiones que estas dilataciones provocan a las líneas y estas a su vez transmiten a los equipos que están conectadas, pueden disminuirse por medio de: – Liras o loops expansión. (Preferible a las juntas) – Juntas de expansión (compensadores de dilatación). – Un trazado flexible de la tubería, puede absorber las dilataciones y hacer innecesaria la instalación de liras y juntas. 48 Material docente • Lira o loop de expansión: ¾ Cambios en la dirección de la tubería. Se utiliza siempre que se disponga de espacio suficiente. La capacidad para absorber dilataciones, está en función directa de las dimensiones de los brazos de la lira y de la cantidad de codos. ¾ Se les conoce también como “loops” o liras de dilatación. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Juntas y liras de expansión. (6.2) 49 Material docente • Lira o loop de expansión: Loops horizontales Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Juntas y liras de expansión. (6.3) 50 Material docente • Lira o loop de expansión: Loop vertical Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Juntas y liras de expansión. (6.4) 51 Material docente • Juntas de expansión: ¾ ¾ ¾ ¾ Cuando no es posible realizar un cambio de dirección (loop). Para desplazamiento axial, angular o lateral de los tramos de tubo. También son usadas para absorber vibraciones y ruidos. No admiten grandes esfuerzos ni momentos. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Juntas y liras de expansión. (6.5) 52 • Juntas de expansión: Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Juntas y liras de expansión. (6.6) Junta de goma Brida loca (lateral) Extremos biselados (axial) Extremos bridados (axial) 53 • Juntas de expansión: Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Juntas y liras de expansión. (6.7) (Junta angular) (Tipos de compensación) (Junta axial) 54 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.1) • Elementos básicos y habituales, intercalados en las tuberías de una instalación, que permiten regular y direccionar el paso total o parcial del fluido y aislar equipos y circuitos. • La elección del tipo de válvula, dependerá de los factores relacionados con: ¾ Función: Bloqueo, Estrangulación, Flujo inverso, Regulación, etc. ¾ Condiciones del servicio: Presión, Temperatura, Corrosión, Erosión.. ¾ Requisitos específicos: Resistencia al fuego, Pérdidas de carga, Fugas admisibles, Tiempo de actuación, etc. ¾Tipo de conexión: Extremos para soldar, Bridada, SW, SCR.... 55 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.2) • Se clasifican en dos grandes grupos: ¾ Manuales: -Válv. de Compuerta -Válv. de Globo -Válv. de Mariposa -Válv. de Bola -Válv. de Macho -Válv. de Diafragma -Válv. en Ángulo -Válv. en “Y” -Válv. de Aguja -Válv. de Retención -Válv. de Control ¾ Automáticas: -Válv. de Solenoide -Válv. de Seguridad 56 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.3) • Manuales. Compuerta ¾ La más utilizada para corte o bloqueo en servicios de circulación ininterrumpida. ¾ No aconsejable para regulación ni para productos corrosivos o erosivos. ¾ Poca pérdida de carga cuando están totalmente abiertas. ¾ La compuerta, puede ser de asientos paralelos o en cuña, de disco sencillo o doble, rígidos o flexibles. 57 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.4) • Manuales. Globo o Asiento ¾ Similar a la de compuerta en el aspecto exterior. ¾ Se utilizan para cortar o regular el flujo. Para operaciones frecuentes y estrangulación al grado deseado de cualquier flujo. ¾ Abertura proporcional al recorrido del vástago, por lo que permiten una buena regulación del caudal. ¾ Proporcionan un cierre estanco. ¾ Pérdidas de carga elevadas. ¾ Variedad de tipos de obturador. Pueden ser de disco, de macho o de pistón. 58 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.5) • Manuales. Mariposa ¾ Para corte y estrangulación en conducciones de gran tamaño de gases y líquidos y para presiones relativamente bajas. ¾ El obturador es un disco solidario a un eje perpendicular a la tubería. La apertura/cierre, se realiza con un giro de ¼ de vuelta. ¾ Permiten una ligera regulación. ¾ Poca pérdida de carga cuando están totalmente abiertas. ¾ La compuerta, puede ser de asientos a base de elastómeros o metálicos. Los primeros proporcionan buena estanqueidad, pero están limitados por la temperatura 59 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.6) • Manuales. Bola ¾ Para corte y estrangulación, en operaciones frecuentes y rápidas. ¾ El obturador es un macho en forma de esfera. La apertura/cierre, se realiza con un giro de ¼ de vuelta. ¾ Buena resistencia a la erosión. ¾ Proporcionan un cierre muy estanco. ¾ No recomendable para regulación de caudal. ¾ Mínima pérdida de carga en las de paso pleno. ¾ Pueden ser de dos, tres y cuatro vías. 60 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.7) • Manuales. Macho ¾ Para corte y estrangulación, en operaciones frecuentes y rápidas. ¾ El obturador es un cilindro recto o de forma troncocónica. La apertura/cierre, se realiza con un giro de ¼ de vuelta. ¾ Buena resistencia a la erosión. ¾ Proporcionan un cierre muy estanco. ¾ No recomendable para regulación de caudal. ¾ Mínima pérdida de carga en las de paso pleno. ¾ Pueden ser de dos, tres y cuatro vías. 61 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.8) • Manuales. Diafragma y Manguito ¾ Para corte y estrangulación. ¾ El obturador es un diafragma flexible a base de elastómero. El cierre se efectúa por la presión que ejerce el mecanismo opresor sobre el diafragma. ¾ En aplicación para fluidos muy corrosivos, el cuerpo de la válvula está revestido interiormente con elastómeros resistentes al tipo de fluido. ¾ Proporcionan un cierre hermético. ¾ No recomendable para regulación de caudal. ¾ Pérdida de carga considerable. ¾ No aconsejable para altas presiones o temperaturas. 62 • Manuales. Ángulo y en “Y” ¾ Variante de las válvulas de globo y de similares características a estas. ¾ Las de cuerpo en Ángulo, se utilizan en configuraciones especiales de la tubería. ¾ Las de cuerpo en “Y”, producen menor pérdida de carga que la convencional. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.9) 63 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.10) • Manuales. Aguja ¾ Variante de las válvulas de globo. ¾ El obturador tiene forma de punzón y los asientos cónicos. ¾ Para regulación de caudal y presión muy precisa en pequeños tamaños. ¾ Muy elevada pérdida de carga. ¾ Utilización limitada a los ámbitos de instrumentación y para toma de muestras de líquidos y gases. 64 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.11) • Manuales. Retención (Anti-rretorno) ¾ Válvulas de acción automática que impiden la inversión del flujo. ¾ El obturador puede ser: - De clapeta. La más habitual en tamaños de 2” y mayores. Montaje en posición horizontal y vertical con flujo ascendente. - De doble clapeta. Con disco dividido; para inversiones del flujo frecuente. - De pistón guiado. Para montaje horizontal y fluidos limpios. - De bola. Para tamaños de 1 ½” y menores; para montaje en posición horizontal y vertical con flujo ascendente. DE CLAPETA DE DOBLE CLAPETA DE PISTÓN GUIADO DE BOLA 65 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.12) • Partes principales de Válvulas. 66 • Reductores de Maniobra. ¾ Para facilitar la maniobra de las válvulas de gran tamaño o rating, aunque aumentan el tiempo de la operación. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.13) TIPOS DE REDUCTORES DE MANIOBRA 67 ACTUADOR ELÉCTRICO Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.14) • Actuadores para válvulas. ¾ Pueden ser: Hidraúlicos, Neumáticos y Eléctricos. ¾ El actuador accionado por motor eléctrico, es el más utilizado en plantas petroquímicas y refinerías, por su fiabilidad y adaptabilidad a las exigencias del proceso. ¾ La instalación de un actuador eléctrico, se justifica por: - Accionamiento y monitorización remota de la válvula. - Posibilidad de enclavamiento con otros elementos. - Apertura/cierre en condiciones de seguridad. - Selección del % de apertura. - Tiempo de actuación. ACTUADOR ELÉCTRICO “ROTORK” ACTUADOR NEUMÁTICO 68 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.15) • Válvulas Automáticas (De Control): ¾ Tienen como principal objetivo, el control automático de las variables del proceso. Nivel, Presión, Caudal, Temperatura, o de otra índole. ¾ Destinada intencionadamente, a provocar una pérdida de presión en un sistema, por lo cual, siempre será de igual o menor diámetro que la tubería. ¾ Constan de tres partes principales. - Cuerpo: Conexión a la tubería, paso del fluido y alojamiento de los elementos internos de la válvula. (Obturador, Asientos, Vástago....) - Actuador neumático: Formado por un resorte y un diafragma, que actúan como amplificadores de potencia para mover el vástago de la válvula. - Posicionador: Elemento de retroalimentación de aire al actuador, modificando la presión sobre el diafragma y por lo tanto, sobre el recorrido del vástago. Corrigiendo de esta forma, las desviaciones en la magnitud de la variable. Las válvulas automáticas todo-nada (Abiertas-Cerradas) no disponen de posicionador. ¾ Es importante definir la posición de seguridad de la válvula en caso de fallo de la alimentación de aire al actuador. A fallo de aire cierra ó abre (FA ó FC). Estas situaciones se logran al invertir las posiciones de los obturadores/asientos, o del resorte del actuador (de debajo a encima del diafragma). 69 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.16) • Válvulas Automáticas 70 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.17) • Válvulas Automáticas -Cuerpo- 71 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.18) • Válvulas Automáticas -Actuador- 72 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.19) • Válvulas Automáticas -Actuadores- De acción Directa: La presión del aire, empuja al vástago en dirección al cuerpo de la válvula. - De acción Inversa: La presión del aire, empuja al vástago en dirección contraria al cuerpo de la válvula. Aire Acción Directa Acción Inversa Aire 73 • Válvulas Automáticas -Posicionador- Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.20) POSICIONADOR 74 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.21) • Válvulas Automáticas – Simple Asiento - • Válvulas Automáticas – Doble Asiento- 75 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.22) • Válvulas Automáticas –En Ángulo- • Válvulas Automáticas – De tres vías - 76 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.23) • Válvulas Automáticas –Camflex- 77 • Válvulas Automáticas –De Solenoide- Son válvulas, cuyo vástago es el núcleo de un electroimán. - Actuadas eléctricamente. Para pequeños caudales; su ámbito está limitado prácticamente al de la Instrumentación. - De tres vías, como válvulas piloto de actuadores neumáticos, para convertir una válvula de control en una todo-nada con accionamiento remoto. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.24) 78 • Válvulas de Seguridad y Alivio: ¾ Son válvulas automáticas, que tienen la función de mantener la presión de una instalación, por debajo de unos límites preestablecidos (presión de diseño), protegiéndola contra el funcionamiento anormal de un proceso. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.26) 79 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.27) • Tipos de Válvulas de Seguridad: ¾ Válvula de Seguridad ¾ Válvula de Alivio ¾ Válvula de Presión / Vacío ¾ Válvula Pilotada ¾ Válvula con Fuelle Equilibrado ¾ Válvula para Expansión Térmica 80 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.28) • Válvulas de Seguridad y Alivio: ¾ Válvula de Seguridad: Regulador automático de Presión, actuado por la presión estática existente en la entrada de la válvula y que se caracteriza por su descarga repentina con apertura total y rápida. Se utiliza para gases y vapor. ¾ Válvula de Alivio: Como la anterior, pero se caracteriza por su apertura de forma proporcional al aumento de presión en la entrada. Se utiliza para líquidos. ¾ Válvula de Presión/Vacío: De doble función. Muy sensibles a pequeñas diferencias de presión. Para protección de tanques de almacenamiento a presión atmosférica. ¾ Válvula Pilotada: Consiste en dos válvulas, donde la piloto controla a la principal. Para altas presiones y fluidos limpios; soportan contrapresiones altas, son estancas a las fugas y de rápida acción “todo-nada”. No recomendables para temperaturas superiores a 230 ºC. ¾ Válvula con Fuelle: Como las de seguridad/alivio, pero disponen de un fuelle que elimina la contrapresión, aproximando el valor de la presión de disparo al de tarado. ¾ Válvula para Expansión Térmica: De seguridad y alivio, para expansión térmica y pequeños caudales. De pequeñas dimensiones. 81 • Válvulas de Seguridad y Alivio: Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.29) De Seguridad i Alivio Con Fuelle Autoequilibrado De Expansión Térmica De Presión/Vacío 82 • Válvulas de Seguridad y Alivio: Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.30) Mariano Martínez Posición Cerrada Posición Disparo Válvula Pilotada 83 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Válvulas. (7.31) • Válvulas de Seguridad y Alivio: ¾ Principales términos relacionados. - Máxima Presión de Trabajo Admisible: Máxima presión de trabajo permitida en la instalación. Coincide con la presión de diseño y es la máxima presión de tarado admisible de la válvula de seguridad. - Presión de Trabajo: Equivale a la presión de operación; debe ser como mínimo, un 10 % inferior a la Presión de Tarado de la válvula (presión de diseño). - Presión de tarado: Presión de entrada, a la que está ajustada la actuación de la válvula. Un pequeño incremento de esta presión, produce el disparo de la válvula. - Sobrepresión: Incremento de presión sobre el valor de tarado, necesario para provocar la apertura total de la válvula. (10 % para gases y 25% para líquidos) - Contrapresión: Presión existente en el lado de descarga de la válvula. - Presión de Tarado en Frío: Presión de tarado en banco de la válvula, una vez aplicadas las correcciones por el efecto de la contrapresión y de la temperatura. 84 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.1) • Elementos y mecanismos estructurales, que tienen como finalidad el apoyo, el control de la posición y los desplazamientos de las tuberías, minimizar las flechas y la transmisión de esfuerzos a los equipos. • Para facilitar las tareas de diseño y cálculo, normalmente se dividen en dos grandes grupos: SOPORTES ESTANDAR Y SOPORTES ESPECIALES. - Soportes Estandar: De uso muy frecuente y formados por piezas sencillas, como abrazaderas, abarcones, varillas, orejetas, tramos de perfil o tubo, etc... - Soportes Especiales: Diseñados de forma expresa para la situación que así lo aconseje. Pueden estar formados en parte o en su conjunto, por soportes estandar. Es necesario editar un plano para cada soporte. 85 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.2) • Los soportes de tuberías, son diseñados según la diferencia de temperatura que puede existir entre: Temperatura ambiente (montaje) y la de operación (funcionamiento); por este rango, se clasifican en: - Soportes para tuberías a Temperatura Ambiente. (~ T entre 0 y 45 ºC) - Soportes para tuberías Calientes. (~ T superior 45 ºC) - Soportes para tuberías Frías. (~ T entre 0 y –29 ºC) - Soportes para tuberías Criogénicas. (~ T inferior a –29 ºC) • En el cálculo de los soportes para Temperatura Ambiente, se tendrán en cuenta todas las cargas propias (gravitatorias) de las tuberías. • En el de los soportes para Temperatura Caliente, Fría ó Criogénica, se añadirán las cargas térmicas producidas por la dilatación/contracción, rozamientos y restricciones de la tubería. 86 • Soportes Estandar. • Algunos elementos estandar de soportación. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.3) 87 • Soportes Estandar. • Patín de apoyo para tuberías con aislamiento (PIHASA) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.4) 88 • Soportes Estandar. • Patín, colgante y elementos de fijación (LISEGA) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.5) 89 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.6) • Clasificación según su función. • Según la función principal que desempeñan, se clasifican en: ¾ Soportes de peso propio: – Rígidos. - Carga Variable – Elásticos (Muelles). - Carga Constante ¾ Soportes de Control de Posición. - Guías - Anclajes - Stops - Restricciones ¾ Soportes Antivibratorios. 90 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.7) • Soportes de peso propio. • Su función, es la de sostener y controlar las cargas permanentes de las tuberías, en frío o en operación, tales como: Peso propio de la tubería, del fluido circulante, aislamiento, acompañamiento, encamisado, nieve/hielo/viento/sismo, etc. • Evitan la flecha excesiva (pandeo) de las tuberías y sobrecargas en las conexiones de los equipos. • Se dispondrán bajo las cargas puntuales o concentradas; próximos a las conexiones (tubuladuras) de los equipos y de las uniones bridadas; antes del cambio de plano de una tubería horizontal al vertical. 91 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.8) • Espacios máximos entre soportes. • El espacio máximo en “pipe-rack” o “pipe-track” será de 6/7 mts. Esta separación permite el tendido de tuberías de 2” y mayores sin apoyos intermedios. Las menores de 2” se soportarán en apoyos intermedios o desde las de mayor diámetro. • El espacio entre apoyos, se determinará considerando la tubería llena de agua, con o sin aislamiento y cargas uniformemente repartidas. La flecha máxima, serán en general, inferior a 1” (25,4 mm.) y las tensiones ejercidas sobre el material deben ser admisibles por ASME B31.3 • Las tuberías de diám. 10” y mayores, llevarán cunas de refuerzo en los apoyos si no están aisladas y patines en las que estén aisladas. 92 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.9) • Soportes de peso propio Rígidos. • Mantienen invariable su posición, independientemente de las cargas y desplazamientos de las tuberías que graviten sobre ellos. • Los más usados son: - Colgantes - Ménsulas - Pies derechos (puntales) - Trunion - Patines 93 • Soportes Estandar. • Patín de apoyo. (Para tuberías con aislamiento) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.10) 94 • Soportes Estandar. • Trunions de apoyo verticales. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.11) 95 • Soportes Estandar. • Trunions y brazos de apoyo horizontales. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.12) 96 • Soportes Estandar. • Ménsulas de apoyo para tuberías horizontales. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.13) 97 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.14) • Soportes de peso propio Elásticos (Muelles). • Permiten el desplazamiento vertical de las tuberías producido por las expansiones/contracciones térmicas de las mismas o de los equipos a los que conectan (manteniendo su apoyo de forma elástica), evitando las sobrecargas en los puntos de conexión. - Muelles de Carga Variable: Para desplazamientos verticales de hasta 50 mm. de la tubería. Sostienen la variación de la carga desde la posición de montaje (fría) a la de operación (caliente) y proporcional a los desplazamientos de la tubería. - Muelles de Carga Constante: Para grandes desplazamiento y cargas de la tubería. La carga se mantiene constante e invariable a los desplazamientos de la tubería. 98 • Soportes Elásticos de Carga Variable. (PIHASA) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.15) 99 • Soportes Elásticos de Carga Variable. (PIHASA) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.16) Restricción 100 • Soportes Elásticos de Carga Variable. (LISEGA) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.17) 101 • Soportes Elásticos de Carga Constante. (LISEGA) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.18) 102 • Soportes Elásticos de Carga Constante. (LISEGA) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.19) 103 • Soportes Elásticos de Carga Constante. (PIHASA) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.20) 104 • Soportes Elásticos de Carga Constante. (PIHASA) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.21) 105 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.22) • Instalación de los Soportes Elásticos. 1). Los soportes, se suministran tarados a la carga y carrera de diseño, con placa de características de la carga en frío (montaje), la de operación (caliente) y la carrera; bloqueados con anclajes en la posición de montaje. 2). Una vez instalado el muelle en su soportación rígida y situada la tubería en su correcta posición, se actuará sobre los tensores de regulación, hasta que tome la carga requerida (carga de tarado en frío) y los elementos de anclaje queden sueltos y puedan retirarse con la mano. 3). Los elementos de anclaje, se retirarán una vez se haya efectuado la prueba hidráulica, limpieza de la tubería, etc. Se recomienda guardar los bulones de anclaje, para que puedan ser utilizados en caso de desmontaje del muelle. 106 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.23) • Soportes de Control de Posición. • • • • Guías: Mantienen la tubería dentro de sus apoyos evitando movimientos laterales y colisiones; permiten el desplazamiento longitudinal provocado por las dilataciones o contracciones térmicas. Anclajes: Dirigen las expansiones térmicas en las direcciones determinadas e impiden el desplazamiento de la tubería en sentido longitudinal. Stops: Impiden la transmisión de esfuerzos y desplazamientos longitudinales de la tubería en un solo sentido. Restricciones: Unión rígida entre la tubería y la estructura, permite desplazamientos angulares limitados. Evitan los desplazamientos puntuales producidos por descargas de válvulas de seguridad y golpes de ariete. 107 • Soportes de Control de Posición. (Guías-I) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.24) 108 • Soportes de Control de Posición. (Guías-II) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.25) 109 • Soportes de Control de Posición. (Anclajes) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.26) 110 • Soportes de Control de Posición. (Restricciones) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.27) 111 • Soportes de Control de Posición. • Antivibratorios: Soportes elásticos que minimizan los efectos de las vibraciones producidas por el flujo pulsante de máquinas alternativas, circuitos de fase líquido/vapor, golpes de ariete, etc., evitando que las tuberías entren en resonancia. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.28) 112 • Soportes de Control de Posición. (Antivibratorios) Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Soportes de Tubería. (8.29) 113 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Filtros. (9.1) • Impiden el paso de sólidos en suspensión al interior de equipos que podrían dañarse (bombas, compresores, recipientes, instrumentos, analizadores, colectores.....). • Existen en todo tipo de formas y tamaños. Permanentes y temporales. Los más comunes son en forma de “Y”, de “T”, de cesta, cónicos...., puede seleccionarse el paso (tamaño) del elemento filtrante. • Cuando no se puede interrumpir el servicio para limpiar el filtro, se utilizan los del tipo “duplex” (dos filtros en paralelo) con válvulas de entrada/salida de 3 vías. 114 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Filtros. (9.2) • Filtros en Y (SCR y SW): 115 • Filtros: Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Filtros. (9.3) Filtro temporal en “Te” Filtro gran capacidad 116 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Purgadores de condensado. (10.1) • Elementos necesarios para mantener secos los colectores de vapor y obtener así el mejor rendimiento energético. Permite la evacuación de condensados evitando su acumulación en las líneas de distribución, sin dejar pasar el vapor vivo. • El condensado, puede crear barreras compactas para la libre circulación del vapor, provocando “golpes de ariete térmico” y movimientos bruscos en el circuito, que por fatiga de los materiales, suelen acabar en fugas o roturas. • El condensado, por economía, debe recuperarse una vez separado del vapor (después del purgador) y conducirlo a un colector de retorno de condensados, para su posterior reutilización como alimentación al calderín de vapor. • Las conexiones a los purgadores, deben realizarse en la parte inferior de los colectores, en los extremos finales de los mismos y en las partes más bajas del circuito. Para una mejor evacuación del condensado, deben evitarse los pandeos de las tuberías y el uso de reductores concéntricos en tramos horizontales. • Se les conoce también como “trampas de vapor”. 117 • Esquema de una instalación de vapor: Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Purgadores de condensado. (10.2) CIRCUITO DE VAPOR TÍPICO 118 • Selección de purgadores: Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Purgadores de condensado. (10.3) • Frecuencia de las paradas y puestas en marcha. • Condiciones de trabajo: - Presión y temperatura. - Capacidad. - Tiempo de respuesta. - Temperatura exterior. - Suciedad. 119 Material docente • Traceado con vapor: ¾ En plantas petroquímicas, suele mantenerse la temperatura (viscosidad) necesaria para la circulación de los fluidos en proceso, con tubo/s de diám. ½” ó ¾” acompañamiento de vapor instalados en la parte baja. Cada tubo traceador, acabará al final de su recorrido (máx. 50m.) en un purgador de condensado. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Purgadores de condensado. (10.4) traceador de vapor 120 • Ejemplo de purga de una derivación: Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Purgadores de condensado. (10.5) 121 • Ejemplo de una trampa de vapor: Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Purgadores de condensado. (10.6) 122 • Detalles a considerar en la instalación: Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Purgadores de condensado. (10.7) Flexibilidad Incorrecto Golpes de ariete Correcto 123 • Montaje de pozos de goteo: Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Purgadores de condensado. (10.8) ST→ Trampa de vapor 124 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Purgadores de condensado. (10.9) • Consideraciones a tener en cuenta: • Tomar el vapor y devolver el condensado por la parte superior de los colectores. • Instalar pozos de goteo cada 50 mts. máx., en los puntos bajos y extremos de los colectores. • Diseñar los colectores y ramales de vapor y condensado, con mínimas bolsas, lo más cortos y flexibles posible y con pendientes hacia los pozos de goteo. • Para facilitar el mantenimiento, es preferible que los purgadores sean con filtro incorporado, bridados y con sus correspondientes válvulas de aislamiento. • Elegir el tipo y tamaño de purgador en función a: Caudal a desalojar, Presión y Temperatura del vapor, Temperatura exterior, Ciclos de trabajo (continuo-intermitentepuestas en marcha...). El purgador debe instalarse sin aislamiento. • Para los traceadores, serán de ½”, termostáticos tipo bimetálicos, con bridas de 150# para vapor hasta 6 Kg/cm2 y 300# para vapor hasta 16 Kg/cm2. 125 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Purgadores de condensado. (10.10) • Clases de purgadores: ¾ Purgadores mecánicos: – Purgador de flotador. – Purgador de cubeta invertida. ¾ Purgadores termostáticos: – Bimetálicos. – Termostático de placas. – Termostático de fuelle. ¾ Purgadores termodinámicos. 126 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Purgadores de condensado. (10.11) • Purgador de flotador: • El nivel del líquido actúa sobre la boya de apertura/cierre. Permite descargar en función de la cantidad de condensado que llega al purgador. • Poco mantenimiento, resistentes a la suciedad. • Adecuados para grandes caudales de condensado; intercambiadores, equipos de proceso,....... • Poca resistencia a los golpes de ariete. 127 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Purgadores de condensado. (10.12) • Purgador de cubeta invertida: • La fuerza de cierre es proporcionada por el vapor introducido en el interior de la boya invertida. • Muy robusto y resistente a los golpes de ariete. • Adecuados para vapor recalentado, de capacidad alta y resistentes a la suciedad. 128 • Purgador bimetálico: • Adecuado para purga de líneas de traceado, pozos de goteo y pequeños equipos. • Funcionamiento por láminas bimetálicas que actúan sobre la tobera de apertura/cierre. Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Purgadores de condensado. (10.13) abierto cerrado → Condensado (abierto) → Vapor (cerrado) 129 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Purgadores de condensado. (10.14) • Purgador termostático: • Se basa en el alargamiento y contracción de un fuelle o placa de paredes finas, que capta la diferencia de temperatura que se produce al enfriarse el vapor. • Adecuado para purga de líneas de traceado, pozos de goteo y pequeños equipos. 130 Material docente Repsol Petróleo Tarragona Mariano Martínez Purgadores de condensado. (10.15) • Purgador termodinámico: • Se basa en la diferencia de fuerzas ejercidas sobre la superficie del disco de cierre / apertura. • Adecuado para purga de líneas de traceado, pozos de goteo y pequeños equipos. 131 • Comparación del comportamiento de purgadores: Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Purgadores de condensado. (10.16) 132 Material docente • Los eyectores o boquillas a chorro, son bombas que no cuentan con partes móviles. Utilizan la energía que proporcionan los fluidos en movimiento y descargan a una presión intermedia entre el fluido motor y el de succión. Se emplean comúnmente para extraer gases de los espacios donde se hace vacío. Convierten la energía de presión en velocidad, mientras que los difusores arrastran y mezclan los fluidos cambiando la velocidad nuevamente en presión. Cámara de succión Boquilla Difusor Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Eyectores. (11.1) Entrada fluido motivador Succión Difusor Descarga 133 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Eyectores. (11.2) • Aplicación de Eyectores: 134 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Eyectores. (11.3) • Aplicación de Eyectores: 135 Mariano Martínez Repsol Petróleo Tarragona Material docente Eyectores. (11.4) • Aplicación de Eyectores: 136
