PETROZAMORA INGENIERÍA DE LAS FACILIDADES PARA LA INSTALACIÓN DE UNA (1) PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA PARA LA INYECCIÓN DE VAPOR EN EL CAMPO DE BACHAQUERO CRITERIOS DE DISEÑO REV. FECHA DESCRIPCIÓN ELABORADO POR REVISADO POR APROBADO POR 0 Ene 15 Emisión Original Aprobada JC/LCh./AB/PB AG/PJ/EL/FR/ ES/RM/ LS A.A A.V. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 FIRMA DE APROBACIÓN PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO ÍNDICE 1 INTRODUCCIÓN....................................................................................................................... 7 2 OBJETIVO ................................................................................................................................ 7 3 ALCANCE DEL PROYECTO .................................................................................................... 8 4 DOCUMENTOS Y PLANOS DE REFERENCIA ..................................................................... 10 5 UBICACIÓN Y CONDICIONES DEL SITIO ............................................................................ 15 5.1 Ubicación Geográfica............................................................................................................ 15 5.2 Condiciones Meteorológicas y sísmicas del Sitio .............................................................. 16 6 NORMAS, CODIGOS Y PRÁCTICAS APLICABLES ............................................................. 17 6.1 Proceso .................................................................................................................................. 17 6.2 Mecánica. ............................................................................................................................... 19 6.3 Instrumentación y Control. ................................................................................................... 23 6.4 Electricidad. ........................................................................................................................... 25 6.5 Civil. ........................................................................................................................................ 30 7 PREMISAS Y CONSIDERACIONES DE DISEÑO .................................................................. 35 7.1 Disciplina Procesos. ............................................................................................................. 35 7.1.1 Flujos de diseño en Plantas de Tratamiento de Agua Bachaquero. ................................. 35 7.1.2 Caracterización fisicoquímica del Agua Cruda a la entrada de la Planta de Tratamiento. …………………………………………………………………………………………………………. 36 7.1.3 Calidad de Agua desmineralizada hacia generación de vapor. ......................................... 37 7.1.4 Especificaciones de productos y capacidades ................................................................... 38 7.1.5 Disposición de Efluentes de la Planta de Tratamiento ....................................................... 38 7.1.6 Consideraciones de diseño .................................................................................................. 39 7.1.7 Definición de Límites de Batería .......................................................................................... 41 PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 2 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO 7.1.8 Identificación de Equipos ..................................................................................................... 41 7.1.9 Diagramas de Flujo (DFP) y Diagramas de Tuberías e Instrumentos (DTI) ...................... 42 7.1.10 Diagramas de Tuberías e Instrumentos (DTI) ...................................................................... 42 7.1.11 Identificación y descripción de equipos y tuberías ............................................................ 42 7.1.12 Simuladores ........................................................................................................................... 43 7.2 Disciplina Mecánica. ............................................................................................................. 43 7.3 Disciplina Instrumentación y Control. ................................................................................. 45 7.4 Disciplina Electricidad. ......................................................................................................... 49 7.5 Disciplina Civil. ...................................................................................................................... 50 8 CRITERIOS DE DISEÑO ........................................................................................................ 51 8.1 Disciplina Procesos. ............................................................................................................. 51 8.1.1 General ................................................................................................................................... 51 8.1.2 Tuberías ................................................................................................................................. 52 8.1.3 Presión y temperatura de diseño ......................................................................................... 56 8.1.4 Bombas centrifugas .............................................................................................................. 57 8.1.5 Tanques atmosféricos .......................................................................................................... 58 8.1.6 Idioma ..................................................................................................................................... 58 8.1.7 Sistema de unidades ............................................................................................................. 58 8.2 Disciplina Mecánica. ............................................................................................................. 59 8.2.1 Presión de diseño en tuberías .............................................................................................. 59 8.2.2 Temperatura de diseño en tuberías ..................................................................................... 60 8.2.3 Flexibilidad de Tuberías ........................................................................................................ 60 8.2.4 Diseño de tuberías ................................................................................................................ 60 8.2.5 Instalación de Bridas ............................................................................................................ 61 8.2.6 Cambio de Especificaciones ................................................................................................ 62 PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 3 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO 8.2.7 Reducciones .......................................................................................................................... 63 8.2.8 Instalación de Tapones ......................................................................................................... 63 8.2.9 Instalación de Válvulas ......................................................................................................... 63 8.2.10 Instalación de Válvulas de Control ...................................................................................... 63 8.2.11 Venteos y Drenajes de Tuberías .......................................................................................... 64 8.2.12 Bombas .................................................................................................................................. 64 8.2.13 Tanques.................................................................................................................................. 65 8.2.14 Unidades en Paquetes .......................................................................................................... 66 8.2.15 Ubicación de Equipos ........................................................................................................... 66 8.2.16 Preparación de Superficie y Recubrimiento de Pintura ..................................................... 66 8.2.17 Señalización en las Instalaciones ........................................................................................ 67 8.2.18 Control de Ruidos ................................................................................................................. 67 8.3 Disciplina Instrumentación y Control. ................................................................................. 67 8.3.1 Sistema de Control ................................................................................................................ 67 8.3.2 Canalizaciones Eléctricas y Cableado de Instrumentos .................................................... 68 8.3.3 Elaboración de Documentos y Formatos a Utilizar ............................................................ 69 8.3.4 Identificación de Instrumentos ............................................................................................. 69 8.3.5 Cajas de Conexión en Campo .............................................................................................. 70 8.3.6 Instrumentación Neumática.................................................................................................. 70 8.3.7 Instrumentos de Flujo ........................................................................................................... 71 8.3.7.1Placas de Orificio .................................................................................................................. 71 8.3.7.2Transmisores de Flujo Tipo Diferencial ............................................................................... 71 8.3.7.3Registradores de Flujo .......................................................................................................... 72 8.3.8 Instrumentos de Nivel ........................................................................................................... 72 8.3.8.1Transmisores de nivel ........................................................................................................... 72 PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 4 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO 8.3.8.2Indicadores de Nivel .............................................................................................................. 72 8.3.8.3Interruptores de Nivel ........................................................................................................... 72 8.3.9 Instrumentos de Presión ...................................................................................................... 73 8.3.9.1Indicadores de Presión o Manómetros ................................................................................ 73 8.3.9.2Transmisores de Presión ...................................................................................................... 73 8.3.9.3Interruptores de Presión ....................................................................................................... 73 8.3.10 Instrumentos de Temperatura .............................................................................................. 74 8.3.10.1 Sensores .......................................................................................................................... 74 8.3.10.2 Termómetros ................................................................................................................... 74 8.3.10.3 Termopozos ..................................................................................................................... 75 8.3.11 Válvulas de Control ............................................................................................................... 75 8.3.11.1 8.4 Válvulas solenoides ........................................................................................................ 76 Disciplina Electricidad. ......................................................................................................... 77 8.4.1 Niveles de tensión: ................................................................................................................ 77 8.4.2 Acometida eléctrica: ............................................................................................................. 78 8.4.3 Dimensionamiento de Equipos ............................................................................................ 78 8.4.4 Grado de Protección de equipos eléctricos: ....................................................................... 78 8.4.5 Canalizaciones eléctricas ..................................................................................................... 78 8.4.6 Sistema de cableado ............................................................................................................. 79 8.4.7 Motores eléctricos ................................................................................................................. 80 8.4.8 Sistema de iluminación ......................................................................................................... 80 8.4.9 Sistema de puesta a tierra .................................................................................................... 80 8.4.10 Sistema protección contra descarga atmosféricas ............................................................ 81 8.4.11 Clasificación de Áreas .......................................................................................................... 81 8.5 Disciplina Civil. ...................................................................................................................... 82 PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 5 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO 8.5.1 Unidades de medida.............................................................................................................. 82 8.5.2 Materiales estructurales ....................................................................................................... 83 8.5.3 Cargas de diseño................................................................................................................... 86 8.5.4 Movimiento de tierra ............................................................................................................. 99 8.5.5 Consideraciones para el análisis estructural .................................................................... 100 8.5.6 Drenajes ............................................................................................................................... 103 8.5.7 Tanquillas............................................................................................................................. 106 8.5.8 Colectores Abiertos (Canales) ........................................................................................... 107 8.5.9 Ventilación ........................................................................................................................... 108 8.5.10 Aguas de servicio ................................................................................................................ 108 PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 6 de 110 PETROZAMORA 1 CRITERIOS DE DISEÑO INTRODUCCIÓN La Gerencia de Procesos de Superficie de la División Costa Oriental del Lago desarrolla actualmente el proyecto “INGENIERIA DE LAS FACILIDADES PARA LA INSTALACIÓN DE UNA (01) PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA PARA LA INYECCIÓN DE VAPOR EN EL CAMPO DE BACHAQUERO”. La Empresa Mixta PETROZAMORA S.A. lleva adelante las actividades relacionadas con este proyecto en materia de Exploración y Producción de Petróleo. El proyecto cubre la necesidad de instalar una nueva planta de tratamiento de agua para apalancar la estimulación térmica mediante la inyección de vapor a pozos petroleros garantizando el suministro de agua tratada y desmineralizada para los generadores de vapor portátiles, con lo cual se fortalece la producción de crudo pesado para el distrito de Bachaquero. La Planta de Tratamiento Bachaquero contará con un sistema de tratamiento de agua diseñado para la producción continua de agua filtrada, suavizada y desmineralizada a partir del agua del lago de Maracaibo. El agua salobre se hace pasar a través de una serie de filtros de arena. Las etapas posteriores de tratamiento están conformadas por el intercambio iónico seguida de ósmosis inversa, con el fin de obtener la calidad del agua requerida por los generadores de vapor. La planta de tratamiento de agua estará diseñada para una producción neta continua de 200 m3/h. 2 OBJETIVO El objetivo de este documento es establecer los criterios de diseño bajo los cuales se desarrollará el proyecto "INGENIERÍA DE LAS FACILIDADES PARA LA INSTALACIÓN DE UNA (1) PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA PARA LA INYECCIÓN DE VAPOR EN EL CAMPO DE BACHAQUERO". El proyecto será desarrollado de acuerdo con los códigos, normas y estándares tanto nacionales como internacionales aplicables en nuestro país y aceptados por la Empresa Mixta PETROZAMORA S.A. Los criterios presentados constituyen los requerimientos mínimos, sin estar limitados a ellos, para desarrollar la Ingeniería Básica y de Detalle y podrán ser complementados, ampliados o modificados. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 7 de 110 PETROZAMORA 3 CRITERIOS DE DISEÑO ALCANCE DEL PROYECTO El alcance general del proyecto considera el desarrollo de las facilidades para la instalación de una planta de tratamiento de agua con osmosis inversa en el campo de Bachaquero, la cual ya fue procurada por PDVSA. El desarrollo de la ingeniería básica y de detalle considera exclusivamente el diseño de los sistemas auxiliares y de todas las facilidades requeridas para la instalación y puesta en operación de dicha planta de tratamiento de agua. Esta planta será ubicada en las adyacencias de la planta de vapor existente PV HH-8 y estará conformada por los siguientes sistemas: Sistema de almacenamiento y alimentación de agua cruda. Sistema de filtración. Sistema de suavización. Sistema de desmineralización (ósmosis inversa). Sistema de almacenamiento de agua desmineralizada. Sistema de transferencia de agua desmineralizada. Sistemas auxiliares. Sistema de tratamiento de efluentes (el cual no es alcance del presente proyecto). Estos sistemas están enmarcados a su vez en tres módulos que se describen a continuación: MÓDULO I. ALIMENTACIÓN DE AGUA CRUDA A LA PLANTA DE TRATAMIENTO: Este módulo consiste en el sistema que recibirá, almacenará y suministrará el agua cruda a la planta de tratamiento. La línea de alimentación de agua cruda se conectará a la red de agua del Lago de Maracaibo que actualmente surte a la planta de vapor existente PV HH-8. Esta línea surtirá de agua cruda al sistema de almacenamiento conformado por dos (02) tanques de acero de 13,5 Mbbl de capacidad identificados como (T-X110A/B), destinados al almacenamiento del agua requerida por la planta de tratamiento. El presente proyecto considera el diseño, especificación para la fabricación de la línea de llenado y los tanques PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 8 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO de agua cruda anteriormente nombrados, incluyendo para ello todas las facilidades requeridas civiles, mecánicas, eléctricas y de instrumentación. El Módulo I, incluye la instalación de un skid (a ser suministrado por PDVSA) correspondiente a las bombas (P-X101A/B) el cual es provisto con la planta de tratamiento de agua. Se debe considerar el diseño de la fundación para su instalación, así como la línea de succión entre el skid 01 hasta el Tie-in-01 (entrada de agua cruda a la planta). MÓDULO II. PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA: Este módulo corresponde propiamente a todas las facilidades a ser requeridas para la instalación de la planta de tratamiento de agua. Para ello se considerará el desarrollo de todas las facilidades civiles, mecánicas, eléctricas y de instrumentación necesarias para completar dicho objetivo. La procura de la planta de tratamiento de agua se efectuó por BARIVEN – PDVSA SERVICE. La empresa ganadora del proceso de procura fue Reliable Process & Instruments (RPI), la cual a su vez subcontrató a ONDEO Industrial Solution, empresa especializada en diseño y fabricación de plantas de tratamiento de agua. El alcance del presente proyecto incluye el diseño y especificación de lo que necesariamente debe ser fabricado y construido en el país, incluyendo facilidades civiles tales como las losas – fundaciones, canales, bancadas, soportes de tuberías, así como el diseño y la construcción de las facilidades mecánicas, eléctricas y de instrumentación necesarias para la instalación de: skids, equipos, tanques, frentes de tuberías, bandejas porta-cables, tuberías, cables de potencia, cables de instrumentación, bombas, instrumentación, recipientes, centro de control de motores, compresores de aire de instrumentos, sopladores, entre otros equipos que conforman la planta de tratamiento. En este módulo se incluyen adicionalmente algunas facilidades como el sistema de almacenamiento de agua desmineralizada el cual contará con dos (02) tanques (T-X114A/B) de 13,5 Mbbl para el agua de transferencia. Se incluye también el diseño de las facilidades para el sistema de bombeo de transferencia de agua desmineralizada hacia los generadores de vapor (constará de tres (03) bombas provistas por PDVSA, PX115A/B/C). PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 9 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO MÓDULO III. SERVICIOS AUXILIARES Y DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA A LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA: Este módulo considera el diseño y construcción de algunos sistemas y servicios auxiliares que sirven de apoyo para la puesta en marcha y el adecuado funcionamiento de la planta de tratamiento de agua. El alcance de este módulo está conformado por un sistema de almacenamiento, preparación, filtrado y bombeo de la salmuera, requerida para la regeneración de la resina de los suavizadores de la planta de tratamiento de agua. Se considera un sistema de alimentación eléctrica que incluye el diseño y construcción de una subestación eléctrica de 6,9 kV/480 V para alimentación eléctrica de la planta de tratamiento de agua, e incluye además el sistema de protección atmosférica y puesta a tierra de todos los equipos, soportería para las bandejas porta-cables en fibra de vidrio, tendidos de cables de potencia para la alimentación eléctrica a motores y equipos, rutas aéreas y canalizaciones trifásicas en 6,9 kV y 480 V para la llegada y salida de los circuitos en la subestación eléctrica unitaria, así como el sistema de iluminación normal y de emergencia incluyendo las protecciones de la planta. El alcance del módulo III también involucra un edificio o módulo de calidad de vida para la permanencia del personal de operaciones y mantenimiento; así como las facilidades de cerca perimetral, techado de los sistemas, vialidad, pasarelas, escaleras y plataformas de cada planta de tratamiento La planta de tratamiento de lodos y efluentes al igual que las redes de distribución de agua tratada es alcance de otros proyectos en desarrollo. El presente proyecto deberá contempla la facilidades para la interconexión con estos sistemas. 4 DOCUMENTOS Y PLANOS DE REFERENCIA Los documentos utilizados como referencia para el desarrollo de las presentes bases de diseño, son los que se listan en la Tabla N° 1. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 10 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO Tabla Nº 1 Documentos y Planos de Referencia DESCRIPCIÓN CÓDIGO PDVSA REV. GENERAL A1A-0321403-TC0C3Informe Técnico de Ingeniería Conceptual GD08001 S/N B Especificaciones Técnicas. 2 DESCRIPCIÓN INSTRUMENTACIÓN REV. EP11002YF-OIS-PCSSP-000-001 Functional Design Specification B EP11002YF-OIS-ELESP-000-001 Specification MCC and PLC 0 EP11002YF-OIS-INSSP-000-003 Instrument Specification 0 EP11002YF-OIS-INSDS-000-001 Instrument Data Sheets 0 ELECTRICIDAD DESCRIPCIÓN REV. EP11002YF–OIS–ELE– Electrical Consumers Load List LI–000-001 0 EP11002YF–OIS–ELE– List of Power Cables LI–000-002 B EP11002YF-OIS-ELEDS-000-002 A Data Sheet of Electrical Components of Skids (63 Páginas): EP11002YF-OIS-EQP- - Engineering Complete Data Sheets Electrical PIP-PO-025-DS-295 Components/Accessories For All Skids (63 Páginas) AA0171401-TC0D3ED21001-A Hoja de Datos Transformadores 6,9 kV - 0,48 kV/ 1500kVA PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 2 A 0 Ene 15 Página 11 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO ELECTRICIDAD DESCRIPCIÓN REV. EP11002YF-OIS-ELEDW-000-001 Motor Location and Power Cable Tray Layout Drawing (5 Hojas) 0 EP11002YF-OIS-ELEDW-000-002 Equipment and Skids Earthing Connection Location Drawing 0 EP11002YF-OIS-ELEDW-000-003 Single Line Diagram A Electrical Sketches MTO PLC – MCC: 0 - UCP Electrical Distribution Diagrams, Wiring Diagrams and Terminal Drawings (51 Hojas) A - UCP Electrical Distribution Diagrams, Wiring Diagrams and Terminal Drawings (47 Hojas) A - Electrical Distribution Diagrams, Wiring Diagrams and Terminal Drawings Module (4 Hojas) A - UCP Detail Mechanical Grounding Front MCC and Equipment (11 Hojas) A - UCP Detail Mechanical Grounding Front MCC and Equipment (4 Hojas) A - Detail Mechanical Grounding Electrical Module Equipment (10 Hojas) A - Listado Materiales CCMs A - Listado Materiales Paneles PLCs A - Lista Materiales Caseta Eléctrica (Interior) A EP11002YF-OIS-ELEDW-000-004 - EP11002YF-OISEQP-CYM-PO-026DW-013 - EP11002YF-OISEQP-CYM-PO-026DW-014 - EP11002YF-OISEQP-CYM-PO-026DW-015 - EP11002YF-OISEQP-CYM-PO-026DW-021 - EP11002YF-OISEQP-CYM-PO-026DW-022 - EP11002YF-OISEQP-CYM-PO-026DW-023 - EP11004YF-OISEQP-CYM-PO-026DS-010 - EP11002YF-OISEQP-CYM-PO-026SP-011 - EP11002YF-OISEQP-CYM-PO-026SP-012 PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 12 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO CIVIL DESCRIPCIÓN REV. S/N Estudio De Suelo Planta De Vapor HH-8. (Año 1982) - PROCESOS DESCRIPCIÓN REV. EP11002YF-OIS-PCS-SPFUNCTIONAL DESIGN SPECIFICATION 000-001 B EP11002YF-OIS-PCS-NCPROCESS CALCULATION NOTES 000-001 0 A1A-0321403-TC0C3GD08001. B Ingeniería Conceptual EP11002YF-OIS-PCS-DWP&ID. Feed Pumps P-X101A/B 000-001-F F EP11002YF-OIS-PCS-DWP&ID. Horizontal Sand Filters V-X101A/B 000-002-F F EP11002YF-OIS-PCS-DWP&ID. Air Blowers K-X101A/B 000-003-F F EP11002YF-OIS-PCS-DW- P&ID. Filters Backwash Water Storage Tanks T-X105A/B. 000-004-F Sand Filters Backwash Pumps P-X104A/B F EP11002YF-OIS-PCS-DWP&ID. Softeners V-X102A/B 000-005-F F EP11002YF-OIS-PCS-DWP&ID. Softeners V-X102C/D 000-006-F F EP11002YF-OIS-PCS-DWP&ID. RO LP Feed Pumps P-X103A/B 000-007-F F EP11002YF-OIS-PCS-DW- P&ID. Softened Water Storage Tanks TX-101A/B. Softener 000-008-F Regeneration Pumps P-X105A/B F EP11002YF-OIS-PCS-DW- P&ID. Cartridge Filters S-X102A/B And RO HP Pumps P000-009-F X106A/B F EP11002YF-OIS-PCS-DWP&ID. Reverse Osmosis and demineralized Storage Tanks 000-0010-F F EP11002YF-OIS-PCS-DWP&ID. RO Flushing Pumps P-X108A/B 000-0011-F F PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 13 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO DESCRIPCIÓN PROCESOS REV. EP11002YF-OIS-PCS-DWP&ID. RO CIP Storage Tank T-X102 000-0012-F F EP11002YF-OIS-PCS-DWP&ID. Reverse Osmosis 1St/2ND Stages V-X103A / V-X104A 000-0013-F F EP11002YF-OIS-PCS-DWP&ID. Reverse Osmosis 1St/2ND Stages V-X103B / V-X104B 000-0014-F F EP11002YF-OIS-PCS-DW- DBNPA Dosing Pumps P-X109A/B and Sodium Bisulfite 000-0015-F Dosing Pumps P-X110A/B/C/D F EP11002YF-OIS-PCS-DW- P&ID. Coagulant Dosing Pumps P-X111A/B and Sodium 000-0016-F Hypochlorite P&ID. Dosing Pumps P-X112A/B F EP11002YF-OIS-PCS-DW- P&ID. Caustic Soda Dosing Pumps P-X113A/B and Brine 000-0017-F Pumps P-X114A/B F EP11002YF-OIS-PCS-DWP&ID. Instrument Air 000-0018-F F EP11002YF-OIS-PCS-DWP&ID. Air Compressor K-X102A/B 000-0019-F F EP11002YF-OIS-PCS-DWPFD. Sand Filters 000-0021-F 0 EP11002YF-OIS-PCS-DWPFD. Softeners 000-0022-F 0 EP11002YF-OIS-PCS-DWPFD. Softened Water Storage Tank 000-0023-F 0 EP11002YF-OIS-PCS-DWPFD. Reverse Osmosis 000-0024-F 0 MECANICA DESCRIPCIÓN REV. EP11002YF-OIS-PIPDW-000-001 Plot plan 0 PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 14 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA MECANICA DESCRIPCIÓN REV. EP11002YF-OIS-PIPDW-000-003 General piping arrangement drawing 0 EP11002YF-OIS-PIPDW-000-011 Piping Interconnecting (Ties-In) at battery Limits 0 Planta de Equipos (Plot Plan) - Planta de Ubicación - Equipos planta agua HH-8 REV_0 (PDVSA) Ubicación Planta Agua HH-8-REV_0.(PDVSA) 5 UBICACIÓN Y CONDICIONES DEL SITIO 5.1 Ubicación Geográfica La planta estará ubicada detrás de la planta de vapor existente PV HH-8, perteneciente a la división Costa Oriental del Lago de E&P Occidente, la cual se encuentra ubicada en el municipio Valmore Rodríguez del estado Zulia, República Bolivariana de Venezuela. Las coordenadas UTM, datum La Canoa del área que se estima ubicar la instalación de la planta de tratamiento de agua se resumen en la tabla N° 2 a continuación: Tabla Nº 2 PV HH-8 NORTE (m) ESTE (m) P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 1109853,816 1109915,083 1109923,295 1109884,852 1109914,27 1109845,291 1109782,138 265417,283 265439,015 265453,343 265475,375 265526,708 265566,239 265456,042 PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 15 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 5.2 Condiciones Meteorológicas y sísmicas del Sitio A continuación se resumen las condiciones ambientales y sísmicas del sitio en las Tablas N° 3 y 4, respectivamente. Tabla Nº 3 Condiciones Ambientales del Sitio Descripción Valor Temperatura Ambiente 24 / 34 °C (75 / 93 °F) Temperatura de Diseño 20 / 40 °C (68 / 104 °F) Velocidad Máxima del Viento 100 Km/h Dirección Predominante del Viento NE-SO Precipitaciones Índice 152,4 l/m2 mensual Precipitaciones Promedio 202 l/m2 máximo por año Humedad Relativa Máxima 100 % Humedad Relativa Mínima 40 % Las cargas sísmicas para las edificaciones serán determinadas según PDVSA JA-221 y COVENIN 1756-1:2001. Tabla Nº 4 Características Sísmicas de la Zona en Estudio. Descripción Valor Zona Sísmica 3 Factor de Importancia 1,0 Coeficiente de Aceleración Horizontal (A0) 0.20 Clasificación Según su Uso B2 Nivel de Diseño 3 PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 16 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Descripción 6 Valor Grado de Riesgo B Amenaza Sísmica a* 40 Amenaza Sísmica □ 3,75 NORMAS, CODIGOS Y PRÁCTICAS APLICABLES Todos los equipos y materiales a ser utilizados, serán diseñados y/o seleccionados de acuerdo con la última revisión de las especificaciones PDVSA y según la última edición de los códigos, normas y estándares nacionales e internacionales, listados en este documento. En caso de presentarse alguna discrepancia y/o contradicciones entre los códigos, especificaciones, normas y estándares citados, prevalecerá lo establecido en las normas PDVSA. Seguidamente se presenta una lista de los códigos, especificaciones, normas y estándares de diseño y/o selección a ser utilizados: 6.1 Proceso Normas Venezolanas A continuación se identifican las normas PDVSA aplicables: CÓDIGO DESCRIPCIÓN L-TP-1.1 Preparación de Diagramas de Proceso. Revisión 4. Abril, 2013. L-TP-1.2 Simbología para Planos de Proceso Revisión 0. Octubre, 2009. L-TP-1.3 Identificación de Equipos, Tuberías de Proceso e Instrumentos. Revisión 4. Enero, 2013. L-TP 1.5 Cálculo Hidráulico de Tuberías. Rev. 0. Julio 1994. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 17 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA CÓDIGO DESCRIPCIÓN L-TP-2.11 Filtros. Rev. 0. Julio 1990. L-TP-2.2 Especificación de Paquetes de Unidades. Rev 1. Nov 1989. 90616.1.024 Dimensionamiento de Tuberías de Proceso. Rev. 0. Nov 1993. F-201 Tanques de Almacenamiento Atmosférico. Rev. 3. Julio 2000. FH-203-R Sistema de Alimentación de Químicos de Procesos GA-201 Bombas Centrífuga. Rev. 1. Marzo 1993. HE-251-PRT Sistemas de Drenaje. Rev. 0. Agosto 1989. H-251-R Requerimientos de Diseño de Tuberías de Procesos y de Servicios. Rev. 1. Dic 1998. MDP-01-DP-01 Temperatura y Presión de Diseño. Rev. 0. Nov 1995. MDP 02-P-06 Cálculo de Servicios de Bombeo. Rev. 0. Nov 1997. MDP-03-S-03 Separadores Líquido-Vapor. Rev. 0. Junio 1995. MDP-08-SA-03 Dispositivos de Alivio de Presión. Rev. 1. Agosto 1997. MDP-08-SA-05 Instalación de Válvulas de Alivio de Presión. Rev. 1. Agosto 1997 MDP-02-FF-01 Flujo de Fluidos. Introducción. Rev. 0. Febrero 1996. MDP-02-FF-02 Flujo de Fluidos. Principios Básicos. Rev. 0. Febrero 1996. MDP-02-FF-03 Flujo de Fluidos. Fase Líquida. Rev. 0. Febrero 1996. H-221 Materiales para Tuberías. Rev. 2. Agosto 2009. H-250-POT Requisitos para Diseño de Tuberías de Proceso y Servicio. Normas Internacionales American National Standards Institute (ANSI). PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 18 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO API RP 520 Sizing, Selection and Installation of Pressure Relieving Devices in Refineries; Parts I and II, 8th Edition, December 2008. API RP 521 Guide for Pressure-Relieving and Depressuring Systems, 5th Edition, January 2007. API Standard 610 “Centrifugal Pumps for Petroleum, Heavy Duty Chemical, and Gas Industry Servcices”. Eigth Edition, September 2010. API Standard 2.000 “Venting Atmospheric and Low-Pressure Storage tanks”. April 1998. API Specification 12D “Field Welded Tanks for Storage of Production Liquid”. API 2350 Overfill Protection for Storage Tanks In Petroleum Facilities. Ene 2005. ASTM D 2583-95 Standard Test Method for Indentation Hardness of Rigid Plastics by Means of a Barcol Impressor Standard Specification for Petroleum Storage Tanks ASME B31.3. Process Piping ASME B31.4. Pipeline Transportation Systems for Liquid Hydrocarbons and Other Liquids AWWA D-100 Standard for Welded Steel Tanks for Water Storage 6.2 Mecánica. Glass-Fiber-Reinforced Polyester Underground Petróleos de Venezuela, S.A. (PDVSA) H 221 Materiales de tuberías H 231 Piping fabrication requirements H 251 Process and utility piping design requirement HB-201 Piping line class designator system HB-202 Piping material specifications - line class index PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 19 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO HG-251 Criterios de diseño de soportes para tuberías (pipe supports design criteria) GA-201 Bombas Centrífugas F-201 Tanques de Almacenamiento Atmosférico HG-252 Criterios de diseño de esfuerzo en sistemas de tuberías O-201 Selección y especificaciones de aplicación de pinturas industriales PA-201-P Skid-mounted assemblies P 202 Positive alloy material identification L-212 Material aislante y aplicación servicio caliente 10605.1.750 Accesibilidad y espacios para válvulas. 10605.1.751 Arreglo típico de acceso para válvula de compuerta con actuador de engranaje 10605.1.760 Despeje requerido para un hombre promedio 10606.1.203 Longitud máxima recomendada para tramos de tuberías, metros 10606.2.051 Pipe support drawing and marking system 90622.1.001 Guías de seguridad en diseño IR-S-01 Filosofía de diseño seguro IR-S-02 Criterios para el análisis cuantitativo de riesgos IR-M-01 Separación entre equipos e instalaciones IR-M-02 Ubicación de Equipos en Instalaciones en Relación a Terceros PI-01-01-01 Aseguramiento de calidad PI-02-01-02 Simbología de ensayos no destructivos PI-02-02-01 Radiografía industrial PI-02-03-01 Ensayos no destructivos. Ensayo ultrasónico PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 20 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA PI-02-05-01 Ensayos de líquidos penetrantes visibles removibles con solvente PI-02-05-04 Inspección de soldaduras circunferenciales en instalaciones de producción PI-02-05-05 Inspección de soldaduras en instalaciones de producción PI-02-08-01 Prueba hidrostática y neumática para sistemas de tuberías PI-06-01-05 Aspectos de seguridad y protección PI-06-02-04 Soldadura por Arco con Electrodo Desnudo y Gas Inerte y/o ActivoSAMG (GWAW) SI-S-13 Normativa legal en seguridad, higiene y ambiente” SN-252 Requerimientos de control de ruido para la compra de equipos SN-291 Control de ruidos en plantas. Filosofía de diseño. L-212 Material aislante y aplicación servicio caliente COVENIN Comisión Venezolana de Normas Industriales 0979-78 2267-01 Corte y Soldadura de Metales. Medidas de Seguridad e Higiene Ocupacional ASME Medidas de Seguridad en Soldadura al Arco para Distintos Riesgos. (AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS) B31.1 Unified Inch Screw Threads. B31.3 Process Piping B16.20 Metallic Gaskets for Pipe Flanges B16.21 Nonmetallic Flat Gaskets for Pipes Flanges B16.25 Buttwelding Ends. B16.5 Pipe Flange, Valves and Fittings B16.9 Factory made wrought buttwelding fittings PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 21 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA B16.10 Face-to-Face and End-to-End Dimensions of Valves. B16.11 Forged Steel Fittings, Socket, Welded and Threaded. B16.34 Valve Flanged, Threaded and welding end. B16.47 Large diameter steel flanges B36.10 Welded and Seamless Wrought Steel Pipe. E94 Standard Guide for Radiographic Examination. API American Petroleum Institute API STD 650 Welded Steel Tanks for Oil Storage API STD 2000 Venting Atmospheric and Low Pressure Storage Tanks. 5L Specification for line pipe 1104 Welding of Pipelines and Related Facilities 510 Pressure Vessel Inspection Code: In-Service Inspection, Rating, Repair, and Alteration 570 Piping Inspection Code: Inspection, Repair, Alteration, and Rating of InService Piping Systems. ASTM American Society for Testing and Materials A53 Standard Specification for Pipe, Steel, Black and Hot-Dipped, Zinc-Coated, Welded and Seamless A105 Standard Specification for Carbon Steel Forgings for Piping Applications A106 Standard Specification for Seamless Carbon Steel Pipe for High-Temperature Service A193 Standard Specification for Alloy-Steel and Stainless Steel Bolting for High Temperature or High Pressure Service and Other Special Purpose Applications A194 Standard Specification for Carbon and Alloy Steel Nuts for Bolts for High Pressure or High Temperature Service, or Both PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 22 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO A860 Standard Specifications for Wrought High-Strength Low-Alloy Steel Buttwelding Fittings A-516 Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel for Moderate and Lower Temperature Services SSPC Society for Protective Coatings SSPC-SP-1 “Solvent Cleaning”. SSPC-SP-2 Hand Tool Cleaning SSPC-SP-5 “White Metal Blast Cleaning”. SSPC-SP-6 “Commercial Blast Cleaning”. SSPC-PA-1 “Shop, Field and Maintenance Painting of Steel”. SSPC-PA-2 “Procedure for Determining Conformance to Dry Coating Thickness Requirements”. 6.3 Instrumentación y Control. Petróleos de Venezuela, S.A. (PDVSA) N-201 "Obras Eléctricas". K-300 "Lineamientos Control". K-301 "Pressure Instrumentation". K-302 "Flow Instrumentation". K-303 "Level Instrumentation". K-304 "Temperature Instruments". K-307 "Electric & Pneumatic Instrumentation". K-308 "Distributed Control Systems". K-330 "Control Panels and Consoles". PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. Generales de Instrumentación, H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha Automatización 0 Ene 15 Página 23 de 110 y CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA K-331 "Power Supplies". K-332 "Control Valves". K-333 "Valve Actuators". K-334 "Instrumentation and Thermocouple Extension Cables". K-335 "Packaged Unit Instrumentation". K-336 "Safety Instrumented Systems". K-360 "Programmable Logic Controller". K-361 "Control Room". The International Society of Automation (I.S.A.) 5.1 "Instrumentation Symbols and Identification". 5.3 "Graphic Symbols for Distributed Instrumentation and Logic and Computer System". 5.4 "Instrumentation Loop Diagrams". 7.1 "Quality Standard for Instrument Air". 60.3 "Electrical Guide for Control Centers". Control/Shared Display 71.02 "Environmental Conditions for Process Measurement and Control Systems: Power". American National Standards Institute (ANSI) C37.1 "Standard Definition, Specification, and Analysis for Systems used for Supervisory Control, Data Acquisition and Automatic Control" C2-1977 C37.90A-1974 "National Electrical Safety Code". "Standard for Industrial Control Equipment". Fondo para la Normalización y Certificación de la Calidad (FONDONORMA) 200: 2009 PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. Código Eléctrico Nacional (CEN) H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 24 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA American Petroleum Institute (API) RP550 "Manual on Installation of Refinery Instruments and Control Systems". RP521 "Guide for Pressure Relief and Depressuring Systems". Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) STD 488.1 STD 488.2 "Standard Codes, Formats, Protocols and Common Commands for use with ANSI/IEEE Standard 488.1". STD 518-1982 "Guide for the Installation of Electrical Equipment to Minimize Electrical Noise Input to Controller from External Sources". STD 583 "Standard Modular Instrumentation and Digital Interface System (CAMAC)". STD 696 STD 1051 "Recommended Practice for Parameters to Characterize Digital Loop Performance". P-1100 "Recommended Practice for Powering and Grounding Sensitive Electronic Equipment". "Standard Digital Interface for Programmable Instrumentation". "Standard Interface Devices". National Electric Manufacturers Association (NEMA) ICS 2 "Standards for Industrial Control Devices Controller and Assemblies". ICS 3 "Industrial Systems". ICS 6-1978 "Enclosures for Industrial Control Systems". 6.4 Electricidad. Petróleos de Venezuela (PDVSA) IR-E-01 Clasificación de Áreas L-STE-021 Simbología de Planos Eléctricos N-201 Obras Eléctricas PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 25 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO N-202 Requisitos Eléctricos para Clasificación de Áreas N-203 Diseño de Sistemas de Potencia N-204 Transformadores de Potencia N-206 Subestaciones Eléctricas (hasta 34,5 kV) N-241 Instalación de Conductores y Cables en Tuberías y Bandejas N-242 Instalaciones Eléctricas y Ensayos N-252 Especificación General para el Diseño de Ingeniería Eléctrica N-253 Technical Specification for Uninterruptible Power Systems (UPS) (IEC Standard) N-255 Design and Fabrication of Flooded-Cell Lead Acid Batteries N-257 Design and Fabrication of low resistance Neutral Grounding resistor 2.4 to 35kVSSS N-258 Batteries Chargers for Station Batteries N-261 600 Volt Power and Control Tray Cable and Metal-clad Cable N-263 Electrical Requirements for Packaged Equipment. N-264 Design and Fabrication of Electrical Power Center. N-265 Specification for Procurement of Low Voltage AC Adjustable Speed Drive N-267 Medium Voltage Metal-clad Switchgear from 2,4 kV to 34,5 kV N-268 General Purpose Application of API 541 form-wound Squirrel Cage Induction Motor 250 Horsepower and Larger N-270 Design and Fabrication of Outdoor Enclosures for Motor Controllers and Switchgear N-274 Low Voltage Circuit Breaker Motor Control Centers N-275 Pulse-width Modulated (PWM) Uninterruptible Power Supply PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 26 de 110 PETROZAMORA N-276 CRITERIOS DE DISEÑO Design and Fabrication of Liquid Immersed Power Transformer of 500 kVA Through 10.000 kVA up to 34,5 kV High Voltage Winding 90619.1.050 Análisis de Cargas 90619.1.051 Transformadores para Subestaciones Unitarias 90619.1.052 Generadores de Emergencia 90619.1.053 Subestaciones Unitarias. 90619.1.054 Control de Motores 90619.1.055 Equipo UPS 90619.1.056 Baterías de la Estación y Equipos Asociados 90619.1.057 Selección de Cables 90619.1.059 Sistema de Iluminación en Edificaciones 90619.1.081 Lista de Cables y Tubería Conduit 90619.1.082 Calibre de los Conductores para Potencia e Iluminación 90619.1.083 Tablas de Caída de Tensión, Iluminación y Potencia 90619.1.085 Diámetros de las Tuberías Eléctricas 90619.1.086 Requerimientos para Sistemas de Bandejas 90619.1.087 Niveles de Iluminación para Diseño 90619.1.088 Cálculos de Niveles de Iluminación 90619.1.089 Cálculos de Caída de Tensión Para Circuitos Ramales de Iluminación 90619.1.091 Puesta a Tierra y Protección Contra Sobretensiones 90619.1.101 Selección e Instalación de Equipos Eléctricos en Lugares Clasificados 90619.1.102 Engineering Guide for Determining Electrical Area Classification PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 27 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA FONDONORMA (Fondo para la Normalización y Certificación de la Calidad)/ COVENIN (Comité Venezolano de Normas Industriales) 200 734 Código de Seguridad en Instalaciones de Suministro Eléctrico y de Comunicaciones 599 2249 Iluminancias en Tareas y Áreas de Trabajo 541 Alambres y Cables Aislados para Distribución de Energía Eléctrica hasta 2000 V y Cables de Control 542 Tableros Eléctricos para Alumbrado y Artefactos y de Distribución hasta 600V, 1600 A y de Máximo 42 Circuitos Ramales con Interruptores de Automáticos en Caja Moldeada 2783 Tableros Eléctricos de Media y Baja Tensión. Definiciones 536 2285 Transformadores Capacitivos de Tensión. Especificaciones Particulares 2496 Transformadores Secos Código Eléctrico Nacional Código de Protección contra Rayos Transformadores de Potencia. Generalidades Compañía Anónima de Administración y Fomento Eléctrico (CADAFE) NT-DV Diseño para Líneas de Alimentación y Redes de Distribución. 53-87 Diseño para Líneas de Alimentación y Redes de Distribución. 3 Normalización de Calibres Primarios y Secundarios en el Sistema de Distribución. 56-87 Diseño para Líneas de Alimentación y Redes de Distribución. Estudio de Rutas. 58-87 Diseño para Líneas de Alimentación y Redes de Distribución. Distancias y Separaciones Mínimas. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 28 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA American National Standards Institute (ANSI) C84.1 Electric Power Systems and Equipment-Voltage Ratings (60 Hertz) Y32.9 American National Standard Graphic Symbols for Electrical Wiring and Layout Diagrams Used in Architecture and Building Construction. American Petroleum Institute (API) RP 500 Recommended Practice for Classification of Locations for Electrical Installations of Petroleum Facilities Classified as Class 1, Div 1 and 2 Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 80 Guide for Safety in AC Substation Grounding 141 Recommended Practice for Electric Power Distribution for Industrial Plants. 142 Recommended Practice for Grounding of Industrial and Commercial Power Systems. 242 Recommended Practice for Protection and Coordination of Industrial and Commercial Power Systems. 399 Recommended Practice for Industrial and Commercial Power Systems Analysis. 1100 Recommended Practice for Powering and Grounding Electronic Equipment International Electrotechnical Commission (IEC) 61024 Protection of Structures Against Lightning Illuminating Engineering Society of North America (IES) Lighting Handbook National Electrical Manufacturers Association (NEMA) 250 VE-1 Metallic Cable Tray Systems VE-2 Cable Installation Guidelines Tray Enclosures for Electrical Equipment (1000 Volts Maximum) PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 29 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA National Fire Protection Association (NFPA) 70 National Electrical Code 780 Installation of lightning protection system 980 Standard for the Installation of Lightning Protection Systems 6.5 Civil. COVENIN Comisión Venezolana de Normas Industriales 2.002 Criterios y Acciones Mínimas para el Proyecto de Edificaciones. 2.003 Acciones de Viento sobre las Construcciones. 1.753 Proyecto y Construcción de Obras en Concreto Estructural. 1.756 Edificaciones Sismorresistentes Parte 1: Articulado. 1.756 Edificaciones Sismorresistentes Parte 2: Comentarios. 3.621 Diseño Sismorresistente de Instalaciones Industriales. 1.618 2.000 Estructuras de Acero para Edificaciones - Método de los Estados Límites. Parte I – Carreteras (Sector Construcción: Especificaciones, Codificaciones y Mediciones). Parte I – Carreteras (Sector Construcción: Codificación de partidas para presupuesto). Parte II - A Edificaciones (Sector Construcción - Mediciones y Codificación de Partidas para Estudios, Proyectos y Construcción). Parte III - Obras Hidráulicas (Sector Construcción - Especificaciones, NTF 2.000-1 Codificación y Medición). Carreteras, autopistas y vías urbanas. Especificaciones y Mediciones. MSAS Ministerio de Sanidad y Asistencia Social 2.000-87 2.000-91 2.000 Gaceta N° 4.044 Normas Sanitarias para Proyecto, Construcción, Reparación, Reforma y Mantenimiento de Edificaciones. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 30 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Instituto Nacional de Obras Sanitarias INOS 1.966 Normas de Proyecto y Especificaciones de Materiales para los Sistemas de Abastecimiento de Agua de Urbanizaciones. MOP Ministerio de Obras Públicas 1.967 Manual de Drenaje. ACI American Concrete Institute 318 Building Code Requirements for Structural Concrete. AISC American Institute of Steel Construction 360-05 Specification for Structural Steel Buildings. 341-05 Seismic Provisions for Structural Steel Buildings. PDVSA Petróleos de Venezuela 0602.1.014 Fundaciones Octogonales 0602.1.202 Soporte - Formas Estándar 0602.1.414 Fundaciones para Bombas 0602.1.585 Diseño de Pórticos para Soporte de Tuberías 0602.2.012 Anchors Bolt Standards 0602.2.021 Ladder & Stairs Pads 0602.2.031 Concrete Paving Details PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 31 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 0602.2.041 Trench Covers And Curb Angles 0602.2.081 Fences – General Elevation 0602.2.082 Fences – Typical Sections 0602.2.083 Fences – Gates 0602.2.201 Stair Details 0602.2.411 Fundaciones de Bombas 0602.2.412 Fundaciones de Recipientes Horizontales 0602.2.413 Fundaciones Sobre Pilotes para Recipientes Horizontales 0602.2.414 Fundaciones para Intercambiadores Horizontales 0602.2.416 Fundaciones para Recipientes Verticales Losa Octogonal 0602.2.418 Fundaciones para Recipientes Verticales Losa Rectangular 0602.2.421 Estructuras - Fundaciones 0602.2.422 Estructuras - Plantas y Fundaciones 0602.2.425 Durmientes de Concreto Tipos L y H 0602.2.426 Durmiente de Concreto Para Tuberia Tipo T y N 0602.2.531 Fundaciones para Tanque de Almacenamiento 0602.2.591 Plataformas, Escaleras y Presillas de Recipiente Vertical 90615.1.002 Fundaciones para Compresores Reciprocantes 90615.1.003 Diseño de Secciones de Concreto Armado PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 32 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 90615.1.004 Vigas de Concreto Armado 90615.1.005 Columnas de Concreto Armado 90615.1.006 Fundaciones para Bombas Reciprocantes 90615.1.007 Fundaciones para Recipientes Verticales 90615.1.008 Fundaciones para Recipientes Horizontales 90615.1.009 Fundaciones para Pórticos Soportes de Tuberías 90615.1.010 Fundaciones para Tanques de Almacenamiento 90615.1.012 Cargas de Viento sobre Recipientes Verticales Autosoportables 90615.1.013 Cargas Sísmicas en Recipientes Verticales, Chimeneas y Torres 90615.1.014 Diseño Sismorresistente de Tanques Metálicos A-211 Concreto – Materiales y Construcción A-213 Bonding and Grouting A-251 Diseño de Concreto Bajo Tierra A-261 Criterios y Acciones Mínimas Industriales A-350 Diseño e Implantación de Cercas, Muros y Cono Protector AE-211 Roads – Asphaltic Concrete AE-213-T Carreteras - Concreto Reforzado AG-211-PRT Earth Dikes for Storage Tanks PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. para el Diseño de Estructuras H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 33 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA AH-211 Cercas de Malla de Ciclón AK-211 Earthwork - Excavation & Backfill AM-211-PRT Storage Tank Foundations FJ-251 Diseño Sismorresistente de Tanques Metálicos HE-251-PRT Drainage Systems HJ-201-PT Fuentes Lava Ojos y Duchas de Emergencia JA-212-O Puentes para Tuberias Diseño Sismorresistente de Instalaciones JA-221 Industriales Diseño Sismorresistente de Recipientes y JA-222 Estructuras JA-251 Estructura de Concreto Reforzado - Diseño JA-252 Diseño de Fundaciones JB-251 Diseño de Estructuras de Acero L-STC-001 Concrete Design Procedure L-STC-003 Fundaciones de Compresores Reciprocantes L-STC-004 Fundaciones de Recipientes Horizontales L-STC-005 Fundaciones de Recipientes Verticales L-STC-006 Fundaciones para Tanques de Almacenamiento PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 34 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 7 L-STC-007 Fundaciones para Intercambiadores de Calor L-STP-030 Ruta Preliminar para una Tuberia en Tierra, antes de Comenzar el Estudio de Ruta Final L-TC-514 Simbologia para Planos Civiles PA-204-PT Sewage Disposal System SCIP-IG-04-I Criterios para el Diseño Hidráulico PREMISAS Y CONSIDERACIONES DE DISEÑO 7.1 Disciplina Procesos. A continuación se presentan las bases de diseño de la disciplina procesos que permitan desarrollar la ingeniería básica y de detalle del proyecto “INGENIERÍA DE LAS FACILIDADES PARA LA INSTALACIÓN DE UNA (1) PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA PARA LA INYECCIÓN DE VAPOR EN EL CAMPO DE BACHAQUERO”. 7.1.1 Flujos de diseño en Planta de Tratamiento de Agua Bachaquero. La fuente de agua cruda a tratar provendrá de una plataforma en el Lago de Maracaibo (Muelle Bachaquero), a una presión aproximada de 150 psig. La alimentación de agua cruda a los nuevos tanques de almacenamiento TX-110A/B se realizará a través de una línea de interconexión con la línea de alimentación de la instalación existente HH-8, a una presión de 35 psig y 28 °C. La fuente de suministro de agua cruda se considera con capacidad suficiente para cubrir la demanda requerida en la nueva planta de tratamiento. La demanda de agua cruda requerida para alimentar la planta de tratamiento será de 300 m3/hr. El flujo de diseño de agua desmineralizada dentro de las especificaciones de la planta de tratamiento será de 200 m3/hr. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 35 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA La capacidad de almacenamiento de agua cruda del Lago será de 27.000 bls, dispuesta en dos (2) tanques de 13.500 bls. La capacidad de almacenamiento de agua desmineralizada para suministro al sistema correspondiente de generación de vapor será de 27.000 bls dispuesta en dos (2) tanques de 13.500 bls. 7.1.2 Caracterización fisicoquímica del Agua Cruda a la entrada de la Planta de Tratamiento. Tabla N°5: Caracterización Fisicoquímica de Agua Cruda Physicochemical Analysis of the raw water from Lake Maracaibo SAMPLING LOCATION: Lagunillas TEST RESULT UNIT OF MEASURE METHOD Alkalinity to pH pH 8,3 n/d mg/L CaCO3 ASTM-D-1067-92 Alkalinity total 58 mg/L CaCO3 ASTM-D-1067-93 Total bicarbonate (HC03) 80 mg/L ASTM-D-1067-94 Total Carbonate (CO3) n/d mg/L ASTM-D-1067-95 Total hydroxide (OH) n/d mg/L ASTM-D-1067-96 Free Chlorine (Cl) - mg/L ASTM-D-1067-89 Total Chlorine (Cl) - mg/L ASTM-D-1067-90 Chlorine (Cl) 1600 mg/L ASTM-D-512-89 Real Color - Unidades Pt-Co COVENIN-3024-93 Apparent Color - Unidades Pt-Co COVENIN-3024-94 Specific conductivity at 25 °C 6098 Us/CM ASTM-D-1125-86 Resistivity at 25 °C 6500 Mohms/cm ASTM-D-1125-87 Total Hardness (como CaCO3) 830 mg/L ASTM-D-1126-92 Calcium hardness (como CaCO3) 170 mg/L ASTM-D-1126-93 Magnesic Hardness (como CaCO3) 660 mg/L ASTM-D-1126-94 Density - mg/L ASTM-D-50002-99 PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 36 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Physicochemical Analysis of the raw water from Lake Maracaibo SAMPLING LOCATION: Lagunillas Specific gravity 1,01 Adimensional COVENIN-3008-93 pH 7,6 Adimensional ASTM-D-1293-84 Total solids 4593 mg/L COVENIN-2461-87 Dissolved Solids 3700 mg/L COVENIN-2461-88 Suspended Solids 12 mg/L COVENIN-2461-89 Sulpphates (SO4) 250 mg/L ASTM-516-90 Turbidity 6,5 NTU ASTM-1889-88 Chemical oxygen demand (D.Q.O) - mg/L ASTM-1252-88 4,0 - 6,0 mg/L COVENIN-2871-92 Biological oxygen demand (D.B.O) - mg/L COVENIN-3008-93 Total iron (Fe) 0,8 mg/L ASTM-D-1068-90 Disolved oxygen from FUENTE: DOC SOLPED Nº: 1300032185. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS. 7.1.3 Calidad de agua desmineralizada hacia generación de vapor. En la tabla que se muestra a continuación se presentan los valores de calidad de agua exigidos por PDVSA en las especificaciones técnicas para el agua desmineralizada a utilizar en la alimentación de los generadores de vapor portátiles. La cantidad total de agua desmineralizada a suministrar a los generadores de vapor será de 200 m3/hr. Tabla N°6: Calidad exigida en el Agua desmineralizada Parámetros Valores Exigencia PDVSA Sólidos Suspendidos Totales (TSS), mg/l < 0.5 Sólidos Disueltos Totales (TDS), mg/l < 1000 Sólidos Disueltos Totales máximos (TDS), mg/l < 1000 Concentración de Dureza Ca+Mg, mg/l < 0.5 FUENTE: DOC Nº: A1A-0321403-TC0C3-GD08001. INGENIERÍA CONCEPTUAL. REV B. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 37 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 7.1.4 Especificaciones de productos y capacidades La demanda de agua cruda de la planta Bachaquero son unos 300 m3/hr (máximo) con un contenido de 3700 ppm de TDS (sólidos disueltos totales). La capacidad de diseño de cada planta de tratamiento de agua es de 200 m 3/hr de producto (agua tratada) a 788 ppm de TDS. Las plantas poseerán la flexibilidad operativa de producir agua desmineralizada, suavizada y agua semi-desmineralizada mezclando en la proporción adecuada agua suavizada y desmineralizada. La capacidad de trabajo de la planta proyecta producir: Tabla N°7: Productos y Capacidades Producto Flujo Producido Agua Cruda (Alimentación) 300 m3/hr 268 m3/hr (promedio) y Agua Suavizada 300 m3/hr (máximo) Agua Osmotizada Agua Desmineralizada 2 trenes x 80 m3/hr (Total 160 m3/hr) 200 m3/hr Es importante resaltar que para obtener los 200 m3/hr de agua desmineralizada bajo especificación según condición de diseño exigida por PDVSA, se emplearán sólo 40 m3/hrde agua suavizada mezclada con los 160 m 3/hr de agua permeada. No obstante existirá la flexibilidad operacional de producir solamente agua suavizada, de ser requerida por el operador. 7.1.5 Disposición de Efluentes de la Planta de Tratamiento En relación a la estimación de la cantidad de efluentes proveniente de los diferentes procesos, se plantea un resumen en la tabla N° 8. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 38 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Tabla N°8: Efluentes de Plantas de Tratamiento Sistemas Retrolavado de Filtros Regeneración de Suavizadores Concentrado Osmosis Inversa Flujo Producido Flujo de Agua: 338 m3/hr (Máx. Instantaneo), 8 m3/hr (Promedio-día). Sólidos generados: 252 Kg/día Flujo de salmuera: 119 m3/d. Flujo de Agua de regeneración: 1563 m3/d cuando se realiza retrolavado de suavizadores con 80% de expansión del lecho (1 cada 30 días) y 878 m3/d con 30% de expansión del lecho (2 cada 3 días) 960 m3/d 7.1.6 Consideraciones de diseño Las consideraciones de diseño de procesos a tener en cuenta en el desarrollo de la ingeniería básica y de detalle del proyecto son las siguientes: La alimentación de los tanques de agua cruda provendrá de la interconexión con la tubería existente en HH-8 que maneja agua del Lago de Maracaibo aportada por la planchada ubicada en el lago (Muelle Bachaquero). La tubería de alimentación a los tanques manejará un flujo de diseño de 300 m3/hr a 35 psig y su material de fabricación será epoxi reforzado con fibra de vidrio (GRE). El agua cruda se recibirá y almacenará en dos (2) tanques metálicos de techo cónico, con 13.500 bls de capacidad y fabricados con láminas de acero al carbono y perfiles de acero estructurado. Estos tanques deben mantenerse siempre en su nivel máximo y operan bajo el principio de vasos comunicantes. Se contará con dos (2) bombas centrífugas de agua cruda de 75 HP. Cada bomba estará equipada con un accionador de velocidad variable (VSD) que acciona la bomba a 150 m3/hr o 300 m3/hr (en función de la cantidad de filtros de arena y suavizadores que se hayan seleccionado en operación). La tubería de descarga de las bombas asociadas a los tanques de agua cruda manejará un flujo de 300 m3/hr y su material de fabricación será epoxi reforzado con fibra de vidrio (GRE). Se encargarán de enviar el agua cruda a los filtros de arena de la planta de tratamiento. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 39 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA El sistema de almacenamiento de agua desmineralizada contará con dos (2) tanques de 13500 bls para el agua de transferencia a las plantas generadoras de vapor, con interconexiones por vaso comunicante. Se contarán con tres (3) bombas centrífugas de transferencia de agua desmineralizada de 150 HP. Su función es enviar agua a los generadores de vapor portátiles. La línea de descarga de las bombas de transferencia de agua desmineralizada se interconectará con la red de distribución de agua tratada de los generadores de vapor. En el esquema operacional de la planta de tratamiento Bachaquero se tendrán los siguientes sistemas: o ..... Tres (3) Filtros de Arena, con capacidad de 150 m3/hr. o ..... Cuatro (4) Suavizadores. o ..... Dos (2) Filtros de Cartucho. o ..... Sistema Auxiliar por Osmosis Inversa: Compuesto por tres (3) piscinas subterráneas de salmuera, una con una capacidad de almacenamiento de 186 m3 y dos de 90 m3 destinadas a la preparación, dilución y neutralización de la salmuera requerida para la regeneración de la resina de intercambio iónico empleada para los suavizadores. Para el sistema constructivo considerar concreto armado, empleando aditivos impermeabilizantes para obtener concreto hidrófugo (impermeable) utilizando productos especiales en dosificación recomendado por fabricante. - ...... Dos (2) filtros para salmuera por cada piscina, seis (6) en total. - ...... Cuatro (4) paquetes motor-bomba adecuados para operar con salmuera, para transferir el fluido de una piscina a otra, recircular y enviar salmuera en especificación hasta el tanque de almacenamiento. o ..... Un (1) tanque subterráneo de concreto armado para la recolección de aguas aceitosas. Este tanque representará una facilidad para disponer las aguas aceitosas que se pueden generar producto de las actividades de mantenimiento en equipos dinámicos así como fugas accidentales que se puedan presentar durante la falla de un equipo. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 40 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO 7.1.7 Definición de Límites de Batería Los límites de batería del proyecto están definidos por las conexiones entre las nuevas instalaciones y las existentes, tal y como se indica a continuación: La fuente de suministro de agua cruda (entrada a los tanques de almacenamiento), se conectará con la tubería existente de 12” de diámetro en HH-8 que maneja agua del Lago de Maracaibo, a una presión máxima de 35 psig y 28 °C (Fuente: Doc. N° A1A-0321403-TC0C3-GD08001. Ingeniería Conceptual. Rev. B). La disposición del agua desmineralizada (salida de la planta de tratamiento), será hacia los generadores de vapor existentes a las condiciones de temperatura y presión suministradas por PDVSA. Los servicios auxiliares tales como drenajes se conectarán a los canales existentes que se encuentran en los alrededores de la planta de vapor existente PV HH-8; con respecto a los servicios industriales (agua fresca, agua potable, aguas servidas, inyección de químicos, electricidad, aire de instrumento y servicio), estos contemplarán sus propios sistemas. 7.1.8 Identificación de Equipos Para efecto de identificación de los equipos del proyecto pertenecientes a los paquetes previamente adquiridos por PDVSA se utilizará el siguiente código: Para la codificación de tuberías se empleará: PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 41 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO Los Tag de los Skids se basará en lo siguiente: XX- BA (Planta Bachaquero) 7.1.9 Diagramas de Flujo (DFP) La simbología de los nuevos equipos, la notación de los equipos, válvulas y la extensión y cantidad de la información contenida será de acuerdo con el sistema de codificación e identificación de Equipos e Instrumentos, cumpliendo con lo establecido en la norma PDVSA L-TP 1.1 Preparación de Diagramas de Proceso Rev. 4 Abril 2013. Para los equipos pertenecientes a los paquetes previamente adquiridos por PDVSA, se mantiene la simbología y descripción con la cual éstos fueron adquiridos. 7.1.10 Diagramas de Tuberías e Instrumentos (DTI) La simbología de los nuevos equipos, codificación de equipos, tuberías y válvulas, al igual que la extensión y cantidad de la información contenida será de acuerdo con el sistema de codificación e identificación de equipos e instrumentos, cumpliendo con lo establecido en la norma PDVSA L-TP 1.1 Preparación de Diagramas de Proceso Rev. Rev. 4 Abril 2013. Para los equipos pertenecientes a los paquetes previamente adquiridos por PDVSA, se mantiene la simbología y descripción con la cual fueron adquiridos. Se elaborarán DTI individuales para cada una de las secciones identificadas en la planta según la descripción del proceso. 7.1.11 Identificación y descripción de equipos y tuberías La identificación y descripción de equipos y tuberías se realizará sólo para los nuevos equipos contemplados en el proyecto de acuerdo a los Diagramas de Flujo y Diagramas de Tuberías e Instrumentación (DTI). PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 42 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO La identificación de los equipos pertenecientes a los paquetes previamente adquiridos por PDVSA de fabricantes tales como: filtros de arena, suavizadores, osmosis inversa, filtros de cartucho, equipos de bombeos, dosificación de químicos y otros, queda sujeta al fabricante. 7.1.12 Simuladores La herramienta de cálculo a utilizar para determinar el diámetro de las tuberías es el Pipephase de SimSci. 7.2 Disciplina Mecánica. Todas las tuberías de proceso y servicios deben ser diseñadas de acuerdo con los requerimientos de la especificación de tuberías: PDVSA: H 221 “Materiales para tuberías”, PDVSA: H 231 “Piping Fabrication Requirements”, H-251 “Process Utility Piping Design Requirement”, PDVSA 90622.1.001 “Guías de Seguridad en Diseño”, ASME B31.3 “Code for Pressure Piping - Process Piping” Las especificaciones del proyecto. El diseño de los detalles de tubería se realizará considerando: La información que suministre la disciplina de procesos en la última revisión de los diagramas de tuberías e instrumentación. La información recopilada en campo para el trazado de tuberías. Todas las tuberías dentro de los límites de batería de las unidades de proceso deberán ser instaladas aéreas y debidamente soportadas en puentes de tuberías elevados. La fabricación e instalación de tuberías debe estar acorde a las especificaciones del proyecto y PDVSA: H-231 “Piping Fabrication Requirements”, ASME 31.3, otras especificaciones y normas aplicables. Las tuberías deben ser pintadas acorde a PDVSA O-201 “Selección y Especificaciones de Aplicación de Pinturas Industriales”. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 43 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO Las pruebas hidrostáticas deben estar acorde la especificación PDVSA: PI-02-08-01 “Prueba Hidrostática y Neumática para Sistemas de Tuberías”. El aislamiento de las tuberías estará acorde con PDVSA: L-212 “Material Aislante y Aplicación Servicio Caliente”. Los espacios libres y accesos para mantenimiento deberán estar de acuerdo a los requerimientos contenidos en la norma PDVSA H-251 “Criterios de Diseño de Soportes para Tuberías (Pipe Supports Design Criteria)”, PDVSA 10605.1.750 “Accesibilidad y Espacios para válvulas”, PDVSA 10605.1.760 “Despeje Requerido para un Hombre Promedio”, otros. Los arreglos de las tuberías deben ser tales que permitan ser fácilmente soportadas e instaladas. Se debe evitar en lo posible el uso de sifones o bolsillos, aquellos que no se puedan evitar deben ser revisados con el ingeniero del proyecto para determinar los requerimientos de drenaje manual o automático. Las estaciones de control, orificios de medición de flujo, válvulas de alivio y cualquier otra válvula o equipo que requiera ser observado, operado o mantenido regularmente deberán estar ubicado preferiblemente en un lugar accesible. Cuando esto no sea posible se deberá instalar una plataforma permanente y escalera de acceso. Los siguientes tamaños de tuberías ø 1¼", 2½", 3½", 5", 7" y 22” no deben ser usados, excepto donde sean requeridos para conexión a equipos mecánicos o instrumentos de diseño estándar, o donde se deban mantener ciertas velocidades específicas de flujo. Donde una línea de mayor clase (rating) por presión y temperatura deba ser conectada a otra línea de menor clase, la clase mayor prevalecerá e incluirá cualquiera de los siguientes puntos de cambio de especificación en la línea de menor clase: -La primera válvula de bloqueo. -La primera válvula de bloqueo en líneas con doble válvula. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 44 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO -Las válvulas de bloqueo en ambos lados de la válvula de control y la válvula de by-pass. En las líneas de drenaje las válvulas serán correspondientes al rating mayor. Cuando un cambio de especificación de material ocurra, la mayor clasificación debe prevalecer según se indicó anteriormente. El diseño, materiales, fabricación, inspección, prueba de los tanques atmosféricos deben cumplir los requisitos del estándar API-650 en su última edición. Los requisitos del estándar API-650, deben ser considerados como mínimos. Los materiales para la construcción de tanques atmosféricos, deben cumplir con las especificaciones de la Sección 2 del API-650. Los materiales de construcción para componentes de tanques atmosféricos, deben ser seleccionados para las condiciones de diseño del servicio especificado. Los espesores mínimos en cuerpo, fondo y techo de los tanques atmosféricos no deben ser menores que los requeridos por el código de diseño. Las tuberías y accesorios en contacto con agua desmineralizada se deberán recubrir interior y exteriormente de acuerdo a lo indicado en PDVSA O-201 Selección y Especificaciones de Aplicación de Sistemas Protectivos de Pinturas para este servicio. En caso de no ser factible la aplicación de pintura, las tuberías y accesorios interiores se realizarán de PRFV (GRP), PVC o material similar, previa aprobación del comprador. 7.3 Disciplina Instrumentación y Control. Para la elaboración de este documento se tomó como premisa la normalización de equipos y sistemas, mediante el uso de arquitecturas, estrategias de control y protección, equipos y programas iguales o similares a los existentes o en fase de instalación en PDVSA. En este sentido, para la Planta de Tratamiento de Agua de Bachaquero se utilizará un gabinete de control equipado con un sistema de PLC con todos sus periféricos e interfaces PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 45 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO asociadas para la supervisión y control de los procesos de la instalación y todos los accesorios necesarios para su correcta operación. El diseño y suministro de la instrumentación y de los esquemas de control, protección y supervisión, en general deberán estar de acuerdo con los siguientes aspectos: La estrategia de control y supervisión se llevará a cabo a través de un PLC, (Controlador Lógico Programable), cuyo criterio de diseño y selección será para operar la planta de tratamiento de manera desatendida con posibilidades de supervisión y control remoto desde la sala de control de la Planta. Los sistemas serán normalizados mediante el uso de arquitecturas, estrategias de control, protección, equipos, programas y documentación, con tecnologías comprobadas y aplicadas en este tipo de instalación. Toda la instrumentación especificada, deberá ser de marcas y fabricantes probados y utilizados en las instalaciones de PDVSA. Todos los instrumentos deben tener sus respectivas hojas de datos ISA S-20. El diseño del sistema de automatización y control de los equipos asociados a la Planta de Tratamiento de Agua será concebido bajo un esquema de “falla segura” (“desenergizar para parar – permanentemente energizado“), de forma tal que se garantice la activación de la secuencia de paro de los equipos ante una condición de anormalidad, bien sea en el proceso o por mal funcionamiento de la instrumentación (tanto neumática como electrónica) de los sistemas de control o de protección. Igualmente se basa en el criterio de “funcionamiento continuo” y con “autodiagnóstico en línea”. La arquitectura debe permitir actualizaciones e integraciones a nuevos sistemas y niveles superiores, con mínimo impacto a las operaciones de la instalación. Toda la instrumentación en campo para la transmisión de señales será electrónica o de características eléctricas, tal como se indica a continuación: PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 46 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA o ................................................................................................................... Señales de entrada y salida analógicas en 4-20 mA, en lo posible con protocolo HART superimpuesto. o ................................................................................................................... Señales de entrada discretas, en un circuito 24 VDC y un rating de 2A. o ................................................................................................................... Señales de salidas discretas de contacto seco en 0-24 VDC, de rating mínimo 2A. Toda la instrumentación debe ser compatible con el sistema de control a ser instalado en la planta de tratamiento. Los sistemas y equipos a instalar deben ser de tecnología de punta y haber demostrado una alta confiabilidad de 99,9% y robustez en instalaciones similares. El diseño del sistema de instrumentación y control, debe estar orientado a proveer la máxima seguridad, simplicidad, confiabilidad, facilidad de operación y mínimo costo de inversión y operación. El grado de protección de la cubierta de la instrumentación a instalar en campo deberá ser apta para uso de intemperie. De presentarse el caso del uso de algún instrumento y/o equipo especial que no cumpla con la clasificación indicada, el mismo deberá ser sometido a consideración, para su aprobación. Para las señales neumáticas se usará un rango de 3-15 psig, a menos que los requerimientos específicos de los equipos estipulen otro rango, como por ejemplo 6-30 psig para actuadores de válvulas. Las conexiones al proceso y las válvulas de bloqueo de los instrumentos, cumplirán con las especificaciones de tuberías del proyecto (PDVSA H-221) y con el diseño de tuberías para instrumentación e instalación de instrumentos (PDVSA HF-201). Los paneles deben ser robustos y poseer las mejores condiciones ergonómicas para facilitar las operaciones. La instalación de los equipos en los paneles se debe realizar guardando la mejor distribución y simetría posible, de acuerdo al espacio disponible. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 47 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO Instrumentación de campo La instrumentación de indicación remota y transmisión, en general, será del tipo electrónica de estado sólido. Los equipos electrónicos utilizados deberán poseer inmunidad a la interferencia causada por campos electromagnéticos (EMI) y por radio frecuencia (RFI). Toda la instrumentación y los equipos de control, supervisión y protección que se consideren para el diseño de la automatización de los equipos asociados deberán estar en concordancia con la lista de fabricantes y modelos aprobados por PDVSA. Todos los instrumentos asociados a la automatización de los equipos deberán ser de alta tecnología, de fácil mantenimiento y con representantes del fabricante en el país. Los materiales de construcción deberán ser compatibles con el proceso y las condiciones ambientales. Los instrumentos de montaje remoto deberán instalarse en soportes, a una altura de 1,5 m. del suelo. Todos los instrumentos, válvulas y equipos de control deberán tener fácil acceso desde el suelo, plataforma, pasillo, a fin de facilitar las labores de instalación y mantenimiento. Deberán instalarse válvulas de aislamiento y venteo para instrumentos de campo que así lo requieran (indicadores de presión y nivel, interruptores y transmisores de presión, entre otros) para facilitar las labores de mantenimiento. La precisión de la prueba de los instrumentos indicadores, transmisores, registradores, controladores y transductores, deberá ser del 0,5% de la escala completa como mínimo. La banda muerta no debe exceder el 0,25% del span. La variación de la indicación como resultado de la fluctuación de la temperatura, no deberá exceder del 1% del rango superior de medición. La alimentación de la instrumentación y circuitos de interruptores será de 24 Vdc. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 48 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO Todos los instrumentos deberán poseer una placa de identificación de fábrica en 316 SS ó aluminio, en la que deberá grabarse en relieve la siguiente información, como mínimo: número de identificación (TAG #), nombre del fabricante, modelo y número de serial. Cuando aplique deberá incluir el voltaje y frecuencia del suministro eléctrico, rangos de operación y punto de calibración. La instrumentación deberá ser aprobada para operar a prueba de intemperie. Los interruptores eléctricos deberán estar provistos de dos (2) contactos seco del tipo DPDT, los contactos deben ser seleccionables NO o NC, con “rating” mínimo de 1A @ 24VDC. La alimentación de toda la instrumentación neumática funcionará con aire para instrumentos. Los transmisores bajo el principio de presión diferencial (presión, flujo, nivel) serán electrónicos de estado sólido, con una alimentación de 24 Vdc y salida de 4-20 mA. Los transmisores electrónicos deberán poseer facilidades para la calibración, configuración y diagnóstico local a través de configuradores portátiles. Los instrumentos utilizados para protección deberán ser instalados en tomas de procesos independientes de las tomas de proceso para instrumentos para supervisión y/o control. El rango del transmisor de presión será seleccionado de manera que la presión normal de operación esté entre el 30% y el 80% del rango calibrado (SPAN). Los transmisores utilizados funciones de supervisión y control deberán estar provistos de un indicador digital integral, para indicación local. La conexión al proceso será mínimo de ½” NTPF. 7.4 Disciplina Electricidad. Para el suministro eléctrico a la planta de tratamiento de agua para la inyección de vapor HH-8 ubicada en campo Bachaquero, el proyecto considera conectarse a la red actual en 6,9 kV, circuitos F-505 y F605. La conexión a los circuitos nombrados PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 49 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO debe ser confirmada por PDVSA antes de proceder al diseño de las nuevas líneas aéreas de alimentación eléctrica. La subestación eléctrica 6,9 – 0,48 kV, para la distribución interna de la energía eléctrica a las cargas de las plantas, será un esquema de doble entrada en el primario y diseñada según la guía de ingeniería PDVSA 90619.1.053 “Subestaciones Unitarias”. Para el dimensionamiento de la subestación eléctrica se realizará el respectivo estudio de cargas el cual se efectuará según la guía de ingeniería PDVSA 90619.1.050, para el cual se tomará como base el estudio de cargas de la planta de tratamiento de agua (Ref. Doc. N° EP11002YF–OIS–ELE–LI–000-001 “Electrical Consumers Load List”); además se incluirán las cargas del sistema de desalinización, módulo de calidad de vida y servicios de iluminación, tomacorrientes y otras cargas no incluidas en la lista de cargas de la planta. El sistema de distribución en baja tensión contará con un Centro de Control de Motores de 480 VCA instalado en un contenedor (shelter) y un Tablero de Transferencia en 480 VCA a ser suministrados por PDVSA. El sistema de distribución en 6,9 KV contará con un Centro de Control de Motores de 7,2 kV a ser suministrado por PDVSA para la alimentación de las bombas de transferencia de agua trata o desmineralizada. El diseño eléctrico de la planta se ejecutará siguiendo las bases y criterios indicados en la sección 8.4 de este documento, las normas y estándares aplicables listadas en la sección 6.3 y en su última edición, y la información de referencia indicada en la sección 4; todo aplicando las mejores prácticas de ingeniería eléctrica para lograr un sistema eléctrico confiable, flexible y seguro para las personas e instalaciones. 7.5 Disciplina Civil. La ubicación geográfica de la Planta de Tratamiento de Agua fue definida por PDVSA. Los estudios topográficos y geotécnicos serán realizado por terceros. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 50 de 110 PETROZAMORA 8 CRITERIOS DE DISEÑO Inicialmente para el diseño de las fundaciones y topografía modificada se tomará como referencia el estudio de suelos planta de vapor HH-8 suministrado por PDVSA. Y una vez se ejecuten los estudios especiales los diseños serán revisados y ajustados. El acceso a la planta se realizará por medio de las vías existentes. Las acciones mínimas aquí presentadas deberán utilizarse en conjunto con los requisitos y lineamientos establecidos en los códigos y normas correspondientes citados en este documento. En los trabajos de preparación del sitio, se prevé diseñar las facilidades de acceso, rellenos, cortes o terraceos necesarios según la disposición y distribución de los equipos dentro de la planta de tratamiento, y definir un desnivel con respecto al terreno natural que satisfaga los requerimientos de drenaje y los cuales permitan conducir las aguas de lluvia hacia una zona que no afecte a las instalaciones a construir, a las existentes y a las futuras. Para el análisis y diseño estructural de las edificaciones se deberán considerar las diferentes acciones que actuarán durante todas las fases del proceso de construcción y durante la vida útil de las estructuras. Las fundaciones deberán ser capaces de soportar las cargas aplicadas durante la vida útil de las estructuras, sin sufrir daños, fallas, ni asentamientos excesivos que provoquen la suspensión de las operaciones, ni la disminución de vida útil de las instalaciones. CRITERIOS DE DISEÑO 8.1 Disciplina Procesos. 8.1.1 General Este documento cubre la información para el diseño de procesos, necesaria para el desarrollo de la fase de ingeniería básica y de detalle del proyecto. Su propósito es utilizarla como lineamiento general, y deberá ser utilizada apropiadamente y en conjunto con los estándares de ingeniería de PDVSA o cualquier otro aplicable. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 51 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 8.1.2 Tuberías Los lineamientos generales de dimensionamiento de líneas de líquido, vapor y flujo bifásico son dados en la especificación de PDVSA 90616.1.024 “Dimensionamiento de Tuberías de Procesos”. Otros criterios, complemento de la especificación PDVSA, son dados a continuación: Velocidad del fluido y caídas de presión en tuberías Líquidos Cuando los líquidos son movidos por una presión diferencial (incluyendo cabezales estáticos), y la caída de presión no es una consideración, la velocidad permisible máxima es determinada desde el punto de vista de vibración, ruido y erosión. En general, la velocidad de los líquidos no debe exceder los límites de ruido o erosión, siendo un número común el de mantenerlo por debajo de 7,6 m/s (25 pie/s). Para líquidos bombeados, se usarán los siguientes valores y rangos de pérdidas por fricción y velocidad, en tuberías de acero. Tabla N° 10: Sistema Internacional VELOCIDAD RECOMENDADA Y ΔP MÁXIMA PARA LÍQUIDOS EN TUBERÍAS DE ACERO AL CARBONO Tipo de Servicio Velocidad del fluido ΔP máxima (m/s) (kpa/100m) Recomendación general Flujo laminar 1,5 – 4,6 90 Flujo turbulento: 1,2 – 1,5 90 1600 1,5 – 2,4 90 800 1,8 – 3,0 90 320 3,0 – 4,6 90 Densidad liquido (kg/m3) Succión de bomba Liquido en punto de equilibrio con el vapor (nota 1) 0,6 – 1,8 9.0 Liquido sub-enfriado 1,2 – 2,4 9.0 PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 52 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA VELOCIDAD RECOMENDADA Y ΔP MÁXIMA PARA LÍQUIDOS EN TUBERÍAS DE ACERO AL CARBONO Tipo de Servicio Velocidad del fluido ΔP máxima (m/s) (kpa/100m) Descarga de bomba 0 – 57 m3/h 1,8 – 2,4 90 57 – 159 m3/h 2,4 – 3,0 90 > 159 m3/h 3,0 – 4,6 45 Tabla N° 11: Sistema Inglés VELOCIDAD RECOMENDADA Y ΔP MÁXIMA PARA LÍQUIDOS EN TUBERÍAS DE ACERO AL CARBONO Velocidad del ΔP máxima Fluido (pies/s) (psi/100 pies) Flujo laminar 5 - 15 4 Flujo turbulento: 4-5 - Tipo de Servicio Recomendación general Densidad liquido (lb/pies3) 100 5–8 - 50 6 – 10 - 20 10 – 15 - Succión de bomba Liquido en punto de equilibrio con el vapor (Nota 1) Liquido sub-enfriado 2–6 0.4 4–8 0.4 Descarga de bomba PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 53 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA VELOCIDAD RECOMENDADA Y ΔP MÁXIMA PARA LÍQUIDOS EN TUBERÍAS DE ACERO AL CARBONO Velocidad del ΔP máxima Fluido (pies/s) (psi/100 pies) 0 – 250 gpm 6–8 4 250 – 700 gpm 8 – 10 4 10 - 15 2 Tipo de Servicio > 700 gpm Nota 1: Velocidad mínima requerida para líneas que contengan sólidos suspendidos. Gases y Vapores Tabla N° 12: Sistema Internacional VELOCIDAD RECOMENDADA Y ΔP MÁXIMA PARA GAS EN TUBERÍAS DE ACERO ALCARBONO ΔP máxima (kpa/100 m) Tipo de Servicio Recomendación general Nivel de Presión (kpag): P > 3450 45 1380 < P < 3450 34 1035 < P < 1380 14 350 < P < 1035 6,8 0 < P < 350 3,4 Línea de gas dentro de los límites de batería PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 11 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 54 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Tubería de succión del compresor 6,8 Tubería de descarga del compresor 11 Tabla N° 13: Sistema Inglés VELOCIDAD RECOMENDADA Y ΔP MÁXIMA PARA GAS EN TUBERÍAS DE ACERO AL CARBONO ΔP máxima (psi/100 pies) Tipo de Servicio Recomendación general Nivel de Presión (psig): P > 500 2.0 200 < P < 500 1.5 150 < P < 200 0.6 50 < P < 150 0.3 0 < P < 50 0.15 Línea de gas dentro de los límites de batería PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 0.5 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 55 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA VELOCIDAD RECOMENDADA Y ΔP MÁXIMA PARA GAS EN TUBERÍAS DE ACERO AL CARBONO ΔP máxima (psi/100 pies) Tipo de Servicio Tubería de succión del compresor 0.3 Tubería de descarga del compresor 0.5 8.1.3 Presión y temperatura de diseño Según el Manual de Diseño de Proceso PDVSA MDP-01-DP-01 “Temperatura y Presión de Diseño”, establece los valores mínimos para la presión y temperatura de diseño, según los valores de máxima presión de operación (MOP) y máxima temperatura de operación (MOT). La MOP se define como la máxima presión encontrada durante operación normal, puesta en marcha o durante el paro de la planta o equipo. En general, se usará la siguiente relación para determinar la mínima presión de diseño: Presión de diseño = MOP + margen indicado en la siguiente Tabla: Tabla N°14. Presión de Diseño SISTEMA INTERNACIONAL MÁXIMA PRESIÓN DE OPERACIÓN (MOP) PRESIÓN DE DISEÑO 0 - 1700 kPag MOP + 170 kPa 1700 – 4000 kPag MOP x 110% 4000 – 8000 kPag MOP + 400 kPa > 8000 kPag MOP x 105% SISTEMA INGLÉS MÁXIMA PRESIÓN DE OPERACIÓN (MOP) PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 PRESIÓN DE DISEÑO Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 56 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA < 247 psig MOP + 25 psi 247 - 580 psig MOP + 10 % 580 – 1160 psig MOP + 58 psi > 1160 psig MOP + 5 psi La MOT se define como la temperatura máxima encontrada durante la operación normal, puesta en marcha o durante el paro de la planta o equipo. En general, se usará la siguiente relación para determinar la mínima temperatura de diseño: Temperatura de diseño = Temperatura máxima de operación (MOT) + 28 °C. (usando unidades Inglesas, se agregará 50 °F a la MOT). 8.1.4 Bombas centrifugas Para este tipo de equipos, aplicarán los siguientes criterios: Códigos de Diseño: Aquellas bombas que manejan fluidos cómo agua o gasoil, para uso en servicios auxiliares, podrán ser diseñadas según ASME B73.1M. Capacidad de Flujo: Las bombas centrífugas deben ser diseñadas para funcionar a 110% del flujo máximo de proceso. Nunca se especifican bombas al tamaño máximo o mínimo de su impulsor. Se considera el uso de bombas centrífugas impulsadas por motor eléctrico. Las bombas deben ser capaces de funcionar continuamente al 30 por ciento de su flujo de diseño (flujo mínimo). Cabezal de Succión Positivo Neto (NPSH): A la capacidad de flujo, el NPSH disponible debe ser al menos 1 m (3,3 pies) superior al requerido. Los equipos aguas abajo de la descarga de una bomba sin válvula de alivio, tendrán una presión de diseño al menos igual a la presión de cierre de la bomba. En caso de ausencia de información del vendedor de la bomba, la máxima presión de descarga (cierre de bomba) será: PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 57 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 125% × ΔP (@ 110% del caudal máximo esperado) + Presión máxima de succión. Presión máxima de succión se define como: Presión de ajuste de válvula de seguridad del recipiente de succión + cabezal estático máximo (desde el nivel alto hasta línea de centro de la bomba) - perdidas en línea de succión. Si el sistema no está protegido por una válvula de alivio, la presión máxima de succión se define como la presión de cierre de la bomba de refuerzo aguas arriba. Si el sistema opera por gravedad del flujo, la presión máxima de succión es el máximo cabezal estático. Estos valores serán ajustados una vez recibida la información del fabricante. 8.1.5 Tanques atmosféricos Para este tipo de equipos, aplicará el siguiente criterio: La temperatura de diseño de tanques atmosféricos de almacenamiento se considera que es la más alta entre la temperatura máxima ambiental o la temperatura máxima de almacenamiento de fluidos. Se debe adicionar un margen de seguridad de 28 °C a la consideración anterior. 8.1.6 Idioma Toda la documentación y productos de ingeniería asociados a este proyecto deberán ser suministrados en idioma castellano, aceptándose como excepción aquellos catálogos o manuales de fabricantes de equipos construidos en el exterior, los cuales podrán ser presentados en idioma inglés. 8.1.7 Sistema de unidades El sistema de unidades a ser utilizado en planos y documentos será el “Sistema Internacional”, excepto para los diámetros de tuberías o datos particulares para los cuales se utilizará el “Sistema Inglés”. En caso de utilizar planos de fabricantes, éstos serán presentados en el sistema de unidades y en el idioma con los que fueron elaborados. Tabla N° 15: Sistema de Unidades Medida Temperatura PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. Unidades Métricas Unidades Inglesas °C °F H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 58 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Unidades Métricas Unidades Inglesas Presión Absoluta kPaa psia Presión Manométrica kPag psig Longitud Corta m, mm pie Longitud Larga Km Diámetro mm pulgada Peso (masa) kg lb Volumen m3 pie3, bbl, US gal Densidad kg/ m3 lb/pie3 Flujo, Líquidos l/s, m3/h pie3/h, bbl/d (BPD), gpm, lb/h Flujo, Gases Sm3/h, Sm3/d pie3/h, MMPCSD, lb/h, pie3/min 15,5 °C / 1 atmósfera abs. 60°F / 14.7 psia Viscosidad cP lb/ft-h Potencia kW, kVA Hp Calor BTU/h BTU/h Diámetro de tuberías mm pulg. Diámetro de tubing mm pulg. Velocidad m/s, km/h pie/s Tiempo h, min, s h, min, s Medida Condiciones estándar 8.2 Disciplina Mecánica. En general, los sistemas de tuberías pertenecientes a la nueva planta de tratamiento, se diseñarán para las condiciones de presión y temperatura máximas que se den por alguna desviación en la operación normal, esto incluye paradas, arranques, operaciones alternadas, flexibilidad de operación y perturbaciones del proceso. Según las normas PDVSA H-221, PDVSA MDP-01-DP-01, ASME B31.3, basándose en las siguientes consideraciones: 8.2.1 Presión de diseño en tuberías La presión de diseño estará definida por: Presión máxima de operación más 10% o presión máxima de operación más 173 kPa (25 psi), cual sea mayor. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 59 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Presión de cierre a la descarga de las bombas más 20%. Presión de alivio del equipo protegido más 25%. En caso que el equipo considerado esté protegido por dos (2) sistemas (válvulas de seguridad), se usará el valor mayor de estas dos (2) presiones, más 25%. Presión de diseño de cualquier tubería o equipo existente. 8.2.2 Temperatura de diseño en tuberías La temperatura de diseño será la máxima temperatura de operación existente en el proceso más 10 °C (50 °F). 8.2.3 Flexibilidad de Tuberías Se deberá realizar estudio de flexibilidad (análisis de esfuerzos) a los siguientes sistemas de tuberías: Todas las tuberías en las cuales se cumpla con: o Diámetro ≤ 2 pulgadas y diferencial de temperatura respecto al ambiente ≥ 77 °C (171 °F). o Diámetro entre 3 y 8 pulgadas y diferencial de temperatura respecto al ambiente ≥ 50 °C (122 °F). o Diámetro ≥ 10 pulgadas y diferencial de temperatura respecto al ambiente ≥ 22,2 °C (72 °F). Todas aquellas tuberías que estén conectadas a un equipo rotativo y tengan una temperatura de operación de 17,8 °C (64 °F) o más, respecto a la temperatura ambiente. Todas las tuberías aéreas rectas de más de 50 m de longitud. Sistema de alivio cerrado o abierto a la atmósfera. 8.2.4 Diseño de tuberías Todas las tuberías serán diseñadas de manera que la ruta de éstas tenga la menor longitud posible y con la flexibilidad necesaria para compensar las expansiones o PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 60 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO contracciones debido a las variaciones térmicas de las condiciones del proceso, minimizando así los esfuerzos sobre equipos y evitando fuga de fluidos a través de las juntas. La ruta de las tuberías estará desarrollada por el camino más corto posible y tendrán un número mínimo de accesorios, consistente con los criterios para expansión y flexibilidad, considerando el paso de herramienta donde se requiera. El diseño de las rutas de tuberías se regirá estrictamente por lo indicado en los Diagramas de Tuberías e Instrumentación (DTI), generados o actualizados por la Disciplina de Procesos, con el correspondiente aporte de Mecánica. 8.2.5 Instalación de Bridas La instalación de las bridas deberá cumplir con los códigos ASME B16.5. El número de bridas en el sistema de tuberías deberá ser el mínimo necesario. Deben ser instaladas sólo para facilitar la instalación de tuberías nuevas en equipos y tuberías existentes, mantenimiento, prueba hidrostática y propósitos de inspección. Para sistemas totalmente soldados, particularmente en tuberías de diámetro pequeño, deberá considerarse la colocación de suficientes bridas ubicadas donde sea posible el mantenimiento, para permitir el reemplazo de líneas cuando se espere que ocurra corrosión, erosión o taponamiento Tamaños de Líneas y Conexiones Los diámetros de tuberías permitidos son: ½”, ¾”, 1”, 1 ½”, 2”, 3”, 4”, 6”, 8”, 10”, 12”, 16”, 20”, 24”, 30”, 36”. Los diámetros de tuberías: 1 ¼”, 2 ½”, 3 ½”, 5”, 7”, 9”, 14”,18” y 22” no serán usados, excepto donde sea requerido para una conexión a un equipo. El diámetro mínimo de tubería de proceso a conectar será de 1/2 pulgada. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 61 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 8.2.6 Cambio de Especificaciones Cuando un sistema de tuberías conforme a una especificación de presión temperatura, se conecta a otro sistema de una clasificación mayor, esta última prevalece e incluyendo cualquiera de las siguientes situaciones que ocurran en las líneas de menor clasificación: La primera válvula de bloqueo (y/o válvula de retención cuando sea usada). Las válvulas de bloqueo a ambos lados de las válvulas de control y la válvula de control de “by pass”. La válvula de bloqueo que le sigue a las válvulas reductoras de presión. Cuando un cambio de especificación de material ocurre, la clasificación mayor deberá prevalecer en la misma manera que lo establecido en el párrafo anterior. Cuando un ramal se conecte a un cabezal que contenga un fluido a baja temperatura y se prevea cambio de especificación en el ramal, este último deberá mantener la especificación del cabezal hasta que la temperatura del fluido que por él circula, sea igual o mayor a la ambiental. 8.2.7 Reducciones Las reducciones en el diámetro de las líneas serán efectuadas como se indica en la siguiente tabla: Tabla N° 11 Diámetro D (pulg.) Accesorio D 2” Soldado a Tope ½ ” < D < 2” Soldado a Enchufe o Roscado (tipo cuello de botella - swage) PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 62 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 8.2.8 Instalación de Tapones Los tapones serán instalados en los extremos abiertos de las válvulas de venteo, drenaje, válvulas de servicio para instrumentación y válvulas para toma muestra. 8.2.9 Instalación de Válvulas Se deberán suministrar todas las válvulas indicadas en los Diagramas de Tuberías e Instrumentación. Las válvulas estarán ubicadas de acuerdo a la Especificación de Ingeniería PDVSA H-251. Adicionalmente se consideran los siguientes puntos cuando apliquen: Las palancas y volantes de las válvulas estarán instaladas normalmente hacia arriba, pero también se aceptan en forma horizontal. La localización de las palancas o vástagos de las válvulas no deberá obstruir pasillos ni plataformas. Para acceso y espacio para válvulas en general ver la Guía de Ingeniería PDVSA 10605.1.750. Un mínimo de 100 mm de área libre deberá existir alrededor del volante de cualquier válvula. Las válvulas de alivio deberán ser accesibles desde una plataforma, siendo la altura máxima para el acceso de las válvulas de 1.8 metros. Las válvulas de drenaje deberán estar orientadas de forma tal que no se extiendan más de 100 mm en pasillos de acceso, donde pudieran convertirse en peligro potencial de riesgos. 8.2.10 Instalación de Válvulas de Control Todas las válvulas de control serán instaladas, de tal forma que sean fácilmente accesibles desde plataformas permanentes, pasillos o desde el piso. Se dará preferencia a la instalación al nivel de piso para facilitar el mantenimiento. Se proveerá suficiente espacio libre entre la parte del fondo de la válvula y el nivel de piso. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 63 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO Se proveerá un espacio libre mínimo de 300 mm entre el tope del actuador y cualquier obstrucción ubicada directamente encima. Se deberá utilizar la altura real de la válvula para determinar el espacio requerido. Asegurarse de incluir cualquier accesorio que contribuya a aumentar la altura de la válvula como posicionadores de tope. 8.2.11 Venteos y Drenajes de Tuberías Para el diseño de venteos y drenajes ver la Especificación de Ingeniería PDVSA H-251 “Process and Utility Piping Design Requirements”. Salvo otra indicación específica del proceso, el diámetro mínimo de las conexiones de venteo y drenaje de alivio para la clase 150 será de ¾”-3000#. Las líneas y los cabezales del Sistema de Drenaje, deberán ser de “Drenajes libres por Gravedad” con pendiente hacia el sistema de recolección y sin bolsillos. Por requerimientos de la Prueba Hidrostática, todas las líneas serán diseñadas con venteos en los puntos más altos y drenajes en los puntos más bajos, los cuales serán de diámetro ¾”. Todas las conexiones de venteo y drenaje deberán diseñarse considerando que son instalaciones permanentes. Los drenajes que se vacían en fosas abiertas, terminarán a 50 mm sobre el tope de nivel de la fosa de drenaje y la descarga será visible desde la ubicación de la válvula de drenaje. Los drenajes de líneas y equipos deberán descargar en embudos visibles al operador de la válvula de drenaje. Los embudos deberán tener un tamaño de 4”. 8.2.12 Bombas Las bombas de proceso deberán diseñarse para una vida útil de 20 años y al menos 3 años continuos de operación ininterrumpida. Toda bomba deberá ajustarse a la última edición de la especificación API y/o ASME correspondiente, con relación a diseño, materiales, condiciones de trabajo y sellos PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 64 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO mecánicos: ASME B 73.1M / 73.2M, API 610, API 674, API 676, según el tipo de bomba a especificar. En el caso de bombas centrífugas, se seleccionarán aquellas que en su punto de trabajo tengan como mínimo una eficiencia de 60%. Las bombas se seleccionarán tomando en consideración los siguientes aspectos: NPSH mínimo disponible, tipo de fluido, flujos de operación y diseño, cabezal requerido, presencia de sólidos (tamaño y cantidad) y variaciones en las propiedades de transporte.La instalación de las bombas debe garantizar un acceso adecuado para inspección, mantenimiento y/o reemplazo. Todas las bombas deberán especificarse como equipos completamente balanceados, con la finalidad de que su funcionamiento no produzca vibraciones. Se colocarán filtros temporales (Strainers), en las líneas de succión de las bombas. El área abierta de dichos filtros, será igual a 300% de área transversal de la tubería, con perforaciones de tamaño “Mesh 40”. El arreglo deberá permitir la remoción del filtro, sin alterar la tubería, soportes o afectar la alineación de la bomba, los cuales serían eliminados una vez que el sistema se mantenga en operación normal. 8.2.13 Tanques Los tanques serán diseñados y construidos conforme con las especificaciones API 650, API 12F y PDVSA F-201. Los tanques deberán estar dotados de accesos adecuados para realizar la extracción de sedimentos. Los tanques deberán ser de tipo atmosférico, techo cónico, soldados y preferiblemente autosoportados. La fabricación se realizará con láminas de acero al carbono y se utilizará una tolerancia a la corrosión mínima de 1,6 mm (0,0625 pulgadas). Para los efectos sísmicos, en el diseño de los tanques se utilizará la especificación PDVSA FJ-251. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 65 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO La relación altura/diámetro (H/D), volumen del tanque, venteo y bocas de visita, de ser posible, deben estar de acuerdo con el API 12D. Todas las boquillas del tanque deben estar provistas con válvulas de bloqueo. Las boquillas de drenaje deben tener un ciego, a menos que sean dirigidas a un sistema cerrado. 8.2.14 Unidades en Paquetes Las unidades en paquete deben contener todos los componentes, accesorios y elementos auxiliares necesarios para la correcta operación de la unidad. El arreglo de los componentes debe garantizar un área adecuada para operaciones y mantenimiento. El paquete debe estar convenientemente instalado sobre una placa base de acero (Skid). 8.2.15 Ubicación de Equipos La distribución de equipos y tuberías tendrá como referencia los arreglos de las instalaciones existentes para obtener una distribución eficiente y segura en las instalaciones. Se dará prioridad a la seguridad, simplicidad en la operación, secuencia del proceso, facilidades para mantenimiento y utilización de longitudes mínimas de tuberías, para lo cual se deberán considerar los siguientes aspectos: dirección predominante del viento, ubicación de los corredores para las rutas de tuberías, ubicación de las vías de acceso, etc. 8.2.16 Preparación de Superficie y Recubrimiento de Pintura La preparación de la superficie y recubrimiento para las tuberías superficiales se realizará conforme a la especificación PDVSA O-201 “Selección y Especificaciones de Aplicación de Sistemas Protectivos de Pinturas.”, de acuerdo al servicio y equipo, utilizando los procedimientos establecidos en la PARTE II, “Programas para Recubrimientos Externos e Internos y la TABLA N° 2, “Programas de Pintura”, ambas contenidas en dicha especificación. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 66 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO Cada equipo y tuberías se debe identificar con el N° TAG correspondiente. 8.2.17 Señalización en las Instalaciones La identificación de equipos y tuberías será realizada de acuerdo a la Parte III, Lista de Códigos de Colores de la especificación PDVSA O-201. Las líneas de entrada y salida de equipos deben ser marcadas indicándose el servicio y procedencia o el destino respectivamente. En caso de línea aislada se debe utilizar una placa de identificación. 8.2.18 Control de Ruidos Todos los equipos serán especificados para operar con los niveles de ruido establecidos en la Norma PDVSA-SN-252. 8.3 Disciplina Instrumentación y Control. 8.3.1 Sistema de Control La operación de la planta será controlada y monitoreada a través de un sistema de control independiente y autónomo basado en un Controlador Lógico Programable (PLC). Toda la información manejada por el PLC será enviada vía red, para la conexión con el sistema de control supervisorio de la planta, desde el cual el operador supervisará y tendrá potestad de efectuar comandos de arranque y paro de los equipos. Desde las consolas de operación se tendrá acceso a todas las variables del proceso, estado de bombas, funcionamiento de los equipos, monitoreo de todos los lazos de control y funciones de parada de los mismos. Adicional al sistema de supervisión remota, existirá en el panel de control local una Interfaz humano máquina (IHM), desde la cual el operador podrá realizar labores de supervisión y realizar comandos de arranque y paro e inicio de secuencia de retrolavado de filtros, visualizando al mismo tiempo la operabilidad y funcionamiento de los equipos en campo. En esta IHM se podrá visualizar por medio de despliegues dedicados el comportamiento de cada uno de los subsistemas que integrarán el PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 67 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA proceso, permitiéndole analizar las variables del proceso y alertarlo de cualquier condición anormal de operación. 8.3.2 Canalizaciones Eléctricas y Cableado de Instrumentos El cableado entre los instrumentos y las cajas de conexión de señales analógicas, se realizará utilizando un par de conductores de cobre trenzado, Clase B, con pantalla total, cinta aluminizada y conductor de cobre para drenaje, 105°C, 300V. El calibre mínimo permitido es # 16 AWG. El cableado entre las cajas de conexión de señales analógicas y el PLC, se realizará utilizando cables multiconductores, de cobre trenzado, Clase B, con blindaje individual y total, cinta aluminizada y conductor desnudo de cobre para drenaje, 105°C, 300V. El calibre mínimo permitido es # 18 AWG. El cableado de control en 24 VDC entre los instrumentos y las cajas de conexión, se realizará utilizando conductor monopolar de cobre trenzado, Clase B, 105 °C, 300V. El calibre mínimo permitido es # 14 AWG. El cableado de control en 24 VDC entre las cajas de conexión y el PLC, se realizará utilizando multiconductor de cobre trenzado, Clase B, 105 °C, 300V. El calibre mínimo permitido es el # 14 AWG. El tipo de cable a utilizar para la comunicación entre los diferentes chasis del PLC y entre éste y cualquier otro dispositivo que lo requiera, será seleccionado de acuerdo a las recomendaciones del suplidor del PLC. Se utilizarán canalizaciones a la vista (ductos rígidos de aluminio, serie pesada o bandejas portacables) para el cableado entre instrumentos ubicados en campo y cajas de conexión, siempre y cuando sea posible. En caso contrario, se utilizarán ductos de PVC enterrados en bancadas. Los ductos a la vista, estarán soportados cada tres (3) metros, utilizando en lo posible los soportes de las tuberías de proceso. La instalación del cableado será realizada según las normas del Código Eléctrico Nacional. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 68 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 8.3.3 Elaboración de Documentos y Formatos a Utilizar Todas las especificaciones de equipos de instrumentación, hojas de datos y elaboración de formatos, serán realizadas en idioma español. Las hojas de datos de instrumentos, serán elaboradas según el estándar ISA S.20, "Specification Form for Process Measurement and Control Instruments, Primary Elements and Control Valves". 8.3.4 Identificación de Instrumentos Para los módulos I y III, la identificación (Tag) de los instrumentos, y señales asociadas a los mismos, se seguirá la nomenclatura de identificación establecida en la revisión “4” del documento PDVSA L–TP 1.3 “Identificación de Equipos, Tuberías de Proceso e Instrumentos, tal y como están definidos en ese documento. Mientras que para el módulo II se mantendrá la identificación (Tag) de los instrumentos, y señales establecida por la empresa ONDEO Industrial Solution en la fase de ingeniería realizada previamente. A continuación se describe un ejemplo de la aplicación de esta nomenclatura: Equipo: Instrumento: Bomba centrífuga P-101A. Interruptor de alto nivel con señal de alarma. Identificación del instrumento: Identificación de la señal: Dónde: LAH/LSH: 01: 01: 10: PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. LSH-010110 LAH-010110 Variable de Proceso (Alarma o Interruptor de Alto Nivel) Tipo de equipo (Bomba centrífuga) Cantidad de este tipo de equipo en el proceso (Cantidad de bombas) Identificador H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 69 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 8.3.5 Cajas de Conexión en Campo Las cajas de conexión serán tipo NEMA 4X, a prueba de corrosión e intemperie, fabricadas con láminas de acero calibre 14, terminación de zinc, panel interno removible, empacaduras de neopreno, y equipadas con bisagras para apertura de la tapa. Las cajas estarán equipadas con regletas terminales tipo tornillo para terminales de cables tipo aro, apropiadas para ser instaladas en áreas de alta salinidad, con capacidad de sujeción del cable en un medio con vibración, adicionalmente constarán de canaletas plásticas de 5 cm de ancho tipo “Panduit”. Se dispondrá de 25% de reserva en regletas instaladas. El cableado en el interior de las canaletas no debe exceder el 40 %. El acceso de los cables será por la parte inferior o lateral. 8.3.6 Instrumentación Neumática Los instrumentos neumáticos tales como convertidores electroneumáticos, actuadores neumáticos, posicionadores, etc., se regirán por los siguientes criterios: Se utilizará aire de instrumentos. La transmisión de señales neumáticas estándar será de 3-15 psig, a excepción de controladores o actuadores de válvulas que utilicen otra diferente. La conexión neumática será normalmente de ¼ pulg NPTF. La tubería de conexión neumática a los instrumentos será tubing de acero inoxidable 316 y diámetro mínimo de 3/8 pulg. La tubería para sub-ramales, distribución de aire a cada instrumento será de acero al carbono y diámetro mínimo ½ pulg. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 70 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 8.3.7 Instrumentos de Flujo 8.3.7.1 Placas de Orificio De ser requerido para el proyecto el uso de placas de orificio, el cálculo del diámetro del orificio de la placa se realizará utilizando el programa “INSTRUCALC”, versión 4.1. Las placas serán de orificio concéntrico, sólo cuando el número de Reynolds sea mayor de 20.000 y con relación de diámetros ( = d/D) entre 0,3 y 0,7. El material de construcción de las placas será de acero inoxidable 304 SS, salvo alguna otra especificación o requerimiento. El rango estándar de presión diferencial para máximo flujo a través de la placa, será en lo posible de 100 pulgadas H2O. El espesor de las placas de orificio deberá estar en conformidad con la norma PDVSA K - 302. 8.3.7.2 Transmisores de Flujo Tipo Diferencial Para la transmisión remota de medición de flujo deberán emplearse transmisores de presión diferencial electrónicos, rango ajustable y con indicación local. El rango del instrumento se escogerá de modo que el flujo normal de operación de la línea sea aproximadamente entre 50 a 70 % del rango total y la protección por sobrepresión sea al menos 1,3 veces la máxima presión de trabajo del proceso. Los instrumentos serán electrónicos, con una salida de 4-20 mA, dos (2) hilos, aislados, serie inteligente, una alimentación de 24 VDC. La conexión al proceso será de ½ pulgada NPTF. El elemento que está en contacto con el proceso será construido de acero inoxidable 316 SS. El transmisor deberá seleccionarse con su respectiva válvula manifold de 3 vías, en el caso de servicios de líquido, y 5 vías en el caso de gas. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 71 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 8.3.7.3 Registradores de Flujo De requerirse instrumentos para el registro local de flujo, se emplearán registradores de presión diferencial, con elemento sensor tipo Fuelle, carta circular de 24 Horas, operado por baterías. El registrador deberá tener la opción de registrar presión manométrica. Deberá ser suministrado con su respectiva válvula “manifold” para conexión al proceso. La presión diferencial se registrará con plumilla roja y la presión manométrica con plumilla azul. El montaje será en soporte vertical de 2 pulg, las conexiones a proceso serán de ½ pulg NPTF. El material del elemento de medición será en 316 SST. 8.3.8 Instrumentos de Nivel 8.3.8.1 Transmisores de nivel Para la transmisión de nivel, serán considerados transmisores del tipo bridado, con conexión directa a los recipientes. Los mismos serán electrónicos, con una salida de 4-20 mA, dos (2) hilos, aislados, serie inteligente, alimentación en 24 VDC. El elemento en contacto con el proceso, será de acero inoxidable 316 SS. Cualquier otro tipo de material deberá ser aprobado por PDVSA. 8.3.8.2 Indicadores de nivel Los visores serán del tipo magnético, ensamblado con válvulas de bloqueo, de drenaje, venteo y uniones. Las conexiones del visor serán en el tope y en el fondo para venteo y drenaje de 1/2 pulgada NPTF y el “trim” de las válvulas será de 316 SS. Los indicadores de nivel, tipo regleta y flotador deberán poseer regletas de aluminio, graduada en pies y pulgadas, flotador con guías y apuntador de acero con guías. 8.3.8.3 Interruptores de nivel Los interruptores de nivel serán del tipo desplazador o tipo flotador integral con cámara externa; las conexiones al recipiente serán laterales. En el caso de PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 72 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA requerirse otra configuración por algún requerimiento especial, ésta podrá especificarse. Los contactos del instrumento serán DPDT acción rápida y secos, con un rating de 24 VDC y 1A. 8.3.9 Instrumentos de Presión Todos los instrumentos de presión deberán ser instalados con válvulas de bloqueo. Indicadores de Presión o Manómetros 8.3.9.1 Los manómetros serán del tipo Bourdon, con conexión a proceso de 1/2 pulgada NPTM, dial de 4 1/2 pulgadas de diámetro (estándar) blancos con marcas y números en color negro. La precisión del medidor será del 0,5 % del intervalo de la escala ó mejor. El elemento primario del instrumento será de acero inoxidable 316 SS. Cualquier otro tipo de material deberá ser aprobado por PDVSA. Los rangos se elegirán entre los diales normales del fabricante y serán seleccionados de manera que la indicación de la presión normal de operación esté aproximadamente en el medio de la escala. En los casos en que sea requerido, se utilizarán tipo fuelle. 8.3.9.2 Transmisores de Presión El instrumento será electrónico con indicación local, alimentación en 24 VDC y salida de 4-20 mA, dos (2) hilos, serie inteligente, aislados. El elemento de medición es del tipo diafragma con ajuste continuo del rango. El material del elemento de medición en contacto con el fluido de proceso será de acero inoxidable 316 SS. 8.3.9.3 Interruptores de Presión El instrumento deberá tener el elemento primario tipo diafragma, con material de construcción de acero inoxidable 316 SS y punto de disparo ajustable. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 73 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Para los interruptores de presión la conexión al proceso será roscada 3/4 pulgadas NPT. Los contactos del instrumento serán DPDT acción rápida y secos, con un rating de 24 VDC y 1 A. 8.3.10 Instrumentos de Temperatura 8.3.10.1 Sensores La medición de temperatura para lazos remotos de control e indicación, deberá ser realizada por medio de detectores de temperatura por resistencia (RTD). Los detectores de temperatura por resistencia deberán ser del tipo PT-100, 3 cables, con juntas no puestas a tierra. Todos las RTD’s deberán estar protegidas contra daños mecánicos y contaminación, por medio de termopozos. Los cabezotes de los RTD’s deberán ser a prueba de intemperie y deberán estar provistos de terminales conectores y una cubierta roscada con cadena. 8.3.10.2 Termómetros Los indicadores locales de temperatura (termómetros), serán del tipo bimetálico de ángulo ajustable y con un dial de 4 pulgadas de diámetro como mínimo, con conexión al proceso de ½” NPTM. Las escalas deberán ser de lectura directa y los rangos deberán ser seleccionados de acuerdo con las características del proceso y su lectura deberá ser tal, que la temperatura normal de operación esté a la mitad de la escala aproximadamente. Los termómetros serán de cabezal pivotante ajustable a toda posición o plano de indicación. Los termómetros bimetálicos vendrán acompañados de su correspondiente termopozo, seleccionado de acuerdo con las características del proceso. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 74 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA La conexión del elemento será 1/2 pulgada NPTM y longitud de inserción de acuerdo con el diámetro de la tubería o recipiente; normalmente será tal que su extremo quede ubicado a la mitad del diámetro de la tubería. 8.3.10.3 Termopozos En general, los termopozos serán de acero inoxidable 304 SS, y el tipo y diámetro de los mismos deberán estar de acuerdo con la Norma PDVSA K-304. El uso de termopozos con conexión a proceso roscada o bridada, se hará de acuerdo con la especificación de tubería del proyecto. Generalmente, la conexión del termopozo al proceso será de 1 pulgada NPTM, con una conexión interna de 1/2 pulgada NPTF para el sensor y con un diámetro interno para alojar el elemento de 1/4 pulgada. El termopozo será del tipo escalonado por ser más resistente a la presión. En general, el termopozo será pedido en conjunto con el sensor o instrumento de medición. La longitud de inserción dependerá del diámetro de la tubería y, en general, será la mitad del diámetro de la misma. 8.3.11 Válvulas de Control La selección de tipos y modelos de las válvulas de control se hará con un criterio de mínima diversidad, con miras a facilitar su compra y minimizar la variedad de partes de repuesto. En general, las válvulas de control tendrán actuador de tipo diafragma o pistón. Para válvulas de apertura/cierre se utilizarán actuadores de tipo pistón, retorno por resorte u otros, dependiendo de la aplicación. El conjunto actuador-convertidor de las válvulas de control deberá operar en un rango de señal neumática de 3-15 psig para el desplazamiento total de la válvula. La velocidad de apertura o cierre deberá ser evaluada en aquellos casos que haya un requerimiento específico del proceso. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 75 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Los materiales y el “rating” de las válvulas de control serán determinados por la especificación de tuberías correspondiente a la línea, con un mínimo de 300#. El cuerpo será generalmente de acero al carbono de diversos tipos. El material del asiento será compatible con el servicio para el cual será destinada la válvula. En general, no se utilizarán válvulas de control de un tamaño de cuerpo nominal menor a la mitad del diámetro de la tubería. En caso de necesitarse capacidades menores a este mínimo, deberá especificarse la válvula con trim reducido. Para todas las válvulas, será verificado el cumplimiento del nivel de ruido permisible de acuerdo a las normas aplicables, calculado por los métodos recomendados por ISA y por el proveedor específico. En caso de que el ruido exceda el límite permisible, deberán aplicarse los métodos correctivos apropiados. Como regla general, las válvulas con característica lineal serán dimensionadas para que a condiciones de flujo normal de operación no se exceda 75% de su capacidad. Las válvulas de características de igual porcentaje serán dimensionadas para que a condiciones de flujo normal de operación no se exceda 65% de su capacidad. Donde sólo se disponga del flujo máximo, se seleccionará la válvula en base al 90% de su capacidad máxima para ambos casos. Todas las válvulas de control deberán ser idóneas para el uso de posicionadores. La señal de entrada deberá ser de 3 a 15 psig, la señal de salida dependerá del actuador seleccionado para la aplicación. Los posicionadores deberán ser suministrados con filtro regulador de aire y manómetros. 8.3.11.1 Válvulas solenoides La alimentación eléctrica a las válvulas solenoide será de 24 VDC. Las válvulas solenoide para corte de suministro de aire a válvulas de bloqueo, serán del tipo universal que no requieran de presión mínima de operación. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 76 de 110 PETROZAMORA 8.4 CRITERIOS DE DISEÑO Disciplina Electricidad. Las bases y criterios del diseño del sistema eléctrico son las siguientes: 8.4.1 Niveles de tensión: Tabla N°15 Tensión de Distribución Tensión Nominal del Equipo 6,9 kV, 3 fases, 3 hilos, 60 Hz 6,9 kV, 3 fases, 3 hilos, 60 Hz 2,4 kV, 3 fases, 3 hilos, 60 Hz ó 2,3 kV, 3 fases, 3 hilos, 60 Hz ó 4,16 kV, 3 fases, 3 hilos, 60 Hz 4,0 kV, 3 fases, 3 hilos, 60 Hz 6,9 kV, 3 fases, 3 hilos, 60 HZ * 6,6 kV, 3 fases, 3 hilos, 60 Hz * - 0,5 HP a 200 HP 480 V, 3 fases, 3 hilos, 60 Hz 460 V, 3 fases, 3 hilos, 60 Hz - 0,5 HP y menores 120 V, 1 fase, 2 hilos, 60 Hz 115 V, 1 fase, 2 hilos, 60 Hz 208/102 V, 3 fases, 3 hilos, 60 Hz ó 208/102 V, 3 fases, 3 hilos, 60 Hz ó 480/240/120 V, 1 fase, 2 hilos 480/240/120 V, 1 fase, 2 hilos Control Interruptores y relés de protección 125 VCC ó 48 VCC 125 VCC ó 48 VCC Control de motores 120 V, 1 fase, 2 hilos 115 V, 1 fase, 2 hilos Acometida Eléctrica: Motores Eléctricos: - 200 HP y mayores Alumbrado y Servicios Auxiliares PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 77 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Instrumentos y PLC 24 VCC 24 VCC Tensión particular de este proyecto para este rango de motores. 8.4.2 Acometida eléctrica: Tensión: 6,9 kV, 3 fases, 3 hilos, 60 Hz Calibre mínimo: 2 AWG 8.4.3 Dimensionamiento de Equipos La base para el dimensionamiento de los equipos principales será el estudio de carga y los estudios eléctricos de flujo de carga, cortocircuito y arranque de motores; tomando en consideración los siguientes aspectos: Transformadores de potencia: demanda máxima de 8 horas 20 % de contingencia Tableros de distribución eléctrica: demanda máxima de 15 minutos La selección final de los equipos tomará en cuenta los valores normalizados en los estándares PDVSA o de fabricantes. 8.4.4 Grado de Protección de equipos eléctricos: Los de uso exterior serán adecuados para uso a la intemperie contra entrada de polvo y agua, y a prueba de corrosión; con grado de protección Nema 3R (con tratamiento anticorrosivo) o Nema 4X según sea el caso. Los de uso interior en ambientes no controlados serán contra entrada de polvo y con grado de protección Nema 12 Los de uso interior en ambientes controlados serán contra entrada de polvo y con grado de protección Nema 1A. En general los equipos deben ser diseñados para una temperatura máxima de 40 °C y humedad entre 0 a 95 % sin condensación. 8.4.5 Canalizaciones eléctricas Las canalizaciones eléctricas serán de los siguientes tipos: PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 78 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Trincheras de concreto Bancadas eléctricas con tubería PVC Tubería conduit de aluminio tipo pesado a la vista Bandejas portacables tipo pesado de aluminio tipo escalera, En áreas de la planta de alta corrosión, como el sistema de desalinización y depósito de salmuera, la misma serán de fibra de vidrio. Las bancadas eléctricas se diseñarán siguiendo los lineamientos de la norma PDVSA N-201. El dimensionamiento de la tubería eléctrica estará de acuerdo al Código Eléctrico Nacional (CEN) tomando en cuenta los porcentajes de ocupación indicados en el mismo. El diámetro mínimo para tubería enterrada será de 2" y a la vista será de ¾" Las bandejas eléctricas se dimensionarán según el CEN. 8.4.6 Sistema de cableado Las características de los cables eléctricos de fuerza y control a utilizar serán las siguientes: Acometida eléctrica 6,9 kV: cable de aleación de aluminio reforzado en acero (AAAC) o Arvidal. Cables de potencia: Conductor de cobre, tripolar, aislamiento de 90 ºC, 600 VCA; calibre mínimo 12 AWG. Cables de Iluminación y tomacorrientes: Conductor de cobre, monopolar, aislamiento de 90 ºC, 600 VCA; calibre mínimo 12 AWG. Cables de control: Conductor de cobre, multiconductor, aislamiento de 90 ºC, 600 VCA; calibre mínimo: 14 AWG. Todos los conductores serán de cobre trenzado, clase B. El dimensionamiento y selección de los cables se realizarán de acuerdo al CEN y Norma PDVSA 90619.1.087. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 79 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 8.4.7 Motores eléctricos En general serán asincrónicos, con cerramiento TEFC y cumplir con las especificaciones indicadas en las norma PDVSA N-252 8.4.8 Sistema de iluminación El nivel de iluminación para las áreas de proceso son las indicadas en la Normas PDVSA N-201 y 90619.1.087. El nivel de iluminación en áreas interiores serán las indicadas en la norma COVENIN 2249 dependiendo del tipo de tareas a realizar dentro de las mismas. Las luminarias a utilizar serán del tipo LED. Para el sistema de iluminación exterior se utilizarán postes de 12 m de altura y reflectores tipo intemperie a ser instalados en postes o en soportes para montaje superficial en estructuras o paredes para una iluminación particular según requisitos de iluminación de determinadas áreas. Para la determinación de la potencia, ubicación, altura de montaje y cantidad de luminarias que cumplan con los requisitos de iluminación, se utilizará el software de cálculo DIALUX. 8.4.9 Sistema de puesta a tierra Las plantas de tratamiento de agua contarán con un sistema de puesta a tierra seguro con el objeto de proteger a las personas e instalaciones de descargas eléctricas. Las características básicas de diseño para el sistema de puesta a tierra serán: El conductor de la malla principal de puesta a tierra será de cobre desnudo de calibre mínimo # 2/0 AWG. La profundidad mínima de instalación de los conductores de puesta a tierra será de 450 mm. Los electrodos de aterramiento será con barras copperweld de tamaño mínimo ø5/8" x 2,40 m. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 80 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA El calibre para la puesta a tierra de centros de distribución de potencia, centro de control de motores, transformadores de potencia, tanques, filtros, suavizadores, será # 2/0 AWG. El calibre para la puesta a tierra de trasformadores de distribución, tableros de distribución, cajas de alumbrado, paneles de control, cajas de paso y conexión, carcasa de instrumentos, entre otros será # 2 AWG. Las conexiones entre cables serán del tipo exotérmicas tipo “Cadweld”. La conexión a equipos serán con terminales a presión o mecánicos fijados con tornillos, arandelas y tuercas tipo Durium. El valor mínimo de resistencia a tierra será de 5 Ω. Se diseñará un sistema puesta a tierra para tierra electrónica la cual se conectará al sistema de puesta a tierra eléctrico. El estudio de resistividad del terreno a ser utilizado como insumo para el cálculo del sistema de puesta a tierra que se realizará con el programa de simulación ETAP. 8.4.10 Sistema protección contra descarga atmosféricas Las plantas de tratamiento de agua contarán con un sistema de protección contra descargas atmosféricas para el resguardo de las personas e instalaciones; el cual consistirá en puntas Franklin y cable de guarda ser necesario. El sistema será diseñado de acuerdo la norma NFPA 780 y cumplirá también con la norma PDVSA N-201. Los tanques o recipientes con espesores de láminas de 3/16” o mayores serán considerados autoprotegidos. 8.4.11 Clasificación de Áreas En la planta de tratamiento no se manejarán productos potencialmente peligrosos, por lo tanto no se ha considerado este estudio. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 81 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 8.5 Disciplina Civil. 8.5.1 Unidades de medida Las unidades de medidas a utilizar en el diseño están indicadas en la Norma Covenin 288/98 “Sistema Internacional de Unidades (SI) y Recomendaciones para el Uso de sus Múltiplos y Otras Unidades”, en todos los planos y documentos. En el desarrollo del proyecto se emplearán las unidades de medida indicadas en la siguiente tabla: Tabla N°16. Sistema de Unidades Descripción Unidades Longitud Metro (m) Área Metro cuadrado (m2) Volumen Metro cúbico (m3) Masa Kilogramo (kg) Densidad de masa Kilogramo por metro cúbico (kg/m3) Fuente: COVENIN 288-1998 Además de las indicadas en la tabla, sin limitarse a ello, todas las unidades que apliquen en la elaboración del proyecto, contenidas en la Gaceta Oficial de la República Bolivariana de Venezuela N° 2.823 Extraordinario. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 82 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 8.5.2 Materiales estructurales En esta sección, se indican los tipos y calidad de los materiales a utilizar en el análisis y diseño de las infraestructuras y superestructuras que forman parte del alcance del proyecto. Acero Estructural: El acero estructural para perfiles de alma llena, planchas y para perfiles de torres en celosía deberá cumplir con lo establecido en el ASTM A36 o ASTM A992. Límite de fluencia Fy = 2.530 kg/cm2. Esfuerzo último del material = 4.080 kg/cm2 – 5.624 kg/cm2. Módulo de elasticidad E = 2,1 x 106 kgf/cm2. Módulo de corte G = E/2,6 ≈ 808.000 kg/cm2. Peso unitario = 7.850 kg/m3. Coeficiente de dilatación térmica lineal α =11,7 x 10- 6 / °C. El acero estructural para perfiles tubulares de sección transversal cuadrada o rectangular, deberá cumplir con lo establecido en el ASTM A500 Grado C. Límite de fluencia Fy = 3.515 Kg/cm2. Esfuerzo último del material = 4.360 Kg/cm2. Módulo de elasticidad E = 2,1 x 106 kg/cm2. Módulo de corte G = E/2.6 ≈ 808.000 kg/cm2. Coeficiente de Poisson ν = 0,3. Peso unitario = 7.850 kg/m3. Coeficiente de dilatación térmica lineal α =11,7 x 10- 6 / °C. El acero estructural para perfiles tubulares de sección transversal circular deberá cumplir con lo establecido en el API – 5L Grado B. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 83 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Límite de fluencia Fy = 2.460 kg/cm2. Esfuerzo último del material = 4.220 kg/cm2. Módulo de elasticidad E = 2,1 x 106 kg/cm2. Módulo de corte G = E/2,6 ≈ 808.000 kg/cm2. Coeficiente de Poisson ν = 0,3. Peso unitario = 7.850 kg/m3. Coeficiente de dilatación térmica lineal α =11,7 x 10 - 6 / °C. Electrodos: Los electrodos deberán cumplir con lo establecido en el AWS D1.1 con electrodos E70. Concreto: El concreto deberá cumplir con lo establecido en el ACI 318 y tener las siguientes resistencias mínimas a la compresión a los 28 días: Fundaciones f´c = 250 kg/cm2 Concreto pobre: f’c = 80 kg/cm2 Concreto en brocales, losa de piso y tanquillas: f’c = 210 kg/cm2 Aditivos: Se podrá especificar el uso de aditivos plastificantes o retardadores para controlar el tiempo de fraguado y lograr una mejor trabajabilidad. La proporción y uso de cualquier aditivo deberá seguir estrictamente las especificaciones del fabricante. No se permitirá el uso de aditivos que contengan cloruro de calcio, ni sulfatos. Los aditivos a ser especificados deberán cumplir con la norma COVENIN 356. Recubrimiento Mínimo: El recubrimiento efectivo mínimo de concreto sobre el acero de refuerzo, deberá cumplir con lo establecido en el ACI 318 y/o COVENIN 1.753. Tabla N°17. Recubrimientos según norma COVENIN 1.753 PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 84 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Acero de Refuerzo: El acero de refuerzo para los elementos de concreto armado deberá cumplir con lo establecido en el ASTM A 615 para Grado 60 y/o COVENIN 316 calidad A-42 N-60. Barras Estriadas: Resistencia cedente fy = 4.200 kg/cm2. Malla electrosoldada: Resistencia cedente fy = 5.000 kg/cm 2. Pernos de Anclaje: El material a ser usado en los pernos de anclaje deberá cumplir con lo establecido en el ASTM A36 o ASTM F1554 Grado 36. Límite de fluencia Fy = 2.530 kg/cm2. Esfuerzo último del material = 4.080 kg/cm2 – 5.624 kg/cm2. Peso unitario = 7.850 kg/m3. Módulo de elasticidad E = 2,1 x 106 kg/cm2. Pernos Estructurales: El material a ser usado en los pernos estructurales deberá cumplir con lo establecido en el ASTM A 325 y/o ASTM 490. Límite de fluencia Fy = 6.468 kg/cm 2 para ASTM A325 y 9.140 kg/cm2 para ASTM A490. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 85 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Esfuerzo último del material = 7.380 kg/cm 2 – 8.440 kg/cm2 para ASTM A325 y 10.545 kg/cm2 para ASTM A490. Esfuerzo cortante = 3.374 kg/cm2 para ASTM A325 y 4.218 kg/cm2 para ASTM A490. Peso unitario = 7.850 kg/m3. Módulo de elasticidad E = 2,1 x 106 kg/cm2. 8.5.3 Cargas de diseño En esta sección se presentan las acciones mínimas que deben considerarse para el análisis y diseño de las estructuras y las fundaciones. Cargas Permanentes: Para el cálculo de las magnitudes de las cargas permanentes asociadas al peso propio de las estructuras, se utilizarán los siguientes pesos unitarios: Concreto Armado: 2.500 kg/m³. Acero al Carbono: 7.850 kg/m³. Adicionalmente al peso propio de las estructuras y fundaciones, se deberán considerar los siguientes pesos: Peso de Rejillas (Grating). Peso de cables y conduits de electricidad. Peso de cables y conduits de instrumentación. Peso de láminas de techo y ventiladores. Peso de torres de electricidad y sus componentes. Peso de Equipos: PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 86 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA En el caso de las cargas permanentes de los equipos, se utilizarán adicionalmente las cargas definidas a continuación: Peso Vacío o de Montaje: peso del recipiente más el peso del aislante y partes internas. Peso de Operación: peso vacío más el peso del fluido de operación. Peso de Prueba: peso vacío más el peso de agua necesaria para la prueba hidrostática. Los pesos de los equipos a instalar deberán ser confirmados por las diferentes disciplinas involucradas en el diseño, una vez seleccionado el fabricante de cada uno de los equipos. Cargas Variables: Para el diseño de las edificaciones se deberá considerar la carga viva establecida en la Norma COVENIN 2.002 “Criterios y Acciones Mínimas para el Proyecto de Edificaciones” distribuida uniformemente en el área de diseño. Para el diseño de los elementos de techo y entrepisos en las diferentes áreas se considerará lo siguiente: Tabla N°18. Criterios mínimos de sobrecarga ÁREA SOBRECARGA - Área de azoteas = no menor de 100 kg/m2. Área de Oficina - Área de oficinas = 300 kg/m2. - Escaleras de acceso y de escape = 500 kg/m2. - Antepechos, barandas y pasamanos de escaleras = 50 kg/m. Las correas deben verificarse para una carga concentrada de 80 kg ubicada en la posición más desfavorable. Esta carga no debe considerarse actuando simultáneamente con la carga uniformemente indicada. Las cargas vivas uniformes no deberán aplicarse en áreas de piso que estén permanentemente cubiertas por equipos. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 87 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Para el diseño de las estructuras de soporte de equipos que transmitan cargas dinámicas se deberán considerar los efectos vibratorios y las fuerzas por impacto. A menos que se disponga de otros requisitos técnicos del fabricante de los equipos, se considerará lo siguiente: Tabla N°19. Factores de impacto FACTOR DE IMPACTO USO VALOR Maquinarias livianas movidas por motores o por transmisión 20 % Maquinarias oscilantes o unidades impulsadas a potencia 50 % Se deberá considerar en el diseño de las estructuras y sus fundaciones las cargas debido al efecto por cambio de temperatura. Cargas por Fricción: Los siguientes coeficientes de fricción serán usados para restricciones friccionadas, debidas a cambios de temperatura o cargas laterales sobre superficies deslizables. Tabla N°20. Coeficientes de fricción COEFICIENTES DE FRICCIÓN MATERIAL VALOR Acero - Acero 0,30 Concreto - Arena 0,40 – 0,60 Arena - Arena Tan Ø PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 88 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Cargas Accidentales: Se considerarán las siguientes cargas: Carga Sísmica: A menos que se disponga de los resultados de un estudio que evalúe la sismicidad específica del sitio, la acción sísmica se considerará a través de espectros de diseño, determinados según los parámetros indicados en las normas COVENIN 1.756 “Edificaciones Sismorresistentes” y COVENIN 3.621 “Diseño Sismorresistente de Instalaciones Industriales”, según sea aplicable. Los parámetros a considerar en el diseño para las diferentes instalaciones serán los siguientes: Tabla N°21. Parámetros de diseño PARÁMETRO VALOR El tipo de suelo se definirá con el estudio Tipo de suelo geotécnico a realizar posteriormente. Zona Sísmica 3 Aceleración Horizontal 0,20 El coeficiente de la aceleración vertical, se tomará Aceleración Vertical como 0,7 veces del valor de Ao, es decir, 0,175. Este valor dependerá de las características del Forma Espectral perfil geotécnico del terreno de fundación. Este valor dependerá de la profundidad de las Factor de Corrección del Coeficiente de Aceleración Horizontal PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. perforaciones y de la velocidad promedio de las ondas de corte en el perfil geotécnico según ensayo para su determinación. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 89 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA PARÁMETRO VALOR Clasificación de la Estructura según el Uso B2 Factor de Importancia α 1 Nivel de Diseño ND3 Clasificación según la Regularidad de la Estructura Tipo I Factor de Reducción de Respuesta R (Acero o 6 Concreto) Amortiguamiento ζ % 5 Consideraciones Sísmicas para la evaluación de edificaciones: El valor del período fundamental de la edificación debe obtenerse a partir de las propiedades de su sistema de resistencia sísmica, en la dirección a considerar; este requisito puede ser obtenido de acuerdo al Capítulo 9 referente a los Métodos de Análisis de la norma COVENIN 1.756-1-2.001. “Cada estructura posee un único período natural o fundamental de vibración, el cual es el tiempo requerido para completar un ciclo de vibración libre. La rigidez, la altura de la estructura son factores que determinan o influyen en el período fundamental, y éste puede variar desde 0,1 [s], para sistemas simples, hasta varios segundos para sistemas de varios niveles”. 1 En referencia a las ordenadas Ad de los espectros de diseño, quedan definidas en función de su período T tal como se indica en la Tabla 7.1 de la norma COVENIN 1.756-1-2.001, donde este período dependerá de las formas 1 Sismicidad y Amenaza Regional. Universidad Mayor de San Simón. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 90 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA espectrales tipificadas (S1 a S4), las cuales se encuentran supeditadas a las características del perfil geotécnico del terreno de fundación. En referencia al efecto de esbeltez para el diseño de los miembros comprimidos, columnas o muros, así como el de las vigas u otros miembros diseñados para servirles de soporte lateral, se diseñará de acuerdo a lo dispuesto en el Artículo 10.6; de la Norma Venezolana 1753-1-2001. La incorporación de los efectos de la interacción Suelo-Estructura, se realizará de acuerdo a las recomendaciones indicadas en el Capítulo 8, referente a los “Requisitos Generales, Criterios de Análisis y Verificación de la Seguridad” de la norma COVENIN 1.756-1-2.001. Se ha demostrado que para valores de la rigidez relativa del sistema SueloEstructura menores que 0,10, los efectos de interacción no son importantes desde el punto de vista práctico y por tanto son válidos los modelos que desprecian la deformabilidad del medio de fundación. El análisis de los efectos de la interacción suelo-estructura podrán evaluarse con la metodología establecida por (FEMA, 1.997a) En ningún caso, el valor del cortante basal total en cada dirección será menor que el valor mínimo de control establecido por el método de análisis utilizado. En referencia a la fuerza cortante a nivel de base (Vo), se realizará de acuerdo a los procedimientos de análisis del Capítulo 9 de la norma COVENIN 1.756-12.001, y tomando en consideración las combinaciones establecidas en el Artículo 8.6 de la misma norma. La resonancia estructural se encuentra relacionada con el período fundamental (T) de la estructura y el período dominante del suelo (Ts) La relación entre el período fundamental de la edificación y el período dominante del suelo influye en la respuesta de una estructura real. La amplitud de la respuesta, depende esencialmente de esta relación entre ambos períodos (T/Ts). El efecto de resonancia ocurre cuando esta relación se encuentra cerca de la unidad, ya que la amplitud de la respuesta es mayor. Por ello, es conveniente evitar esta situación en las edificaciones, alejando el valor de T PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha (Ec.1) 0 Ene 15 Página 91 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA del Ts. Por tanto, es recomendable que esta relación T/Ts este fuera del siguiente rango: 0,7 ≤ T / Ts ≤ 1,2 Para determinar los efectos de la acción simultánea de las tres componentes del sismo, se utilizará el criterio, en donde se supone que cada componente sísmica está actuando según una de las direcciones principales de la estructura: La solicitación final de diseño debida a la acción simultánea de las tres componentes del sismo, se obtiene de combinar los valores del 100% de la solicitación debida a sismo en una dirección, con el 30% de cada una de las solicitaciones debidas a sismo en las otras dos direcciones ortogonales. Este criterio implica la consideración de tres casos correspondientes a la asignación del 100% en cada una de las tres direcciones. En la combinación se deben considerar todos los signos posibles. Cargas de Viento: El cálculo de las acciones de viento se realizarán conforme con la norma COVENINMINDUR 2.003 “Acciones del Viento sobre las Construcciones”. Los elementos con esbeltez o áreas significativas de exposición al viento (techos, cerramientos, etc) deberán diseñarse en conjunto con sus elementos de apoyo considerando los siguientes parámetros de diseño: Velocidad básica del viento: 81 km/h Dirección predominante del viento: NE-SO Clasificación de la Estructura según su uso: A Factor de importancia eólica: 1,15 Tipo de estructura: Tipo I Tipo de Exposición: C 7,00 PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 92 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Zg 270 m k 0,005 Los coeficientes de forma de empuje y succión (Cp y Cf) dependen principalmente de la forma geométrica de la estructura, la cual será determinada una vez conocida el diseño de la misma. Lo anteriormente descrito, aplica para cualquier estructura en forma general, que vaya a ser diseñada dentro de la planta de tratamiento. Combinaciones de Cargas: Para el diseño de las estructuras de concreto se usarán las combinaciones de cargas mayoradas, siguiendo el Método de la Resistencia Última del ACI 318 (Conocida también como la Teoría de Rotura) y/o COVENIN 1.753. Para las estructuras de acero se usarán las combinaciones de cargas mayoradas siguiendo el Método del Factor de Carga y Resistencia (LRFD) de COVENIN 1.618. Cargas de Servicio. Casos de carga Combinación 1 CP + CV 2 CP ± CVt 3 CP + CV ± S 4 CP + CV ± W Cargas mayoradas en Estructuras de Acero según norma COVENIN 1.618-98. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. Casos de carga Combinación 1 U = 1,4 CP H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 93 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 2 U = 1, 2CP + 1,6 CV + 0,5 CVt 3 U = 1,2 CP + 1,6 CVt + (0,5 CV ó 0,8 W) 4 U = 1,2 CP + 1,3 W + 0,5 CV + 0,5 CVt 5 U = 0,9 CP ± 1,3 W 6 U = 1,2 CP + gCV ± S 7 U = 0,9 CP ± S Cargas mayoradas en Estructuras de Concreto según norma COVENIN 1.7532.006. Casos de carga Combinación 1 U = 1,4 (CP + CF) 2 U = 1, 2 (CP + CF) + 1,6 (CV + CE) + 0,5CVt PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. 3 U = 1,2 CP + 1,6 CVt + (g CV ó ± 0,8 W) 4 U = 1,2 CP ± 1,6 W + g CV + 0,5 CVt 5 U = 1,2 CP + g CV ± S 6 U = 0,9 CP ± 1,6 W 7 U = 0,9 CP ± S H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 94 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA U = 0,9 CP ± 1,6 CE 8 Combinaciones de cargas para el diseño de fundaciones, según norma COVENIN 1.756. Casos de carga Combinación 1 1,1 CP + CV ± S 2 0,9 CP ± S 3 1,1 CP + CV Donde: CP = Carga permanente. CV = Carga variable. W= Fuerzas por viento. CF = Peso o presión de fluidos. CE= Empuje de tierras u otros materiales. CVt = Carga variable en techos y cubiertas. S= Fuerzas por sismo. g= Factor que corresponde al porcentaje de la acción variable de servicio que actúa en conjunto con las acciones de sismo o viento. Las combinaciones de carga para el diseño de muros serán las siguientes: Casos de carga Combinación 1 1,1CP + CV + ED S PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 95 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 2 0,9CP + ED S 3 1,1CP + CV Donde: CP = Carga permanente. CV = Carga variable. ED = Empuje de tierra. S= Cargas sísmicas. Verificación de la Capacidad Soporte para Fundaciones Superficiales: Ff P máx Ppf fad Af (Ec.2) Donde: Ff = Esfuerzo producido por la estructura sobre el terreno. Pmáx = Carga máxima producto de las solicitaciones antes descritas. Ppf = Peso propio de la fundación. Af = Área de la fundación. Fad = Esfuerzo admisible del terreno (Estudio Geotécnico). Verificación de Superficiales: la Estabilidad al Deslizamiento V μf Na cA x0,8 para Fundaciones (Ec.3) Donde: μf = Coeficiente de fricción terreno-fundación. Na = Fuerza normal al área de contacto que actúa simultáneamente con V, incorporando el efecto de la componente vertical del sismo. c= Adhesión entre el terreno y la fundación. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 96 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA A= Área de contacto de la fundación. Verificación Sísmica de la Estabilidad del Muro: Para la estabilidad sísmica de los muros se evaluará: la estabilidad global, la capacidad de soporte y el deslizamiento, cualquiera que sea el tipo de muro. En referencia a la verificación de la estabilidad global se realizará dé acuerdo con lo estipulado en el Artículo 11.6 de la norma COVENIN 1.756-1-2.001. Para la verificación de la capacidad de soporte del terreno de fundación debajo del muro y del deslizamiento, se hará con arreglo a las combinaciones indicadas para el diseño de muros y de acuerdo a lo indicado para las fundaciones superficiales. Requisitos para la Verificación de la Estabilidad al Volcamiento del Muro: Para la verificación de la estabilidad al volcamiento se utilizarán las combinaciones para el diseño del muro, de acuerdo con la siguiente expresión: (Ec.4) Σ Ma ≤ 0.7 Σ Mr Donde: Σ Ma = Sumatoria de momentos actuantes provenientes de los casos de carga establecidos para el diseño de muros. Σ Mr = Sumatoria de momentos resistentes. Control de Deflexión (flecha) y Desplazamientos laterales. Para el control de deflexión (flecha), se aplicará lo expuesto en la norma COVENIN 1753:2006 en su Capítulo 9, y no excederán los valores límites estipulados en la tabla que a continuación se indica: PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 97 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO Tabla N°21. Control de flechas Para el control de desplazamiento lateral se aplicará lo expuesto en la norma COVENIN 1.756:2.001 en su Capítulo 10: El desplazamiento lateral del nivel i viene dado por: i 0,8 * R * ci (Ec.5) La deriva, que es la diferencia entre dos niveles consecutivos viene dada por: δi i i1 (Ec.6) La relación entre la deriva y la altura entre los dos niveles consecutivos: δi altura (Ec.7) no debe ser mayor a lo señalado en la Tabla N° 22. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 98 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Tabla N° 22. Control de relación entre deriva y altura Cada uno de estos chequeos se realizará tomando en consideración sólo las cargas de servicio descritas anteriormente. 8.5.4 Movimiento de tierra El diseño del movimiento de tierra se efectuará dé acuerdo con las consideraciones siguientes: El área a considerar en el cálculo del movimiento de tierra, es la necesaria para la ubicación según la normativa, de todos los equipos que conforman la planta de tratamiento, incluyendo las franjas de seguridad y vía de acceso. La rasante de la topografía modificada se proyectará considerando toda el área cercada de las instalaciones, con el fin de garantizar que la zona no se inunde para un evento extremo de precipitación. La rasante de la topografía modificada se proyectará considerando que la escorrentía superficial de agua de lluvia de la zona, drene de manera natural hacia cotas de terreno natural más bajas en las áreas aledañas. La rasante de la topografía modificada se trazará considerando una pendiente máxima de un 1% y una mínima de 0,20%. El método de cálculo del movimiento de tierra se hará mediante el software Autocad, y tomando como criterio la compensación de corte y relleno. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 99 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA La separación máxima para el levantamiento de las secciones transversales en tramos rectos o curvos será de 20 m. 8.5.5 Consideraciones para el análisis estructural Superestructura Todas las estructuras de concreto serán diseñadas para ser construidas en sitio. Para las estructuras de acero se favorecerá el diseño orientado a la prefabricación en taller y, en consecuencia, se deberán tomar en consideración las cargas asociadas con el izamiento, transporte y montaje. Al igual que en los elementos prefabricados de concreto, en el análisis sólo intervendrá el peso propio de los elementos, incrementados por un factor de impacto, definido según el equipo de izamiento. Para el análisis y diseño de las edificaciones se deberá utilizar un modelo matemático en tres dimensiones que considere seis grados de libertad por nodo, utilizando cualquier programa comercial de computación reconocido, basado en el análisis matricial, que permita el análisis de las estructuras sometidas a cargas estáticas y cargas sísmicas (declaradas a través de un espectro de diseño). Todos los elementos estructurales deberán ser diseñados para satisfacer el estado límite de servicio, además de los estados límites de resistencia. Todos los miembros deberán cumplir con el lineamiento de deflexión máxima (flecha) y deriva máxima, ambos parámetros indicados en la Sección 9 apartado Control de Deflexión (flecha) y Desplazamientos laterales de este documento. Infraestructura En cada caso particular, se deberá estudiar la posibilidad de utilizar modelos matemáticos que incluyan la interacción suelo-estructura. Las fundaciones superficiales deberán ser de concreto armado vaciado en sitio, individuales o combinadas, apoyada sobre la profundidad de desplante recomendada por el estudio de suelos. Las fundaciones serán dimensionadas limitando las presiones del suelo, de modo que los asentamientos actuantes (reales) sean menores que los asentamientos admisibles, así como los valores de capacidad PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 100 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA de soporte del suelo no sean excedidos del valor permisible, motivo por el cual se deberán calcular los asentamientos máximos reales para su verificación. Las fundaciones aisladas serán diseñadas para ejercer una presión sobre el suelo aproximadamente igual en cada una de ellas para que los asentamientos sean uniformes. Se elaborará el cálculo del asentamiento total real de una fundación, el cual está supeditado por el tipo de suelo donde ella se apoye. Consideraremos lo siguiente: Asentamiento total St = Sin + Scp + Scs. Sin: (Ec.8) Asentamiento inmediato. Scp: Asentamiento por consolidación primaria. Scs: Asentamiento por consolidación secundaria. Si el suelo donde se apoye la fundación, es en su mayoría, arenas, gravas, arcillas duras y suelos no saturados en general: St = Sin Si el suelo son arcillas saturadas: St = Scp Si los suelos son de gran deformabilidad como turbas (material orgánico, de color pardo oscuro y rico en carbono) y otros: St = Scp + Scs (Ec.9) Para el cálculo de los asentamientos se utilizarán los valores arrojados por los ensayos de laboratorio, realizados por el especialista de suelo. Se chequeará en todo momento que los asentamientos actuantes reales sean menores a los permisibles. El área de contacto entre las zapatas de las fundaciones y el suelo podrá ser como mínimo el 75% del área total de la misma, cuando esté sometida a la combinación de las cargas de viento o sismo con las cargas vivas y las permanentes. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 101 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Las fundaciones serán estables al volcamiento y al deslizamiento de tal manera que se cumplan los siguientes factores de seguridad: Factor de seguridad al volcamiento: F.S > 1,5. Factor de seguridad al deslizamiento: F.S > 1,5. Para las líneas de transmisión del proyecto se utilizarán dos tipos de fundaciones: superficiales o profundas con pilotes. El uso de cada una dependerá de la recomendación realizada por el especialista de suelo. Fundaciones para Bombas API, ASME, Desplazamiento Positivo y Sistema contra incendio: La masa del bloque de concreto deberá ser como mínimo 3 veces la masa del equipo para bombas centrifugas. La altura del tope del bloque de fundación, por encima del piso acabado, deberá ser 30 cm mínimo para prevenir daños por aguas de drenaje superficiales. El espesor del bloque de fundación deberá ser como mínimo 60 cm, o mayor que la longitud del perno de anclaje. El espesor estará gobernado también por las demás dimensiones de la fundación de manera de garantizar la rigidez requerida de la misma, así, éste deberá ser mayor que 1/5 del ancho o 1/10 del largo del bloque de fundación, en planta. El ancho de la fundación deberá ser al menos entre 1 y 1.5 veces la distancia vertical entre la base y el eje central del equipo. El largo del bloque de fundación se determinará suministrando suficiente área en planta para apoyar la viga soporte (SKID) de la bomba, más 7.50 cm como mínimo del borde de la viga soporte al borde del bloque de fundación. Esta holgura de 7.50 cm es para mantenimiento del equipo y dependerá de los requerimientos de espaciamiento y diseño de la Planta así como de las Especificaciones de Diseño del Proyecto. Se deberá verificar que esta holgura sea suficiente para garantizar el anclaje de los pernos. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 102 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA En general, el diseño deberá considerar la colocación de un mortero de nivelación de 25 mm (1 pulg.) de espesor mínimo entre la fundación de concreto y la plancha de acero de la base del equipo. La cantidad de acero mínima del bloque de fundación será la requerida por retracción y temperatura en bloques de concreto de acuerdo con ACI-207.2R-90. Las fundaciones que puedan estar expuestas a cambios extremos de temperatura, requerirán el uso de refuerzo por temperatura en las superficies expuestas a dichos cambios. Las superficies de la fundación en contacto con el suelo, deberán tener un recubrimiento mínimo de 7,5 cm. 8.5.6 Drenajes Aguas de Lluvia Los criterios de diseño y cálculo se realizarán de acuerdo a los parámetros establecidos en el Manual de Drenajes del M.O.P. (Diciembre 1.967), Drenaje Vial de Luis E. Franceschi A. (1.983), el Manual de Diseño de Drenaje Urbano (Urban Drainage Design Manual, Hydraulic Engineering Circular N° 22 -FHWA-SA96-078) del Departamento de Transporte de los Estados Unidos de América (Noviembre de 1.996) y la actual normativa vigente en Venezuela “Gaceta oficial Nº 5.318 Extraordinario Caracas 6 de Abril de 1.999, Normas Generales para el Proyecto de Alcantarillado”. Para el diseño de las Obras de Drenaje se seguirán los siguientes Criterios: Criterios Hidrológicos El análisis de profundidad-duración-frecuencia de una serie de precipitaciones máximas anuales se realizará, preferiblemente, considerando los registros históricos disponibles de la estación pluviométrica más próxima a la obra. El Período de Retorno del caudal de Proyecto de acuerdo a lo que se indica a continuación: PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 103 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA Planta de tratamiento - Drenaje Interno: 10 años - Drenaje Perimetral: 25 años El tiempo de duración de la lluvia, que se debe considerar para la determinación de la intensidad de lluvia, no será inferior a 5 minutos. En cada caso se determinará el tiempo de precipitación, de acuerdo a las condiciones locales. El tiempo de duración será igual al tiempo de concentración y se calculará con la siguiente formulación: 3,6 * 10 5 * L3 Tc H 0,385 (Ec.10) Donde: Tc = Tiempo de Concentración. L = Longitud del cauce principal. H = Diferencia de elevación. Los caudales se estimarán aplicando el Método Racional en superficies hasta 80 Has para áreas intervenidas. Para los valores de escorrentía a utilizar, tomaremos como referencia los siguientes: Pavimento de concreto = 0,70 a 0,95. Pavimento de asfalto = 0,70 a 0,95. Tejados y Azoteas = 0,75 a 0,95. Patios pavimentados = 0,85. Caminos de grava = 0,30. Jardines y zonas verdes = 0,30. Praderas = 0,20. Criterios Hidráulicos PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 104 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA La velocidad media del flujo en el colector principal y secundario, se calculará por la fórmula de Manning, y no deberá ser mayor de 5 m/s. La velocidad máxima a utilizar será la siguiente: Tubería de concreto Rcc 28 días igual a 210 kg/cm 2 = 5 m/s. Tubería de concreto Rcc 28 días igual a 280 kg/cm 2 = 6 m/s. Tubería de concreto Rcc 28 días igual a 350 kg/cm 2 = 7,5 m/s. Tubería de PVC = 4,5 m/s. Tubería de metal = 6 m/s. La velocidad mínima a sección llena, será menor a 0,60 m/s. La pendiente máxima a considerar para el drenaje transversal de una vía, será según la topografía natural del cauce y verificando que la velocidad no sea erosiva. Pendiente longitudinal mínima: la pendiente longitudinal del drenaje será de 0,30%, siempre y cuando hayan condiciones topográficas favorables, para satisfacer el criterio de la velocidad mínima. Para el cálculo de la capacidad del conducto, se utilizará la fórmula de ChezyManning. Se adoptará un coeficiente de rugosidad de Manning de n = 0,016 especificado para canales revestidos de concreto y n = 0,012 según Gaceta Oficial No. 5.318, si el material es de PVC. La profundidad mínima de los colectores dependerá del tipo de material: Tubos de concreto: 0,50 m. Alcantarillas metálicas: 0,60 m. Tubos de PVC: 0,75 m en áreas verdes o paso peatonal, 1,15 m para el paso vehicular. Si la profundidad por algún motivo es menor a la recomendada, deberá ser reforzada en concreto. Todas las distancias son medidas hasta el lomo de la tubería. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 105 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA La tubería será diseñada para trabajar a sección llena, según como se indica en los manuales de ingeniería de PDVSA Nº 10.605-1.980 y 10.605-1.981. La velocidad mínima de arrastre de arena, en colectores a sección llena, será igual a 0,60 m/s. Las aguas aceitosas, que en algún momento podrían originarse a causa de algún equipo, serán recolectadas en fosas diseñadas contiguas a la fundación, y luego serán canalizadas hacia una tanquilla, para posteriormente ser retiradas a través de un camión Vacum. Criterios Particulares para Drenajes en Áreas de Proceso y Zonas de Contaminación. 8.5.7 Tanquillas Es una estructura de concreto utilizada para la unión de colectores subterráneos, como trampas de sedimentos y como puntos de inspección y mantenimiento. De ser necesario las tanquillas deben estar ubicadas en el extremo ciego inicial de una tubería principal de drenaje. El dimensionamiento deberá permitir la entrada de personal para labores de mantenimiento. Se construirán de concreto armado, utilizándose un concreto con una resistencia a los 28 días de 250 kg/cm² y acero con un esfuerzo a la cedencia de 4.200 kg/cm². La losa superior o rejilla deberá diseñarse de forma tal que pueda ser removida para permitir las labores de mantenimiento. Esta deberá colocarse 15 cm de altura en área pavimentada y sin pavimentar. El punto de descarga de la tanquilla, deberá estar a un nivel inferior a la tubería más baja que conduzca efluentes a ella (como mínimo 10 cm.) Las tanquillas que captarán aguas confinadas en cunetas o retenidas en áreas se diseñarán según la capacidad del tubo de salida. Las dimensiones mínimas internas serán 60 x 60 cm., adaptándose a las cunetas que en ellas descarguen. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 106 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 8.5.8 Colectores Abiertos (Canales) Los canales abiertos deberán construirse en concreto armado. Estos se diseñarán en base a las velocidades y pendientes mínimas que no permitan la acumulación de sedimentos, además para el diseño se tomarán en cuenta los requerimientos del sitio. Capacidad Para el cálculo del flujo por gravedad en canales y colectores, se utilizará la fórmula de “Manning”. V Rh 2 / 3 S 1 / 2 n Donde: V= Velocidad a sección plena (m/s). n= Coeficiente de rugosidad de Manning del material de la tubería o canal. Rh = Radio hidráulico (relación área mojada entre perímetro mojado). S= Pendiente longitudinal del colector. Para colectores cerrados o tuberías el caudal será el máximo estimado para el diseño se especificará con una sección transversal equivalente al 70% del diámetro de la tubería. Para el cálculo del caudal transportado por un colector de una sección: Q= VxA Donde: Q= Caudal (m3/s). A= Área de la sección que transporte el efluente (m²). V= Velocidad promedio del flujo (m/s). tc corresponde al tiempo de concentración superficial (tcs), más el tiempo de viaje (tv), pero nunca menor de 10 minutos. tc = tcs + tv 10 minutos. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 107 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA 8.5.9 Ventilación Consiste en una tubería de diámetro mínimo = 100 mm (4”), colocada en la tanquilla con sello cuando la misma esté provista de tapa hermética, para mantener el sello por acción de la presión atmosférica. Se instalará ventilación en la tanquilla con sello por inmersión y en la tanquilla ubicada inmediatamente aguas arriba. En la tanquilla del punto alto del sistema provisto con sello. No deberán quedar debajo de las vías de tuberías u otros equipos. Deberán estar ubicadas a distancias mayores de 30 m. de hornos, calderas u otra fuente de ignición. 8.5.10 Aguas Servidas Las aguas servidas se deberán disponer en un sitio donde no ofrezcan ningún tipo de contaminación a las fuentes de abastecimiento de agua para consumo humano, donde permita una pendiente aceptable para la instalación de los colectores y sea fácil su inspección, operación y mantenimiento. Si el tanque séptico es de forma rectangular, se diseñará de manera que su largo sea de 2 a 3 veces el ancho. La altura útil mínima será de 1,20 m y máxima de 1,60 m. La capacidad útil del tanque se determinará en base a 0,10 m3 por obrero y por turno de trabajo de 8 horas. Las aguas residuales industriales se considerarán separadamente. El sistema de aguas servidas será diseñado para funcionar por gravedad. El material de las tuberías de la red de colectores será de PVC. Los diámetros se determinarán en función del gasto de diseño a sección llena. Este gasto ocurre cuando la profundidad es igual al diámetro y cuando es igual a 0,82 veces el diámetro; de esta forma se garantiza: a) se logra el objetivo de conducir el caudal de diseño, b) una cámara de aire con un tirante igual a 0,18 veces el diámetro, asegurando que el flujo sea por gravedad y no a presión, y c) que los diámetros sean considerablemente menores (y por tanto, una PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 108 de 110 CRITERIOS DE DISEÑO PETROZAMORA solución más económica), en comparación de utilizar el criterio de la profundidad igual a 0,70 veces el diámetro del conducto. Aplica para las tuberías iniciales que van a ser conectadas al colector. El diámetro mínimo de diseño será de seis (6) pulgadas. La tubería será diseñada para trabajar a sección llena, según como se indica en los manuales de ingeniería de PDVSA Nº 10.605 -1.980 y 10.605 -1.981. La velocidad mínima de arrastre de arena, en los colectores principales a sección llena, será igual a 0,60 m/s. El gasto de diseño para las tuberías internas en cada edificación, estará basado en el número de artefactos sanitarios de los edificios y otros servicios. El sistema de recolección y disposición de agua en las edificaciones deberá ser diseñado y construido de acuerdo a lo establecido en la Gaceta 4.044 “Normas Sanitarias para Proyecto, Construcción, Reparación, Reforma y Mantenimiento de Edificaciones”. No se incluye el gasto proveniente de las aguas de lluvia, las cuales tendrán un sistema independiente. Para las bocas de visita se tomarán en consideración las siguientes características: Se ubicarán en: Toda intersección de los colectores del sistema. En el comienzo de todo colector. En tramos rectos de los colectores, hasta una distancia máxima entre ellos de 150 m. En todo cambio de dirección, pendiente, diámetro y material empleado en los colectores. Su forma general consistirá de un cono excéntrico, un cilindro y una base; todos los elementos serán de concreto sin armar. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 109 de 110 PETROZAMORA CRITERIOS DE DISEÑO El tipo de boca de visita a utilizar dependerá de las profundidades del colector y será como se recomienda en la gaceta Nº 5.318, artículo 36.4. Se construirán aceras en aquellos trayectos que por urbanismo o diseño arquitectónico el tránsito peatonal lo requiera. Las aceras tendrán un ancho mínimo de 1,20 m. Este ancho se incrementará en módulos de 0,60 m si el movimiento peatonal lo requiere. Las aceras deberán estar separadas claramente de la calzada por medio de brocales o separadores, y deberán estar elevadas por encima de la calzada Las cercas perimetrales alrededor de los límites del sitio serán construidas de acuerdo a la Norma PDVSA N° A-350 “DISEÑO E IMPLANTACIÓN DE CERCAS, MUROS Y CONO PROTECTOR”. El sistema de cerca incluirá normalmente puertas de bisagras con llave donde sea necesario. Con respecto a los requerimientos de seguridad vial a implementarse, se deberán tomar en cuenta las normativas vigentes de las leyes de Transporte y Tránsito Terrestre (MTC “Normas de Proyectos de Carreteras”). Los brocales, islas, aceras, demarcaciones de rayado y señalización, transiciones, etc., cumplirán con el “Manual Interamericano de Dispositivos para el Control de Tránsito en las Calles y Carreteras” de mayo de 1991, aprobado por el Ministerio de Transporte y Comunicaciones. PDVSA Petrozamora Derwick Associates de Venezuela, S.A. H1E1021401-TC0D3-GD11001 200 000 R 02 Revisión Fecha 0 Ene 15 Página 110 de 110
