0602 - 1 - 414 - Fundaciones para Bombas

 

 MANUAL DE INGENIERIA DE DISEÑO VOLUMEN 18–I GUIA DE INGENIERIA

PDVSA N°

 

FUNDACIONES PARA BOMBAS

0602.1.414

0

ABR.91

REV.

FECHA

APROB.

1994

TITULO

APROBADA

José Gilarranz

5 DESCRIPCION FECHA ABR.91

PAG. APROB.

J.S. REV.

Eduardo Santamaría

APROB.

APROB.

FECHA ABR.91

ESPECIALISTAS

 

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INTRODUCCION–DISEÑO El diseño de las fundaciones para bombas está basado generalmente en el principio de asegurar peso de concreto sea tres veces mayor que elveces peso de la bomba, para el que casoelde bombas centrífugas, y alrededor de cinco mayor que el peso de la bomba, en el caso de bombas reciprocantes y rotativas. Adicionalmente, el área de apoyo en el suelo debajo de la fundación, debe tener las dimensiones adecuad adecuadas as para soportar el peso de la fundación misma y el peso de operación de la unidad de bombeo. Eventualmente, deberán considerarse las fuerzas de volcamiento debidas al torque del motor, golpe de ariete o cerrado parcial de válvulas.

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FORM FORMA ATO NORM NORMAL ALIZ IZAD ADO O DE DIBU DIBUJO JO Los detalles de A–  fundaciones bombas se muestran el Estándar de Ingeniería PDVS PDVSA–  0602.2.411para 0602.2.411, , ti titulado tulado “Fundaciones para en Bombas Asimismo, dicho estándar presenta dos implantaciones típicas de fundaciones de bombas (Planta tipo 1 y tipo 2). Dependiendo de las características de cada caso, se podrán añadir otras implantaciones adicionales.

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DIME DIMENS NSIO IONA NAMI MIEN ENT TO DE LAS LAS FUN FUNDA DACI CION ONES ES

3.1

En general, la secuencia de las operaciones de construcción requiere que las bombas sean instaladas previamente al vaciado del pavimento o placa de piso; por tanto, las bombas deberán colocarse sobre elementos de fundación independientes. elementos aíslan del pavimento pavimento o losa de piso circundante,Estos mediante el usode defundación juntas de se expansión.

3.2 

Las dimensiones en planta del bloque de fundación para una bomba están determinadas generalmente por el tamaño de la base de la bomba y por la distancia al borde de los pernos de anclaje. La profundidad de colocación del bloque de fundación, será la recomendada por el ingeniero geotécnico.

3.3 

En casos excepcionales donde se requiere la instalación de bombas muy livianas (.peso menor que 1.200 kgs. 6 2.600 libras) posteriormente al vaciado del pavimento, se deberá construir un pedestal para la colocación de la bomba, el cual se unirá a la placa de piso o pavimento existente, mediante pernos de expansión o químicos tipo “Building”, “Hilti” o equivalente. En estos casos, no se requerirá aumentar el espesor de la placa de piso o pavimento.

 

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ACERO DE REFUERZO

4.1

Las fundaciones para bombas reciprocantes menores de 75 KW (100 HP) y para bombas centrí centrífugas menores de 375 KW (500 HP) no requieren del uso de acero de refuerzo adicional a la cantidad mí m ínima normalizada.

4.2 

En caso de que se requiera acero de refuerzo, éste consistirá consistirá de cabillas # 3 separadas a 300 mm entre centros y colocadas segun se muestra en la Figura 1. Se permite el uso de malla electrosoldada de l50 mm x l50 mm x 5 mm x 5mm (6 (6”” x 6” 6” W2.9 x W2.9) como acero de refuerzo.

4.3 

Las fundaciones que puedan estar expuestas a cambios extremos de temperatura, requerirá requerirán el uso de refuerzo por temperatura en las superficies expuestas a dichos cambios.

4.4 

Las superficies de la fundació fundación en contacto con el suelo, deberá deberán tener un recubrimiento mí mínimo de 5 cm.

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BOMBAS PESADAS Los casos de bombas reciprocantes con potencia mayor que 75 KW (100 HP) bombas centrí centrífugas con potencia mayor que 375 KW (500 HP) o bombas con fuerzas desbalanceadas considerables, deberá deberán revisarse a fin de establecer la necesidad de realizar el diseñ diseño y aná análisis diná dinámico correspondiente.

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TUB TUBERIAS IAS Y CO CONTROL TROLES ES ELEC LECTRIC TRICO OS

6.1

En caso de requerirse, el grupo Civil/Estructural deberá deber á suministrar al grupo de Aná An álisis de Esfuerzos, los valores esperados de asentamientos de la fundació fundación a fin de que se utilicen en el diseñ diseño de las conexiones de tuberí tuberías.

6.2 

En general, el bloque de fundaci fundació ón de la bomba es utilizado para soportar tuber tuberíías y controles elé eléctricos y de instrumentació instrumentación. Con esta finalidad, algunos elementos de concreto dotados de placas de apoyo de acero, se vací vacían integralmente con el bloque de fundació fundación. La ubicació ubicación de estos elementos, con respecto al punto de descarga de la bomba, deberá deberá ser indicada por el grupo de Diseñ Dise ño de Planta. En caso de que la ubicació ubicaci ón de estos elementos sea definida antes del vaciado del bloque de fundació fundaci ón, se dejará dejarán las barras de anclaje en dichos puntos de ubicació ubicación; en caso de que la ubicació ubicación de estos elementos sea definida posteriormente al vaciado del bloque de fundació fundaci ón, será será  necesario utilizar pernos de expansió expansión o quí químicos tipo “Hilti Hilti”” o similar. En el extremo del bloque de fundació fundación de la bomba, donde se colocará colocará el motor, se dejará dejarán dos elementos angulares embutidos en el concreto para la colocació colocación de los soportes del arrancador del motor. Dicho soporte será será soldado posteriormente en sitio al elemento angular apropiado.

 

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El apoyo de las tuberí tuber ías en la placa circundante al bloque de fundació fundación, debe evitarse a fin de prevenir asentamientos diferenciales.

PROTECCION DE DE CO CONCRETO Tanto la fundació fundación de la bomba como la placa de piso o pavimento circundante, pueden necesitar protecció protección contra lí líquidos y vapores corrosivos. El tipo de protecció protecci ón o recubrimiento usado dependerá dependerá  de la naturaleza del agente corrosivo considerado, de la durabilidad esperada y el costo. 201 En estos casos, deberá deberá referirse a la Especificació Especificación de Ingenierí Ingeniería PDVSA PDVSA – 0 – 201 “Materiales de Pintura y Requerimientos de Aplicació Aplicación”, la cual presenta los procedimientos y productos para protecció protección anticorrosiva del concreto. Los requerimientos deben coordinarse con el diseñ diseño del pavimento.

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TIPOS DE PE PERNOS DE ANCLAJE Para el anclaje de unidades de bombeo, se preferirá preferirá el uso de pernos pernos de anclaje con camisa de los tipos B, C y D (Ver Está Est ándar de Ingenierí Ingeniería PDVSA PDVSA 0602.2.411 0602.2.411). ). Los pernos tipo A y los pernos de expansió expansi ón tipos L y M, pueden ser utilizados en bombas pequeñ pequeñas. Para los casos de bombas sometidas a fuerzas vibratorias importantes o fuerzas diná dinámicas desbalanceadas, incluyendo bombas reciprocantes, se deberá deberán colocar dos tuercas por cada perno de anclaje.

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MORTEROS DE DE NI NIVELACION En general, el diseñ diseño deberá deberá considerar la colocació colocación de un mortero de nivelació nivelación de 25 mm (1 pulg.) de espesor mí mínimo entre la fundació fundación de concreto y la plancha de acero de la base del equipo. Para el caso de bombas rotativas o reciprocantes con potencia mayor de 75 KW (100 HP) y de bombas centrí centr ífugas con potencia mayor de 375 KW (500 HP), el mortero de nivelació nivelación  deber deberá á  ser del tipo sin retracció retracci ón. La Especificació Especificación de Ingenierí Ingeniería PDVSA PDVSA – A – 213  213  “Adhesivos y Morteros Especiales” Especiales”, indica los m mé étodos y materiales aprobados para la colocació colocaci ón de morteros de nivelació nivelación.

10 PILOTES Para los casos en que las bombas deban colocarse en terrenos de baja capac capacidad idad de soporte del suelo, puede requerirse el uso de pilotes para soportar las fundaciones de las mismas. En estos casos, deberá deberán seguirse las recomendaciones del ingeniero geoté geotécnico en lo relativo al uso y capacidad de carga de los pilotes.

 

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11 BOMBAS BOMBAS VERTI VERTICALE CALES S INST INSTALADAS ALADAS POR POR DEBAJ DEBAJO O DEL NIVEL DEL TERRENO Usualmente, estas bombas son del tipo vertical, multietapas, instaladas dentro de una camisa tubular que penetra por debajo del nivel del terreno. En caso de que se requiera el uso de aislamiento, la camisa constar constará á de un tubo doble separado por el material aislante. La parte de la camisa que penetra dentro de la masa de concreto del bloque de fundació fundación de la bomba, debe sellarse con concreto a nivel del fondo del mismo.

12 BOMBAS BOMBAS VERTI VERTICALE CALES S INST INSTALADAS ALADAS POR POR DEBAJ DEBAJO O DEL NIVEL DEL TERRENO, Y EN OPERACION CRIOGENICA 12.1

En este caso, deben tomarse las precauciones necesarias para evitar el levantamiento del suelo de fundaci fundació ón por efecto de congelació congelación y para mantener el agua subterrá subterránea alejada del sitio de ubicació ubicaci ón de la bomba.

12.2 

El levantamiento del suelo de fundació fundaci ón por congelació congelación, para los casos de bombas en servicio continuo o de bombas que se mantengan frí frías cuando está están fuera de servicio, puede evitarse mediante la instalació instalación de cables de calentamiento dentro de conductos en “U”, colocados en la periferia del bloque de fundació fundación de concreto. Estos conductos deberá deberán colocarse de tal manera que permitan la remoció remoción de los cables de calentamiento para su mantenimiento. Adicionalmente, deberá deberán colocarse conductos para termocuplas con el objeto de mantener y controlar la eficiencia del sistema de calentamiento. Todos los equipos elé eléctricos deben cumplir con los requisitos dados por la clasificació clasificaci ón elé eléctrica de áreas.

12.3 

Para el caso de bombas en servicio intermitente, las cuales no se mantienen frí frías cuando está están fuera de servicio, el fenó fen ómeno de levantamiento puede evitarse mediante el anclaje mecá mecánico del bloque de fundació fundación de concreto. Este sistema de anclaje puede consistir de una zapata aislada de fundació fundación de gran tamañ tamaño, o de un tubo metá metálico corrugado utilizado como formaleta exterior del bloque cil cilííndrico de fundació fundación.

12.4 

Las consideraciones para prevenir el levantamiento del suelo de fundació fundaci ón por congelació congelaci ón, puede omitirse solamente si se cumplen las siguientes condiciones:  –  El nivel freá freático está está muy por debajo del nivel de fundació fundación de la bomba.  –  Las caracterí características del subsuelo no permiten la formació formación de lentes de hielo, por el efecto combinado de capilaridad y permeabilidad.  –  El área de instalació instalación de la bomba puede mantenerse libre de acumulaciones de agua superficial.

 

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12.5 

En los casos susceptibles el fenó fenómeno de levantamiento, deberá deberá  colocarse debajo del bloque de fundació fundaci ón, una sub – base base de grava o arena limpia, cuyo espesor mí mínimo será será el mayor valor entre 150 150 mm (6 pulg) o la profund profundidad idad sujeta a congelació congelación. Esta sub – base base deberá deberá drenarse adecuadamente.

12.6 

Los recintos o elementos perimetrales de concreto previstos para los equipos considerados en el punto 12.0, deberá deber án constar de un recubrimiento sellado de láminas de acero, a fin de evitar que la humedad alcance el aislamiento de las bombas.

Fig 1.