1250_004-10242-PRO-P-ET-103_0 - ESPECIFICACION TECNICA TUBERIA PRFV.pdf

PLANTA INTEGRADA DE PRODUCCIÓN PRODUCCIÓN DE ETANOL ETANOL CARBURANTE “EL ALCARAVÁN”

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DOCUMENTO No:

ISOLUX WAT

FECHA: 23 /01/13 REV.: 2

10242-PRO-P-ET-103

HOJA: DE:

1 20

PROTESA ESPECIFICACIÓN TÉCNICA TUBERIAS Y ACCESORIOS DE PRFV

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ISOLUX WAT

()."/-",)'-* () ./*0)!-*1

 

APROBADO  APROBADO CON OBSERVACIONES

LÍDER DE ESPECIALIDAD

(CORREGIR Y EMITIR NUEVAMENTE)

PLANO EMITIDO PARA:

CON OBSERVACIONES

(CORREGIR Y EMITIR NUEVAMENTE)

REVISIÓN  APROBACIÓN FABRICACIÓN

RECHAZADO

x

COORDINADOR DE INGENIERÍA

(CORREGIR Y EMITIR NUEVAMENTE)

VISTO

MONTAJE COTIZACIÓN

FECHA DE DEVOLUCIÓN

INFORMACIÓN F EC EC HA HA:

23 /0 /0 1/ 1/ 20 20 13 13

FIRMA: _______________________ 

LA APROBACIÓN DE ESTE DOCUMENTO NO EXIME  AL PROVEEDOR DE SU RESPONSABILIDAD EN CUANT CUANTO O AL CUMP CUMPLI LIMIE MIENT NTO O DE LA ORDE ORDEN N DE COMPRA.

2 1 0

123-01-2013 08-01-2013 03-01-2013

SEGUNDA REVISIÓN PRIMERA REVISIÓN DOCUMENTO INICIAL

P.M.M. P.M.M. P.M.M.

G.M.P. G.M.P. G.M.P.

N.C.P. N.C.P. N.C.P.

REV

FECHA

DESCRIPCIÓN

EJECUTÓ

REVISÓ

APROBÓ

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ESPECIFICACIÓN TÉCNICA

ÍNDICE CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS_______________________________________ _________________________________________ 3 1. OBJETO _________________________________________________ _______________________________________________________ ______ 3 2. ESTRUCTURA DE LAS TUBERÍAS _________________________________ _________________________________ 3 2.1. LINER  LINER _____________________________________ ______________________________________________________ __________________ 3 ___________________________ 4 2.2. CAPA MECÁNICA O ESTRUCTURAL ___________________________ 2.3. CAPA DE PROTECCIÓN O DE SUPERFICIE ____________________ SUPERFICIE ____________________ 4 3. CONDICIONES DE DISEÑO ______________________________________ ________________________________________ 4 ______________ 5 3.1. PRESIÓN INTERNA _____________________________ INTERNA ___________________________________________ 3.2. PRESIÓN EXTERNA __________________ EXTERNA ______________________________________ _________________________ _____ 5 3.3. BRIDAS _______________________________________ _____________________________________________________ ______________ 6 3.4. CODOS, REDUCCIONES Y CAPS ____________ CAPS _______________________________ _____________________ 6 3.5. UNIONES QUÍMICAS ____________________________________ __________________________________________ ______ 7 ___________________________________________________ ____________ 8 3.6. INJERTOS _______________________________________ TABLAS DIMENSIONALES ______________________________ ____________________________________________ ______________ 9 4. DIMENSIONES PARA TUBERÍAS __________________________________ 9 4.1. ALPHACOR HLU _____________________________________ _____________________________________________ ________ 9 4.2. ALPHACOR FILAMENT WINDING 55º ___________________________ 55º ___________________________ 10 5. DIMENSIONES BRIDAS Y BRIDAS CIEGAS _________________________ _________________________ 12 6. DIMENSIONES CODOS______________________________________ __________________________________________ ____ 14 7. DIMENSIONES REDUCCIONES ____________________________ ___________________________________ _______ 15 8. DIMENSIONES CAPS ______________________________________ ___________________________________________ _____ 16 9. DIMENSIONES UNIONES QUÍMICAS ______________________________ 17 10. DIMENSIONES INJERTOS _______________________________________ _______________________________________ 18 10.1. Cartelas _______________________________________ ____________________________________________________ _____________ 20

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ESPECIFICACIÓN TÉCNICA CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS 1. OBJETO El objeto del siguiente documento consiste en determinar los requisitos técnicos que cubren el diseño de tuberías y accesorios de PRFV aérea, del proyecto en la PLANTA INTEGRADA DE PRODUCCIÓN DE ETANOL CARBURANTE “EL ALCARAVÁN”. 2. ESTRUCTURA DE LAS TUBERÍAS Las tuberías están formadas por tres capas adheridas entre ellas. Cada capa está diseñada para una función especial. Estas capas son las mismas para las tuberías Alphacor y HLU, variando entre ellas sólo el método para conseguir la capa estructural. - Capa interna ó liner - Capa estructural - Capa externa

2.1. LINER El liner es la barrera interior anticorrosiva. La forman un velo superficial Tipo C de 30 g/m 2, que permite una proporción muy alta de resina, un 90% frente a un 10% de fibra de vidrio. Después se aplican Mats adicionales de 300 g/cm2, para llegar al espesor deseado, que permiten un 30% de fibra de vidrio. La resina utilizada en la capa anticorrosiva de las tuberías, de acuerdo con las necesidades del proyecto, corresponde a resina Isoftálica.

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ESPECIFICACIÓN TÉCNICA 2.2. CAPA MECÁNICA O ESTRUCTURAL Es la capa que proporciona a la tubería la resistencia mecánica deseada, cuenta con un 30% de fibra de vidrio. Esta capa es diferente para cada tipo de tubería: - Alphacor: La forman hilos de vidrio (2.400 TEX) impregnados con resina arrollados de forma continua y cruzada. La proporción es de 70% de resina frente a un 30% en fibra de vidrio. - Hand Lay Up: Formada por diferentes capas de Mat (450 g/cm 2) y tejidos Roving (600 – 800 g/cm2) de vidrio intercalados, con un 30 - 40% de peso en fibra de vidrio. La resina utilizada en esta capa corresponde a resina Isoftálica. 2.3. CAPA DE PROTECCIÓN O DE SUPERFICIE La capa exterior contiene un velo de superficie tipo C (30 g/m 2) que permite una alta concentración de resina, del 90%, para asegurar a la tubería una protección frente a agentes corrosivos externos a la tubería. La capa de resina puede llevar aditivos dependiendo de las condiciones o necesidades en que trabajará la tubería. La resina utilizada en esta capa corresponde a resina Isoftálica con Top Coat Pigmentado. 3. CONDICIONES DE DISEÑO Según BS7159, el factor de seguridad para las tuberías y accesorios será de: • • • • • • • • •

Estándar de diseño: BS7159:1989 Presión Nominal: 10-16 bar Composición tubería y accesorios: Capa interna : 1,5 mm (Velo C + Mat); Resina isoftálica. Capa estructural : Roving para tuberías FW y tejido Roving+Mat para accesorios; Resina isoftálica Capa externa : 0,7 mm (Velo + Top Coat); Resina isoftálica con TC pigmentado de RAL6017. Factor de seguridad tubería aérea, FS: 6 Factor de seguridad tubería enterrada, FS: 4 Factor de seguridad accesorios, FS: 6

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ESPECIFICACIÓN TÉCNICA 3.1. PRESIÓN INTERNA El espesor de las tuberías se determina según la fórmula de BARLOW, el mayor de los dos:

Dónde: P: Presión Interna D: Diámetro interno σtc: Tensión admisible circunferencial

: Tensión admisible axial SF: Factor de seguridad FC: Factor reductor de resistencia acuerdo con la temperatura σta

3.2. PRESIÓN EXTERNA Para todas las tuberías y en concreto para las de PRFV, un colapso de cargas ocurre cuando la presión externa es mayor que la presión interna. Para dimensionar la tubería según la presión externa o presión de vacío se emplea la teoría de Von Misses:

Suponiendo n=2 y l=12, la presión crítica se obtiene mediante la siguiente expresión:

Dónde: Pv = Presión de vacío [bar] E = Módulo de flexión circumferencial [kg/cm2] r =Radio medio de la tubería [mm]

t = Espesor mecanico de la tubería [mm] νHL· νLH = Coeficiente de Poisson SF = Factor de seguridad a presión externa

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ESPECIFICACIÓN TÉCNICA 3.3. BRIDAS Para el diseño del espesor de las bridas, PROTESA se basa en los valores mínimos recomendados en la ecuación 65 de la norma BS 4994: “Design and construction of vessels and tanks in reinforced plastics”:

Donde: • • • • • •

t M SCSM c ntal d

 Espesor mecánico de la brida (mm) → Momento resultante en el ala de la brida (N/mm) 2 → Carga de diseño por unidad de espesor de masa (N/mm ) → Diámetro entre centro de taladros (mm) → Número de agujeros (ud.) → Diámetros de los agujeros (mm) →

La fórmula de diseño simplificada que utiliza PROTESA es una ecuación empírica, basada en la anterior y con FS=6 es:

3.4. CODOS, REDUCCIONES Y CAPS Mediante la teoría de Barlow se determina el espesor mecánico mínimo de diseño que será el valor calculado mayor de las siguientes expresiones:

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ESPECIFICACIÓN TÉCNICA 3.5. UNIONES QUÍMICAS El cálculo del espesor de las uniones químicas se basa en la teoría de Barlow, escogiendo como valor mínimo de diseño:

Donde: • • • • •

 Espesor mínimo de diseño de la unión química (mm) 2 → Presión interna o de trabajo (N/mm ) → Diámetro interno (mm) 2 σC → Resistencia a tracción circunferencial (N/mm ) FS → Factor de seguridad (-) te PW Di

→

El cálculo de la anchura de las uniones químicas se basa en la teoría de Barlow, escogiendo como valor mínimo de diseño:

Donde: • • • • •

 Longitud mínima de diseño de la unión química (mm) 2 → Presión interna o de trabajo (N/mm ) → Diámetro interno (mm) 2 τ → Resistencia a cizalladura (N/mm ) FS → Factor de seguridad (-) Le PW Di

→

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ESPECIFICACIÓN TÉCNICA 3.6. INJERTOS El dimensionamiento de un injerto se realiza a partir de la expresión de Barlow:

Donde: •

Pres → Presión resultante (N/mm2)

Hay que considerar que la presión resultante vendrá condicionada por el ángulo del injerto. La presión resultante a utilizar para el diseño de un injerto se obtiene de la siguiente ecuación:

El diseño de las longitudes de los injertos depende de múltiples factores, tales como el tipo de instalación (aérea o enterrada), el ángulo del injerto (90º ó angular) y la relación entre el DNinjerto y el DNprincipal, principalmente.

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ESPECIFICACIÓN TÉCNICA TABLAS DIMENSIONALES 4. DIMENSIONES PARA TUBERÍAS 4.1. ALPHACOR HLU

tt: espesor mecánico = espesor total

HLU

   N    D

   t    t

DETAIL A

Factor de Seguridad: 6 DN DESCRIPCIÓN HLU

!"  2

50

PN [bar] 10

Espesor total (t t) OD [] [] 5

Tabla 1. Dimensiones tubería Alphacor HLU

60

HOJA: DE:

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HOJA: DE:

ESPECIFICACIÓN TÉCNICA 4.2. ALPHACOR FILAMENT WINDING 55º ti: espesor interno (liner 1,5 mm) t: espesor mecánico text: espesor externo (tc= 0,7 mm)

TUBER A FILAMENT WINDING    i    t

   N    D

DETAIL A    t    t

   t

DETAIL A    t   x   e

   t

AÉREA:

Factor de Seguridad: 6 Rigidez: 1.250 N/m2 DN

DESCRIPCIÓN

ALPHACOR FW 55º AEREA ALPHACOR FW 55º AEREA ALPHACOR FW 55º AEREA ALPHACOR FW 55º AEREA ALPHACOR FW 55º AEREA ALPHACOR FW 55º AEREA ALPHACOR FW 55º AEREA

PN [bar]

Espesor e#$"!#o (t) []

Espesor total (tt)[]

OD []

Peso (%p) [&']

a#!o A*+ [bar]

a"o (LS) []

!"



14

350

10

5,2

7,4

364,8

10,4

0,75

4,1

16

400

10

5,2

7,4

414,8

11,9

0,50

4,3

18

450

10

5,2

7,4

464,8

13,4

0,35

4,5

20

500

10

6,5

8,7

517,4

18,6

0,50

5,0

24

600

10

7,8

10,0

620,0

26,8

0,50

5,6

30

750

10

9,1

11,3

772,6

39,1

0,41

6,4

36

900

10

10,4

12,6

925,2

53,5

0,35

7,1

Tabla 2. Dimensiones tubería Alphacor FW55 Aérea

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ESPECIFICACIÓN TÉCNICA ENTERRADA:

Factor de Seguridad: 4 Rigidez: 5.000 N/m2 DN

DESCRIPCIÓN

ALPHACOR FW 55º ENTERRADA ALPHACOR FW 55º ENTERRADA ALPHACOR FW 55º ENTERRADA ALPHACOR FW 55º ENTERRADA ALPHACOR FW 55º ENTERRADA ALPHACOR FW 55º ENTERRADA ALPHACOR FW 55º ENTERRADA

PN [bar]

Espesor e#$"!#o (t) []

Espesor total (tt)[]

OD []

Peso (%p) [&']

a#!o A*+ [bar]

a"o (LS) []

!"



14

350

10

4,4

6,6

363,2

8,8

0,45

3,8

16

400

10

5,2

7,4

414,8

11,9

0,50

4,3

18

450

10

5,7

7,9

465,8

14,7

0,46

4,5

20

500

10

6,5

8,7

517,4

18,6

0,50

5,0

24

600

10

7,8

10,0

620,0

26,8

0,50

5,6

30

750

10

9,6

11,8

773,6

41,2

0,48

6,4

36

900

10

11,7

13,9

927,8

60,3

0,50

7,4

Tabla 3. Dimensiones tubería Alphacor FW55 Enterrada

HOJA: DE:

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ESPECIFICACIÓN TÉCNICA 5. DIMENSIONES BRIDAS Y BRIDAS CIEGAS DN

   )   r    L    (    d   o   u   z    t   r    i   g   e   u   n   f   o   e    L   r

Espesor refuerzo (tr )

Diámetro agujeros

   )    t    (   a    l   a   r   o   s   e   p   s    E

Diámetro centro agujeros Diámetro externo

Número de agujeros

Dimensiones Brida = Dimensiones Brida Ciega

HOJA: DE:

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HOJA: DE:

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ESPECIFICACIÓN TÉCNICA

FS, -

N.ero / 0 A'12eros [1*+ / ]

D!$etro #e"tro a'12eros []

D!$etro e/ter"o br!*a []

Espesor re31er4o (tr) []

Lo"'!t1* re31er4o (Lr) []

DESCRIPCIÓN

DN []

PN [bar]

Espesor ala (t) []

ASME 16.5 CLASE 150

15

10

16

4 x 15,9

60,3

90,0

11,0

64

ASME 16.5 CLASE 150

20

10

16

4 x 15,9

69,9

100,0

11,0

64

ASME 16.5 CLASE 150

25

10

16

4 x 15,9

79,4

110,0

11,0

64

ASME 16.5 CLASE 150

32

10

16

4 x 15,9

88,9

115,0

11,0

64

ASME 16.5 CLASE 150

40

10

16

4 x 15,9

98,4

125,0

11,0

64

ASME 16.5 CLASE 150

50

10

19

4 x 19,1

120,7

150,0

11,0

76

ASME 16.5 CLASE 150

65

10

20,5

4 x 19,1

139,7

180,0

11,0

82

ASME 16.5 CLASE 150

80

10

24

4 x 19,1

152,4

190,0

11,0

96

ASME 16.5 CLASE 150

100

10

26,5

8 x 19,1

190,5

230,0

11,0

106

ASME 16.5 CLASE 150

125

10

30

8 x 22,2

215,9

255,0

11,0

120

ASME 16.5 CLASE 150

150

10

32

8 x 22,2

241,3

280,0

11,0

128

ASME 16.5 CLASE 150

200

10

37

8 x 22,2

298,5

345,0

12,5

148

ASME 16.5 CLASE 150

250

10

40

12 x 25,4

362,0

405,0

12,5

160

ASME 16.5 CLASE 150

300

10

44

12 x 25,4

431,8

485,0

14,0

176

ASME 16.5 CLASE 150

350

10

48

12 x 28,6

476,3

535,0

16,0

192

ASME 16.5 CLASE 150

400

10

52

16 x 28,6

539,8

595,0

16,0

208

ASME 16.5 CLASE 150

450

10

54

16 x 31,8

577,9

635,0

17,5

216

ASME 16.5 CLASE 150

500

10

58

20 x 31,8

635,0

700,0

19,0

232

ASME 16.5 CLASE 150

600

10

62

20 x 35

749,3

815,0

22,0

248

ASME !16.47 S"#$" A

700

10

67

28 x 35,1

863,6

927,1

26,5

268

ASME !16.47 S"#$" A

750

10

70

28 x 35,1

914,4

984,2

28,0

280

ASME !16.47 S"#$" A

800

10

74

28 x 41,2

977,9

1060,5

30,0

296

ASME !16.47 S"#$" A

900

10

78

32 x 41,2

1085,9

1168,4

33,0

312

Tabla 4. Dimensiones ASA 150lb.

Los espesores de ala de brida están según cálculo por Protesa, ya que la norma sólo aplica a la distribución y tipo de taladrado de la brida.

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ESPECIFICACIÓN TÉCNICA 6. DIMENSIONES CODOS

FS, -

DN

PN [bar]

Espesor total (tt) []

A5a"#e (La*) []

DESCRIPCIÓN

!"



C%&% 90'

1(2

15

10

5

120

C%&% 90'

1

25

10

5

120

C%&% 90'

2

50

10

5

120

C%&% 90'

14

350

10

11

525

C%&% 90'

16

400

10

12,5

600

C%&% 90'

18

450

10

14

675

C%&% 90'

20

500

10

16

750

C%&% 90'

24

600

10

17,5

900

C%&% 90'

30

750

10

22

1125

C%&% 90'

36

900

10

26,5

1350

Tabla 5. Dimensiones codos, PN10

HOJA: DE:

14 20

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HOJA: DE:

15 20

ESPECIFICACIÓN TÉCNICA 7. DIMENSIONES REDUCCIONES Lad [2,5x(DN-dN)]

Lad [2,5x(DN-dN)]

   t    t

   t    t

   N    D

   N    d

   N d

   N    D

CONCÉNTRICO

EXCÉNTRICO

DESCRIPCIÓN

DN []

*N []

PN [bar]

Espesor total (t t) []

A5a"#e (La*) []

R"&)**$+ 900 x 750

900

750

10

26,5

375

R"&)**$+ 900 x 600

900

600

10

26,5

750

R"&)**$+ 600 x 400

600

400

10

17,5

500

R"&)**$+ 500 x 450

500

450

10

16

125

R"&)**$+ 400 x 350

400

350

10

12,5

125

Tabla 6. Dimensiones reductores, PN10

No es necesario contemplar el avance recto en las reducciones ya que tal y como están fabricados no existe problema alguno para conectarlas con tubería.

PLANTA INTEGRADA DE PRODUCCIÓN DE ETANOL CARBURANTE “EL ALCARAVÁN” ISOLUX CORSÁN ISOLUX WAT

DOCUMENTO No: 10242-PRO-P-ET-103

FECHA: 23/01/13 REV.: 2

ESPECIFICACIÓN TÉCNICA 8. DIMENSIONES CAPS

  c   c

   H

   c    c

    R

r    c  

c  

tt

DN

DN DESCRIPCIÓN C-"/- *+*-%

!"



36

900

PN [bar]

Espesor total (t t) []

6## []

7## []

10

26,5

174,4

80,0

Tabla 7. Dimensiones CAPS, PN10

Las dimensiones del cap son suficientes para realizar la unión química con la tubería.

HOJA: DE:

16 20

PLANTA INTEGRADA DE PRODUCCIÓN DE ETANOL CARBURANTE “EL ALCARAVÁN” ISOLUX CORSÁN

DOCUMENTO No: 10242-PRO-P-ET-103

ISOLUX WAT

FECHA: 23/01/13 REV.: 2

HOJA: DE:

17 20

ESPECIFICACIÓN TÉCNICA 9. DIMENSIONES UNIONES QUÍMICAS Unión química

Sellado interno de UQ e Injertos Tubería nº 1 Tubería nº 2

Le Maxhesive

  e    t

DN Principal

Ancho interno (Li) [mm]

600 – 1200

150

Espesor (ti) [mm] 5

1300 – 2000

200

6,5

2100 – 3200

250

8

Tabla 8. Sellado interior tubería    i    t

Li

Sellado Interno

FS, -

DN PN [bar]

Espesor total (te) []

A"#7o U8 (Le) []

Peso U8 [&']

T!ras9 Ser!es ;M< N: / lo"'+ R