Analisis Flexibilidad 4

 

4

c IE S P O L

Curs o Basico de AnaIisis AnaIisis de Flexibilidad en Tube rias y Equipos

Engineering

Consultants

b) Golpe de Ariete:

Cuando un fluido es detenido instantaneamente por el cierre de una valvula 0 cualquier otro elemento, su fuerza inercial tendera a mantener el movimiento, por 10 que en el lugar de cierre (valvula de bloqueo) se producira un aumento de la presion. Esto origina un desbalance de fuerzas debido a la diferencia de presion instantanea originada en el memento del del cierre. cierre. Esta diferencia de presion viajara a 10 largo de la tuberia a la velocidad del sonido (en el f1uido de bombeo), transmitiendo el des balance de fuerzas a 10 largo de todo el sistema. Leng ,", 01

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CLASIFICACION Y UBICACION DE SOPORTES

DE

Sound

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TIPOS

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TEMA 4: SOPORTES Y RUTEO

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Speed

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DE

DE

SISTEMAS

DE

TUBERIAS

TUBERIAS

SOPORTES

A continuacion se presentan los tipos de soportes mas comunes utilizados en sistemas de tuberfas y anexos se muestra el estandar de soportes de una empresa especializada en Proyectos de Ingenieria,

en

los

APOYO SIMPLE: Como su nombre 10 indica, su funcion es servir de apoyo a la tuberia, tuberia hacia abajo. Ejemplos: Durmientes. Soportes Tipo Cristo, etc.

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sea. previene

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ANCLAJE: Restringe todo movimiento de la tuberia, imp/de movimiento Pueden ser soldados 0 bridados.

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rotacion

en

cualquiera de los sent/dos.

-

Instructor: MSc. Pablo Moli na

 

•

E PDIL En g in e e rin g

Curso Basico de Anaiisis de Flexibilidad en Tuberias y Equipos

Consultants

GUIA: Es el

un so porte que impide movimientos mov imientos sentido longitudinal y rotaciones.

en el

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tuberfa, pero permite movimientos en

la

tuberfa, pero permite movimientos

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LINE STOP:

soporte que impide movimientos sentido transversal y rotaciones.

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SOPORTE SOPORT E ANTIVIBRA TORIO: Su

funci6n es restringir

el

movimiento de las tuberfas

hacia arriba y hacia abajo, de manera tal que

;,

evite movimientos vibratorios en las tuberias. 18.2 LOCALIZACION INICIAL

Para

la

DE

/

SOPORTES

localizaci6n inicial de los soportes en sistemas de tuberias, se debe tomar

EI

en

cuenta 10 siguiente:

,/

Los soportes de tuberfas deben ser colocados 10 mas cerca posible a las cargas concentradas como valvulas, bridas, etc.

,/

La ubicaci6n de los soportes no debe interferir con los requerimi requerimientos entos de mantenimien mantenimiento. to.

,/

Tanto para el ruteo de tuberfas como para la ubicaci6n de soportes, es necesario tomar en cuenta toda la informaci6n posible y pianos generados por las demas disciplinas, con el fin de evitar interferencias.

,/

Los sistemas de tuber tuberias ias de vapor que se sometan a prueba chequeados por si necesitan soportes adicionales temporales

0

18.3 SEPARACION PERMISIBLE PERMISIBLE ENTRE SOPORTES DE TUBERIAS La

en

hidrostatica permanentes).

deberan

ser

SPANS)

separaci6n permisible permisible entre los soportes de tuberias SPANS) depende de los siguientes aspectos: aspectos: 1.

Rigidez de la tuberfa.

2.

Peso de

3.

Peso del fluido.

4.

Peso del material aislante.

5.

Esfuerzo permisible del material de la tuberfa correspondiente a la temperatura de diseno.

6.

Drenajes adecuados y buena apariencia.

uso de

la

la

tuberia.

Tabla de Separaci6n Separaci6n permisibles ver tabla tabla anexa), debe hacerse con

la

minima desviaci6n

posible respecto a las condiciones establecidas en dicha Tabla.

70

Instructor: MSc. Pablo Molina

 

4

Curso Basico de Analisis de Flexibilidad en Tuberias y Equipos

4

S P OIL

Engi neeri ng C o n s u l t a n t s

Reglas generales en la colocaci6n de Soportes:

1.

Para los cruces de tuberias se debe tam ar en cuenta las siguientes reglas:

~

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CROP 3' 0 OT SPAN

O U ~ T E .:; O R +"OR U::SS

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'--FS AO .J ACEN'i $ P A N $ M U S T BFi LDt-JG A BAl,.ANC!NG UP

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CO RNER.

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25'

IF SPANS ARE: s,uppoRTEO NEAR THE BOTTOM, THE UPPER t"QRTtON M A Y B E "UNSTABLE:'; AI"'O SWAY ECCSSS1VE:LY DURfNG WINDY PERIODS OR MAY VIBRATE Que: TO F'LUID FL O W

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s 5'

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THE SIlI3 BETWEEN TWO WIDELY SPACED SUPPORTS MAY CAUSE THE PIPE TO LIFT OFF IMPROPERLY LOCATED SUPPORTS.

2.

Hacer una buena distribuci6n del peso entre soportes TRY TO EQUALIZE THE SPANS ON EITHER SIDE SIDE OF A SUPPORT, WHEN POSSIBLE, BALANCING

LOADS.

 

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19. CALCULO DE LAS FUERZAS Y ESFUERZOS EN LOS PUNTOS DE SOPORTE DE TUBERIAS, A TRAVESDENOMOGRAMAS

(Ver anexo 8)

71

Instructor: Instru ctor: M MSc Sc Pablo Molina

 

Curso Basico 20.

de

Analisis de FlexibHidad en

uberias

y Equipos

c

ESP

 

IL

En g in e e rin g C o n s u l t a n t s

CONSIDERACIONES HECHAS AL MOMENTO DE DEFINIR EL RUTEO Y DISENO DE SISTEMAS DE TUBERiAS.

EI disenador de tuberia debe considerar los siguientes aspectos para poder iniciar el trazado inicial y la disposici6n de tuberia en una Planta de proceso. disposici6n

1. Requerimientos de proceso.

Salvo en casos especiales especiales la mejor disposici6n de tuberia no se logra empleando tramos rectos que unan los equipos de proceso sino utili utilizando zando cambios en su direcci6n con vueltas a 90 grados ya sea en el mismo plano 0 en pianos diferentes. Una disposici6n de tuberia muy conveniente se lograra al colocar los equipos en hileras paralelas. Se acostumbra ubicar equipos equipo s que desarrollan funcione funciones s similares por ejemplo las bombas los intercambiadores etc. en paralelo. Esto reduce los costos al simplificar sensiblemente los sistemas de control y de energia electrica. En caso de la orientaci6n de las boquillas de las torres si bien el ingeniero de proceso fija la elevaci6n de elias. Es el diseiiador disei iador de tuberia tuberia quien debe debe determinar la orien orientaci6n taci6n de las mismas en relaci6n con la tuberia a conectar las boquillas de la torre.

2. Transmisi6n de esfuerzos y vibraciones. EI disenad disenador or de

tuberfa debe buscar los medios que Ie aseguren la eliminaci6n de esfuerzos que se producen en los sistemas de tuberia y que se transmiten a los equipos mediante el empleo de soportes anclajes y a traves de una adecuada disposici6n de la tuberia Aunque las juntas de expansi6n eliminan la transmisi6n de esfuerzos en las tuberias que conduc conducen en vapor su usa esta limita limitado do par par las posibilida posibilidades des d de e corrosi6n erosi6n y fuerzas cfclicas que se originan en algunos servicios del proceso. Es bueno destacar que los fabricantes de equipos no reconocen ninguna garantia cuando las fallas en el equipo son ocasionadas por hechos externos tales como los esfuerzos que puede ocasionar la tuberia que egan a este. 3. Economia.

Para reducir el costa de la tuberfa es necesario tener un especial cuidado en el usa de soportes y accesorios. Debe tratarse de diseii dis eiiar ar solo los estriciamen estri ciamente te necesarios ubicados en las posiciones precisas y mas convenlentes. 4. Accesibilidad.

Aquellos equipos que necesiten de inspecci6n y manteni mantenimiento miento peri6dico tales como valvulas instrumemo instrumemos s y otros elementos deben localizarse en un sltio de facil acceso. Se acostumbra a ubicarlos al nivel del piso 0 cercanos a una plataforma. Cuando par razones de proceso una valvula por ejemplo requiera colocarse a una altura mayor de 6 pies se debe disenar la cadena respectiva que facilite su operaci6n. 5. Mantenimiento y reposici6n.

Aunque por 1 general las tuberias de acero al carbono y de aleaciones tienen una vida de servicio muy alta cuando existen en el proceso condiciones de corrosi6n 0 erosi6n severas se debe preyer en el diseiio la posible reposici6n de estas tuberias y por tanto deberan ubicarse de modo que se facilite su reemplazo. Asi mismo las I[neas deben revisarse peri6di peri6dicamente camente bien sea para aplicar pintura protectora para mejorar el aislamiento 0 arreglar algunas instalaciones. Por 1 tanto se recomien recomienda da localizarlas en sitios que faciliten este mantenimiento mantenimien to y de esta manera ocasionen menores costos. 6. Esfuerzos en las tuberias.

Los esfuerzos que se presentan tuberias pueden tene tenerr tres causas principales la primera originada por las presiones intern as y externas para evitar 1 cual debe aplicarse un diseiio seguro tanto en la escogencia de la tuberia como en la determinaci6n de su espesor.

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Instructor: MSc. Pablo Molina

 

d E S P D I •L

Curso Basico de Analisis de Flexibilidad en Tuberias y Equipos

Engi neer i ng C o n s u l t a n t s

La segunda por los esfuerzos remanentes en la tuberia despues de su fabricaci6n y montaje 1 cual se puede eliminar por relevaci6n de esfuerzos y a traves de una apropiada fabricaci6n, la tercera se presenta por los cam bios de temperatura que produce el fluido que esta circulando en la tuberia, en este ultimo caso debe procurarse una disposici6n adecuada de la tuberia y emplear los soportes y juntas de expansion que aseguren su buen comportamiento.

21. ARREGLOS 21.1 21. 1

DE

TUBERIAS

EN

LOS PUENTES

Requerimientos Basicos para

el

DE

TUBERIAS PIPEWAY)

arreglo de Puentes de Tuberias

1.

Control de las expansiones termicas para establecer los espacios entre las tuberias y por apariencia

2.

Minimizar las fuerzas en los soportes de tuberias para economia de los materiales de soportes y anclajes mas efectivos.

3.

Conservaci6n del espaciamiento espaci amiento requerido requeridos. AN