JERARQUÍA DE LOS
DOCUMENTOS EN EL
DISEÑO DE SISTEMAS
DE TUBERÍAS
Xamir Suarez
x.suarez.a@gmail.com
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
Contenido
1
Resumen ................................................................................................................... 2
2
Normativa aplicable ................................................................................................... 2
3
Evolución de un proyecto .......................................................................................... 4
4
Primera etapa ............................................................................................................ 4
5
6
4.1
Especificaciones de contrato ............................................................................. 4
4.2
Códigos y normas .............................................................................................. 4
4.3
Criterios de diseño ............................................................................................. 5
4.4
Memoria de cálculo ............................................................................................ 5
4.5
Descripción del sistema ..................................................................................... 6
4.6
Diagrama de flujo de procesos o Diagrama de flujo del sistema ..................... 7
4.7
Diagrama de tuberías e instrumentación .......................................................... 9
4.8
Croquis de tuberías, planos compuestos y otros ............................................ 10
Segunda etapa ........................................................................................................ 12
5.1
Especificaciones de diseño ............................................................................. 12
5.2
Especificaciones de adquisiciones .................................................................. 13
5.3
Especificaciones de construcción.................................................................... 13
5.4
Planos de diseño ............................................................................................. 13
5.5
Análisis de tensiones ....................................................................................... 14
5.6
Planos de spools de tuberías .......................................................................... 15
5.7
Planos de equipos ........................................................................................... 16
5.8
Planos de soporte de tuberías......................................................................... 17
Tercera etapa .......................................................................................................... 18
6.1
Solicitud de disposición de desviacion del proveedor..................................... 19
6.2
Solicitud de cambio de campo......................................................................... 19
6.3
Informe de no conformidad .............................................................................. 19
6.4
Informe de campo de arranque ....................................................................... 20
6.5
Conclusión ....................................................................................................... 20
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
1
Resumen
En la atmósfera actual de proyectos complejos, responsabilidades extendidas, controles
estrictos de costos y estrictos estándares de calidad, es esencial que todas las fases de
un proyecto, desde el inicio hasta la operación, se comuniquen de manera efectiva y se
ejecuten correctamente. Para este fin, se desarrollan documentos contractuales,
documentos de diseño, detalles de fabricación, procedimientos y especificaciones para
comunicar, monitorear y documentar el diseño, fabricación y montaje de sistemas de
tuberías con precisión.
El número y la variedad de documentos que se prepararán para un sistema de tuberías
en particular están determinados no tanto por la importancia del sistema de tuberías
como por la complejidad del sistema y por los requisitos de interfaz del propietario, la
organización de diseño, el contratista, el proveedores de materiales y las agencias
reguladoras. En las siguientes secciones, se ilustran los requisitos de documentación
de un proyecto complejo para proporcionar una visión general amplia de la jerarquía de
documentos. Sin embargo, dado que los requisitos específicos de un proyecto dependen
de muchas variables, como los requisitos del contratante, los presupuestos, las
condiciones del mercado, la práctica de la compañía y las agencias reguladoras, la
discusión aquí debe considerarse solo como una guía.
2
Normativa aplicable
En este capítulo, se identifican todos los documentos de diseño principales normalmente
preparados para el diseño, fabricación y montaje de un sistema de tuberías complejo, y
se describen sus roles en el proyecto general. Sin embargo, tenga en cuenta que los
desarrollos futuros en herramientas de ingeniería pueden dictar variaciones de los
documentos descritos aquí. Con el desarrollo continuo de software sofisticado, se
pueden desarrollar varios documentos de diseño relacionados a partir de una base de
datos con la capacidad de extraer información según sea necesario. Por ejemplo, los
cálculos del análisis de caída de presión y tensión de las tuberías pueden ejecutarse
desde una base de datos de planos.
La producción y la gestión de los documentos de diseño pueden estar influenciadas por
terceros. Existen muchos estándares industriales internacionales y algunos nacionales
que brindan orientación en la preparación y control de documentos de diseño. La
conformidad con ciertas normas internacionales es a menudo obligatoria. Las
referencias enumeradas a continuación contienen estándares para la preparación y
control de documentos de diseño. La lista se basa en las prácticas actuales en los
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
Estados Unidos. Donde existe la necesidad de claridad, la referencia va acompañada
de una declaración de campo de aplicabilidad. La lista no es exhaustiva; Los ingenieros
responsables de la preparación de los documentos de diseño deben, de vez en cuando,
revisar los códigos y estándares actuales para cumplir y aprovechar los cambios en la
industria que se espera que continúen como redacción y preparación computarizada de
texto y mantenimiento de registros. Además, donde existen requisitos únicos, como en
la construcción naval y militar, el proceso de evolución del diseño del sistema se rige
por métodos especializados. A continuación se proporciona una referencia para la
práctica del diseño del sistema de barcos.
No toda la información puede ser directamente aplicable al campo de interés; sin
embargo, los documentos referenciados no deben ser ignorados por nadie que
establezca un sistema de producción y control de documentos de diseño porque la
información es de fundamental importancia para un enfoque organizado de la tarea.
1. ASME Boiler and Pressure Vessel Code (American Society of Mechanical
Engineers)
2. ASME B31.1 Power Piping (American Society of Mechanical Engineers)
3. ASME B31.3 Process Piping (American Society of Mechanical Engineers)
4. ANSI Y14.1, Drawing Sheet Size and Format (American National Standards
Institute)
5. ANSI Y14.2, Line Conventions and Lettering (American National Standards
Institute)
6. ANSI Y14.5M, Dimensioning and Tolerancing (American National Standards
Institute)
7. ISA-S5.1: Instrument Symbols and Identification. (International Society of
Automation) Esta referencia incluye un estándar para la cantidad de detalles de
instrumentación que el diseñador de tuberías mostrará en el diagrama de
tuberías e instrumentación.
8. ISO 9000 Series Standards relating to quality control and quality assurance.
(International Organization for Standardization)
Para la revisión de normas adicionales aplicables al diseño de sistemas de tuberias
puede revisar Piping Handbook 7ma ed. de Mohinder L. Nayyar.
En los Estados Unidos, las leyes federales, estatales y locales se aplican a varios
sistemas de tuberías; en otros países, pueden prevalecer leyes similares.
Los gobiernos estatales y locales generalmente invocan ASME B31, Presión Código de
tuberías (Sección B31.1 para tuberías de potencia; B31.3 para tuberías de proceso;
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
etc.); y el Código ASME de Calderas y Recipientes a Presión (Sección I, Calderas
Eléctricas; Sección II, Materiales; etc.) Las leyes destinadas a proteger el medio
ambiente también pueden afectar el diseño de algunos sistemas. Partes de la
Organización Internacional de Normalización (ISO) a menudo se imponen en proyectos
de diseño de tuberías en todo el mundo
El diseñador se familiariza con las normas vigentes para la ejecución del proyecto
mediante una investigación independiente y una conferencia con el dueño del contrato
3
Evolución de un proyecto
La evolución típica del proyecto generalmente se puede dividir en tres etapas
principales. La primera etapa comprende el inicio, la asignación de responsabilidades,
el diseño preliminar y la estimación. La segunda etapa comprende el diseño detallado,
la adquisición y la estimación de costos definitiva. (Dependiendo del cronograma del
proyecto, los preparativos del sitio y la construcción también pueden iniciarse en esta
etapa). La tercera etapa comprende la finalización de la ingeniería, producción de
equipos, montaje, puesta en marcha y operación de los sistemas. Aunque la
demarcación entre las distintas etapas puede variar con la organización que realiza el
trabajo, el concepto permanece sin cambios. La siguiente discusión describe los
diversos documentos que normalmente se preparan en cada fase del proyecto.
4
4.1
Primera etapa
Especificaciones de contrato
Las especificaciones del contrato normalmente se preparan bajo el patrocinio del
propietario para definir los requisitos básicos del propietario de los sistemas de tuberías.
La especificación del contrato establece los códigos y estándares aplicables, los
requisitos del propietario y las obligaciones de las partes involucradas en el proyecto.
Se espera que la organización encargada del desarrollo del diseño desarrolle todos los
datos del diseño (a satisfacción del propietario) no proporcionados expresamente por el
propietario en la especificación del contrato.
4.2
Códigos y normas
Aunque los códigos y estándares no son preparados por ninguna de las partes
involucradas en un proyecto, se discuten aquí debido a su importancia. La construcción
nueva o retroajustada de casi todos los tipos de instalaciones generalmente está
regulada por una agencia gubernamental a nivel federal, estatal y/o local. Los
reguladores establecen normas de seguridad con el propósito de proteger a los
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
trabajadores y al público en general. Los reguladores pueden emitir directamente estas
regulaciones o pueden invocar los estándares de la industria por referencia. Además,
en lugares donde no existen leyes para regular las normas de seguridad, el propietario
(según lo recomendado por el asegurador) puede exigir el cumplimiento de ciertos
códigos o normas nacionales de construcción. Además, la industria de tuberías regula
la seguridad de sus proyectos estableciendo requisitos mínimos de diseño. Por lo tanto,
antes de proceder con el diseño, el ingeniero de diseño debe establecer cuáles son los
requisitos reglamentarios.
En Bolivia el D.S. 25502 regula el uso de las normas adecuadas para el diseño de
equipos, sistemas de tuberías, plantas de proceso, etc.
Debido a que los códigos y estándares tienen un impacto significativo en el proyecto, es
primordial que los códigos y estándares a los que debe ajustarse el proyecto se
establezca en las primeras etapas del proyecto, preferiblemente en la especificación del
contrato.
4.3
Criterios de diseño
Antes de comenzar el diseño detallado, generalmente es ventajoso que el proyecto
prepare un conjunto completo de documentos que definan los criterios de diseño del
sistema. Este criterio puede ser parte del criterio general de diseño del proyecto o puede
ser un documento separado preparado únicamente para el diseño de la tubería. En
cualquier caso, los criterios de diseño deben reiterar los requisitos de diseño delineados
en la especificación del contrato y deben definir los códigos y estándares aplicables, las
condiciones ambientales, los parámetros de diseño y otras bases de diseño pertinentes
que regirán el trabajo. Los criterios de diseño se pueden actualizar a medida que el
diseño progresa para reflejar cualquier cambio en la base del diseño.
4.4
Memoria de cálculo
Las memorias de cálculo son documentos preparados para respaldar el establecimiento
de tasas de flujo, presiones del sistema, temperaturas, espesor de pared de tuberías y
recipientes, tasas de transferencia de calor y otros parámetros de diseño. También se
preparan cálculos para el análisis de la tensión y la flexibilidad de la tubería y el diseño
del soporte de la tubería.
Debido a que los cálculos (Memoria de cálculo) forman las bases para el diseño del
sistema de tuberías, su calidad es primordial. Los documentos utilizados para
adquisiciones, construcción y licencias deben estar respaldados por cálculos
adecuados. Debido a que el proceso de diseño es un proceso iterativo, es una práctica
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
habitual emitir cálculos (Memoria de cálculo) en varias etapas de completitud, con base
en la firmeza de la entrada de diseño. El uso previsto del cálculo debe ser acorde con
la fiabilidad de los resultados. Los cálculos (Memoria de cálculo) pueden emitirse como
"estado preliminar" para revisión interna, estimación y licitación. A menos que las
condiciones del proyecto indiquen lo contrario, la adjudicación de contratos, la
fabricación y la construcción deben basarse solo en cálculos finales derivados de datos
de la empresa. Si los cálculos (Memoria de cálculo) no son firmes, se deben tomar
precauciones para minimizar el impacto de cualquier cambio resultante de los cambios
en los resultados del cálculo.
4.5
Descripción del sistema
Las muchas organizaciones dedicadas al diseño del sistema de tuberías pueden variar
el formato y el contenido de las descripciones del sistema (SD) de las descritas aquí en
función de sus necesidades. Los sistemas cuya operación puede tener implicaciones
para la seguridad pública (por ejemplo, sistemas de plantas de energía nuclear y
sistemas de plantas químicas) pueden requerir descripciones muy detalladas del
sistema. El propósito de la descripción del sistema es establecer, específicamente por
escrito, las funciones, la intención del diseño y las principales características del
sistema. Dado que algunos sistemas necesitan entradas de disciplina del sistema
mecánico, eléctrico y de control, cada disciplina puede preparar su propia descripción
del sistema o, alternativamente, se puede preparar un documento que contenga todos
los criterios de disciplina. Habitualmente, la disciplina mecánica asume el liderazgo para
preparar las descripciones de los sistemas de tuberías. Los cuatro temas principales
cubiertos en una SD típica son
I.
Bases de diseño del sistema,
II.
Modos de funcionamiento (arranque, normal, apagado, emergencia o según
corresponda),
III.
Descripciones y clasificaciones de rendimiento de equipos principales
IV.
Conceptos de control.
La base de diseño indicada en la SD se utiliza para desarrollar el diagrama de flujo del
sistema (que muestra las características necesarias para lograr la base de diseño) y el
diagrama de tubería e instrumentación (que muestra los controles básicos,
enclavamientos, tuberías, válvulas, recipientes, bombas, etc. y equipo diverso que
comprende el sistema). Por lo tanto, la descripción del sistema es importante en el
desarrollo de los documentos utilizados en la adquisición, fabricación y montaje.
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
La tabla 4.1 presenta los temas que se tratarán en una descripción del sistema aplicable
a las plantas de energía y refinerías. Los sistemas para otros usos pueden no requerir
todos los temas enumerados o pueden requerir temas no cubiertos en la tabla. En
cualquier caso, la SD no debe incluir más ni menos de lo que se requiere para cumplir
el propósito mencionado anteriormente. En este ejemplo, no se presenta más
información de la necesaria para obtener los permisos de construcción y operación de
las autoridades gubernamentales y para proporcionar instrucciones a los usuarios del
documento (diseñadores, ingenieros, operadores, proveedores, etc.).
Tabla 4.1
Esquema típico – Descripción del sistema
Función
Bases del diseño
Bases de seguridad en el diseño*
Bases de diseño del contrato**
Códigos y normas
Descripción
Descripción general
Operación del sistema
Descripción de los componentes principales
Referencia de las fuentes del criterio de diseño
*Aplicable si el código y/o la ley prescribe bases de diseño de seguridad.
Otra área sujeta a la ley es el medio ambiente; para algunos sistemas,
las bases de diseño ambiental tendrían que ser identificadas.
**Las plantas de energía nombran a esta sección: Bases de diseño de
generación de energía. Otras industrias usan títulos apropiados para sus
condiciones
4.6
Diagrama de flujo de procesos o Diagrama de flujo del sistema
El diagrama de flujo de procesos (PFD) sirve para ilustrar la descripción del sistema.
Para obtener el máximo beneficio del PFD, debe emitirse con el SD. El PFD extiende el
propósito establecido para la descripción del sistema al mostrar esquemáticamente las
relaciones operativas entre los principales componentes del sistema y al indicar el
diseño y las variables de proceso esperadas para los modos de operación
seleccionados. La tabla 4.2 presenta una lista de temas para ser incluidos y excluidos
del PFD. La figura 4.1 es una parte de un diagrama de flujo de sistema típico basado en
los conceptos descritos anteriormente.
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
Tabla 4.2
Tópicos cubiertos – Diagrama de flujo de procesos
Diagrama de flujo debe mostrar lo siguiente:
Equipos principales
Nombres de equipos
Códigos de identificación de los equipos
Líneas principales
Válvulas de control
Interconexión con otros sistemas
Capacidades de los equipos
Diagrama de flujo no deben mostrar lo siguiente:
Clase del sistema de tuberías
Codificación de líneas
Líneas secundarias
Válvulas de apertura, cierre y aislamiento
Puntos de venteo y drenaje
Válvulas de seguridad y alivio de presión
Clase de código
Clase sismica
Es imposible generalizar sobre los diagramas de flujo de proceso. La lista anterior de
"hacer y no hacer" está sujeta a tantas variaciones como agentes de diseño y
proveedores de sistemas empaquetados. Por ejemplo, los números de línea del sistema
de tuberías, la clase de código, la clase sísmica y otra información se pueden encontrar
en un diagrama de flujo destinado a ser presentado a otra organización responsable de
la preparación de los diagramas de tubería e instrumentación y otros documentos de
construcción. En tales casos, ese diagrama de flujo y la descripción del sistema
transmiten la mayor parte de la información requerida por otros para desarrollar el
sistema, y el resto de la información se define en el contrato o en los anexos.
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
Figura 4.1 - Diagrama de flujo de proceso típico
4.7
Diagrama de tuberías e instrumentación
El diagrama de tuberías e instrumentos (P&ID) proporciona una representación
esquemática de las tuberías, el control del proceso y la instrumentación que muestra las
relaciones funcionales entre los componentes del sistema. El P&ID también proporciona
información importante que el constructor y el fabricante necesitan para desarrollar los
otros documentos de entrada de construcción (los dibujos isométricos o los planos de
diseño físico ortográfico). El P&ID proporciona información directa al campo para el
diseño físico y la instalación de tuberías de campo. Para mayor claridad, es una práctica
habitual usar el mismo diseño general de rutas de flujo en el P&ID que se usa en el
diagrama de flujo del sistema.
El P&ID une la descripción del sistema, el diagrama de flujo del sistema, el esquema de
control eléctrico y el diagrama de lógica de control. Esto se logra mostrando todas las
tuberías, equipos, instrumentos principales, bucles de instrumentos y enclavamientos
de control. El P&ID contiene una cantidad mínima de texto en forma de notas (las
descripciones del sistema minimizan la necesidad de texto en el P&ID). El primer P&ID
en el conjunto para el trabajo debe contener una leyenda que defina todos los símbolos
utilizados; Si ciertos símbolos se definen en otra parte, tal vez sea apropiado hacer
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
referencia únicamente a su fuente. Las P&ID también son utilizadas por las
organizaciones de inicio para preparar procedimientos de lavado, prueba y purga para
el sistema de tuberías y por los operadores de la planta para operar el sistema. La
exactitud e integridad de los dibujos SD, PFD y P&ID son cruciales para el éxito del
programa de inicio.
La figura 4.2 representa una parte de un P&ID típico que cumple con la intención de
ISA-S5.1, Símbolos e identificación de instrumentos, y con la práctica estándar reciente
de servicios eléctricos.
Figura 4.2 – Diagrama de tuberías e instrumentación típico
4.8
Croquis de tuberías, planos compuestos y otros
Se realizan bocetos isométricos u ortográficos de tuberías, inicialmente de las tuberías
de gran diámetro y más tarde de las tuberías de pequeño diámetro, según lo
determinado por los requisitos del proyecto. Se pueden incluir partes de otros sistemas
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
de tuberías e información estructural, eléctrica, de control y HVAC en estos bocetos (en
cuyo caso se denominan planos compuestos). Estos dibujos de tuberías forman la base
de los dibujos físicos de trabajo, como los isométricos del sistema. Los bocetos y
compuestos no se utilizan para la construcción o fabricación; representan la versión
previa al diseño en un sistema de diseño asistido por computadora (CAD), o uno de sus
varios sistemas derivados, que en la actualidad puede proporcionar el estudio de diseño
de manera más eficiente que los métodos manuales en muchos casos. Los paquetes
de software de diseño y dibujo asistido por computadora (CAD) están disponibles en
varias fuentes comerciales.
Los planos compuestos se usan para aclarar las relaciones funcionales entre elementos
significativos de varios sistemas. La figura 4.3 y 4.4 es típica de un compuesto que se
puede encontrar en un manual de operación o estudio de riesgos.
Figura 4.3 – Plano compuesto de un sistema
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
Figura 4.4 - Plano compuesto de un sistema
5
Segunda etapa
Con la finalización del borrador inicial de los cálculos y el P&ID, el diseño de la tubería
avanza a la segunda etapa, que consiste en el diseño físico detallado del sistema de
tuberías, el análisis del estrés de las tuberías y la adquisición de materiales. Los tipos
de documentos que generalmente se emiten durante esta fase son especificaciones de
compra, especificaciones de diseño, especificaciones de montaje de tuberías, dibujos
ortográficos de tuberías, dibujos isométricos de tuberías, detalles de fabricación y listas
de equipos.
5.1
Especificaciones de diseño
Las especificaciones de diseño están preparadas para definir los requisitos de
rendimiento para servicios y materiales. Las especificaciones de diseño pueden
prepararse para el trabajo de diseño interno para controlar la calidad del trabajo
realizado, o la especificación puede emitirse para regular los productos y servicios
contratados.
Para los sistemas y componentes de plantas de energía necesarios para cumplir con
los requisitos del código ASME BPVC Section I, la especificación del diseño adquiere
una importancia adicional. La especificación de diseño de ASME BPVC debe definir los
límites, los requisitos de diseño, las condiciones ambientales, la clasificación del código
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
de ASME, los requisitos de material, los requisitos operativos, la edición efectiva, las
adiciones y los casos de código utilizados para la construcción.
Las especificaciones de diseño pueden sostenerse por sí mismas, o pueden consistir
en una especificación de portada que incorpore, por referencia, todos los documentos
de diseño necesarios para realizar el trabajo.
5.2
Especificaciones de adquisiciones
La especificación de adquisición para la fabricación de tuberías debe definir el alcance
del trabajo, los códigos y estándares aplicables, las condiciones ambientales, los
requisitos de material, los requisitos de fabricación y examinación, los requisitos de
prueba y los requisitos de documentación. La especificación debe hacer referencia a los
documentos de diseño aplicables (por ejemplo, dibujos isométricos de tuberías) que
rigen el trabajo. Estos documentos deben ponerse a disposición del proveedor.
5.3
Especificaciones de construcción
La especificación para la construcción de tuberías debe especificar los códigos y
estándares aplicables que rigen el trabajo. La especificación también debe delinear los
requisitos de fabricación, calidad, examinación, prueba y documentación impuestos más
allá de los requeridos por el código. Además, todos los documentos de diseño y
fabricación deben incorporarse en la especificación de montaje.
5.4
Planos de diseño
La práctica general entre las organizaciones de ingeniería es preparar dibujos de
tuberías ortográficas. Con el desarrollo del software tridimensional de diseño asistido
por computadora (3D CAD, Figura 5.2), el diseñador puede verificar la interferencia y
generar diferentes vistas. Una vez que se completan los dibujos ortográficos, se pueden
emitir para la fabricación y construcción de tuberías. Sin embargo, para sistemas de
tuberías complejos, es una práctica común desarrollar dibujos isométricos de tubería
separados para cada tramo de tubería. Para el análisis, la fabricación y la instalación de
la tensión de la tubería, los dibujos isométricos de las tuberías son más fáciles de usar
que los dibujos ortográficos porque toda la información del dibujo isométrico pertenece
a las tuberías de interés: el dibujo no está lleno de información extraña. Además, el
dibujo isométrico se visualiza más fácilmente. La figura 5.1 representa un dibujo
isométrico típico.
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
Figura 5.1 – Plano isométrico típico
Ya sea que el alcance del proyecto dicte que los spools de tubería se fabriquen en el
taller o en campo, los dibujos isométricos son indispensables para transmitir los
requisitos de fabricación de tuberías.
Figura 5.2 – Representación 3D típica
5.5
Análisis de tensiones
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
El análisis de estrés de tuberías es un término aplicado a los cálculos que abordan la
carga estática y dinámica resultante de los efectos de la gravedad, los cambios de
temperatura, las presiones internas y externas, los cambios en el caudal de fluido, la
actividad sísmica, el fuego y otras condiciones ambientales. Los códigos y estándares
establecen el alcance mínimo del análisis de estrés. Algunos códigos prescriben
combinaciones de carga con límites de tensión que no deben excederse.
5.6
Planos de spools de tuberías
El dibujo del spool de la tubería (también conocido como hoja de spool) es el dibujo
detallado del taller desarrollado por el fabricante de la tubería a partir de la tubería
isométrica, o la tubería ortográfica, para cada sección prefabricada de tubería. En
general, una hoja de spool cubre solo un spool, ya sea que el spool consista en un solo
accesorio o en muchos elementos de tubería (limitado en tamaño solo por las
capacidades de envío o manipulación). La hoja de la bobina debe especificar todas las
dimensiones, materiales, procedimientos de fabricación, requisitos de examen y prueba,
y los requisitos de sellado del código, según corresponda. La hoja del spool también se
puede utilizar para documentar el desempeño de las operaciones requeridas. La figura
B1.4 es una ilustración de una hoja de spool típica.
Figura 5.3 – Hoja de spool típico
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
Es habitual que la organización de ingeniería revise las hojas de spool para asegurarse
de que el fabricante interprete correctamente el código, la especificación y los
documentos de diseño.
5.7
Planos de equipos
El proveedor de equipos generalmente presenta planos de equipos certificados al
ingeniero. Estos planos pueden estar sujetos a la aprobación del ingeniero para
garantizar que se cumplan los requisitos de especificación. Además, los planos se
utilizan para finalizar el diseño de la instalación; es decir, las características físicas y
operativas del equipo adquirido real se incorporan al diseño.
Figura 5.4 – Plano de equipo típico
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
El documento del proveedor debe, como mínimo, contener la siguiente información:
1. Dimensiones del esquema de componentes
2. Ubicación y tamaño de las conexiones de servicio.
3. Lista de materiales
4. Requisitos de servicio
5. Procedimientos de mantenimiento.
6. Manual de instrucciones y lista de repuestos recomendados.
7. Diagramas para tuberías, lógica, cableado eléctrico e instrumentación.
5.8
Planos de soporte de tuberías
El diseño y la adquisición de soportes de tubería generalmente se realizan de una de
las siguientes maneras. El ingeniero puede diseñar previamente los soportes, o el
diseño se puede contratar a un fabricante de soportes de tuberías. En el primer caso, el
ingeniero prepara un plano detallado de soporte de tubería que contiene los detalles de
fabricación necesarios y la lista de materiales. El fabricante del soporte de tubería solo
necesita fabricar el soporte de acuerdo con el plano según la figura 5.5. En el segundo
caso, el ingeniero especifica la dirección de restricción, el tipo de soporte (por ejemplo,
variable, constante, rígido) y la carga de soporte. El fabricante de soporte prepara planos
detallados de fabricación en taller para su uso. Los planos de soporte deben contener
el mismo nivel de detalle que el descrito para las hojas de spool. Al igual que con las
hojas de spool, el ingeniero revisa los planos de soporte de la tubería para verificar el
cumplimiento de la especificación de compra.
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
Figura 5.5 – Plano de soporte de tuberías típico
6
Tercera etapa
A medida que el diseño del sistema de tuberías llega a su fin y los materiales comienzan
a llegar al sitio de trabajo, el proyecto entra en la tercera etapa. Comienza con la
instalación del sistema de tuberías.
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
Durante la instalación del sistema de tuberías, es imperativo que las desviaciones del
diseño precipitadas por variaciones en las condiciones de campo sean controladas y
reconciliadas por ingeniería. Para este propósito, los ingenieros y constructores han
desarrollado varios vehículos mediante los cuales se identifican y resuelven las
desviaciones. Las siguientes secciones describen algunos de estos vehículos. Los
títulos de estos documentos pueden variar de una organización a otra; Sin embargo, su
propósito sigue siendo el mismo.
6.1
Solicitud de disposición de desviacion del proveedor
Si un proveedor no puede proporcionar material conforme a las especificaciones de
compra, el proveedor puede solicitar un cambio de diseño completando un formulario
de Solicitud de disposición de desviación del proveedor (SDDR). La solicitud debe
identificar la condición existente, la razón del cambio, la justificación técnica y la
alternativa propuesta. La ingeniería puede evaluar rápidamente la condición y preparar
una respuesta en el mismo formulario si no se requiere una revisión de los cálculos del
análisis de estrés del proveedor, los resultados de las nuevas pruebas de laboratorio o
cualquier otro procedimiento significativo. En algunos casos, el SDDR se resolvería
después de una reiteración de diseños y pruebas de presentación, y aprobaciones, en
cuanto a un diseño original.
6.2
Solicitud de cambio de campo
Si un contratista no puede instalar un artículo como se muestra en los documentos de
diseño (o si el contratista identifica una alternativa ventajosa al diseño), el contratista
puede solicitar un cambio de diseño completando un formulario de Solicitud de cambio
de campo (FCR). La solicitud debe identificar la condición existente, la razón del cambio
y la alternativa propuesta. La ingeniería puede evaluar rápidamente la condición y
preparar una respuesta, a menudo en el mismo formulario. Para una FCR que involucra
problemas técnicos significativos, el cierre puede estar condicionado a los resultados de
la prueba, etc., como se describe para el SDDR.
6.3
Informe de no conformidad
Cuando una instalación no se ajusta al documento de diseño, se debe generar un
informe de no conformidad para documentar la discrepancia. El informe se presenta al
ingeniero para su evaluación y disposición. El ingeniero determina si la condición aún
satisface los requisitos funcionales del diseño original y si aprueba el FCR o inicia una
acción adicional. Si no se puede aceptar la desviación, el ingeniero requerirá que el
Xamir Suarez
2019
Jerarquía de los documentos en el diseño de sistemas de tuberias
artículo no conforme sea reparado o reemplazado para cumplir con el requisito de
diseño original.
6.4
Informe de campo de arranque
A medida que se completa la instalación de cada sistema, el contratista entrega el
sistema al grupo de inicio para la verificación del sistema y las pruebas de rendimiento.
Cualquier deficiencia encontrada por el arranque se documenta en los Informes de
campo de arranque que se envían al ingeniero para su resolución. El informe debe
describir la deficiencia y, si es posible, ofrecer una recomendación para la acción
correctiva.
6.5
Conclusión
La preparación cuidadosa y oportuna de los documentos de diseño es crucial para la
instalación económica y exitosa de un sistema de tuberías. Cuando se preparan en la
secuencia adecuada, los documentos de ingeniería se basan en la información
desarrollada en los documentos anteriores, lo que permite un desarrollo organizado y
metódico del proyecto. Por lo tanto, se minimiza el número de iteraciones en el proceso
de diseño, y se controlan el cronograma y los costos.
Xamir Suarez
2019