MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN Prof. Juan Carlos González Mazzocchin Prof. Karen Oliver Piay 1 MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN OBJETIVO DEL CAPÍTULO El objetivo del presente capítulo es mostrar las actividades y relaciones con el resto de disciplinas, del análisis de flexibilidad dentro de un proyecto de ingeniería. Durante la presentación se hará referencia a la documentación requerida y generada por el analista de flexibilidad durante el desarrollo de un proyecto. Finalmente se indicará el objetivo general del curso de flexibilidad básico de tuberías, indicando el alcance del curso, los métodos de cálculo a emplear y las expectativas del curso. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin Prof. Karen Oliver Piay 2 MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN ÍNDICE 1.1 EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD DENTRO DE UN PROYECTO DE INGENIERÍA 1.2 CONTENIDO MÍNIMO DE LA DOCUMENTACIÓN A UTILIZAR POR EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD 1.3 OBJETIVOS DEL CURSO 1.4 BIBLIOGRAFÍA BÁSICA PARA EL CURSO Prof. Juan Carlos González Mazzocchin Prof. Karen Oliver Piay 3 MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.1 EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD DENTRO DE UN PROYECTO DE INGENIERÍA Un sistema de tuberías es el medio de transporte de fluidos más efectivo y comúnmente utilizado en complejos industriales a nivel mundial y representa el principal sistema dentro de un complejo, debido a su impacto económico, horas de ingeniería y de ser el medio integrador entre los otros elementos de la industria. Por ejemplo, en un complejo petroquímico el sistema de tuberías representa entre un 25% y 35% de todo el material del complejo, requiere entre el 30% y el 40% de las horas de construcción y montaje y puede llegar a emplear hasta el 50% de las horas de ingeniería de un proyecto. Sin embargo, a pesar de la importancia económica y de horas hombre, que pueda llegar a tener un sistema de tuberías dentro de un complejo, su importancia no recae en éstos porcentajes. Los sistemas de tuberías son los principales responsables del correcto funcionamiento de un complejo industrial, ya que cualquier fallo en uno de sus componentes puede generar la parada completa del complejo, daños en el propio sistema de tuberías, en los equipos de conexión o peor aún, fallos que impliquen pérdidas humanas. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin Prof. Karen Oliver Piay 4 MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.1 EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD DENTRO DE UN PROYECTO DE INGENIERÍA En el diseño de un sistema de tuberías intervienen diferentes disciplinas y un gran número de ingenieros, involucrando prácticamente a todos los departamentos que conforman el equipo de trabajo de un proyecto de ingeniería. Para poder enmarcar las funciones de un analista de flexibilidad dentro de un proyecto de ingeniería, es necesario conocer primero los departamentos involucrados y sus funciones. El buen practicante, debe conocer los pasos que realizan los diferentes departamentos del proyecto y cual es su cuota de participación como colaborador y cliente del trabajo de los demás. El diseño y análisis de flexibilidad de un sistema de tuberías, no es una labor individual o exclusiva del departamento de tuberías, es una labor interdisciplinaria que requiere de una gran cantidad de información y coordinación para que el producto final, sea un diseño viable, fiable, óptimo y seguro. A continuación se muestra un esquema con los diferentes departamentos y las actividades principales que desarrollan dentro de un proyecto. Hay que tener en cuenta que la definición y asignación de actividades, puede variar ligeramente en los organigramas de diferentes ingenierías. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin Prof. Karen Oliver Piay 5 MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.1 ESTRUCTURA TÉCNICA DE UNA INGENIERIA DE PROYECTO DIRECCIÓN DE PROYECTOS INGENIERIA CONSTRUCCIÓN COMPRAS Y APROVISIONAMIENTO HSE CALIDAD ESTIMACIONES Prof. Juan Carlos González Mazzocchin Prof. Karen Oliver Piay 6 MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.1 ESTRUCTURA TÉCNICA DE UNA INGENIERIA DE PROYECTO INGENIERIA PROCESOS TUBERÍAS INSTRUMENTACIÓN CIVIL ELECTRICIDAD MECÁNICA TORRES Y TANQUES TRANSFERENCIA DE CALOR Prof. Juan Carlos González Mazzocchin Prof. Karen Oliver Piay 7 MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.1 ESTRUCTURA TÉCNICA DE UNA INGENIERIA DE PROYECTO A continuación se da una breve descripción de las actividades de cada uno de los departamentos dentro de proyecto de ingeniería. • DIRECCIÓN DE PROYECTOS: el director de proyecto junto con los ingenieros de proyecto, son los encargados de velar por el correcto desenvolvimiento del proyecto, la interrelación entre sí de las actividades interdisciplinarias, ser el medio de enlace entre el cliente y las disciplinas técnicas y velar por el costo y la planificación del proyecto. • CONSTRUCCIÓN: son los encargados de coordinar y supervisar la construcción de todo el proyecto. • COMPRAS Y APROVISIONAMIENTO: son los encargados de las comunicaciones y negociaciones con los vendedores y de realizar la compra de los materiales y equipos requeridos para el proyecto y que han sido especificados por los departamentos técnicos. • CALIDAD: son los encargados de velar por el cumplimiento de los procedimientos y normativas aplicables al proyecto. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin Prof. Karen Oliver Piay 8 MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.1 ESTRUCTURA TÉCNICA DE UNA INGENIERIA DE PROYECTO • HSE: El departamento de HSE (Health, Safety and Enviroment) es el encargado de velar por que el desarrollo del proyecto y que el producto final cumplan con los requerimientos de seguridad industrial y medioambiental requeridos por la normativa aplicable. Una de sus principales funciones es el de coordinar y llevar a cabo el HAZOP (Hazard and Operability Study) que es una técnica de identificación de riesgos inductiva basada en la premisa de que los riesgos, los accidentes o los problemas de operatividad, se producen como consecuencia de una desviación de las variables de proceso con respecto a los parámetros normales de operación en un sistema dado y en una etapa determinada. Consiste en evaluar, en todas las líneas y en todos los sistemas las consecuencias de posibles desviaciones en todas las unidades de proceso, tanto si es continuo como discontinuo. • ESTIMACIONES: son los encargados de llevar el control del presupuesto y control de costos del proyecto. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin Prof. Karen Oliver Piay 9 MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.1 ESTRUCTURA TÉCNICA DE UNA INGENIERIA DE PROYECTO INGENIERIA, es la sección que comprende todos los departamentos técnicos dentro de un proyecto y está formado por los siguientes departamentos: • DPTO. PROCESOS: Es el responsable de definir el proceso químico y termodinámico para conseguir los productos solicitados por el cliente, en calidades y cantidades establecidas en el contrato. Son los encargados realizar los cálculos hidráulicos, determinar las capacidades de los equipos, dimensionamiento y selección de los materiales para los sistemas de tuberías, identificación de las condiciones de operación y diseño, selección junto con instrumentación de los tipos y tamaños de válvulas e instrumentos y de la creación de los manuales de operación de la planta, los diagramas de flujo y de tuberías. • DPTO. INSTRUMENTACIÓN: son los encargados junto con procesos de determinar los tipos y ubicación de los diferentes instrumentos de control del sistema. También, se encargan del diseño y desarrollo del trazo del cableado de instrumentación requerido. • DPTO. ELECTRICIDAD: Son responsables del calculo de la potencia eléctrica requerida por todos los elementos consumidores del sistema. Son los encargados del diseño de las subestaciones, del trazado eléctrico requerido para proveer electricidad a los equipos, instrumentos y luminarias del proyecto. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 10 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.1 ESTRUCTURA TÉCNICA DE UNA INGENIERIA DE PROYECTO • DPTO. MECÁNICA: son los encargados de la selección de los equipos rotativos (bombas, compresores), eyectores y silenciadores, del proyecto. Son responsables de la evaluación técnica de las ofertas de los vendedores de equipos. • DPTO. TORRES Y TANQUES: son los encargados de la selección y cálculo de recipientes a presión, como por ejemplo depósitos, columnas, tanques, reactores y cámaras de coker . • DPTO. TRANSFERENCIA DE CALOR: Son los encargados de la selección, cálculo y diseño de los intercambiadores de calor, hornos y de los aero-refrigeradores requeridos por el proyecto. • DPTO. CIVIL: Son los encargados de calculas y diseñar, los racks, estructuras, plataformas, edificios y soportes estructurales del proyecto y todas y cada una de las fundaciones de los equipos y edificios del complejo. En algunas compañías se hacen responsables de los sistemas de distribución de aguas de tormenta, canalizaciones de fluidos por canaletas abiertas y tuberías no presurizadas. Generan gran cantidad de los datos requeridos por la disciplina de flexibilidad, como por ejemplo, valores de asentamientos diferenciales, desplazamientos sísmicos en estructuras. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 11 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.1 ESTRUCTURA TÉCNICA DE UNA INGENIERIA DE PROYECTO • DPTO. TUBERÍAS: el departamento de tuberías se encuentra dividido a su vez en tres disciplinas: •Materiales: se encargan de la creación de las especificaciones de materiales, cálculos de espesores y recuentos de materiales. Controlan y supervisan los recuentos de materiales de tuberías. Preparan las requisiciones para pedir ofertas y realizan las evaluaciones técnicas de los ofertantes de material de tuberías. •Diseño: se encargan de la generación del plano de implantación de equipos (plot plan), definición y localización de racks, estructuras y plataformas, realizar el diseño de tuberías (routing) de acuerdo a las especificaciones del proyectos y garantizar la accesibilidad a equipos e instrumentos. • Stress y soportes: se encargan de realizar el análisis de flexibilidad basado en el trazado de tuberías realizado por el grupo de diseño y en la información facilitada por el resto de disciplinas. Los ingenieros de soporte se encargan de materializar físicamente en soportes reales, las restricciones seleccionadas por el analista de flexibilidad durante el análisis del sistema. En algunos casos el analista de flexibilidad y el ingeniero de soportes, son la misma persona, por lo que realiza ambas actividades. Es precisamente en ésta actividad, en la que se centrará todo el desarrollo del curso. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 12 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.1 EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD DENTRO DE UN PROYECTO DE INGENIERÍA Todos los departamentos mencionados anteriormente trabajan en conjunto para poder diseñar y llevar a cabo la construcción de la planta. El aporte de cada uno de éstos departamentos, dentro del desarrollo del diseño de un sistema de tuberías, se materializa en ciertos documentos, a continuación se mencionan los más importantes: 1. Diagramas de Flujo “PFD” (Process Flow Diagram). Los ingenieros de proceso, basados en los requerimientos del proceso y de la capacidad de la planta, determinan entre otras cosas el patrón de flujo, circuitos, la cantidad y velocidad del fluido, así como, las condiciones de operación de la planta. Toda esta información es recogida en un único documento denominado diagrama de flujo, conocido como PFD, por sus siglas en ingles. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 13 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.1 EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD DENTRO DE UN PROYECTO DE INGENIERÍA 2. Especificación de Materiales Los ingenieros de materiales del grupo de tuberías, son los encargados de crear el conjunto de especificaciones de materiales de tuberías basados en el fluido, la reactividad de dicho fluido con los componentes del sistema y de las condiciones de operación y diseño del sistema. Cada especificación es aplicable a una cierta combinación de tipos de fluidos, rangos de temperatura y presión. A partir de la especificación de materiales, los ingenieros de procesos pueden asignar la especificación correcta a cada tubería del proyecto y proceder a la generación de la lista de líneas y diagramas de tuberías e instrumentos (P&ID´s). Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 14 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.1 EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD DENTRO DE UN PROYECTO DE INGENIERÍA 3. Lista de líneas y diagramas de tuberías e instrumentos (P&ID) Los ingenieros de procesos mediante el uso de los PFD, la especificación de materiales y las hojas de datos de los equipos, generan unos diagramas de tuberías e instrumentación operacionales, llamados P&ID por sus siglas en inglés (Piping and Instrument Diagrams). El P&ID es el documento de base para el diseño del complejo y es el punto de partida de prácticamente todas las disciplinas, ya que en ellos se muestra el sistema de tuberías indicando el origen y destino del mismo, tamaños de tuberías, la especificación de materiales adecuada para cada línea, requerimiento de elevación mínima de equipos, la ubicación y tipo de instrumento de medición y/o control requerido y un apartado de notas en el que se indican características especiales que se deben de tener en cuenta a la hora de diseño o análisis, por ejemplo, líneas que no puedan tener puntos de posible estancamiento en el recorrido (bolsas hidráulicas), requerimientos de sistemas auto drenantes, requerimientos especiales de ubicación de instrumentos, etc. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 15 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.1 EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD DENTRO DE UN PROYECTO DE INGENIERÍA 3. Lista de líneas y diagramas de tuberías e instrumentos (P&ID) Junto con los P&IDs se genera la lista de líneas del proyecto, donde se incluye la información de la línea y las condiciones de operación y diseño de temperatura y presión, así como, la indicación de condiciones especiales de funcionamiento, como por ejemplo, condición de limpieza con vapor, condiciones de vacío, etc. Éstos dos documentos son el punto de partida para el diseño y análisis de un sistema de tuberías. En la siguiente página se muestra un ejemplo de un P&ID. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 16 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.1 EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD DENTRO DE UN PROYECTO DE INGENIERÍA 3. Lista de líneas y diagramas de tuberías e instrumentos (P&ID) Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 17 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.1 EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD DENTRO DE UN PROYECTO DE INGENIERÍA 4. Plano de implantación (Plot Plan). El grupo de diseño del departamento de tuberías en coordinación con otras disciplinas, se encarga de concebir el plano de implantación de equipos (Plot Plan) del proyecto. En aquellos proyectos de grandes dimensiones, se suelen generar plot plan de cada unidad y un plot plan general del proyecto, para poder identificar con claridad los equipos, racks y estructuras. El diseño del plot plan se realiza mediante las dimensiones de los principales equipos, los PFD y las especificaciones del proyecto en cuanto requerimientos de acceso, mantenimiento, distancias de seguridad entre equipos y necesidades de soportación de las principales líneas, por ejemplo la definición de los racks. En la siguiente página se muestra un ejemplo de un plano de implantación de una refinería. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 18 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.1 EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD DENTRO DE UN PROYECTO DE INGENIERÍA 4. Plano de implantación (Plot Plan). Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 19 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.1 EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD DENTRO DE UN PROYECTO DE INGENIERÍA 5. Trazados de tuberías (Isométricas). Una vez concebido el plot plan y junto con los P&ID, lista de líneas y planos de equipos, los diseñadores de tuberías realizan el trazado de tuberías de cada sistema y generan las isométricas del sistema. Debido a la cantidad de información que contiene un trazado de tuberías, cada línea se representa en una o varias hojas llamadas isométricas, las cuales son enviadas a los ingenieros de stress y soportes, para el cálculo de flexibilidad y diseño de soportes. Por lo tanto, la isométrica es el punto de partida para el cálculo de flexibilidad y la ubicación de los soportes. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 20 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.1 EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD DENTRO DE UN PROYECTO DE INGENIERÍA 6. Análisis de Flexibilidad y Diseño de Soportes Los ingenieros del grupos de flexibilidad y soportes, son los encargados de realizar el análisis de flexibilidad del sistema de tuberías y validar las cargas en los equipos de conexión, Así como determinar los puntos de soportado necesarios. El trazado de tuberías inicial dado por el grupo de diseño a través de las isométricas, siempre deberá de ser validado por el analista de flexibilidad. Una vez realizado el análisis de flexibilidad, los diseñadores de soporte son los encargados de materializar físicamente los puntos de soportado. La ubicación y tipos de soportes se incluyen en la isométrica final de construcción. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 21 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.2 CONTENIDO MÍNIMO DE LA DOCUMENTACIÓN A UTILIZAR POR EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD En el punto anterior, se identificaron las disciplinas involucradas en el diseño de un complejo industrial, las actividades básicas que desarrollan y los pasos a seguir para el diseño y análisis de un sistema de tuberías, así como, la información utilizada y generada. A continuación, se describe de una manera más detallada el contenido mínimo que debe de tener cada uno de éstos documentos. 1. Especificación de Materiales: Las especificación de materiales para un sistema de tuberías en un proyecto son clasificadas en grupos, los cuales cubren una porción similar de sistemas y se les asigna un nombre o número que permita su identificación. El nombre que se le asigna a cada especificación de materiales, depende de cada compañía y/o de los requerimientos propios del proyecto. Toda especificación de materiales, debe de tener como mínimo el siguiente contenido: § Nombre: será la manera de identificar la especificación de materiales en documentos tales como, P&ID, lista de líneas e isométricas. § Servicio: tipo o tipos de fluidos que pueden ser utilizados en una especificación en particular. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 22 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.2 CONTENIDO MÍNIMO DE LA DOCUMENTACIÓN A UTILIZAR POR EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD 1. Especificación de Materiales: § Características de las Tuberías: deberá de indicar el rango de tuberías aplicables a dicha especificación, los espesores para cada diámetro y el tipo de material de acuerdo a las especificaciones ASTM o ASME. § Factor de Corrosión Aceptable: es el espesor de tuberías adicional que se requiere al considerar el efecto por corrosión y erosión. Es un dato requerido para el cálculo de flexibilidad. § Límites de Servicio: indica los límites de presión y temperatura para los cuales es valida cada especificación. § Válvulas: cada especificación de materiales debe de indicar el tipo de válvula, la clase (rating), el material y la construcción. Generalmente se incluyen las características para las válvulas de compuerta, globo y de anti - retorno (check), para cada diámetro. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 23 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.2 CONTENIDO MÍNIMO DE LA DOCUMENTACIÓN A UTILIZAR POR EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD 1. Especificación de Materiales: § Bridas: se debe de identificar el tipo, clase y material de la brida para cada diámetro § Pernos: se deben de indicar las características utilizadas de acuerdo a las especificaciones ASTM o ASME. § Tipo de conexiones entre tuberías: se deben de indicar en función de los diámetros de las conexiones entre tuberías, el tipo de conexión que cumpla con los requerimientos de presión, temperatura y tipo de fluido. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 24 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.2 CONTENIDO MÍNIMO DE LA DOCUMENTACIÓN A UTILIZAR POR EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD 2. Lista de Líneas: La lista de línea contiene el tipo de material (mediante la asignación de la especificación d materiales) y las condiciones de operación de cada tramo de tuberías que será instalado en un complejo industrial. La lista de línea no proporciona la información básica para el diseño y análisis de un sistema de tuberías, sino que también proporciona el medio mediante el cual se chequeará el avance y culminación del proyecto. Toda lista de líneas deberá de tener como mínimo la siguiente información: § Número de Línea: es un número único y correlativo que se le asigna a cada tramo de línea. § Fluido: debe de indicar el tipo de fluido que conducirá la tubería. § Punto de inicio y fin: cada tramo de tubería deberá de indicar el punto de partida de la línea, por ejemplo, desde un equipo u otro número línea e indicar de igual manera hasta donde llega dicho tramo. § Temperatura y Presión de Operación: es la presión y temperatura normal de operación. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 25 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.2 CONTENIDO MÍNIMO DE LA DOCUMENTACIÓN A UTILIZAR POR EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD 2. Lista de Líneas: § Temperatura y Presión de Diseño: es la máxima presión y temperatura que pueda llegar a tener el sistema. § Especificación de Materiales: cada tramo de tuberías deberá de indicar la especificación de materiales a utilizar. § Aislamiento: cada tramo de tuberías deberá de indicar el tipo y espesor de aislamiento § Densidad del Fluido: cada tramo de tuberías deberá de indicar la densidad o gravedad específica del fluido bajo condiciones normales de operación. § Tipo de Prueba: cada tramo de tuberías deberá indicar el tipo de prueba que se le va ha realizar, por ejemplo, hidrostática, neumática, etc. § Número de P&ID: cada tramo de tuberías deberá de indicar el número de P&ID en el que esta incluida § Notas Especiales: se deberán de indicar en este campo cualquier requerimiento o posible condición de operación que amerite una atención especial, por ejemplo, limpieza con vapor, posible existencia de vibraciones o flujo tapón, etc. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 26 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.2 CONTENIDO MÍNIMO DE LA DOCUMENTACIÓN A UTILIZAR POR EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD 3. Isométricas Las isométricas, contienen toda la información requerida para la construcción de un sistema de tuberías y como mínimo deben de contener la siguiente información: § Trazado (1): el trazado debe de contener todas las dimensiones, elevaciones y cotas necesarias para la construcción del sistema. § Componentes (2): en el trazado de tuberías se deben de incluir los diferentes componentes de un sistema de tuberías, tales como, bridas, conexiones entre diferentes tramos, válvulas, juntas de expansión, instrumentos (por ejemplo medidores de temperatura, nivel, presión, etc). Se deberá de indicar el tipo y su ubicación especifica dentro del trazado. § Norte de la Planta (3): se deberá de indicar en la parte superior izquierda o derecha del documento la dirección y sentido del Norte de Planta § Datos de la línea (4): se deberán de indicar como mínimo los siguientes datos de la línea: número de la línea, fluido, especificación de materiales, tipo y espesor de aislamiento, temperatura y presión de operación, temperatura y presión de diseño, medio de prueba, presión de prueba, diámetro (de existir más de un diámetro en el trazado se suele indicar el mayor) y P&ID en el que se encuentra la línea. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 27 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.2 CONTENIDO MÍNIMO DE LA DOCUMENTACIÓN A UTILIZAR POR EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD 3. Isométricas § Lista de Materiales (5): se debe de incluir por cada isométrica un listado completo del material de tuberías y componentes utilizados, que permitan hacer el acopio de todo el material requerido para la fabricación del trazado. Los instrumentos no se suelen incluir ya que son comprados y administrados por el departamento de instrumentación. § Identificación de los soportes (6): toda isométrica deberá de indicar la posición e identificación de cada marca de soportes que haya en el trazado. La identificación del punto de soporte o marca, es un número único y su configuración depende de la especificación de soportes creada para el proyecto. Si el trazado de tuberías contenido dentro de la isométrica no requiere soportes, se deberá colocar una nota que indique “Soportes No Requeridos”. En algunas compañías en adición a la identificación del soporte, en la lista de materiales suelen incluir el tipo y características del soporte empleado, de manera que la isométrica por si sola contiene toda la información necesaria para su fabricación e instalación. § Identificación del número de isométrica (7): es una práctica común que una línea sea dividida en varias partes, denominadas hojas o trenes, por lo cual es indispensable que se indique el número de hoja o tren en la isométrica, de lo contrario no podrán identificarse entre sí. § Control de ediciones (8): se deberá de indicar la fecha y el objeto de la emisión, así como, las iniciales del diseñador, chequeador y analista de flexibilidad. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 28 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.2 CONTENIDO MÍNIMO DE LA DOCUMENTACIÓN A UTILIZAR POR EL ANALISTA DE FLEXIBILIDAD 3. Isométricas A continuación se muestra un ejemplo de una isométrica, en la cual se identifican los diferentes contenidos presentados anteriormente. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 29 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.3 OBJETIVOS DEL CURSO El aprendizaje del oficio de analista de flexibilidad de sistemas de tuberías hasta ahora ha sido exclusivo de personas ya establecidas dentro de compañías de ingeniería y siempre obtenido mediante la experiencia compartida con la figura de uno o varios tutores. Éste curso plantea como objetivo general, la formación de personal altamente capacitado dentro de la disciplina de flexibilidad, capaz de afrontar problemas de carácter complejo dentro del desarrollo de ingeniería de plantas industriales, generación y procesos, siempre enmarcados dentro de la normativa vigente vinculada a los códigos ASME B31.3 y B31.1. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 30 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.3 OBJETIVOS DEL CURSO Los objetivos específicos de éste curso son: • Introducir al alumno al concepto de flexibilidad en sistemas de tuberías, a los códigos y normativa vigentes. • Estudiar los fundamentos teóricos del cálculo de flexibilidad • Diseño y definición de soportes en sistemas de tuberías • Cálculo de sistemas de tuberías a peso propio y calientes • Introducción al análisis dinámico de sistemas de tuberías • Ejemplo prácticos reales de sistemas de tuberías, cálculos de flexibilidad y diseño de soportes. • Consolidación de conocimientos mediante la elaboración de un proyecto final. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 31 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.4 BIBLIOGRAFÍA BÁSICA PARA EL CURSO La bibliografía de referencia que se va a utilizar de manera general durante todo el curso y que es conveniente que el alumno se vaya familiarizando con ella, es la siguiente: • ASME B31.1 Power Piping • ASME B31.3 Process Piping • NEMA SM 23: Steam turbines for mechanical drive service. • API 560 Fired Haters for General Refinery System • API 610 Centrifugal Pumps for Petroleum, Heavy Duty Chemicals and Gas Industry Services. • API 617 Centrifugal Compressors for Petroleum, Chemicals and Gas Service Industries • API 618 Reciprocating Compressors. • API 650 Welded Steel Tank for Oil Storage • API 661 Air-Cooled Heat Exchangers for General Refinery Service. • API 676 Positive Displacement Pumps-Rotary. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 32 Prof. Karen Oliver Piay MASTER EN INGENIERÍA DE TUBERÍAS 7.01.- INTRODUCCIÓN 1.4 BIBLIOGRAFÍA BÁSICA PARA EL CURSO • Expansion Joints Manufacture Association. EJMA • ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII Division 1 y 2 • M.W. Kellog Company, 1956. Design of Piping Systems. John Wiley & Sons. • Peng, L.C and Peng Alvin, 2009. Pipe Stress Engineering. ASME Press • Berrocal Ortiz, Luis. Resistencia de Materiales. Mc Graw-Hill. Madrid, 1990. • Timoshenko, Stephen and Gere, James. Mechanics of Materials. Cengage Learning. Fourth Edition. • Helguero, V. 1985. Piping Stress Hanbook. Second Edition. Hulf Publishing Company. • Nayyar, Mohinder. 2000. Piping Handbook. Seventh Edition. Mc Graw – Hill. Prof. Juan Carlos González Mazzocchin 33 Prof. Karen Oliver Piay