NIR 001 Especificacion Planta de Emulsiones

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Especificaciones preeliminares de una planta de emulsiones asfálticas

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NIR

TABLA DE CONTENIDO1 Descripcin general22 Normas, cdigos, estndares y documentos de referencia23 Definiciones34 Smbolos y abreviaturas35 Desarrollo35.1 Condiciones de operacin55.1.1 Capacidad55.1.2 Productos65.1.3 Condiciones atmosfricas y tcnicas115.2 Requerimientos de diseo115.2.1 Equipo115.2.2 Operacin y mantenimiento155.3 Inspeccin , pruebas y Puesta en Marcha166 Alcance del suministro.167 Documentos anexos17

Descripcin general

Este documento tiene por objeto definir los datos bsicos y requerimientos mnimos para suministro, instalacin, fabricacin, pruebas, inspeccin, conexin final, soporte, soldadura y pintura de los elementos que conforma la nueva Planta de emulsiones asflticas en el plantel del Alto de Ochomogo de Recope.Incluye toda la ingeniera necesaria que se requiera, materiales, sistemas, equipos, accesorios y trabajos de integracin con las lineas de proceso o servicios auxiliares que forman parte de la Planta de Emulsiones Asflticas.

Normas, cdigos, estndares y documentos de referenciaLas ltimas ediciones o revisiones de las siguientes normas y cdigos, que sean aplicables, forman parte de este documento:AFBMA Anti-Friction Bearing Manufacturers AssociationAGMA American Gears Manufacturers AssociationANSI American National Standards InstituteAPI American Petroleum InstituteASME American Society of Mechanical EngineersASTM American Society for Testing and MaterialsAWS American Welding SocietyNEC National Electrical CodeIEEE Institute of Electrical and Electronic EngineersISA Standards and Practices for InstrumentationNEMA National Electric Manufacturers AssociationUL Underwriters Laboratories.SSPC Structural Steel Painting CouncilNACE National Association Corrosion EngineerNFPA National Fire Protection AssociationFM Factory MutualCTI Cooling Technology InstituteCSCR Cdigo Ssmico Nacional de Costa RicaCCCR Cdigo Ssmico de Costa Rica (Colegio Federado deIngenieros y Arquitectos de Costa Rica, CFIA)

DefinicionesSe incluyen aqu las definiciones importantes que se utilizarn en este documento y que son particulares de estos sistemas.Smbolos y abreviaturasLos que se utilicen comunmente en este documento y que facilite su entendimiento.Desarrollo

La unidad paquete para produccin de emulsin asfltica debe estar montada en un patn, completamente ensamblada y probada, lista para instalacin y conexin con las tuberas de la planta y el sistema elctrico. Deben estar diseadas para producir emulsin en lotes, en forma continua o semi-continua, su configuracin debe ser estacionaria.La planta de emulsin asfltica consta de varios componentes, diseados para producir la emulsin deseada precisamente de acuerdo con su formulacin. La planta controla correctamente las diversas combinaciones de asfalto, agua y productos qumicos para producir la emulsin especfica necesaria.La solucin emulsificante, los aditivos, los polmeros y los asfaltos se agregan en cantidades medidas en un mltiple especialmente diseado, antes de inyectarlos en el molino coloidal. La planta de emulsin asfltica esta conformada por tres sistemas independientes pero complementarios para la produccin de la emulsin:

a. Sistema de Planta de emulsinEste sistema esta conformado por los siguientes componentes pero no se limita a ellos:1. Molino coloidal.2. Una bomba de asfalto3. Sistema de inyeccin de latex o polmero.4. Bomba de jabn5. Bomba de disolvente.6. Sistemas auxiliares elctricos y de instrumentacin y control.El sistema de planta de emulsin debe estar montado en un patn, completamente ensamblado, probado y listo para su instalacin y conexin con las tuberas de succin y retorno de mezcla asfltica, succin de jabn diluido, succin de polmero o ltex y succin disolvente para un mayor entendimiento ver lamina T1250-319-EA-MB.

b. Sistema de jabn diluidoEste sistema esta conformado por los siguientes componentes pero no se limita a ellos:

1. Dos tanques para jabn diluido.2. Tuberas con sus respectivas conexiones.3. Serpentines de calentamiento4. Instrumentacin requerida para nivel y temperatura.

El sistema de jabon diluido debe estar montado en un patn, completamente ensamblado, probado y listo para su instalacin y conexin con las tuberas de distribucin y retorno de agua caliente, distribucin de agua fra, entrada y salida de jabn diluido y entrada de jabn concentrado

c. Sistema de jabn concentrado.Este sistema esta conformado por los siguientes componentes pero no se limita a ellos:

1. Un tanque de jabn concentrado.2. Una bomba de jabn concentrado.3. Una bomba de emulsificante4. Una bomba de cido clorhdrico5. Sistemas auxiliares elctricos y de instrumentacin

El sistema de jabn concentrado debe estar montado en un patn, completamente ensamblado, probado y listo para su instalacin y conexin con las tuberas de succin de cido clorhdrico, succin de emulsificante y tubera de distribucin de jabn concentrado a tanque de jabn diluido.

Condiciones de operacin

Capacidad

La unidad paquete de planta de emulsin debe tener la capacidad de producir 40 tons/hr de emulsin asfltica de alta calidad. Para poder lograr esta condicin de operacin cada uno de los componentes de cada sistema deben tener como mnimo los siguientes parmetros.Sistema de Planta de EmulsionesMolino ColoidalFlujo 40 Tons/hr

Bomba de asfaltoRango de flujo 200-380 lpm (52-100) gpm

Bomba de Jabn diluidoRango en 200- 600 lpm (52-158 gpm)

Bomba de ltex o polmeroRango en 6 60 lpm (1.7 15 gpm)

Bomba de disolvente Rango en 2.2 20 lpm (0,5 5 gpm)

Sistema de jabn diluidoTanques de Jabn diluido (cantidad 2)9,84 m3 (2600 gal) / tanque (datos mnimos)

Sistema de jabn concentradoTanque de jabn concentrado2,3 m3 (600 gal)

Bomba de emulsificante Rango en 6 60 lpm (1.7 15 gpm)

Bomba de solucin jabonosaRango en 300 380 lpm (80 100 gpm)

Bomba de cidoRango en 6 60 lpm (1.7 15 gpm)

CompresorTanque de 60 gal minimo, 16 cfm

Mezclador1 hp (datos mnimos)

ProductosA continuacin se detallan las propiedades de estos tres productos con base en el MANUAL DE PRODUCTOS 2011 de RECOPE.Bnker C Tabla N1. Propiedades del BnkerAsfalto

Tabla N2. Propiedades del Asfalto

Emulsin Asfltica

Tabla N3. Propiedades de las Emulsiones

Otros productos que conforman la elaboracin de emulsiones se presentan a continuacin.

cido ClorhdricoTabla N4 Propiedades Fsicas y Qumicas del HCL

Apariencia, olor y estado fsicoLquido humeante incoloro o amarillo claro con olor penetrante eirritante

Gravedad Especfica (Agua 1)1.184

Punto de Ebullicin C50 a 760 mmHg

Punto de Fusin-66 C

Densidad relativa del vapor (Aire-1)1.27

Presin de vapor (mm Hg)158 a 20 C

pH0.1 (1 N) : 2.01 (0.01 N)

Solubilidad

Soluble en agua, alcoholes, ter y benceno. Insoluble en hidrocarburos

Fuente: Hoja de datos de seguridad Grupo Transmerquim

Emulsificante (Redicote EM44)

Tabla N5 Propiedades Fsicas y Qumicas Emulsificante

Apariencia, olor y estado fsicoLquido rojo o amarillo

Densidad a 20 C930 kg/m3

Punto de inflamacin> 100 C

Punto de congelacin< 5 C

Viscosidad a 20 C450 cP

Fuente: AkzoNobel Surface Chemistry

Polmero o LatexTabla N6 Propiedades Fsicas y Qumicas Polmero

Apariencia, estado fsicoLquido

Tipo de polmeroPoli 2 metil butadieno

Gravedad Especfica 0.94

Contenido de slidos mnimo53%

Ph a 25 C4- 4.5

Fuente: Hoja de datos de Surfax productos para asfalto.

La composicin de los dos tipos de emulsiones que actualmente produce Recope se presenta en la tabla N7.Tabla N7 Composicin de emulsin en porcentaje peso-pesoComponenteCRS-1 (% p/p)PCSS-1h (% p/p)

Asfalto67.0063.05

Agua32.5034.05

cido0.150.02

Emulsificante0.350.95

Polmero---1.95

CRS-1: EMULSIN CATINICA RPIDA DE BAJA VISCOSIDAD.PCSS-1h: EMULSION CATINICA LENTA CON POLMERO DE BAJA VISCOSIDAD, DURA.

Las propiedades de todos los materiales antes listados sern suministradas a todos los fabricantes y proveedores de los accesorios y equipos que vayan a formar parte del proyecto. Por lo que ante cualquier falla, ya sea durante el periodo de pruebas o de garanta, producto de la no compatibilidad de sus unidades o sus componentes con el producto, el proveedor no podr alegar desconocimientos de las caractersticas del hidrocarburo, al seleccionar las unidades o sus partes.

Condiciones atmosfricas y tcnicas

Para conocer las condiciones del sitio del plantel el Alto donde se realizara el proyecto ir al anexo N17 Condiciones del Sitio donde se podr encontrar informacin sobre la localizacin, niveles con respecto al mar, temperaturas, presin atmosfrica, precipitaciones, humedad relativa, velocidad del viento, entre otros.

Requerimientos de diseoEquipo

5.2.1.1

GeneralidadesSe deben disear, construir y suministrar los equipos que formen parte de la planta de emulsiones asflticas para una vida mnima de 20 aos y 3 aos de operacin ininterrumpida considerando los mantenimientos correspondientes de acuerdo con el manual de mantenimiento del fabricante de cada unidad.

El nivel de ruido mximo de la planta de emulsiones debe ser de 85 dB medidos a 1.5 m de distancia.

Las bombas y equipos que conforman la unidad completa de produccin de emulsiones asflticas debern contar con las presiones adecuadas para su correcto funcionamiento en las diferentes aplicaciones. El contratista deber presentar a Recope la especificacin de cada uno de los equipos que se requieren para elaborar la emulsin para su aprobacin.

La planta de emulsin debe estar completamente instrumentada para obtener mas informacin sobre este apartado ver especificacin NIR- Especificacin de Instrumentacin- 0XX.

La planta de emulsiones debe tener la capacidad de producir una tanda de 75 m3 en 1.5 horas mximo independientemente del tipo de emulsin que se produzca.

Los motores electricos que acompaa a cada bomba de la planta paquete debe cumplir con lo indicado en la especificacion NIR-Bombas- XXX.

Electrico falta

5.2.1.2 Sistema de Planta de Emulsin

El molino coloidal debe estar diseado para producir 40 tons/hr de emulsin asfltica de calidad. El molino debe estar equipado con un rotor de acero inoxidable y un estator que disponga de distanciamiento ajustable. Los sellos del molino debern ser enfriados por un fluido externo diferente a los productos que conforman la planta. Ademas el molino deber contar con una chaqueta la cual sera alimentada con vapor para el calentamiento de la cabeza del molino.

La patn del sistema de Planta de emulsin debe contar con la instalacin de dos molinos colidales cada uno conectado a las tuberas que intervienen en la preparacin de la emulsin asfltica. El operador tendr la posibilidad de definir que molino quiere utilizar segn sea el caso.

La tubera de descarga del molino debe incluir una vlvula de tapn de tres vas que permita recircular al tanque de jabn o enviar la emulsin al tanque de almacenamiento.

Las vlvulas de tres vas deben ser de paso abierto de manera que se puedan operar mientras el material esta fluyendo sin bloquear el flujo. La vlvula debe venir con chaqueta de calentamiento, el proveedor puede proponer otro forro y queda a criterio de Recope aceptar la propuesta o no.

Todos los internos del molino deben ser resistentes a la emulsin asfltica y a todos los componentes que se la conforman principalmente el cido clorhdrico.

La bomba de asfalto debe ser de desplazamiento positivo de engranajes, debe tener una capacidad de manera que cumpla como mnimo con el rango de flujo 200-380 lpm (52-100) gpm. La bomba debe cumplir con API 676 parcialmente y se reserva el derecho de seleccionar los requerimientos que crea conveniente. La bomba contara con variador de velocidad para poder cumplir con las variaciones de flujo segn lo requiera la produccin de emulsin. Para la especificacin de los componentes de la bomba ver documento NIR- Especificacin bombas de engranajes- 0XX.

La bomba de jabn diluido debe ser una bomba centrifuga de acero inoxidable, diseada para demontarse de manera sencilla y accionada por motor elctrico. Debe incluir un sello mecnico enfriado con agua, de alta calidad. La capacidad de esta bomba debe cumplir como mnimo con el rango de 200- 600 lpm (52-158 gpm). El sistema debe controlar las tasas de flujo de elaboracin de mezcla asfltica y ajuste de flujo de jabn con el fin de mantener el porcentaje de mezcla deseado. La bomba contara con variador de velocidad para poder cumplir con los rangos de flujo. Ver documento de NIR- Especificacin de bombas centrifugas -0XX.

La bomba de inyeccin de polmero o ltex debe ser una bomba dosificadora de desplazamiento positivo. La bomba debe ser en acero inoxidable con variador de velocidad. El rango de operacin de la bomba debe ser como mnimo entre 6 60 lpm (1.7 15 gpm). El motor debe ser elctrico y cumplir con la especificacin NIR- Bombas dosificadoras- 0XX.

La bomba de disolvente debe ser una bomba centrifuga accionada con motor elctrico y que opere con variador de velocidad. El rango de operacin debe ser como mnimo Rango en 2.2 20 lpm (0,5 5 gpm). Ver documento de NIR- Especificacin de bombas centrifugas -0XX.

Los accesorios, vlvulas y tuberas del sistema de planta de emulsin por los cuales fluye mezcla asfltica o emulsin asfltica deben cumplir con las especificaciones tcnicas indicadas en la lamina T1250-319-EA-M38 y T1250-319-EA-M39.

Todas las tuberas de este sistema con temperaturas superiores a los 40 C debern estar aisladas con silicato de calcio, los espesores se definirn de acuerdo a lo indicado en la lamina T1250-319-EA-M56.

5.2.1.3 Sistema de Jabn Diluido

Se deben suministrar dos tanques para almacenar jabn diluido para la elaboracin de la emulsin asfltica. Los tanques deben ser de polietileno de enlace cruzado de un volumen de 9,84 m3 (2600 gal) cada uno. Debe venir instalado en un patn con toda la instrumentacin solicitada en la especificacin MIR-XXXXX.

El tanque debe contar con su estructura metlica para soportarlo y una escalera vertical para que el operador puede observar el interior del tanque. Se deber contemplar las pasarelas barandas y dems accesorios que permitan operar sobre los tanques de forma adecuada y segura.

Estos tanques deben contar con conexiones para realizar funciones de llenado, succin, recirculacin independientes para cada uno de los tanques.

Deben instalarse un serpentn de calentamiento en acero inoxidable con vapor o agua caliente o calefaccin elctrica para el calentamiento del jabn diluido. Los tanques debern tener sus indicadores de temperatura, nivel y control del agua o vapor a utilizar para calentamiento. Ver especificacin NIR-xxxx.

Todas las tuberas, accesorios y vlvulas del sistema de jabn concentrado debern ser de CPVC cedula 80.

El sistema debe contar con vlvulas de muestreo en el tanque.

Todas las tuberas de este sistema con temperaturas superiores a los 40 C debern estar aisladas con silicato de calcio, los espesores se definirn de acuerdo a lo indicado en la lamina T1250-319-EA-M56.

5.2.1.4 Sistema de Jabn Concentrado

El tanque de jabn concentrado debe ser en acero inoxidable 316, con una capacidad de 2.3 m3 y debe estar montado sobre celdas de carga con un sistema de control de peso el cual entre con precisin el peso de la tanda de jabn concentrado en kilos y libras por medio de una lectura digital. Ademas el tanque contara con un mezclador de cuchillas elctrico, los elementos internos en contacto con la mezcla de jabn concentrado, de cido clorhdrico y emulsificante debern ser en acero inoxidable.

La bomba de jabn concentrado debe ser centrifuga accionada con motor elctrico con variador de velocidad. El rango de operacin debe ser de 300 380 lpm (80 100 gpm). Los internos de la bomba deben ser de acero inoxidable resistentes a los efectos del jabn concentrado.

El tanque de jabn concentrado contara con un serpentn de calentamiento con vapor o agua caliente o calefaccin elctrica segn sean los requerimientos del contratista para que la planta de emulsiones que proponen funcione correctamente.

El patn de jabn concentrado debe contar con escaleras de acceso para que el operador controle las tandas de jabn y vea el contenido del tanque.

Las bombas de diafragama de cido clorhdrico y emulsificante deben ser de polifluoruro de vinilideno (PVDF) el cual es un fluoroplastico de gran duracin con una excelente resistencia a los qumicos. Estas bombas debern instalarse en el patn de jabn concentrado. El rango de operacin de estas bombas debe ser como mnimo 6 60 lpm (1.7 15 gpm). Estas bombas pueden ser accionadas con motor elctrico o con aire comprimido, en caso que sea la segunda opcion el contratista deber realizar las instalacin de un compresor y consultar a Recope sobre las necesidades de aire en otros equipos del proyecto para que se adquiere un solo compresor para todas las funciones.

Todas las seales de monitoreo y control se deben realizar segn la especificacin NIR- XXXXXX-0XX.

Todos los accesorios, tuberas y vlvulas deben ser de CPVC cedula 80, el sistema debe tener conexin para realizar funciones de recirculacin, succin de bombas, entrada y salida de agua.

El sistema debe contar con vlvulas de muestreo en el tanque.

Todas las tuberas de este sistema con temperaturas superiores a los 40 C debern estar aisladas con silicato de calcio, los espesores se definirn de acuerdo a lo indicado en la lamina T1250-319-EA-M56.

Operacin y mantenimiento

El diseo y fabricacin de los equipos y sus componentes deben ser sencillos, cumplir con los requerimientos tcnicos y las normas de seguridad aplicables en este tipo de instalaciones.

Todas las partes similares deben ser completamente intercambiables y deben ser de una lnea de fabricacin normalmente comercial o de manufactura normal del fabricante del equipo.

El diseo de la planta de emulsiones asflticas y sus componentes deben permitir su fcil operacin y mantenimiento y ser suministrado con todas las herramientas especiales necesarias para ello. Recope se reserva el derecho de solicitar cualquier herramienta que el contratista no suministre y sea necesaria para el mantenimiento e instalacin de los equipos.

El fabricante deber suministrar los planos constructivos de la Planta de Emulsiones asflticas y la distribucin de accesorios para que sean aprobados por RECOPE antes de su fabricacin. Una vez construido todo el sistema deber suministrar 3 juegos de manuales de operacin y mantenimiento.

El contratista deber suministrar los repuestos recomendados para los primeros dos aos de operacin. El fabricante deber someter a aprobacin de RECOPE los repuestos recomendados haciendo una descripcin de los mismos junto con las cantidades y precios unitarios. RECOPE se reserva el derecho de agregar, adquirir total o parcialmente las cantidades recomendadas.

Inspeccin , pruebas y Puesta en MarchaToda la ubicacin e instalacin mecnica, elctricas e instrumentacin de la Planta paquete de Emulsin Asfltica, ser inspeccionada por los representantes de RECOPE en la obra. De tal forma que se asegure el cumplimiento de las normas que aplican al equipo y a la misma instalacin.

Adems se verificar que se cumpla con:

- El retiro de los equipos u obras cercanas (espacio mnimo requerido para mantenimiento).- La soportera requerida, la calidad de la soldadura y la aplicacin de la pintura.- La correcta instalacin de los accesorios elctricos requeridos para que el sistema funcione de forma apropiada (potencia y aterrizaje).

Una vez instalados cada uno de los sistemas especificados, se les realizarn todas las pruebas requeridas para que se verifique extensamente, el cumplimiento de todas las caractersticas solicitadas a estos equipos. Se manipularn las vlvulas, se llenar completamente cada uno de los tanques, se probaran las bombas y se comenzara la produccin de emulsin, entre otras ms que el inspector de campo solicite en obra.

Alcance del suministro.El alcance del suministro de los elementos principales que conforman la Planta paquete de Emulsin Asfltica, incluye pero no se limita a lo siguiente:

Un Sistema de Planta de emulsin conformado por dos molinos coloidales de 40 ton/hr, una bomba de desplazamiento positivo de engranes de asfalto, una vlvula de tapn de tres vas en la salida de asfalto y en la salida de emulsin, una bomba centrifuga de jabn, una bomba centrifuga de disolvente, todas las tuberas, vlvulas y accesorios que se requieren para cumplir con la elaboracin de la emulsin y los planos de diseo. Ademas incluye toda la instrumentacin y control que se solicita en las especificaciones tcnicas.

Un Sistema de Jabn Diluido conformado por dos tanques de polietileno de enlaces cruzados con marcos de soporte de acero estos tanques deben tener acceso a la parte superior de los tanques. Los tanques deben contar con serpentines para el calentamiento del jabn diluido. El sistema debe incluir todas las tuberas, vlvulas y accesorios en CPVC cedula 80 para todas las conexiones que se requieren para la produccin de emulsin.

Un Sistema de Jabn Concentrado conformado por un tanque de acero inoxidable montado en celdas de carga con un sistema de control de carga y mezclado. El sistema contempla tres bombas una centrifuga para jabn concentrado, una de diafragma para el emulsificante y otra de diafragma para el cido clorhdrico. El sistema debe incluir todas las tuberas, vlvulas y accesorios en CPVC cedula 80 para todas las conexiones que se requieren para la produccin de emulsin.

Todas las bombas deben operar con variadores de velocidad para cumplir con los rangos de operacin de cada una de las bombas de la Planta paquete de Emulsiones Asflticas.

La planta paquete de emulsin debe venir ensamblada y conectados los tres sistemas para su correcta operacin el contratista debe suministrar las vlvulas, tuberas y accesorios segn especificacin tcnica y lista de materiales

Documentos anexosHojas de datos de los equipos

Pgina

NIR - - RECOPE de

_________________________________________________________________________________

GERENCIA DE DESARROLLODepartamento de IngenieraNorma de Ingeniera RECOPE

Fecha de aplicacinmes del 20

NIR - - RECOPEVersin

Hoja de