Piping Español

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CURSO de CAERAS INDUSTRIALES (PIPING)

Ing. Fernando Golzman - 2003

CAERAS INDUSTRIALES (PIPING) INDICE DE TEMASTEMA 1 Materiales y accesorios Definiciones Materiales Mtodos De Fabricacin Fundicin Forja Extrusin Laminacin Caos con Costura Caos y Tubos Aceros al Carbono Tipos de aceros al Carbono con o sin costura para conduccin. Caos de aceros aleados e inoxidables. Medios De Unin Uniones Roscadas Uniones Soldadas Soldadura a Tope Soldadura de Enchufe (socket weld) Soldadura Solapada Bridas (Flanges) Otros Medios De Unin De Compresin Uniones Patentadas (Juntas Dresser, Victaulic, etc) Derivaciones especiales Temperatura y Presin TEMA 2 Diseo hidrulico de Caeras Diseo hidrulico de caeras Clculo del dimetro Velocidades y Prdidas De Carga Recomendadas Determinacin de la Presin de Prueba Hidrulica Las Normas ANSI Clculo del espesor de pared Clculo por presin interna (ANSI B 31.1) Clculo por presin externa :

TEMA 3 Especificaciones y PlanosEspecificaciones de Caeras Especificaciones generales Especificaciones de materiales Listas de Lneas Listas de Materiales Diseo de Planos de Caeras Consideraciones bsicas Disposicin de lneas no subterrneas Agrupamientos Cotas de caeras y equipos Drenajes, Venteos y Detalles Importancia del conocimiento del proceso Planos de Caeras Diagramas de flujo a) Diagramas de Proceso. b) Diagrama de Piping - Instrumentos (P&ID). Planos de Planta y Elevacin Rutina para dibujar planos de planta - elevacin Planos isomtricos

TEMA 4 Fenmenos Ocasionales - Aislacin de caerasFenmenos Ocasionales En operacin Prueba Golpe de Ariete Aislacin de Caeras Clculo para determinar la temperatura global sobre la superficie del material aislante Clculo para los casos de superficies no expuestas al aire Importancia de la aislacin complementaria de las bridas y las vlvulas Prdida residual de calor sobre superficies planas Prdida residual de calor sobre caeras Clculo practico simplificado de las perdidas de calor para las caeras aisladas Calentamiento de caeras (tracing) Sistemas usados para calentamiento.

TEMA 5 Caeras subterrneas Corrosin - RecubrimientosCaeras Subterrneas Anlisis de cargas. Deflexin y tensiones circunferenciales mximas Deflexin o flecha mxima para materiales elsticos Corrosin Proteccin Catdica Recubrimientos Recubrimientos Internos

TEMA 6 La temperatura en el diseo de CaerasLa temperatura en el diseo de caeras Tensiones internas y reacciones provenientes de la dilatacin trmica. Como controlar la dilatacin Influencia del trazado en la flexibilidad de caeras Pretensionado y relajamiento espontaneo Clculos de flexibilidad Mtodos de anlisis Tensiones en flexibilidad Calculo de las reacciones (caeras metlicas) Clculo de flexibilidad por computadora

TEMA 7 Soportes de CaerasSoportes de caeras Definicin y Clasificacin: 1.- Soportes destinados a sostener pesos. 2.- Soportes destinados a limitar los movimientos de los caos. 3.- Dispositivos que absorben las vibraciones - amortiguadores Esfuerzos que actan sobre los soportes. Soportes rgidos Contacto entre caos y soportes Soportes Semi-rgidos Soportes especiales para caos livianos Soportes de contrapeso Soportes que limitan los movimientos de las caeras Soportes para caeras sujetas a vibraciones Fuerzas de friccin sobre soportes Juntas de expansin

TEMA 8 Caeras no MetlicasCaeras no metlicas Polietilenos de alta densidad Mtodos de unin en caeras de Polietileno. Accesorios Clculos hidrulicos y estructurales. Caeras de PVC y CPVC Resistencia Qumica Resistencia y propiedades fsicas del PVC Tipo I grado I clasificacin 1114. Caeras De Poliester Reforzado (RTR-Reinforced Thermosetting Resin) Materias primas y forma de construccin Resinas Termoendurecibles Laminado Estructural Terminacin Exterior Clculo del espesor de pared (ANSI B31.3)

Apndice A

Tablas de Presin-Temperatura para Caeras Dimensiones Lista de Normas

Apndice B Frmulas, Grficos y Tablas para Dimensionamiento Hidrulico de Caeras Apndice C Tablas y Grficos para el trazado de Caeras Distancia entre ejes Distancia entre soportes Tablas y Grficos para el clculo de tensiones en Caeras de alta temperatura.

Apndice D

Caeras Industriales (Piping)

TEMA 1Materiales y accesorios

CONTENIDODefiniciones ______________________________________________________________________________ 3 Materiales________________________________________________________________________________ 3 Mtodos De Fabricacin ____________________________________________________________________ 4 Fundicin______________________________________________________________________________ 4 Forja__________________________________________________________________________________ 5 Extrusin ______________________________________________________________________________ 5 Laminacin ____________________________________________________________________________ 5 Caos con Costura ______________________________________________________________________ 6 Caos y Tubos ____________________________________________________________________________ 8 Aceros al Carbono ______________________________________________________________________ 9 Tipos de aceros al Carbono con o sin costura para conduccin. _________________________________ 9 Caos de aceros aleados e inoxidables. _____________________________________________________ 11 Medios De Unin _________________________________________________________________________ 12 Uniones Roscadas ______________________________________________________________________ 13 Uniones Soldadas ______________________________________________________________________ 13 Soldadura a Tope ______________________________________________________________________ 14 Soldadura de Enchufe (socket weld) _______________________________________________________ 14 Soldadura Solapada ____________________________________________________________________ 15 Bridas (Flanges) _______________________________________________________________________ 15 Otros Medios De Unin ____________________________________________________________________ 16 De Compresin ________________________________________________________________________ 16 Uniones Patentadas (Juntas Dresser, Victaulic, etc) __________________________________________ 16 Derivaciones especiales__________________________________________________________________ 17 Temperatura y Presin ____________________________________________________________________ 18

Materiales y Accesorios

Tema 1 Pgina 2

Caeras Industriales (Piping)

DefinicionesLlmase caera a un conjunto de caos, conductos cerrados destinados al transporte de fluidos, y sus accesorios. La gran mayora de las caeras acta como conductos a presin es decir, sin superficie libre, con el fluido mojando toda su rea transversal, a excepcin de los desages o alcantarillado donde el fluido trabaja con superficie libre, como canales. La necesidad del uso de caeras surge del hecho de que el punto de almacenamiento o generacin de los fluidos se encuentra generalmente distante de los puntos de utilizacin. Se usan para el transporte de todos los fluidos conocidos lquidos o gaseosos, para materiales pastosos o pulpa y para los fluidos en suspensin, en toda la gama de presiones que se usan en la industria, desde el vaco absoluto hasta presiones de hasta 4000 kg/cm2(400MPa) y desde cero absoluto hasta las temperaturas de fusin de los metales. Su empleo se remonta a la antigedad, pero su aplicacin industrial y fabricacin comercial recin se desarrolla a fines del siglo XIX por la necesidad de que los materiales resistieran las crecientes presiones motivadas por la utilizacin del vapor. La importancia de las caeras es muy grande y son, de los equipos industriales, los ms usados. El costo puede llegar al 50% o 70% de los equipos de una planta de proceso y el 15% a 20% del total de la instalacin. En complejos mineros estas cifras se reducen por la incidencia de costo de las instalaciones del tratamiento del mineral, pero representa un 6% a 8% de las HH de ingeniera y del 10% al 12% del costo total. Estas son obviamente dependientes de la naturaleza de la instalacin industrial, ya que en caso de una Refinera electroltica de cobre, stas cifras son superadas ampliamente.

MaterialesSe emplean en la actualidad gran variedad de materiales para la fabricacin de caeras. Las normas ASTM, por ejemplo, especifica ms de 150 diferentes tipos. Podemos resumirlos en el siguiente cuadro : Acero al Carbono (Carbon Steel) Acero de baja aleacin(Low alloy steel) Acero inoxidable (Stainless steel) Hierro fundido (Cast Steel) Hierro forjado (Wrough Iron)

Ferrosos

Caos Metlicos No Ferrosos

Cobre Latn (Brass) Bronce Monel Cupro-niquel Niquel Plomo Aluminio Titanio, Zirconio etc.

Materiales y Accesorios

Tema 1 Pgina 3

Caeras Industriales (Piping)

Materiales Plsticos

Cloruro de Polivinilo PVC Politetrafluoroetileno (Teflon) Poliestireno, Polietileno Epoxi, Poliester etc

Caeras No Metlicas

Vidrio Cermica Barro vidriado Porcelana Hormign armado Caucho Cemento - amianto etc. Plomo, estao Materiales Plsticos Caucho Vidrio Porcelana Cemento, etc.

Caeras Metlicas con Revestimiento Anticorrosivo

Caos de acero o hierro con revestimiento de

La eleccin del material adecuado para una determinada aplicacin es siempre un problema complejo, cuya solucin depende principalmente de la presin y temperatura de trabajo, del fluido conducido (aspectos de corrosin y contaminacin), el costo, grado de seguridad requerida, sobrecargas externas, y en algunos casos, la resistencia al escurrimiento o prdida de carga.

Mtodos De FabricacinExisten seis procesos de fabricacin de caos. Fundicin (casting) Forja (forging) Extrusin (extrusion) Laminacin (rolling)

Caos sin costura (seamless pipe)

Los procesos de laminacin y de fabricacin