Pm Sp-gpasi-it-0007 Espesor de Retiro y Espesor Req Tubos Calderas de Potencia
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calderas espesor de tubos
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PEMEX-REFINACIÓNGERENCIA DE PROTECCIÓNAMBIENTAL Y SEGURIDAD
INDUSTRIAL
DOCUMENTO NORMATIVO
PROCEDIMIENTO PARA ELCÁLCULO DEL ESPESOR DE
RETIRO DE TUBOS DE AGUA DECALDERAS DE POTENCIA DE
CIRCULACIÓN NATURAL YESPESOR MÍNIMO REQUERIDO
PARA TUBOS NUEVOS.
No. de documento:
SP-GPASI-IT-0007
Rev. 2
H O J A D E A U T O R I Z A C I Ó N
P R O P O N E N :
A U T O R I Z A :
MÉXICO, D.F. A 15 DE DICIEMBRE DE 1997
PEMEX-REFINACIÓNGERENCIA DE PROTECCIÓNAMBIENTAL Y SEGURIDAD
INDUSTRIAL
DOCUMENTO NORMATIVO
FECHA: OCTUBRE/1997
PROCEDIMIENTO PARA ELCALCULO DEL ESPESOR DE
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I n d i c e
T e m a P á g i n a
1. Objetivo .............................................................................................. 2
2. Alcance .............................................................................................. 2
3. Definiciones ....................................................................................... 2
4. Instructivo de cálculo ......................................................................... 3
5. Criterio de medición del espesor de pared ........................................ 5
6. Estadística.......................................................................................... 7
7. Responsabilidades............................................................................. 7
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1. Objetivo.
1.1. Establecer el criterio de cálculo del espesor de retiro para poder compararlo
con el valor obtenido por medición de espesores y determinar la VIDA-UTIL
y/o llevar la historia técnica de los tubos de una caldera.
2. Alcance.
2.1. Este procedimiento señala el método de Cálculo que se debe aplicar para
determinar el límite de retiro de tuberías (tubos Flux), así como el espesor
mínimo requerido para tubos nuevos (flux) de calderas de potencia de
circulación natural de la Subdirección de Producción de Pemex Refinación..
2.2. Los materiales que comprende este procedimiento corresponde a las
especificaciones ASTM.
3. Definiciones.
3.1. Tubos de agua.- Este término se refiere a tubos en calderas, donde la
transferencia de calor sea a fluido de composición variable de agua/vapor.
3.2. Tubo flux.- Tubería para equipo (Tube) fabricado sin costura de extremos
rectos, para servicio en calderas cuyas características dimensionales se
definen en base de su diámetro exterior y su espesor de pared.
3.3. Límite de retiro.- Es el espesor con el cual debe cambiarse la la tubería.
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4. Instructivo para el cálculo.
4.1. El cálculo será efectuado considerando la especificación del material, la
presión de trabajo máxima permisible, la temperatura de diseño de la
caldera y el diámetro exterior de los tubos; los valores calculados serán los
espesores límites para el retiro de los tubos sean éstos rolados o soldados,
así como el espesor mínimo requerido para tubos nuevos.
4.2. Limite de retiro.-La fórmula para determinar el espesor de retiro de tubos
ferrosos hasta e inclusive de 127 mm de diámetro exterior (5 pulgadas) es la
siguiente:
PD t=------ 2S
Donde:
t = Espesor de retiro, en mm (pulg).
P = Presión de trabajo máxima permisible en bar (Lbs/pulg2)
D = Diámetro exterior del tubo en mm (pulg).
S = Esfuerzo máximo Permisible a la temperatura de diseño en bar
(Lb/Pulq2)
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4.3. Espesor mínimo requerido de tubos nuevos.-En el caso de desconocerse el
espesor de diseño, el espesor mínimo requerido para tubos nuevos, se calculará
según el Código ASME Sección I, como sigue:
PD 2t-0.01D-2e t = -------------- + 0.005 D + e ó P = S --------------------------- 2S + P D - (t - 0.005D - e)
Donde:
t = Espesor mínimo requerido, en mm (pulg)
e = Factor de espesor para tubos expandidos, el cual se usará con los
siguientes criterios.
Se tomará:
e = 0.04, en una longitud al menos igual a la longitud del asiento más una
pulgada o bien:
e = 0, Para tubos expandidos en los asientos, cuando el espesor de los
extremos de los tubos calculado por presión más 0.005D en una longitud
igual a la del asiento más una pulgada, no sea menor que:
0.095" para tubos de 1 1/4" OD y menores.
0.105" para tubos con diámetros mayores de 1 1/4" y hasta 2" OD;
inclusive.
0.120" para tubos con diámetros mayores de 2" y hasta 3" OD; inclusive.
0.135" para tubos con diámetros mayores de 3" y hasta 4" OD; inclusive.
0.150" para tubos con diámetros mayores de 4" y hasta 5" OD; inclusive.
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e = O, para tubos soldados a cabezales o tambores.
Si la tubería se ordena por su espesor nominal de pared, deberá tomarse en
cuenta la tolerancia de fabricación.
Después de que el espesor mínimo t se determina por esta fórmula, éste
deberá incrementarse por una cantidad que sea lo suficiente para cubrir la
tolerancia permisible de fabricación, de acuerdo con la especificación
ASTM-A-450.
5. Criterio de medición del espesor de pared de tubo.
5.1. Para fines de evaluación del desgaste por corrosión interna o externa, se
medirá el espesor de los tubos de acuerdo con la geometría de la caldera,
en los puntos siguientes:
5.1.1. Rol en el domo de vapor o cabezal superior, y a una distancia de
aproximadamente 15 cm. del cabezal.
5.1.2. A una distancia de uno a dos metros, medidos desde el domo de la
caldera, por el exterior del tubo.
5.1.3. A una altura de uno a dos metros, medidas desde el nivel del piso
del horno, por el exterior del tubo.
5.1.4. En la zona de rol en el tambor de lodos o cabezal inferior.
5.1.5. Tubos del sobrecalentador en las zonas accesibles.
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5.2. Los tubos del hogar serán medidos en su espesor al menos uno de cada
cuatro y serán rotativos cada vez que la caldera salga a reparación, de tal
manera que en un ciclo de 4 inspecciones se tenga el total de medición de
los tubos de agua del hogar.
5.3. Los tubos de los pasos de gases, se medirán en su espesor uno de cada
diez rotativamente en roles del domo de vapor y tambor de lodos, de
manera que en 10 inspecciones se tenga las mediciones de estos tubos de
agua.
5.4. Para calderas con hogar de tipo especial para quemar CO, además de los
combustibles normales; se harán dos mediciones intermedias y
equidistantes de acuerdo a los puntos 5.1.2. y 5.1.3., siguiendo las
secuencias indicadas en los puntos 5.2 para los tubos del hogar y 5.3 para
los tubos de los pasos de gases.
5.5. Cuando las condiciones del hogar así lo requieran, se medirán los
espesores en tantos tubos y lugares como sea necesario para determinar el
estado de estos. Asimismo, se deberá considerar y explorar debidamente en
cada caldera la posible erosión por efecto de sopladores de hollín, el efecto
por contacto sostenido de flama en tubos, así como la corrosión por
diversas causas y en diferentes puntos de la caldera, por ejemplo, el efecto
de humedad en depósitos azufrosos en la superficie externa de los tubos, al
estar fuera de servicio una caldera.
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6. Estadística.
6.1. Se debe mantener actualizado el registro estadístico relativo a las
mediciones de espesor efectuadas a los diversos tubos de una caldera y en
los diversos puntos seleccionados para medición.
6.2. En los dibujos correspondientes deben indicarse en base a un código de
colores los tubos cambiados y reparados. Indicando asimismo la fecha de
dichos cambios y/o reparaciones.
7. Responsabilidades.
7.1. El cumplimiento de este procedimiento es responsabilidad del personal
técnico de Inspección y Seguridad Industrial
