AB-IYO-ED-09-007-01 Sist Sellado p Bombas Centrif y Rotativ

Tipo de normativa: ESPECIFICACIÓN DE DISEÑO

Ámbito de aplicación: E&P YPF

Propietario: INGENIERÍA Y OBRAS

Código: AB-IYO-ED-09-007-01 Revisión: 01 Título: ED(EP)-G-05.00 SISTEMAS DE SELLADO PARA BOMBAS CENTRÍFUGAS Y ROTATIVAS Página 1 de 9

RUIZ BRICEÑO, CORINA MARÍA

BENITEZ SERRANO, NELSON JOSE 16 09 08

Validación Aprobación Validación Aprobación D M A E&P YPF DGU Fecha

SI ESTE DOCUMENTO ESTÁ IMPRESO, ES UNA COPIA NO CON TROLADA

ÍNDICE

1. GENERAL ...........................................................................................................................................2 1.1. Objeto..................................................................................................................................................2 1.2. Orden de prioridad ...............................................................................................................................2 1.3. Responsabilidad ..................................................................................................................................2 1.4. Lista de referencias del Fabricante ......................................................................................................2 1.5. Diseño alternativo ................................................................................................................................2

2. DOCUMENTOS REFERENCIADOS ....................................................................................................2

3. DEFINICIONES ...................................................................................................................................3

4. RESPONSABILIDAD ...........................................................................................................................3

5. DIMENSIONES....................................................................................................................................3

6. DISEÑO...............................................................................................................................................3 6.1. Requerimientos de diseño comunes (todas las categorías)..................................................................3 6.2. Requerimientos de diseño (específicos por categorías) .......................................................................4

7. DISPOSICIONES DE MONTAJE DE SELLOS MECANICOS ...............................................................4 7.1. Disposición de montaje 1 .....................................................................................................................4 7.2. Disposición de montaje 2 .....................................................................................................................4 7.3. Disposición de montaje 3 .....................................................................................................................4

8. ACCESORIOS.....................................................................................................................................4 8.1. Sistemas de cañerías auxiliares...........................................................................................................4 8.2. Sistemas de proceso y fluido barrera ...................................................................................................5 8.3. Sistemas de “quench” ..........................................................................................................................5 8.4. Sistemas de agua de refrigeración.......................................................................................................5 8.5. Accesorios y componentes de los sistemas auxiliares..........................................................................5 8.6. Fluido barrera/contención y dispositivos de circulación ........................................................................6

9. INSTRUMENTACION ..........................................................................................................................6

10. INSPECCION, PRUEBAS Y PREPARACIÓN PARA EL ENVIO..........................................................6 10.1. Generalidades .....................................................................................................................................6 10.2. Inspección ...........................................................................................................................................6 10.3. Pruebas ...............................................................................................................................................7 10.4. Preparación para el envío ....................................................................................................................7

11. PLANOS E INFORMACION .................................................................................................................7 11.1. Generalidades .....................................................................................................................................7 11.2. Ofertas.................................................................................................................................................7 11.3. Documentación contractual..................................................................................................................7

12. ANEXO A – SELECCIÓN DE SISTEMAS DE SELLADO......................................................................8









13. ANEXO G – SISTEMAS AUXILIARES .................................................................................................8

1. GENERAL

1.1. Objeto

Esta Especificación establece los requerimientos mínimos que habrán de cumplir los sistemas de sellado para bombas centrífugas y rotativas destinados a servicios de proceso en las industrias del petróleo, gas natural y química.

El diseño, fabricación, pruebas, documentación y preparación para el transporte cumplirán estrictamente con lo indicado en la norma API 682 3ª edición (que es idéntica a la norma internacional ISO 21049:2003), y con los requerimientos de la presente Especificación.

Para facilitar el uso de esta Especificación en las Secciones 2 al 11 se indican entre paréntesis los números de los párrafos de la norma API 682 / ISO 21049 a los que se hace referencia; los párrafos que no aparecen citados permanecen inalterados. Los párrafos cuyo número no aparece en la norma API 682 / ISO 21049 constituyen requisitos adicionales.

1.2. Orden de prioridad

Esta Especificación, junto con las Hojas de Datos, forma parte de la Requisición del Equipo. En caso de discrepancia entre los documentos incluidos en dicha requisición prevalecerá el siguiente orden de prioridad:

• Legislación aplicable.

• Hoja de Datos

• Requisición del Equipo

• Esta Especificación.

1.3. Responsabilidad

Las excepciones, variaciones o adiciones a la presente Especificación, serán comunicadas por escrito a YPF. Solo serán admitidas aquellas excepciones que se mencionen expresamente en el pedido.

La conformidad con esta Especificación y/o otras especificaciones y normas referenciadas y/o información facilitada en el pedido, no exime al Vendedor de la responsabilidad de suministrar un equipo apropiado para un trabajo pesado y continuo de acuerdo a las condiciones de servicio especificadas.

1.4. Lista de referencias del Fabricante

Para que un sello mecánico pueda ser considerado técnicamente aceptable el Suministrador, en el momento de la Oferta, debe haber fabricado al menos dos equipos similares en velocidad periférica, presión, temperatura y propiedades del fluido a sellar, las cuales deben haber operado satisfactoriamente al menos durante un año.

1.5. Diseño alternativo

El Vendedor podrá Ofertar un diseño alternativo si demuestra que éste será técnicamente superior.

2. DOCUMENTOS REFERENCIADOS

Adicionalmente a los documentos señalados en la norma API 682 / ISO 21049, los siguientes









documentos también forman parte de la presente Especificación:

ED(EP)-B-01.00 ................ Preparación para el transporte de equipos y materiales

ED(EP)-B-04.00 ................ Requerimientos y limitaciones de materiales para servicios especiales

ED(EP)-B-05.00 ................ Requisitos generales de soldadura

3. DEFINICIONES

(3.7) En el contexto de la presente Especificación “barrier fluid” equivale a “fluido barrera”.

(3.9) En el contexto de la presente Especificación “buffer fluid” equivale a “fluido de contención”.

(3.49) En el contexto de la presente Especificación “observed test” equivale a “prueba observada”.

(3.55) La definición de parte a presión (“pressure casing”) debe incluir también los depósitos de recogida de fugas empleados en el plan 75 (ver 8.6.5).

(3.78) En el contexto de la presente Especificación “witnessed test” equivale a “prueba presenciada”.

4. RESPONSABILIDAD

(5.1) Cuando el sistema de sellado sea suministrado por el Fabricante de la bomba, la responsabilidad exclusiva corresponderá a este último. El Anexo E es sólo informativo, y debe ser usado como una guía por Fabricante de la bomba, no eximiéndole de responsabilidad alguna.

5. DIMENSIONES

(5.2) Salvo que en los Datos Básicos de Diseño, en adelante DBD, se especifiquen otras unidades de medida, en los documentos técnicos, cálculos y Hojas de Datos se usará exclusivamente el Sistema Internacional de Medidas (S.I.) excepto en las bridas ANSI y en las roscas cónicas NPT.

6. DISEÑO

6.1. Requerimientos de diseño comunes (todas las ca tegorías)

(6.1.1.1) Se requiere que los sellos funcionen con independencia del sentido de giro de la bomba, excepto los sellos tipo monoresorte.

(6.1.5.1) Se requiere la aprobación expresa de YPF para utilizar sellos tipo monoresorte.

(6.1.2.16) Se requieren casquillos de fondo flotantes cuando la holgura requerida entre el casquillo de fondo y la camisa del eje sea inferior a la establecida por la norma API 610 / ISO 13709, Tabla 5.

(6.1.2.17) Los sellos de las bombas de doble apoyo deberán ser intercambiables entre el lado acoplamiento y el lado contrario al acoplamiento. A tal fin, las bridas de estos sellos tendrán taladros duplicados para los servicios requeridos con objeto de posibilitar la instalación de la cañería de los sistemas auxiliares; las conexiones que no se vayan a utilizar vendrán con tapones metálicos.

Para los sellos de Categoría 2 y 3, las conexiones para fluido de proceso, de contención o barrera serán de ¾” NPT, salvo que por imperativa limitación de espacio sea necesario emplear conexiones de ½” NPT.

(6.1.2.20) Para servicios de gases licuados del petroleo, tóxicos o con temperaturas por encima de 200 ºC el venteo de los cámaras del sello mecánico deberá ser conducido a lugar seguro o a la aspiración de la bomba.

(6.1.2.24) Se deben emplear cámaras de calentamiento con vapor cuando se manejen productos muy viscosos, o que solidifiquen a temperaturas superiores a la mínima temperatura ambiente especificada.









(6.1.6.1.1) No se usarán aleaciones de cobre, ni materiales que contengan cobre ni aún como elemento residual, en todos aquéllos servicios que impliquen el contacto con carbonatos, SH2, amoniaco o acetileno.

(6.1.6.3) La camisa del sello del tipo A estará endurecida en la zona de rozamiento de la junta secundaria de sello, mediante óxido de cromo aportado por Plasma Spray o carburo de tungsteno. El espesor será superior a 0,10 mm. Para el óxido de cromo se requiere una capa de anclaje de TRIBALOY-ALLOY 800, con un espesor mínimo de 0,05 mm, y máximo de 0,10 mm. En la Oferta se indicará la dureza superficial del recubrimiento.

(6.1.6.7.2) Salvo que se especifique lo contrario, para todas las bombas API 610 / ISO 13709 para la brida del sello se requieren juntas espirometálicas.

(6.1.6.10) Los trabajos de soldadura para partes a presión, adicionalmente a lo indicado en la norma API 682 / ISO 21049, deberán cumplir con los requisitos de la Especificación ED(EP)-B-05.00.

6.2. Requerimientos de diseño (específicos por cate gorías)

(6.2.2.2.1) Salvo que se especifique lo contrario, se requiere inyección multipunto.

7. DISPOSICIONES DE MONTAJE DE SELLOS MECANICOS

7.1. Disposición de montaje 1

(7.1.2.2) Salvo que se especifique lo contrario, se requieren casquillos de restricción en brida.


(7.2.1.2) La utilización de la configuración 2NC-CS requiere la aprobación expresa de YPF.

(7.2.4.2.1) Cuando exista anillo de bombeo se requiere que la salida del fluido de contención sea tangencial. El anillo de bombeo debe ser de tipo radial, y debe estar instalado en el mismo plano que la conexión de salida.


(7.3.4.2.2) La utilización de la configuración 3CW-FF requiere la aprobación expresa de YPF.

(7.2.4.2.1) Cuando exista anillo de bombeo se requiere que la salida del fluido barrera sea tangencial. El anillo de bombeo debe ser de tipo radial, y debe estar instalado en el mismo plano que la conexión de salida.

(7.3.4.2.2) La utilización de la configuración 3NC-FF requiere la aprobación expresa de YPF.

8. ACCESORIOS

8.1. Sistemas de cañerías auxiliares

(8.1.1) Se requieren certificados de inspección “3.1” según la norma EN 10204 para los análisis químicos y propiedades mecánicas de todos las partes sometidas a presión.

(8.1.5) Salvo que se especifique lo contrario, se permite el uso de tubing según la Tabla 4 para los planes 11 montados sobre bombas con sello sencillo y para los planes 52, 53A, 53B y 53C, siempre que los botellones vayan montados sobre la bancada de la bomba. Para cualquier otro plan se requiere el empleo de cañería sin soldadura según la Tabla 4. Los accesorios de compresión serán de las marcas HOKE o SWAGELOK.

(8.1.9) Las roscas cilíndricas no son aceptables.









(8.1.15) Para los sistemas de cañerías del grupo I, y para sellos de Categoría 2 y 3, el tamaño nominal mínimo será ¾”.

8.2. Sistemas de proceso y fluido barrera

(8.2.1) Para la selección de los planes auxiliares de los sellos mecánicos se deberán respetar los siguientes criterios:

• Se prohibe la utilización de los planes 01, 12, 22, 51 y 71.

• Se requiere aprobación expresa de YPF para emplear los planes 02, 21, 41, 53C y 76.

• Cuando se seleccione el plan 32 será necesario valorar los costes de operación asociados a la inyección de fluido externo (coste del fluido externo y coste de operación por reprocesado de producto).

• Salvo que se especifique lo contrario, para las configuraciones 3CW se empleará el plan 53B siempre que la presión requerida para presurizar el fluido barrera sea superior a la disponible en la red de nitrógeno de la instalación; si es inferior, se empleará el plan 53A.

• En servicios de alta temperatura se puede considerar instalar un plan 02 junto con una cámara de refrigeración que utilice vapor de baja presión para refrigerar la cámara del sello. Este es el único servicio donde se admite el uso de cámaras de refrigeración.

• Cuando sea necesario refrigerar el fluido bombeado la primera opción será un plan 21 con un aerorrefrigerante de convección natural, siempre que la temperatura normal del fluido bombeado sea superior a 120 oC. La alternativa es un plan 23 con un refrigerante según se indica en la sección 8.5.3.

(8.2.3.2) El mensaje citado en este párrafo debe ser traducido al idioma oficial del lugar de instalación.

8.3. Sistemas de “quench”

Se utilizará vapor de lavado (“quench”) para evitar la coquización cuando la temperatura nominal sea superior a 150ºC. En este caso la tapa del sello dispondrá de un deflector para dirigir el vapor hacia las caras del sello. El vapor debe ser seco (preferiblemente recalentado), y la presión a la entrada de la tapa del sello debe ser de 0,2 a 0,4 bar(g).

8.4. Sistemas de agua de refrigeración

(8.4.1) Las condiciones de diseño para el agua de refrigeración serán las indicadas en el DBD.

(8.4.2) Se requiere el uso de cañería galvanizada, con válvulas y accesorios roscados; el tamaño nominal mínimo será de ¾” Schedule 40. Se requiere una válvula de regulación en cada ramal de salida del agua de refrigeración.

(8.4.3) Las mirillas con indicadores de flujo serán del tipo con bola hueca flotante y de cristal inastillable válido para altas temperaturas.

8.5. Accesorios y componentes de los sistemas auxil iares

(8.5.1.1) Cuando se utilicen separadores ciclónicos, la conexión de su línea de entrada se hará en un punto situado a 90° de la generatriz más alejada de la tobera o cañería de descarga de la bomba.

(8.5.3) El diseño de los aerorrefrigerantes de convección natural deberá ser aprobado por YPF.

(8.5.4.2.h) Para los planes 52 el presostato se activará por alta presión, y para los 53 por baja presión. En el caso del plan 53 B se requiere un presostato doble, para dar alarmas por baja y muy baja presión.

(8.5.4.2.i) Para los planes 52 ser requiere alarma por alto nivel.

(8.5.4.4.4) La placa de características del depósito será de acero inoxidable. Además, estará en lengua









castellanoa y las unidades de acuerdo con las indicadas en las Hojas de Datos.

(8.5.4.4.9) Cuando se especifique cañerías de conexión, y con el fin de reducir las perdidas de carga, en la cañería de conexión se utilizarán curvas de radio largo.

(8.5.4.5) Para los planes 53 B se debe emplear como refrigerante un tubo aleteado, que será enfriado por el aire ambiente (convección natural). El aerorrefrigerante estará dimensionado para la máxima temperatura ambiente especificada.

(8.5.5.2) El Fabricante del sello mecánico deberá aprobar la selección del fluido barrera/contención.

8.6. Fluido barrera/contención y dispositivos de ci rculación

(8.6.1) El dispositivo de circulación será un anillo de bombeo, salvo aquellos casos en los que no sea capaz de proporcionar el caudal requerido, o cuando se especifique un plan 54.

(8.6.2.2) Se requieren las curvas del anillo de bombeo y la curva del sistema para todas las bombas que funcionen a menos de 1.800 RPM, o para aquellas otras que dispongan de accionamiento de velocidad variable.

(8.6.3.2) Se empleará la norma IEC 60079 en lugar de la NFPA 70.

(8.6.4.2) El Fabricante del sello mecánico deberá aprobar la selección del fluido de los planes 32 y 54.

(8.6.5.3) En los depósitos de recogida de fugas e requiere alarma por alto nivel.

(8.6.5.4) En los depósitos de recogida de fugas e requiere una conexión para pruebas.

(8.6.6.5) En los paneles de nitrógeno se requiere una alarma por alto caudal.

9. INSTRUMENTACION

(9.1.1) La instrumentación deberá cumplir con lo requerido por la Especificación ED(EP)-J-12.00 .

(9.1.2) A menos que se indique lo contrario, se considerará instalación exterior, sin ninguna protección adicional, en la zona climática y las condiciones ambientales indicadas en el DBD.

10. INSPECCION, PRUEBAS Y PREPARACIÓN PARA EL ENVI O

10.1. Generalidades

(10.1.4) Las fechas de inspecciones y pruebas especificadas como presenciadas se notificarán al comprador con una antelación mínima de diez días. El preaviso indicado es válido para pruebas observadas.

(10.1.7) La lista de comprobación del inspector (Anexo H) debe ser visada tanto por el departamento de control de calidad del Fabricante como por el representante de YPF.

(10.1.8) Se deben enviar para aprobación de YPF los procedimientos de todas aquellas pruebas que hayan sido designadas como presenciadas; hasta que el procedimiento haya sido aprobado no se podrán realizar dichas pruebas o ensayos.

10.2. Inspección

(10.2.2) Como mínimo, se realizarán los ensayos no destructivos siguientes:

• Todas las soldaduras: 100% Líquidos Penetrantes

• Soldaduras en servicios generales: 10% Rayos X









10.3. Pruebas

(10.3.2.1) Salvo que se especifique lo contrario, las pruebas hidrostáticas de los sistemas de sellado no serán presenciadas. La prueba hidrostática se realizará después de haber efectuado todas las mecanizaciones en las piezas. Si se remecanizara después de la prueba, será necesario repetir la prueba.

No serán aceptadas las pruebas hidrostáticas hasta que el Fabricante entregue al inspector los certificados de materiales de las partes a presión, los de ensayos no destructivos y el de prueba hidrostática.

(10.3.4) Se debe emitir un certificado de prueba de estanqueidad para cada sello.

10.4. Preparación para el envío

(10.4.1) Adicionalmente a lo indicado en la sección 10.4, cuando el envío del sistema de sellado se haga directamente a YPF (en lugar de al Fabricante de la bomba), la preparación para el envío será según lo indicado en la Especificación ED(EP)-B-01.00 .

(10.4.3.a) Si no se indica otra cosa en la requisición, la pintura se realizará de acuerdo al procedimiento estandar del Vendedor, previa aceptación de YPF. Las partes de acero inoxidable no deben ser pintadas.

11. PLANOS E INFORMACION

11.1. Generalidades

(11.1.4) La información indicada en el Anexo J será transmitida en el formato indicado en la Requisición de Materiales; véase el párrafo (11.3.1) para el detalle de la documentación como mínimo.

11.2. Ofertas

(11.2.2) Salvo que se especifique lo contrario, las Ofertas deben contener como mínimo la información indicada en la Tabla 9. Además, se debe incluir la lista de documentos a entregar con el pedido.

(11.2.5) Se requiere una lista de referencias con la Oferta para bombas parecidas en servicios similares.

11.3. Documentación contractual

(11.3.1.1) El número de copias y fechas de emisión de los planos y documentos requeridos al Vendedor estará indicado en la Requisición de Material. Adicionalmente a lo indicado, el Suministrador deberá entregar toda la información indicada en la Tabla 10.

(11.3.2) El plano seccional del sello también incluirá lo siguiente:

• Presión y caudal nominal del flushing

• Presión y temperatura nominal del fluido de quench

• Diámetro del orificio de las placas de orificio

(11.3.5) Las piezas de repuesto formarán parte del alcance del suministro. Las piezas de repuesto para puesta en marcha se despacharán con las máquinas.

(11.3.6) Salvo que se indique lo contrario en la requisición, el Proveedor deberá suministrar cuatro copias en papel y cuatro copias en formato magnético de los manuales de instalación, operación y mantenimiento y estarán redactados preferentemente en castellano.

(11.3.7) Este requisito también aplica a los sellos de categoría 2.









12. ANEXO A – SELECCIÓN DE SISTEMAS DE SELLADO

Se usará el Anexo A como guía para la selección del sistema de sellado. El Proveedor deberá someter a aprobación de YPF el proceso de selección..

Se requiere una disposición de montaje 2 en los siguientes casos:

• Cuando la tensión de vapor a 38 ºC sea superior a 4 bar(a) o cuando el peso específico sea inferior a 0,55. En caso que no existan referencias suficientes en estos servicios, la alternativa sería una disposición de montaje 3.

• Cuando la temperatura normal de operación sea superior a 260 ºC.

• Cuando el producto bombeado es GLP.

• Cuando la temperatura máxima de operación sea igual o superior a la temperatura de autoignición del producto bombeado.

En los siguientes servicios se debe valorar, considerando el coste total durante la vida de la instalación (no el coste de inversión) y las implicaciones en el proceso y en la operación, si se instala un sello sencillo con un plan 32 o la disposición de montaje 3. En ciertos servicios, y previa autorización de YPF, existen otras alternativas que conviene valorar.

• Servicios en los cuales la presión en la cámara del sello es inferior a la atmosférica

• Líquidos cargados, con un contenido en sólidos superior al 0,5% en peso

• Líquidos que pueden polimerizar

Para los líquidos cargados y los que polimerizan no se permite el uso de sellos de gas (configuración 3NC).

Para el caso de líquidos letales o cancerígenos (productos con niveles de emisión permitidos cero) se debe considerar en primer lugar el empleo de bombas de arrastre magnético . Caso de no ser posible se debería instalar una disposición de montaje 3.

Cuando sea necesario refrigerar el fluido bombeado la opción preferida en un plan 23; sin embargo, cuando no exista agua de refrigeración, o el agua disponible cause problemas graves de ensuciamiento de los cambiadores, y la temperatura normal de bombeo sea superior a 80 oC, se puede optar por un plan 21 en el que el enfriador sea un aerorrefrigerante de convección natural.

13. ANEXO G – SISTEMAS AUXILIARES

NOTA GENERAL: Se requieren todos los elementos indicados como opcionales en las figuras G.1 a G.31, excepto el interruptor de alto nivel para el plan 53 A (figura G.15).

Para servicios en agua de alimentación a calderas, hornos o servicios equivalentes, el Plan API 23 incluirá un separador magnético con válvulas de aislamiento y bypass.

El Plan API 32 incluirá, además de lo indicado en la Figura G.11, lo siguiente:

• Una válvula manual de aislamiento del plan (situada en el extremo de entrada) y una válvula antiretorno; en la citada figura ambos elementos aparecen fuera del alcance

• La segunda válvula manual será tipo asiento o aguja para la regulación del caudal

• En vez de un indicador de caudal se requiere un rotámetro armado, el cual debe proporcionar una alarma por bajo caudal

• Un presostato de alarma por baja presión del fluido de lavado

Para el plan Plan 53 A o B el depósito acumulador -en el lado del nitrógeno- dispondrá de un disco de ruptura para la protección contra sobrepresión. Quedan expresamente prohibidas las válvulas de seguridad.

Para el plan Plan 54 se requiere que el fluido barrera proceda de un colector cuya presión se mantenga









constante; la presión en el colector se debe monitorizar mediante un transmisor de presión, el cual dará una alarma por baja presión. El alcance de suministro incluirá, como mínimo, lo siguiente en la línea de cada cartucho (es decir, para bombas entre cojinetes se requieren dos conjuntos por cada bomba):

• Dos válvulas manuales de aislamiento (situadas en los extremos de entrada y salida)

• Una válvula antiretorno en la entrada

• Un filtro de línea en la entrada

• Una placa orificio en la entrada y una válvula manual (tipo asiento o aguja) en la salida, para la regulación del caudal

• Un manómetro en la salida

• Un termómetro en la entrada y otro en la salida

• Un rotámetro armado con alarmas por bajo y alto caudal en la entrada

Cuando el Plan 54 requiera el suministro de una centralita, su diseño será según la Especificación ED(EP)-K-04.00 , Capítulo 3 – Sistemas de aceite para servicios generales.

El Plan 62 incluirá, como mínimo: cañería, válvula de regulación (tipo aguja), válvula antiretorno y accesorios de conexión. Si el fluido de lavado es vapor, la válvula de retención y la de regulación irán en el tramo más próximo a la tapa del sello, y por encima de la misma; aguas arriba, y por debajo de la tapa del sello se situará una válvula de purga y un purgador de tipo termodinámico. La cañería de quench se conectará en el punto más alto del colector de vapor; el Vendedor instalarán en la tapa del sello un niple, que será conectado por otros al sistema de drenaje.

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