ÍNDICE

INTRODUCCIÓN ...................................................................... Página 3

GENERALIDADES DE UN PROYECTO .............................. Página 4

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD ............................................. Página 6

DESARROLLO DE LA INGENIERÍA BÁSICA ................. Página 7

DOCUMENTOS DE INGENIERÍA ...................................... Página 9

ELEMENTOS Y EQUIPOS PARA INSTALACIONES ... Página 22

SERVICIOS BÁSICOS ........................................................... Página

CONSTRUCCIÓN Y MONTAJE ........................................... Página

PRUEBAS Y PUESTA EN SERVICIO ................................. Página

INTRODUCCIÓN

Para las empresas de montajes industriales, contar con personal altamente calificado, es una aspiración que difícilmente puedan llegar a cumplir. Hoy en día es difícil encontrar oficiales que estén dentro de una categoría “A”, debido a que si bien son muy buenos oficiales de obra, adolecen de fallas teóricas, debido a una deficiente formación teórico-práctica relativa al dominio de planos, especificaciones técnicas, procedimientos de calidad, nociones básicas de cálculos y otros detalles que son importantes como fundamentos básicos para la realización de sus tareas.

La falta de éstos conocimientos básicos es, en muchas oportunidades, motivo suficiente para

no aprobar un examen o no acceder a una categorización que permita la evolución personal del individuo.

El motivo de éste curso de capacitación técnica, es el de ampliar los conocimientos teóricos a todas aquellas personas que presenten inquietudes de superación, permitiéndole forjar un futuro mejor.

GENERALIDADES DE UN PROYECTO

Al referirnos al proyecto de una instalación industrial, podemos estar haciendo referencia a una planta petroquímica, o a una central termoeléctrica, o a una planta alimenticia, es decir a toda instalación industrial donde se realicen determinados procesos, sin especificar puntualmente el origen ni la finalidad de los mismos.

En todos los casos mencionados y en general, las diferentes etapas a tener en cuenta para el desarrollo del proyecto de una instalación son los mismos. Sin detenernos en los detalles específicos de cada una de ellas, podemos listar las siguientes :

● Estudio de factibilidad.● Establecer el lugar de implantación de la instalación.● Estudio de disponibilidad y generación de servicios básicos.● Impacto ambiental.● Definición del proceso, datos funcionales de los equipos y requerimientos de la instalación.● Desarrollo de la ingeniería básica.● Anteproyecto.● Desarrollo de la ingeniería de detalle.● Realización de la obra.

● Pruebas, puesta en marcha y recepciones para entrega de la obra.

Dentro de las etapas antes mencionadas están involucradas una o más de las distintas especializaciones en que se divide la ingeniería :

● Procesos.● Relación con la comunidad y el medio ambiente.● Mecánica.● Cañerías o Piping.● Civil y Arquitectura.● Electricidad e Instrumentación.

En este curso se profundizarán específicamente los temas relacionados con la especialidad Cañerías.

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD

Al referirnos a este tema indicaremos que se deben tomar en cuenta una serie de puntos que se inclinan específicamente a la rentabilidad de la planta en cuanto a su ubicación y a las rutas de acceso, puertos y comunicaciones para obtener una rápida salida del producto manufacturado.

Se analiza la necesidad y posibilidad para obtener los recursos esenciales para la planta (gas, electricidad, agua y las inversiones a realizar en caso de ser necesario una obra adicional para la obtención de estos), las cercanías con las comunidades y las relaciones con ellas (leyes, temas laborales, comercios, permisos municipales), peligrosidad de los productos a elaborar y seguridades a tener en cuenta en la ubicación de la planta.

Otro punto importante es la previsión de los residuos que producirá la planta y los tratamientos a efectuarles, este tema como la implantación de la planta en determinado lugar, se refiere directamente al impacto ambiental que la misma provocará en la zona, el cual será motivo de un estudio particular a realizar antes de la instalación de la misma.

En el caso de plantas de extracción de petróleo, gas y otros elementos obtenidos de un sitio específico, esta deberá ser ubicada en el mismo lugar donde se ubica el producto, por lo tanto se ajustarán los lineamientos anteriores para obtener la mejor relación costo de inversión versus producción.

DESARROLLO DE LA INGENIERÍA BÁSICA

El documento más importante dentro de la ingeniería básica es el diagrama de proceso, documento en el cual se encontrarán volcados todos los datos de proceso en cuanto a cañerías e instrumentos, equipos, circulaciones del fluido, válvulas a utilizar, identificación de componentes, y otros, del cual se desprenden los documentos del anteproyecto y de la ingeniería de detalle a realizarse.

Comúnmente y para facilitar su lectura se encontrarán diagramas de proceso, propiamente dichos y diagramas de servicios (agua, aire, vapor, condensado, otros).

Para confeccionar los diagramas de proceso y servicios se parte del producto a elaborar y se desarrollan las secuencias de pasos a realizar para la obtención del producto final, involucrando en esto a los equipos más adecuados y las soluciones más versátiles para los problemas que puedan surgir, teniendo en cuenta parámetros involucrados en el proceso, presiones, temperaturas, caudales, PH, potencias, controles y regulaciones, etc.

Todo esto será resultado de un estudio pormenorizado de cada uno de los equipos e instalaciones, que surgirán del análisis de capacidades, mantenimiento, disponibilidad de estos o sea la relación técnica-económica del mismo, como así también de reuniones con personal altamente capacitado en cada producto en particular, basados en experiencias de otros proyectos y en la aparición de nuevas tecnologías.

Un detalle importante es que los diagramas son documentos adimensionales, sin escala y simplemente indican las vinculaciones entre componentes de la instalación. Solamente estarán expresamente indicadas las distancias requeridas por proceso.

Cabe destacar que de este documento se elaborarán posteriormente los listados de válvulas, equipos, líneas y se determinarán los lineamientos de las clases de cañerías a utilizar.

Para la ejecución de la ingeniería básica se deberá en primera instancia definir la nomenclatura a utilizar, que si bien en líneas generales responde a estándares, pueden sufrir modificaciones específicas para cada proyecto y clientes en particular.

A modo de información se detallan las simbologías comúnmente utilizadas:

CUADROS DE SIMBOLOS

EJEMPLO DE UN DIAGRAMA

DOCUMENTOS DE INGENIERÍA

Antes de enumerar y describir los documentos de ingeniería, es importante definir los conceptos de “Nortes”, “Ejes de Coordenados de Planta” y “Nivel Cero de Planta”.

NortesSe establece como “Norte Geográfico”, la verdadera orientación de la planta con respecto a

los puntos cardinales.El “Norte de Planta” es aquel que se adopta por conveniencia para facilitar el desarrollo de la

ingeniería. Este norte se orienta, generalmente, hacia la parte superior del plano y se muestra en el extremo superior derecho del documento. De esta manera todos los documentos quedarán con la misma orientación, independientemente del norte geográfico.

Ejes de coordenados de plantaUna vez fijado el norte de planta, se establecerán los ejes coordenados de referencia, para

poder determinar la ubicación de los diferentes edificios y equipos que componen la planta.El origen de estos ejes se toma según conveniencia en cada instalación y me indicarán en el

sentido del eje “x” los avances hacia el ESTE de planta y en el eje ”y” hacia el NORTE, pudiendo ser los valores de las coordenadas negativas o positivas, dependiendo en cada caso de la ubicación del componente dentro de las planta y del sentido hacia donde me desplazo sobre los ejes respectivos.

Entonces, el eje “y” será paralelo a la orientación del norte de planta y el eje “x” perpendicular, de esta manera cada punto de la planta quedará perfectamente determinado por un par de coordenadas “x” e “y”, o sea ESTE y NORTE respectivamente, lo cual me permitirá una rápida ubicación del componente dentro del predio de la implantación.

Nivel cero de plantaEste nivel establecerá la referencia de cota de nivel sobre la cual se basarán todos lo niveles

de planta.En un lugar estratégico de la planta, que permita un fácil transporte del mismo con la menor

interferencia de edificios y equipos, de ser posible, se define un mojón con la cota �0,00.Esta cota puede representar el nivel 0, ó un nivel fijo determinado por el transporte de la

cota de nivel de otro lugar de la zona de instalación de la planta, referenciado al nivel del mar, que será equivalente al cero de planta.

En este último caso se deberá sumar a todos los niveles de la planta el nivel fijo que es equivalente al cero de planta, esto es muy usado para tomar las referencias de la presión atmosférica en función de la altura, para definir parámetros de equipos a utilizar.

PLANOA continuación se realizará la descripción de los documentos comúnmente elaborados en la

especialidad cañerías en todo proyecto de ingeniería. Este es un listado general y puede variar de acuerdo a requerimientos especiales de un proyecto en particular.

● Plot-plan general.● Plano llave.● Plot-plan particular (Lay-out de equipos).● Especificaciones técnicas.● Cómputos y listados.● Data-sheet de equipos (hoja de datos).● Planos de Planta, cortes y detalles de cañerías.● Isométricos.● Típicos de montaje.● Cuadernillo de soportes.● Planos conforme a obra.

Plot-plan general

Este documento indica la distribución de todos los edificios, caminos, entradas, salidas, parrales, equipos externos a los edificios y demás componentes de la planta dentro del predio en el cual se construirá la misma.

En el estarán delimitadas las coordenadas y niveles de cada uno de sus componentes y los nortes geográficos y de planta adoptados.

Para la realización de esta distribución se considerarán ordenamientos lógicos y racionales de acuerdo a los procesos a realizar, secuencia de fabricación y movimientos dentro de la planta, como así también quedarán definidos los sentidos de circulación vehiculares y peatonales de acuerdo a los estándares de seguridad vigentes.

Una vez realizado el Plot-plan general, este es distribuido entre los distintos departamentos y grupos de trabajo, para aportar comentarios y sugerencias, que de existir, lo mejorarían y de esta forma obtener una distribución lo mas limpia, ordenada y segura para la operación futura.

PLANO

Plano llaveEste es un plano general. Utilizándose la distribución definida en el plot-plan general, se

determinan áreas convenientemente delimitadas dentro de coordenadas, que me permitan dividir la planta en sectores, de acuerdo a procesos u operaciones a realizar, para poder trabajar sobre ellos con la ingeniería de detalle en escalas que sean lo más claras posibles de acuerdo a su tamaño.

Cada una de estas estará definida por un número de documento particular del cual luego se desprenderán los documentos derivados.

Esto permite trabajar en forma estrictamente ordenada y racional para ubicar zonas rápidamente, obteniendo una economía de tiempo más que importante.

Si el grado de complejidad lo permite, se indicarán en este plano todos los equipos y componentes que forman parte de la instalación. De no ser posible, serán indicados solamente en el plot-plan general y particular.

PLANO

Plot–Plan particular (lay-out equipos)El Plot – Plan particular trata solo sobre un área específica de la planta, indicando en ella sus

límites, coordenadas, nortes, y la ubicación correcta de cada uno de los equipos con su respectiva identificación.

Para asegurarse una correcta interpretación del área y de la ubicación de sus equipos componentes, en este plano se pueden incluir no solo la vista en planta del sector sino también los cortes y detalles necesarios para la definición de niveles de operación.

PLANO

Especificaciones TécnicasSon documentos que rigen en forma general o específica sobre temas de un proyecto, y que

definen los lineamientos a tener en cuenta en el desarrollo de los mismos.Entre las especificaciones técnicas más usuales que se presentan en todo proyecto podemos

citar:● Especificación general de cañerías. Es el documento en el que se definen los elementos y materiales

a utilizar en la instalación, de acuerdo a cada clase de cañerías, las cuales surgen del diagrama de cañerías e instrumentos. Este documento es uno de los principales a considerar en el desarrollo de la ingeniería de detalle.

● Especificación técnica de aislación térmica.● Especificación técnica de limpieza y pintura.● Especificación técnica de soldadura.● Especificación técnica de pruebas y ensayos.

Ejemplo especifico técnica

Cómputos y listadosSon los encargados de reunir y ordenar cierto tipo de información, para facilitar su

interpretación, identificación y/o manipulación durante el montaje en obra.Generalmente se puede establecer que los listados se originan durante la ingeniería básica a

partir de los diagramas de proceso, y que los cómputos se realizan en la etapa de la ingeniería de detalle.

Entre los cómputos y listados más usuales que se presentan en todo proyecto podemos citar:

● Cómputo de materiales de cañerías.● Cómputo de soldaduras (pulgadas de soldadura).● Cómputo de aislación térmica.● Listado de equipos.● Listado de válvulas (manuales, automáticas, de control).● Listado de líneas.● Listado de Tie–in. Son los puntos de interconexión de la planta nueva con lugares predeterminados

de conexión en plantas existentes (procesos ó servicios internos a planta) ó con servicios de proveedores (servicios externos a planta).

● Listado de soportes.

Listado de equipos (incluye tanques, intercambiadores, bombas, otros).TABLA

Listado de válvulas manualesTABLA

Listado de líneasTABLA

Listados de tie-inTABLA

Data-sheet de equipos (hoja de datos)El data-sheet es la hoja de datos particular de cada equipo, en la cual se indican, entre otras

cosas: planos y especificaciones de referencia, fluidos, materiales, presiones, caudales (máximos, mínimos y de prueba), bocas de conexión con sus características, esfuerzos y cualquier otro dato importante.

En algunos casos cuenta además con un esquema del equipo, en el cual se indican las principales dimensiones del mismo, con la ubicación y orientación de conexiones y patas o bases, elementos de izaje, espacios para desmontaje y mantenimiento, etc.

Bombas.ESQUEMA

TanquesESQUEMA

Intercambiadores.

ESQUEMA

Planos de Planta, cortes y detalles de cañeríasDe igual manera que para el desarrollo de la ingeniería básica, donde se establecen

nomenclaturas típicas para los distintos componentes, en este caso también existe una identificación para cada elemento, representada según se muestra a continuación:

PLANOEs importante definir claramente los siguientes términos que son de uso habitual en estos

documentos:● BOP (botton of pipe): Se define así al nivel determinado por la tangente inferior horizontal al

diámetro exterior de una cañería.● TOP (top of pipe): Se define así al nivel determinado por la tangente superior horizontal al diámetro

exterior de una cañería.● TOS (top of steel): Se define así al nivel determinado por el filo superior horizontal de una

estructura ó perfil, sobre la cual puede apoyar una cañería.

DIBUJAR EJEMPLOS DE LOS TRES

BOP TOP TOS

Aclaradas las nomenclaturas y con la división de áreas generadas en el plano llave, se elaborarán las plantas y cortes de cañerías para cada uno de estas, según las siguientes descripciones, cuidando el criterio de orden y estética que me permita obtener una instalación lo mas limpia y segura desde el punto de vista de operatividad, mantenimiento y protección personal.

En estos planos se dibujarán todos los equipos, cañerías, accesorios, válvulas, etc. que componen la instalación, y que servirán para su montaje en obra.

También se encuentran indicadas todas las dimensiones en escala, detalles constructivos y puntos de interconexión y referencias a tener en cuenta durante las etapas de montaje en obra.

Todas las cañerías llevarán indicadas claramente, el diámetro, si van aisladas, si llevan tracing, si tienen pendiente, el sentido de flujo, etc.

Como regla general se establece que en los planos de planta se indicarán todas las cotas de ubicación de las cañerías y equipos, y en los planos de corte solo se indicarán las elevaciones y niveles de los mismos.

ESQUEMA

IsométricosSon un complemento indispensable de los planos de plantas y cortes y son los documentos de

mayor utilidad durante toda la etapa del prefabricado de los tramos de cañerías ( en taller u obra ).La correcta interpretación de un isométrico por parte del oficial cañista, le facilitará todo el

trabajo de prefabricado y montaje de un sector de cañerías y de sus componentes.En este caso, para elaborar estos documentos también es necesario realizar una descripción

de símbolos y nomenclaturas utilizadas para identificar cada componente.

ESQUEMA

El isométrico es un plano dibujado en perspectiva a 30º en el cual se cargan todos los datos (diámetros, niveles, equipos, válvulas, etc.) extraídos de los documentos de planta y cortes de cañerías, como así también tipo de aislación, requisitos de soldadura, ensayos a realizar, pruebas y otros.

Además se detallan las marcas de las soldaduras a realizar en obra y la identificación de los spools de cañerías a ejecutar en taller.

Según se defina el método de fabricación y montaje de las cañerías en obra, se puede tener isométricos de fabricación, de los cuales se extraen todos los datos necesarios para prefabricar o se crean otros documentos derivados del isométrico original denominados isométricos para prefabricados de cañerías, en los cuales se detallan cada una de las piezas en las que fueron divididos cada isométrico con su correspondiente lista de materiales, soldaduras, y todos aquellos datos para su fabricación en el taller.

Cuando se utiliza el primer método, los mismos tendrán incorporados los listados de materiales, ajuste y todo dato necesario para la construcción.

A continuación se detallan todos los componentes de una isometría como así también los distintos métodos, para una mejor comprensión y visualización:Isométrico para fabricación.

ESQUEMA

Isométrico para prefabricar.

ESQUEMA

Prefabricados de cañerías.

ESQUEMA

Listado de niples a realizar.

ESQUEMA

Típicos de montajeSon documentos elaborados para todos aquellos casos en donde el montaje de determinadas

piezas es repetitivo o idéntico. De esta manera cuando se requiera se puede hacer referencia a un típico de montaje, tal seria el caso de termómetros, manómetros, placas orificios, venteos, drenajes, etc.

Esto se refiere solamente a las partes involucradas en la especialidad cañerías, ya que los típicos de montaje de instrumentos corresponden al departamento de instrumentación.

TIPICOS

Cuadernillo de soportesUna vez realizado los tendidos de cañerías, en los cuales se debieron tener en cuenta el

agrupamiento estético por sectores de las cañerías, para luego soportarlas, se debe comenzar a realizar el diseño y posicionamiento de los soportes.

Para la ejecución de esto se trabaja con la base del documento “Tendido de Cañerías” y se identifican según se muestra en la figura.

ESQUEMA

En esta etapa aparece el criterio de soporte típico y soporte especial.

● Soporte Típico (ST): Es aquel que de acuerdo a su formato puede ser utilizado comúnmente para distintos diámetros de cañerías, en cuanto a su forma, cambiándole solamente las dimensiones de sus componentes. Algunos ejemplos pueden ser, truños, patines, abrazaderas U bolt, abrazaderas omega. En este caso la numeración para cada tipo de soporte será la misma.

● Soporte Especial (SE): Es el construido para un solo lugar ó una serie de lugares idénticos, con iguales dimensiones y características de sus componentes. En este caso el soporte tendrá su numero de identificación y la cantidad a construir.

Los materiales para la construcción de los soportes se definirán para cada proyecto en particular, dependiendo del grado de solicitación de los mismos (Ej. : grandes cargas o dilataciones de cañerías) y de los lugares en donde se montarán (Ej. : instalaciones sanitarias, donde se utilizan materiales de acero inoxidable).

Otro dato importante es saber que existen distancias máximas entre soportes que dependerán del diámetro de la cañería y de la carga que este represente junto con el fluido transportado. Para esto existen tablas que me indican estos valores de distancias como así también la separación entre ejes de cañerías.

Una vez que se elabora el plano de planta con sus respectivos soportes ubicados, se ejecutara el cuadernillo de soportes “Típicos y Especiales”, en los cuales se indicaran todas las características de estos, dimensiones, materiales, soldaduras, anclajes, cantidades, etc., para que los mismos puedan ser construidos en taller y luego transportados a obra para su montaje.

Para ilustrar la confección del cuadernillo de soportes se muestran a continuación algunos ejemplos:

CUADERNILLO DE SOPORTES

Es importante aclarar que los soportes deben responder a un diseño estructural tal que me permita absorber pesos y esfuerzos que me produzcan las cañerías y el desplazamiento de las

mismas, llegando en muchos casos a tener que prever las bases civiles para que dichos esfuerzos puedan ser transmitidos y absorbidos por el terreno mismo.

Planos conforma a obraSon los documentos elaborados a partir de la ingeniería de detalle aprobada para obra y

donde se vuelcan todas las desviaciones al diseño original surgidas durante el montaje.Estos documentos son los últimos elaborados como parte de la provisión de ingeniería para

cualquier proyecto.

ELEMENTOS Y EQUIPOS PARA LA INSTALACIÓN

CAÑERÍAS Y TUBOSAmbos son productos tubulares, utilizados generalmente en la industria para el transporte

de fluidos pero con marcadas diferencias técnicas, constructiva y dimensiónales entre uno y otro.Los productos tubulares fabricados de acuerdo a la norma ANSI B36.10 y B36.19 (Tabla

xxx) y construidos según los estándares del Instituto Argentino del Petróleo, son llamadas cañerías.

Todos los otros productos tubulares no fabricados en tamaños estándares son llamados tubos. De acuerdo al fabricante, existen tubos de diámetro exterior constante y tubos de diámetro interior constante. En ambos casos se ofrecen variedades de espesores de pared.

El diámetro exterior de una cañería es el mismo para cualquier SCH (schedule o espesor de pared), dentro de un mismo diámetro, esto es que la dimensión interna para un mismo diámetro nominal varia junto con su espesor.

Las cañerías de Øn12” y menores son comúnmente designadas por un diámetro nominal que se aproxima, pero no es igual al diámetro interno de un caño sch40 o estándar. Las cañerías de Øn14” y mayores tienen los diámetros externos iguales a los diámetros nominales.

El espesor de pared viene expresado en términos de schedule, de acuerdo con la Asociación Americana de Standards. Anteriormente a la introducción del SCH fueron utilizados los términos de peso estándar (S), extra fuerte (XS), y doble extra fuerte (XXS), para indicar los espesores de pared.

Los tamaños hasta Øn10” sch40 son los mismos que peso estándar, y tamaños hasta Øn8” sch80 son los mismos que extra fuerte. Doble extra fuerte se ha dejado de fabricar en algunos tamaños, usándose en su lugar sch160.

Las tolerancias admisibles en las tuberías se refieren al espesor de la pared exclusivamente, la tolerancia de laminación usualmente admitida en cañerías es del 12,5 %, lo cual significa que el espesor de pared real puede ser 12,5 % mas bajo ó más alto que la especificada en las tablas.

La ovalización máxima admisible para la fabricación de cañerías no puede ser mayor a �3 %.Para la fabricación de las cañerías existen varios métodos, dependiendo del material y de los

diámetros:

● Cañerías por soldadura a tope, con unión longitudinal.● Cañerías por soldadura a tope, con unión helicoidal.● Cañerías sin costura.● Cañerías con soldadura por resistencia.

Con respecto a los materiales existentes, aunque en el código de cañerías se encuentran registrados mas de 260 tipos distintos, solamente alrededor de 40 son fácilmente encontrados en el mercado, para el resto es necesario hacer un pedido especial.

Existen en la industria también una variedad de materiales no ferrosos para la fabricación de cañerías, todos ellos utilizados en concordancia con la gran variedad de productos que se manejan en las plantas industriales. Entre estos podríamos enumerar PVC, Polipropileno (PP), Plástico reforzado con fibra de vidrio (PRFV), Vidrio, Polietileno de alta densidad (PEAD), Acero inoxidable, Hormigón.

La selección del material dependerá en todos los casos de las características químicas de los fluidos a conducir y de las condiciones físicas de presión y temperatura del proceso que se está desarrollando.

Se aprovechara en cada caso en particular y de acuerdo a una consciente selección, basada en las normas estipuladas para cada proyecto, las características más favorables de los materiales disponibles, teniendo en cuenta el proceso a realizar y el costo de estos.

En casos donde es necesario tener una resistencia mecánica de la cañería y el producto que esta transporte no sea resistido químicamente por ella, se utilizaran cañerías metálicas revestidas. Algunos revestimientos pueden ser teflón, ebonita, vidrio, etc.

Es importante destacar, que cuando se calcula una cañería se deberán tener en cuenta una serie de parámetros que inciden en este cálculo, que participan en las fórmulas correspondientes y que están directamente relacionados con el tipo de fluido que circulará por estas, como pueden ser la velocidad, el caudal, la presión, la temperatura, el diámetro interno de la cañería, el rozamiento producido entre el fluido y las paredes internas del caño.

A modo de ejemplificar mas claramente estos conceptos se detallan en el Anexo I, tablas y datos complementarios de lo expuesto.

ACCESORIOSLos elementos denominados accesorios son los que permiten realizar cambio de direcciones,

derivaciones, uniones entre piezas de cañerías, reducción de diámetros, vinculación de piezas de cañerías con equipos (bombas, recipiente, tanques), instalación de instrumentos, etc.

Los accesorios más comunes pueden dividirse en tres grandes grupos:

● Soldados a tope (BW.● Soldados a enchufe (SW).● Roscados (THD).

Generalmente para cañerías de Øn2” y menores se utilizan accesorios SW, y para cañerías de Øn2½” y mayores se utilizan accesorios BW.

La utilización de accesorios roscados está reservada a cañerías de Øn2” y menores y sujetas a condiciones de baja presión y temperatura.

A continuación listaremos los accesorios mas comunes utilizados para las instalaciones de cañerías:

● Codo 90º (Radio corto o Radio largo)● Codo 45º● Te normal● Te reducción● Reducción Concéntrica● Reducción excéntrica● Casquete● Cupla● Unión doble● Tapa● Cruz● Niple normal

● Niple reducción● Bridas (ver descripción)● Figuras 8

Un detalle de las características y dimensiones de algunos de estos accesorios se pueden encontrar en las tablas del Anexo I.

BRIDASLas bridas son los accesorios utilizados para vincular las piezas de cañerías de una

instalación con válvulas, bombas, tanques, recipientes, compresores y en general con todos aquellos elementos que por razones de funcionamiento, mantenimiento o facilidad de montaje y desmontaje deban ser desarmados y restituidos sin generar altos costos ni perdida de tiempo.

La fabricación de las bridas se ha normalizado según la norma ANSI B16.5 quedando identificadas para su selección de acuerdo al tipo de brida, tipo de cara o superficie de contacto, diámetro y por la relación presión-temperatura, conocida como Rating o Serie.

Las series más aplicadas en la industria son: 125#- 150#- 300#- 600#- 900#- 1500#- 2500#

La clasificación indicada de acuerdo al tipo de superficie de contacto se refiere a:

● Cara con Resalte (R.F.)● Cara sin Resalte (F.F)● Cara Lisas (sin ranuras)● Macho y Hembra

los distintos tipos de bridas son:● Slip On – Deslizante (S.O.)● Welding Neck - Soldada a Tope (W.N.)● Lap Joint - Con Collar (L.J.)● Socked Weld - Soldada a Enchufe (S.W.)● Ring Joint - Junta a Anillo (R.J.)● Screwed – Roscada (BSPT / NPT)● Blind - Ciega

ESQUEMAS

JUNTASSe entiende por junta al elemento que se utiliza para el sellado de la unión de dos piezas

bridadas. Como se desprende de esto ultimo, la junta deberá ser especificada con el mismo diámetro, tipo de cara de apoyo y la misma serie de las bridas a la cual se unirá, existiendo de tal manera idéntica gama de valores que las descriptas para las bridas.

De acuerdo a esto podemos decir que existen dos tipos de juntas planas:

● Juntas planas para bridas con resalte (RF)● Juntas planas para bridas sin resalte (FF)

El espesor de la junta dependerá del material de esta y del servicio y las condiciones a las que este sometida. Esto me determinara la presión de asentamiento que la junta deberá soportar, con la cual se seleccionará la mas recomendada de acuerdo a los datos suministrados por los fabricantes.

Al igual que en los espesores, los materiales también se relacionarán con el servicio y las condiciones de operación, existiendo una gran variedad entre los que podemos nombrar:

● Goma blanda.● Fibras.● Espiraladas metálicas.● Cobre.● Aluminio.● Combinaciones de uno y otro material

Algunas juntas para bridas con resalte poseen un aro exterior a la zona que hará el sellado que recibe el nombre de anillo centrador y sirve de ayuda durante el montaje de la misma.

VÁLVULASLas válvulas son uno de los componentes más importantes de las instalaciones industriales.

Estas son las que controlan el paso de los fluidos a través de las cañerías, ya sea en forma parcial ó total, de acuerdo al tipo de válvula, su operación, y en algunos casos la señal que reciba.

Existen una gran variedad de tipos y diseños para poder cubrir todas las necesidades que en la industria se presentan, por lo que realizaremos una descripción solo de los tipos mas usados, sus características y sus usos:

● Válvula esclusa● Válvula esférica● Válvula diafragma● Válvula mariposa● Válvula globo● Válvula Tapón lubricado● Válvula de retención● Válvula de seguridad● Válvula rompe vacío

Dentro de los tipos de válvulas listados anteriormente se puede realizar una primera división que estará determinada por el modo de operación de la válvula, aunque esta sea siempre la misma:

● Válvulas manuales.● Válvulas automáticas.● Válvulas de control.● Válvulas particulares.

Antes de hablar particularmente de cada una, se podría hacer una analogía entre las partes componentes de las mismas, las cuales tienen una semejanza en cuanto a la denominación y características de sus partes:

● Cuerpo principal● Bonete● Obturador● Asiento● Vástago● Volante● Empaquetadura● Brida prensaestopas

Estas piezas detalladas son las principales partes de la mayoría de las válvulas. Existe también una cantidad de partes menores que son piezas secundarias como ser, espárragos, tornillos, tuercas, arandelas, juntas, tapas, etc. Como aclaración vale decir que todas las válvulas podrán tener algunas o la totalidad de estas partes enumeradas, dependiendo del modelo y tipo de válvula.

Es importante detallar que en cuanto a los materiales utilizados para la fabricación de las distintas partes de una válvula, existe una variedad muy importante. Estos materiales dependen en cada caso en particular de las condiciones de operación de la válvula respectiva, y están definidos en la especificación de materiales de cañerías.

Válvulas manualesEsclusas

Estas válvulas se caracterizan por ser una cuchilla guiada que se desplaza en un par de guías laterales, esta es levemente piramidal y al realizar el cierre se produce un ajuste paulatino sobre los asientos de la guía, las cuales generalmente son de un material mas blando que el resto de la válvula. En diámetros grandes está puede ser removida y reemplazada por una guía nueva como una operación habitual de mantenimiento de la válvula.

Tiene la particularidad de no ser una válvula que pueda regular el pasaje del caudal, por lo

que es usada exclusivamente como bloqueo, a la vez que debido al sistema de cierre entre dos asientos rígidos, ante la presencia de partículas puede no producir un cierre perfecto, por esta razón no es muy utilizada cuando existen sólidos en suspensión en él liquido transportado.

ESQUEMAS LISTADO DE MATERIALES

EsféricasEsta válvula difiere de las otras por tener la característica de ser una esfera de inoxidable

altamente pulida insertada en un cuerpo metálico, con un orificio en uno de sus ejes horizontales y un vástago vinculado a esta y a una palanca en el eje vertical. Esta se encuentra suspendida y sostenida en su lugar por dos asientos (anillos) auto ajustable de teflón a ambos lados de ella.

Este asiento ubicado de esta forma, a medida que la presión se incrementa se ajusta mas sobre el cuerpo de la esfera produciendo un cierre totalmente hermético.

Generalmente las válvulas esféricas hasta Øn10” realizan el cierre de la esfera con el giro de una palanca de operación en 1/4 de vuelta (90º), razón por la cual se la considera una válvula de cierre rápido y es muy utilizada en servicios que demandan esta operación como pueden ser gas, productos químicos, aire comprimido, vapor de baja presión, combustibles, líneas de vacío, industrias alimenticias y otros. Para válvulas de Øn12” y mayores el sistema de accionamiento está compuesto por un reductor a tornillo sin fin y corona y un volante de accionamiento.

Como se observa, esta es una válvula muy usada en la industria por los múltiples servicios en los que puede ser utilizada. Se suministran roscadas hasta Øn2” y bridadas en la totalidad de los diámetros, existiendo además dos tipos de paso del fluido a través de ella que son: paso total (evita turbulencias y posee mínima perdida de carga) ó paso reducido.

Las válvulas esféricas son válvulas que requieren un mantenimiento mínimo dado que el cierre no se realiza entre partes metálicas, lo que prolonga la vida útil de la misma.

ESQUEMA LISTADO DE MATERIALES

DiafragmaEsta válvula se caracterizan por tener un cierre flexible, ya que el mismo se realiza a través

de un diafragma flexible de caucho ó plástico que se presiona contra una montura metálica o revestida del cuerpo de la válvula, a la vez que posee un cierre perfecto aunque existan pequeñas partículas debido a la flexibilidad del asiento.

El cuerpo posee una forma de pasaje aerodinámico que genera una muy baja perdida de carga, a la vez que la separación que produce el diafragma con los mecanismos de operación de la válvula y el cuerpo de la misma, evita la contaminación del fluido.

Lo expuesto hace que esta sea una válvula de bajo mantenimiento, poco desgaste del sistema de accionamiento, no se necesita desmontar la válvula para su reparación y es económica por la ausencia de materiales costosos por no haber contacto de partes vitales de la válvula con los fluidos

circulantes.Estas válvulas pueden ser roscadas para Øn2” y menores y bridadas en todos sus diámetros.Los diafragmas vienen diferenciados según una gama de colores que los tabula para cada tipo

de fluido y temperatura que resistan.

ESQUEMA LISTADO DE MATERIALES

GloboEstas válvulas poseen la particularidad de tener una capacidad muy grande de regulación de

caudales y presiones. Encontraremos básicamente las del tipo común (recta) ó en Angulo, con obturador de disco chato ó aguja.

La elección del tipo será una consecuencia del estudio que resulte de los caudales y presiones de servicio y de la precisión en la regulación que se quiera obtener. Es posible lograr una respuesta rápida en función de una maniobra sencilla y eficaz a través del volante de la misma, y teniendo en la línea los elementos que me permitan realizar la medición necesaria, conseguir una buena regulación de los parámetros deseados.

Son válvulas que pueden ser suministradas en forma roscada ó bridada, producen una perdida de carga importante en la instalación, razón por la cual es fundamental tenerla en cuenta para dicho cálculo, y no producen el vaciado total de las cañerías por lo tanto es necesario colocar drenajes convenientemente.

ESQUEMA LISTADO DE MATERIALES

MariposaEsta válvula es utilizada generalmente para valores de caudal, que pueden llegar a ser

elevados, y presiones no muy altas. Básicamente consta de un cuerpo metálico, recubierto por una cubeta integral de goma sintética y un disco de acero inoxidable vinculado por medio de un eje a una palanca de operación, con 1/4 de vuelta (90º) para su cierre ó apertura.

Admite fluidos de cierto valor corrosivo debido al recubrimiento de neoprene del disco y el eje de acero inoxidable. No requiere junta para su montaje y posee una mínima perdida de carga debido a la terminación pulida de la mariposa.

Pueden suministrarse bridadas ó para montar entre bridas, esta ultima es una válvula liviana y de dimensiones reducidas en relación con los diámetros respectivamente, a la vez que su mantenimiento es rápido y sencillo y su costo es relativamente bajo con respecto a otras válvulas utilizadas para un mismo servicio.

Al igual que las esféricas hasta Øn10” generalmente se utilizan con palanca, la cual tiene ranuras de traba para poder realizar una regulación de paso del fluido y dejarla posicionada en un lugar, y de Øn12” y mayores se monta un reductor con engranaje para facilitar su operación.

ESQUEMA LISTADO DE MATERIALES

Tapón lubricadoEstán compuestas por un cono que asienta sobre una superficie conformada en el cuerpo de

la válvula y posee un dispositivo de ajuste a través de un resorte, para el ensamble entre dichas piezas.

Son válvulas de accionamiento rápido de 1/4 de vuelta (90º), que han sido reemplazadas por las esféricas, ya que necesitaban un mantenimiento periódico y eran fácilmente engranables, debido al tipo de asiento del sello metal con metal.

ESQUEMA LISTADO DE MATERIALES

Válvulas AutomáticasCuando cualquiera de las válvulas manuales enumeradas precedentemente, posee un sistema

que produce su apertura o cierre a través de un dispositivo montado sobre la misma, que puede ser eléctrico ó neumático, se dice que dicha válvula es automática y a dicho dispositivo se lo llama actuador.

Existen básicamente 2 tipos de actuadores: eléctricos y neumáticos.Los actuadores eléctricos son aquellos que se componen de un reductor de engranajes y un

motor eléctrico, que es accionado mediante una señal eléctrica externa.Los actuadores neumáticos se accionan por aire comprimido. La alimentación del aire se

realiza a través de una válvula, llamada solenoide, la cual recibe una señal eléctrica y por medio del campo electromagnético que genera una bobina interna, produce la apertura la válvula y el paso del aire hacia el cilindro del actuador.

Estas válvulas cuentan con indicadores de posición, los cuales se denominan limites de carrera, estos envían una señal a un tablero indicando la posición del obturador de la válvula.

Una característica muy interesante de las válvulas automáticas, es que las mismas pueden ser normal abiertas (NA), es decir que cuando se corta la alimentación de aire que las opera la válvula tiende a abrirse totalmente, y normal cerrada (NC), que ante un corte de la alimentación se cerrará.

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Válvulas de control

Este tipo de válvula es muy utilizado en la industria, dada la necesidad de realizar el control, ya sea de presión, temperatura ó caudal, sobre los distintos procesos que se realizan para la manufactura del producto a obtener.

Una primera división de este tipo de válvulas, es el de autorreguladoras y reguladoras.Las válvulas de control autorreguladoras son aquellas en la cual la medición del parámetro de

control para regular la válvula se toma directamente sobre la cañería, este es llevado por medio de cañerías de pequeño diámetro (tubing) hasta la cabeza de la válvula, la cual con este dato tiende a posicionarse en el valor que tiene prefijado. Esta presión actúa sobre un diafragma piloto y de esta manera tiende a equilibrar la presión del resorte, el cual ya fue regulado de acuerdo a la necesidad. De esta maneras la válvula tendera a oscilar en mas y en menos alrededor de este valor hasta lograr alcanzarlo en un tiempo determinado, en ese momento tendré el valor del parámetro deseado. Esto quiere decir que la válvula tomará un tiempo para ajustarse a ese valor, y cada vez que cambie el valor de la regulación realizará la misma operación.

Los resortes pueden ser fácilmente intercambiables para poder pasar de un rango a otro de valor a regular, siempre que el tamaño de la válvula lo permita, y vienen identificados por colores.

ESQUEMA LISTADO DE MATERIALES

Las válvulas reguladoras son aquellas en donde la señal del parámetro de medición ó control, proveniente de la cañería ó de cualquier otro equipo distante ó no del lugar físico de la válvula, pasa a través de un elemento que transforma la medición de caudal, presión ó temperatura en una señal eléctrica, y esta actúa sobre una válvula solenoide para alimentar de aire al diafragma de la válvula de control, produciendo la apertura ó cierre de la misma.

Generalmente la válvula reguladora más utilizada en las industrias petroquímicas y otras, es del tipo globo, ya que esta posee una regulación lo suficientemente fina para el ajuste de la operación, pero cuando se trabaja en plantas de tratamiento de agua o efluentes es muy común instalar válvulas reguladoras del tipo diafragma ó mariposas, las cuales producen una buena curva de regulación, admiten más sólidos en suspensión en él liquido y son más económicas para los grandes diámetros que se utilizan generalmente.

La instalación de estas se debe realizar con un cuadro de válvulas típico que podrá variar su forma pero no sus componentes ni su orden:

ESQUEMA LISTADO DE MATERIALES

Listado de válvulas componentes

1­Válvula de control (globo, diafragma ó mariposa)

2­Válvula de bloqueo (esclusas, esférica ó mariposa)

3­Válvula By-Pass (globo, diafragma ó mariposa)

4­Drenaje (esférica, esclusa)

Es importante respetar el sentido de flujo indicado en el cuerpo de la válvula, y que esta determinado por las características de regulación dadas por el proveedor de la misma.

Estas válvulas resultan ser bastantes costosas y como consecuencia de esto no es común conseguirlas rápidamente en el mercado, dado que las mismas se fabrican por pedido y según las condiciones de servicio particulares para cada caso.

Válvulas particularesRetención

Son válvulas que poseen la particularidad de permitir el paso del fluido solamente en un sentido, cerrando el obturador para evitar retrocesos del fluido circulante.

El obturador puede cerrarse por la contrapresión ejercida por la columna de liquido de la cañería, cuando se corta la presión que lo mantiene abierto o por un dispositivo mecánico, como ser un resorte.

Existen distintos tipos de válvulas de retención, de acuerdo al tipo de obturador que posea, por ejemplo:

● Retención a clapeta de goma (tipo Saunders). Figura 1● Retención a clapeta metálica, de posición horizontal y vertical. Figura 2● Retención a clapeta metálica, con contrapeso.● Retención a bola, de posición horizontal y vertical. Figura 3● Retención a bola, de posición horizontal y vertical, con resorte. Figura 4● Retención a pistón, horizontal. Figura 5

Las retenciones a bola son utilizadas generalmente para diámetros chicos y son generalmente roscadas, mientras que las retenciones a clapeta pueden llegar a ser roscadas ó bridadas.

Existen válvulas que se instalan en succiones negativas de bombas las cuales no permiten el vaciado de la cañería de succión, por lo tanto se mantendrán cebadas, a estas se las conoce con el nombre de válvula de pie, pero trabajan bajo el principio de una válvula de retención, permitiendo el paso del fluido solamente en un sentido.

ESQUEMA

De seguridad ó alivioEsta válvula cuenta con un dispositivo que al aumentar la presión estática en una cañería u

equipo, donde se encuentra instalada, me permite evacuar esa sobrepresión venteándola ó canalizándola hacia otro lugar.

Básicamente consta de un resorte y un orificio calibrados de acuerdo a las condiciones de caudal y presión a la que deberán trabajar, al aumentar la presión y vencer la resistencia del

resorte se produce la salida del fluido de la misma. Debido a esto es muy importante definir los términos:

● Presión de apertura: Es la presión manométrica a la que se ajusta la válvula para producir la apertura. Es también conocida como presión de entrada.

● Presión de trabajo: Es la presión de servicio de la cañería u equipo, en donde se instalará la válvula.● Sobrepresión: Es el incremento de presión desde el primer alivio hasta alcanzar la presión de

apertura, se mide en porcentaje respecto de la presión de trabajo.

Estas válvulas pueden ser roscadas ó bridadas y generalmente los diámetros y serie de entrada son menores que los de salida. Algunas se proveen bajo pedido con palancas de prueba y con tornillos de traba para la prueba hidráulica. Cuentan además con una regulación del resorte que me permite variar la calibración de la válvula, dentro del rango para el cual esta fue diseñada.

ESQUEMA

Rompe vacíoPoseen el principio de funcionamiento de las válvulas de retención, al producirse vacío en el

recinto donde fue instalada, produce la apertura y permite el ingreso de aire desde la atmósfera.Es especialmente recomendada para tanques de almacenamiento o equipos donde dada las

características del proceso se pueda producir vacío en su interior, lo cual es sumamente riesgoso cuando el cálculo del mismo fue realizado teniendo en cuenta presión interna y no externa.

ESQUEMA COMPONENTES

BOMBASCuando es necesario mover fluidos de un lugar a otro con determinado caudal y presión se

utilizan equipos denominados bombas.Existe una gran variedad de tipos de bombas, establecidas de acuerdo a las condiciones,

tipos y otros factores de los fluidos que transportarán. Los dos rubros más salientes en que se dividen las bombas son:

● Bombas cinéticas: transforman la energía cinética (de velocidad) en energía de potencial (de presión) a la salida de la bomba.

● Bombas de desplazamiento positivo: operan forzando un volumen fijo del liquido desde una zona de entrada a la zona de descarga de la bomba. Esto es efectuado en forma intermitente en el caso de las bombas reciprocantes y continuamente en el caso de las rotativas y de engranajes.

A continuación detallaremos un cuadro con las bombas más usuales y las aplicaciones correspondientes a cada una.

INSERTAR CUADROS Y GUIA DE SELECCIÓN DE BOMBAS

Las características y precauciones para el montaje de las cañerías referentes a estos equipos estarán indicadas en él capitulo “Montaje de Cañerías”.

INTERCAMBIADORES DE CALOREstos equipos se utilizan cuando por razones de proceso es necesario lograr que un

determinado fluido tenga una determinada temperatura (ya sea caliente o frío) o para recuperar energía generada durante el proceso y que no es conveniente derrochar por cuestiones económicas (precalentamientos).

El principio de operación de un intercambiador de calor es el siguiente: se realiza el pasaje del fluido utilizado para calentar o refrigerar por el cuerpo cilíndrico del equipo con un determinado sentido de flujo, y se realiza el pasaje del fluido a calentar o enfriar por un mazo tubular insertado dentro del cuerpo cilíndrico anterior y con un sentido de flujo generalmente contrario al primero.

Es decir que estos equipos aprovechan la diferencia de temperatura entre los dos fluidos circulantes para realizar una transferencia de calor.

ESQUEMA

Existe una gran variedad de intercambiadores que se adaptan a cada necesidad, en este capitulo solamente haremos referencia a los tipos y sus formas, de acuerdo a la clasificación establecida por el código TEMA, el cual rige todo lo referente el cálculo y diseño de estos equipos:

ESQUEMAS LISTA DE MATERIALES

Las características y precauciones para el montaje de las cañerías referentes a estos equipos estarán indicadas en él capitulo “Montaje de Cañerías”.

TANQUES DE ALMACENAJE - APIEstos son tanques que trabajan a presión atmosférica o sometidos a una muy baja presión

interna. Son cilíndricos, con techo cónico ó flotante y fondo plano. Generalmente se utilizan para almacenar grandes volúmenes y están construidos bajo las normas API (American Petroleum Institute), que es la norma que establece todos los requisitos en cuanto al diseño, cálculo y construcción de los mismos.

El montaje debido al volumen de estos tanques se realiza generalmente en obra, manteniendo

un criterio de transporte, estibado y armado que se detalla en el respectivo curso de “Montaje de Equipos”.

A continuación detallaremos un esquema típico de los tanques API (denominación habitual) en el cual están indicadas las conexiones mas frecuentes que podemos encontrar, independientemente de las requeridas por el servicio que este brindará.

ESQUEMA DE UN TANQUE API

RECIPIENTESPueden estar sometidos a presión interna, externa ó ser atmosféricos. En todos los casos

existen variados diseños y formas que dependerán del proceso y de las necesidades que se requieran en cada caso.

Los lineamientos para el cálculo, diseño, construcción e inspección de los recipientes a presión, están establecidos en dos códigos internacionales específicos:

● ASME

● Ad – Merkblatter

Generalmente los encontraremos cilíndricos, horizontales o verticales, con casquetes en los extremos o con fondos planos, pudiendo tener divisiones interiores como así también camisas externas cuando así se requiera.

Como se observa, es imposible detallar todas las posibilidades de fabricación que podemos obtener debido a que estas serian imposibles de enumerar, pero a modo de ejemplo se muestra a continuación dos formas posibles de este tipo de recipientes.

RECIP. CON FDO. PLANO RECIP. CON CASQUETES

CALDERASEs todo recipiente cerrado dentro del cual se genera vapor a una presión superior a la

atmosférica, mediante la acción del calor cedido por una fuente térmica apropiada. Forman partes de la caldera y de todo el conjunto de generación de vapor algunos de los componentes detallados a continuación:

● Sobrecalentador, recalentador intermedio, economizador.

● Sistema de combustible.● Ventiladores.● Precalentadores de aire.● Chimeneas.● Conductos.● Sistemas de regulación.

Podemos decir que existen desde generadores de vapor muy sencillos hasta complejas centrales termoeléctricas que producen muchos miles de kilogramos de vapor por hora.

Esta es una rama de la industria muy compleja y que requiere de estudios muy importantes para determinar las características mas apropiadas para la construcción y fabricación de estos equipos, algunos de estos lineamientos se detallan en el curso de “Montaje de Equipos”.

A modo de introducción para el conocimiento de los tipos de calderas diremos que se dividen en dos grupos básicos a saber:

HumotubularesSon empleadas en rango de presión entre 5 a 20 kg/cm² y producciones de 1 a 30 tn/h. Las

características de estas calderas son una considerable vida útil, menor costo de mantenimiento, menores exigencias de la calidad del agua a utilizar, un sencillo control automático y buena respuesta a picos bruscos de demanda de vapor.

En este tipo de calderas los gases de combustión circulan por dentro de tubos que atraviesan el recipiente que contiene agua en ebullición, de esta manera pueden tener uno, dos ó tres pasajes de estos tubos en el seno del liquido.

AcuotubularesEn estas calderas el agua ó vapor circula dentro de los tubos, colectores y domo y los gases

de combustión lo hacen exteriormente a estos. Se construyen a partir de las 10 tn/h de producción y poseen una serie de ventajas respecto de las humotubulares:

● Sin limite de producción de vapor.● Alcanzan grandes temperaturas de vapor sobrecalentado y recalentado.● Bajo peso por unidad de vapor generado.● Alcanzan rápidamente la máxima potencia.● Flexibilidad ante las variaciones de carga.

Por todo esto, hace que este tipo de caldera sea él mas utilizado, dado que la relación técnico económica termina siendo directa con la producción de vapor.

Como información general, detallaremos en el siguiente cuadro algunos de los tipos más usuales de generadores de vapor que podremos encontrar en la industria:

INSERTAR CUADRO

AISLACIÓN TÉRMICA DE CAÑERÍASLas características de la aislación térmica para una cañería están definidas en una

especificación técnica específica. Este documento debe tener la información necesaria para poder determinar los tipos de aislación y los espesores acordes con los rangos de temperatura que se manejan en la planta.

La necesidad de aislar una cañería puede estar definida tanto por cuestiones de proceso (para mantener la temperatura necesaria de un fluido), por razones ambientales (en lugares de muy baja temperatura se congelan los líquidos dentro de las cañerías) o para protección personal (evitar quemaduras de operarios en zonas calientes).

Dentro de los tipos de aislación si bien existen una gran variedad podemos decir que en las industrias habitualmente se usa lana mineral ó conformados refractarios para los procesos con temperatura y poliuretano expandido para los procesos fríos.

El suministro de lana mineral es en mantas de ancho variable y en rollos. Esta se coloca recubriendo la superficie de la cañería a aislar y se ata con alambre fino cincado, una vez realizado esto se recubre con chapas galvanizadas ó de inoxidable ( de acuerdo del área donde este ubicada la cañería a aislar) con la curvatura de la cañería y con encastres en los bordes que permiten el sellado y el no paso de humedad y agua. La sujeción de estas se realiza mediante tornillos autorroscantes ó remaches de aluminio.

El poliuretano expandido se suministra en medias cañas que tienen el diámetro interior conformado y coincidente con el diámetro exterior del caño a aislar y el espesor solicitado.

Para montarlo se envuelve el caño entre estas dos medias cañas, se pegan entre si con un producto asfáltico, atándolas luego con alambre cincado, aplicando a continuación la cobertura asfáltica en toda la superficie exterior del aislante, a pincel.

Una vez que esta se encuentra totalmente seca se recubre con chapa siguiendo el procedimiento detallado precedentemente.

En ambos casos la cobertura en codos, curvas y otros se realizara mediante chapas conformadas a gajos.

Este procedimiento de aislación de superficies frías y calientes es también utilizado para equipos, válvulas, bridas y otros componentes.

A continuación se indican algunos detalles de coberturas aislantes antes descriptos:

ESQUEMA

TRACINGSe entiende por tracing a la operación de calefaccionar una cañería a lo largo de su

extensión para lograr que el fluido transportado adquiera una determinada temperatura.Podemos enumerar dos tipos de tracing generalmente utilizados en la industria, el de vapor y

el eléctrico.En el tracing a vapor se montan una, dos ó tres cañerías de Øn1/2”, pegadas a la cañería a

calefaccionar, teniendo en cuenta todas las consideraciones para una instalación de vapor (trampeados, desplazamientos, liras, controles de caudal y temperatura, etc.). De esta manera accediendo a la regulación de los parámetros del vapor y teniendo el dato de variación de la temperatura en la cañería a calefaccionar, se obtendrá la temperatura deseada en esta.

ESQUEMAS

En el segundo caso el calentamiento se produce a través de una cinta calefactora con una resistencia interna, enrollada helicoidalmente en la cañería y los accesorios, conectada a una fuente de tensión, la cual tendrá también las regulaciones necesarias para controlar la temperatura.

En ambos casos las cañerías serán aisladas siguiendo los lineamientos detallados en el ítem aislaciones.

La conveniencia de instalar uno u otro tracing surgirá de un análisis técnico económico en función de la disponibilidad de servicios existentes en cada planta y de la cantidad de energía necesaria, ya sea vapor ó tensión, para calefaccionar la cañería.

Lo que se puede agregar como diferenciación entre uno y otro es que en la cinta permite una regulación fina de la temperatura en función de que el gradiente térmico que esta produce, es mucho más amplio que el vapor.

PROTECCION DE SUPERFICIESLa superficie de los distintos componentes de una instalación deben protegerse para

preservar su vida útil.Además de los agentes atmosféricos y ambientes corrosivos, existen fluidos transportados

por cañerías que atacan los distintos materiales que conforman las plantas industriales.En la actualidad se han desarrollado productos específicos para defender las instalaciones

de la mayoría de los agentes agresivos.Una vez definido los elementos que se procesaran en la planta, la ubicación de los

componentes (interior ó intemperie), es necesario generar un documento que indique los productos a utilizar para la protección de las diferentes superficies, la forma de prepararlas y el espesor de película a aplicar.

Previo a la aplicación de una pintura, la superficie debe prepararse en función del producto a aplicar y a la factibilidad del tipo de preparación de superficie a realizar. Esto variará si se trata de elementos prefabricados que se encuentran en zonas aptas para limpieza mecánica con

desprendimiento de material o polvo, o si necesariamente se deben utilizar detergentes y otros agentes químicos (decapantes).

Dentro de los tipos de limpieza mecánica más habitual, el arenado es el tipo de limpieza mecánica más adecuado para cualquier producto a aplicar y se utiliza tanto para la limpieza de cañerías como de tanques, estructuras metálicas, etc. .

Básicamente el impacto de la arena presurizada por aire comprimido sobre la superficie metálica, elimina la palanquilla (producto de la laminación), la capa de óxido como así también genera el anclaje necesario para la adherencia de la pintura.

Como requisito a tener en cuenta es la calidad de la arena y que el tiempo entre la operación de arenado y pintado no puede superar las 24hs.

SERVICIOS BÁSICOS

En todas las instalaciones industriales, existen servicios básicos muy importantes sobre los cuales se debe prestar atención:

- Aire industrial.- Aire de instrumentos.- Vapor.- Agua.

Aire industrial

Este aire no requiere ningún tipo de tratamiento una vez que sale del compresor, ya que su uso está destinado generalmente al accionamiento de actuadores de válvulas u otros equipamientos.

La presión habitual de línea es de 6 ó 7 Kg/cm2, debiéndose colocar antes de la conexión al punto de suministro un filtro regulador y lubricante “FRL” que permita la reducción de la presión de línea al valor requerido por el respectivo actuador.

Aire de instrumentosEste tipo de aire requiere un tratamiento de filtrado y secado especial después de salir del

compresor, pues está destinado al accionamiento de instrumentos muy precisos y delicados, donde las características del aire suministrado pueden influir en el rendimiento y durabilidad del equipo.

Como estos sistemas de filtrado y secado son muy costosos y delicados, se utilizan compresores especiales que generan aire prácticamente libre de aceite, para de esta manera disminuir los niveles de post-tratamiento del aire comprimido generado.

VaporEl vapor es uno de los servicios que más variedad de usos tiene en cualquier planta industrial,

ya que se lo puede utilizar para generación de energía eléctrica, para calefaccionar instalaciones, equipos y cañerías, para secado de diferentes fluidos, para sellos estériles, para procesos propiamente dicho, etc.

Uno de los usos más importantes, sino el más importante, es el de generación de energía eléctrica, utilizándose el vapor que sale directamente de la caldera para accionar un turbogenerador.

El calefaccionado con vapor se realiza inyectando el mismo en camisas de recipientes y/o cañerías ( tracing ).

Existen dos tipos de vapor: vapor de planta y vapor estéril. El primero es el vapor común que encontramos en cualquier instalación y que es generado, de acuerdo a los consumos requeridos, en una caldera humotubular o en una acuotubular.

El vapor estéril es el vapor utilizado principalmente en la industria farmacéutica y la alimenticia, mayormente la industria láctea.

El mismo es generado con una caldereta de recuperación, utilizando para tal fin agua de calidad especial, generalmente proveniente de una planta de desmineralización, y con la particularidad que todas las cañerías, accesorios y válvulas en contacto con este vapor deben ser de acero inoxidable.

AguaGeneralmente en todas las plantas industriales se utilizan grandes cantidades de agua. Por

eso es muy importante entonces al definir la ubicación de una nueva planta, asegurarse la existencia de agua en cantidad y calidad acorde a los requerimientos de los procesos a instalar.

La provisión de este fluido puede hacerse por:

● Proximidad a una fuente natural, como ser un río, mar o laguna.● Suministro desde un acueducto.● Perforaciones en el terreno y estaciones de bombeo.

Así como en el caso del vapor, el agua es un fluido de múltiples utilizaciones en toda planta industrial, ya sea para generación de vapor, como agua de enfriamiento, para limpieza de equipos y cañerías, para sistemas de incendio, etc.

Dependiendo de los usos específicos que se le den dentro de un determinado proceso, variarán los requerimientos químicos a cumplir por el agua suministrada ( potabilidad, salobridad, dureza, etc. . En el caso de no cumplir con alguno de ellos, se deberán realizar los tratamientos y análisis necesarios para lograr su cumplimiento. Como generalmente estos tratamiento son costosos y en algunos casos no logran asegurar permanentemente las condiciones deseadas, es determinante para definir la ubicación de una planta.