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Las normas más utilizadas en el análisis de sistemas de tuberías son las normas conjuntas del American Estándar Institute y la American Society of Mechanical Engineers ANSI/ASME B31.1, B31.3, etc.

En lo que concierne al diseño todas las normas son muy parecidas, existiendo algunas discrepancias con relación a las condiciones de diseño, al cálculo de los esfuerzos y a los factores admisibles.

Nomenclatura

Con el fin de simplificar y mejorar la comprensión de los diagramas de ingeniería es necesario establecer un código claro por el cual se pueda identificar fácilmente a que se esta haciendo referencia y cuales son sus características.

Por esto desarrollaremos a continuación la nomenclatura que utilizaremos en el proyecto.

Esta hará referencia a tuberías, bombas y accesorios (válvulas, filtros, etc.), exceptuando las válvulas de control.

En lo referente a una línea y accesorios, es importante poder identificar el diámetro de esta, el material del que esta compuesta, el tipo de unión, la presión de trabajo, el fluido que por ahí circula y el número de lía dentro y área.

4.1.2. Tuberías

Nomenclatura de las líneas

Estas serán nombradas de forma sistemática resumiendo 5 puntos los cuales harán referencia a:

1. Diámetro nominal de la tubería en pulgadas. Estos diámetros son seleccionados en función del caudal (en condiciones máximas de operación), velocidades típicas de circulación y teniendo en cuenta un posible aumento de la producción a futuro. Por último se consulta con proveedores la existencia en stock o catalogo del mismo y en caso contrario se modifica al diámetro más cercano en stock.

2. Tipo de materia del cual esta compuesta la tubería. En principio podemos hacer una división en dos grupos. Para servicios utilizaremos acero al carbono (F) y para proceso acero inoxidable 316 (T).

3. Tipo de unión y presión nominal La inclusión de este punto tiene como fin detallar como se realiza la unión entre tramos de líneas a que presión han sido fabricadas.

4. Fluido La idea básica de este punto es identificar fácilmente que tipo de producto es el que atraviesa dicho tramo.

5. Número de área y línea Con este número se podrá ubicar rápidamente dentro de la planta a que línea se esta haciendo referencia y en que área esta se encuentra.

A continuación se resume en cuadros la información la información necesaria para la configuración de la nomenclatura antes expuesta.

Identificación de materiales para tuberías y accesorios

Abreviación Tipor de Material

F Acero al carbono T Acero inoxidable 316

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE CARBONATO SÓDICO 4-4 Identificación del tipo de unión y presión nominal

Abreviación Tipor de unión Presión Nominal

S1 Soldada 16

S2 Brida 16

Identificación de las áreas

Abreviación Area

100 Área de almacenamiento de reactivos 200 Área de calcinación de CaCO3

300 Área de purificación 400 Área de absorción de amoníaco 500 Área de carbonatación 600 Área de recuperación de amoníaco 700 Área de preparación de la lechada de cal 800 Área producción de carbonato sódico ‘light’ y ‘dense’ 900 Área de almacenamiento de producto 1000 Zona de empaquetado 1100 Área de cogeneración

1200 Zona de servicios

1300 Área de medio ambiente

1400 Sala de control

1500 Laboratorios y análisis de calidad

Identificación de los fluidos Abreviación Fluido AR Agua de red AD Agua descalcificada AR Agua de refrigeración AP Agua de proceso SA Salmuera VC Condensado V Vapor GP Gas de proceso NH Amoniaco gas SN Sales amoniacales DB Disolución de bicarbonato SC Solución de carbonato sódico

CA Lechada de cal

SP Sub-productos (sales)

Identificación de los accesorios

Abreviación Accesorios

F Filtro en línea

PL Purgador líquidos

PG Purgador gases

A modo de ejemplo citaremos una supuesta línea (ficticia) en la cual se resume lo antes explicado.

2”-T-S1-AR-501

En este caso estaríamos haciendo referencia a una línea de dos pulgadas, de acero inoxidable, con unión de soldadura y presión nominal 16 bares por donde circula agua de refrigeración y esta ubicada en el área de carbonatación.

PLANTA DE PRODUCCIÓN DE CARBONATO SÓDICO 4-6 Aislamiento térmico de tuberías y accesorios

Las razones para la utilización del aislamiento térmico son, fundamentalmente:

a) Necesidades de proceso, ya que deben evitarse transferencias térmicas que disfunciones el proceso por diferencias de temperaturas no admisibles.

b) Seguridad de las personas y bienes. Si no existe aislamiento térmico suficiente, las temperaturas superficiales externas pueden ser elevadas y provocar lesiones y accidentes en las personas. En el límite, producir efectos de combustión e incendio en materiales combustibles próximos a estas superficies. Cabe mencionar también que la legislación actual obliga a aislar toda superficie, de modo que ninguna supere 50 ºC en su superficie.

c) El aislamiento térmico reduce las pérdidas energéticas, de tal modo que éstas pueden llegar a ser un 2-3% de las pérdidas energéticas sin aislamiento. Es con mucho el mejor método de ahorro de energía conocido, permitiendo la amortización del material aislante instalado en períodos de tiempo muy bajos, por ejemplo, algunas semanas.

d) La reducción de la contaminación ambiental.

El material aislante empleado será la lana de vidrio. Un material aislante se caracteriza por el valor de su conductividad térmica; su poder aislante es tanto más elevado cuanto más pequeña es su conductividad. La lana de vidrio es un material compuesto. El fieltro, que se forma en la cadena, está constituido por Fibras entrecruzadas desordenadamente, que impiden las corrientes de convección del aire. Es evidente que la conductividad térmica del fieltro será no una conductividad sólida real, sino una conductividad aparente y que será el balance de los efectos conjugados de varios procesos de cambios de calor.

El material empleado para el aislamiento térmico empleados en nuestro proyecto será proveído por la empresa Induver, el calculo de espesor de aislante se realiza mediante un software suministrado por la empresa (induver, versión 2.1) y estas figuran en la lista de líneas adjunta a este apartado. El material empleado será coquilla y manta de lana de roca.

Aislamiento de una tubería con coquilla y manta de lana de roca.

La figura antes expuesta resume el tipo de instalación de aislamiento. La nomenclatura empleada se resume en un cuadro junto con las demás abreviaciones.