P.2.0607.11 Aire de Instrumentos

5/27/2018 P.2.0607.11 Aire de Instrumentos

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ESPECIFICACION TECNICA PARA PROYECTO DE OBRAS

SISTEMAS DE AIRE DE INSTRUMENTOS

(AIR INSTRUMENTS SYSTEMS)

P.2.0607.11

JULIO, 2000

SUBDIRECCION DE TECNOLOGIA Y DESARROLLO PROFESIONAL

UNIDAD DE NORMATIVIDAD TECNICA


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Primera Edicin P.2.0607.11:2000 UNT

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SISTEMAS DEAIRE DE INTRUMENTOS.

P R E F A C I O

Pemex Exploracin y Produccin (PEP) en cumplimiento de la Ley Federal sobre Metrologa y

Normalizacin emitida por la Secretara de Comercio y Fomento Industrial, publicada en el DiarioOficial de la Federacin de fecha 20 de mayo de 1997 y acorde con el Programa Nacional deModernizacin de la Administracin Pblica Federal 1995 - 2000, as como con la facultad que leconfiere la Ley de Adquisiciones y Obras Pblicas y las Reglas Generales para la Contratacin yEjecucin de Obras Pblicas, para que expida sus normas y especificaciones tcnicas; edita lapresente especificacin para aplicarse en sistemas de aire de instrumentos.

Esta especificacin se elabor tomando como base la tercera edicin de la norma No.2.607.11emitida en 1970 por Petrleos Mexicanos, de la que se llev a cabo su revisin, adecuacin yactualizacin, a fin de adaptarla a los requerimientos de Pemex Exploracin y Produccin,

En la elaboracin de esta especificacin participaron:

Subdireccin de Regin Norte

Subdireccin de Regin Sur

Subdireccin de Regin Marina Noreste

Subdireccin de Regin Marina Suroeste

Direccin Ejecutiva del Proyecto Cantarell

Subdireccin de Perforacin y Mantenimiento de Pozos

Coordinacin Ejecutiva de Estrategias de Exploracin

Auditora de Seguridad Industrial y Proteccin Ambiental

Subdireccin de Planeacin

Subdireccin de Administracin y Finanzas

Subdireccin de Tecnologa y Desarrollo Profesional

Unidad de Normatividad Tcnica


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INDICE DE CONTENIDO Pgina

0. Introduccin........................................................... 31. Objetivo................................................................. 3

2. Alcance................................................................. 3

3. Actualizacin......................................................... 3

4. Campo de aplicacin............................................. 3

5. Referencias........................................................... 3

6. Definiciones.......................................................... 4

7. Abreviaturas.......................................................... 4

8. Diseo.................................................................. 4

8.1 Arreglo general..................................................... 4

9. Detalles de diseo................................................. 5

9.1 Capacidad............................................................. 5

9.2 Criterio de calculo................................................. 5

9.3 Distribucin de aire............................................... 7

9.4 Instrumentacin..................................................... 8

10. Materiales............................................................. 8

11. Equipo.................................................................. 8

11.1Compresor de aire................................................ 8

11.2Enfriador a descarga............................................. 9

11.3 Separadores.......................................................... 9

11.4Recipiente de almacenamiento............................. 9

11.5Equipo de filtracin................................................ 9

11.6Secadores de aire................................................. 9

12. Bibliografia............................................................ 11

13. Notas..................................................................... 11


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0. Introduccin.

Dentro de las principales actividades que se llevan

a cabo en Pemex Exploracin y Produccin (PEP),se encuentran, el diseo, construccin, operacin ymantenimiento de las instalaciones paraextraccin, recoleccin procesamiento primario,almacenamiento, medicin y transporte dehidrocarburos, as como la adquisicin demateriales y equipo requeridos para cumplir coneficiencia eficacia los objetivos de la empresa, Envista de esto, es necesaria la participacin de lasdiversas disciplinas de la ingeniera, lo queinvolucra diferencia de criterios.

Con el objeto unificar criterios, aprovechar lasexperiencias diversas, y conjuntar resultados delas investigaciones nacionales e internacionales,Pemex Exploracin y Produccin emite a travsde la Unidad de Normatividad Tcnica, estaespecificacin, con el objeto de normalizar laestructuracin, redaccin y presentacin de lanormatividad tcnica, que aplica en la ejecucin delos proyectos para sistemas de aire ainstrumentos.

1. Objetivo.

Esta especificacin establece los criterios de laelaboracin de proyectos para el suministro de aireen los sistemas de instrumentacin del tiponeumtico en Pemex Exploracin y Produccin.

2. Alcance.

Esta especificacin establece los requisitosmnimos para el proyecto de suministro de aireutilizado en los sistemas de instrumentacin deltipo neumtico.

Todo sistema de instrumentacin, del tiponeumtico, requiere un suministro adecuado deaire seco y limpio.

Los principales contaminantes del aire sonhumedad, aceite y slidos, tales como polvo,sedimentos, etc.

Para proporcionar aire al sistema de instrumentos,en la cantidad y calidad necesarias, se requierecomo minimo contar con el siguiente equipo:

compresora, enfriador de descarga, separador deagua y aceite, trampas, recipientes dealmacenamiento, filtros, secadores de aire,vlvulas de seguridad, dispositivos de regulacin yaccesorios necesarios para facilitar la distribucinde aire en toda la planta, debiendo duplicarse eninstalacin paralela aquellos elementos cuyofuncionamiento se considere imprescindible, talescomo compresoras, filtros, secadores yseparadores.

3. Actualizacin.A las personas e instituciones que hagan uso deeste documento normativo tcnico, se solicitacomuniquen por escrito las observaciones queestimen pertinentes, dirigiendo su correspondenciaa:

Pemex Exploracin y Produccin.

Unidad de Normatividad Tcnica.

Direccin: Baha de Ballenas # 5, 9 piso.

Col. Vernica Anzures, Mxico, D.F. C.P. 11300.

Telfono directo: 55-45-20-35

Conmutador 57-22-25-00, ext. 3-80-80.

Fax: 3-26-54

E-mail: [email protected]

4. Campo de aplicacin.

Este documento normativo tcnico aplica en todaslas instalaciones de PEP en donde sea necesarioel suministro de aire para instrumentos.

5. Referencias.

NOM 008 SCFI 1993 Sistema General deUnidades de Medida.


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6. Definiciones.

6.1 Compresora de aire.

Equipo que transforma la energa mecnica enenerga de presin, suministrndola a un fluido enestado gaseoso.

6.2 Enfriador de descarga.

Es el equipo que sirve para eliminar porcondensacin la mayor parte del agua contenidaen el aire.

6.3 Trampa.

Es un dispositivo que permite eliminarautomticamente el agua condensada por elenfriador de descarga, o separada del aire poralgn medio mecnico,

6.4 Separadores.

Son dispositivos del tipo mecnico, que permiteneliminar parte de la humedad contenida en el aireen forma de vapor o pequeas gotas.

6.5 Recipiente de almacenamiento.

Es bsicamente un tanque de balance y el lugarptimo para el control de la presin de suministrode aire al resto del sistema. Sirve tambin comopunto de unin con cualquier otra fuente desuministro de aire para emergencia.

6.6 Filtro.

Es un accesorio que sirve para retener laspartculas metlicas, xidos, microorganismos yotras substancias que, arrastradas por el aire,pueden interferir el funcionamiento del equipo y delos instrumentos.

6.7 Secador de aire.

Es un equipo que disminuye el contenido de aguadel aire comprimido, hasta el punto de eliminarcualquier posibilidad de condensacin en el restodel sistema.

6.8 Vlvula de seguridad.

Dispositivo que sirve para proteger los equipos o

recipientes contra un aumento imprevisto depresin.

6.9 Punto de roco.

Es la temperatura en la cual se inicia lacondensacin del vapor de agua. Cuando el airees enfriado a presin constante.

7. Abreviaturas.

ASME Sociedad Americana de Ingenieros

Mecnicos

ASTM Sociedad Americana para Pruebas yMateriales

USASI Instituto de Estndares de EstadosUnidos

NOM Norma Oficial Mexicana

PEP Pemex Exploracin y Produccin.

RSIS Vstago fijo, rosca interior (Rising StemInside Screw)

UB Bonete de unin roscada (Unin Bonnet)

FF Bridas de cara plana (Flat Face)

OS & Y Yugo con rosca exterior (Outside Screw& Yoke)

BB Bonete atornillado (Bolted Bonnet)

BC Tapa atornillada (Bolted Cap)

WOG Agua, aceite y gas (Water, Oil and Gas)

SP Presin de vapor (Steam Pressure)

IBBM Cuerpo de hierro con interiores debronce (Iron Body Bronze Mounted)

NPT Rosca estndar para tubera (NationalPipe Thread)

8. Diseo.

8.1 Arreglo general.

En trminos generales, los sistemas de distribucinde aire para instrumentos, constan de un cabezalprincipal y varios ramales o cabezalessecundarios.


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El cabezal principal podr formar un circuitocerrado o disearse para flujo en un solo sentido,hacia el instrumento mas alejado de la fuente de

suministro.

Los ramales o cabezales secundarios, tendrn unalongitud mxima de 30 m.

En la figura 4 de esta especificacin se muestra eldiagrama tpico de un sistema convencional desuministro de aire con alimentacin de emergenciade aire de planta.

9. Detalles de diseo.

9.1 Capacidad.

La capacidad de los sistemas de suministro de airepara instrumentos deber determinarse en funcindel nmero de instrumentos y componentes querequieran suministro individual de aire.

Para instrumentacin futura y para prdidas porfugas, se deber considerar un mnimo de 10% decapacidad adicional en todo el sistema desuministro de aire.

Para controladores, transmisores y en general para

todos aquellos instrumentos que tengan presin desalida con lmite de 0.21 a 1.05 Kg/cm2

manomtricos se debe considerar un consumomximo de aire de 0.8 m

3/hora a 20C y 1 Kg/cm

2.

Para posicionadores de vlvulas de control dediafragma de instrumentos que funcionen hasta 2.1Kg/cm

2se considera un consumo mximo de 1.2

m3/hora a 20C y 1 Kg/cm

2.

Para actuadores con aire de alta presin, sistemasde purga de equipos con motores neumticos. Sedebe considerar los datos proporcionados por elfabricante respectivo

La capacidad de la compresora debe determinarseconsiderando todos los consumos anteriores, masel consumo causado por las etapas deregeneracin de los secadores. Cuando seprevengan largos periodos en los que el sistematrabaje a su mxima capacidad, la compresora

debe tener entre 15 y 25% de capacidad adicional,para evitar sobrecalentamientos.

9.2 Criterios de clculo.

Para fijar dimensiones a lneas que conducen airecomprimido, generalmente se selecciona undimetro de tubera para un gasto y longitud delnea conocidos, pudiendo tenerse una limitacinpor cada de presin permisible. El dimetroptimo de tubera resulta de un equilibrioeconmico entre la cada de presin y el costo dela tubera seleccionada.

Para fijar dimensiones a las lneas de distribucinde aire, puede seguirse el criterio de velocidadrecomendada o el de cada de presin.

9.2.1 Velocidad recomendada.

Esta velocidad depende de la densidad del fluido,a las condiciones de flujo, segn se indica en lasiguiente tabla.

Densidad del fluidoLb/pie

3Velocidad recomendada

Pie/seg. Min mx

10 10 161 19 31

0.1 39 59 0.01 78 112

Siguiendo este criterio se selecciona una velocidadtentativa en la lnea y se determina el dimetro dela tubera correspondiente a esa velocidad para elgasto requerido, como se indica a continuacin:

Gasto requerido (Q)

w = Gasto en masa, en lb/hora

= Densidad en lb/pie3 a las condiciones de

flujo

Q = gasto en volumen, en pie3/seg.

Donde:

v = Velocidad seleccionada, en pies/seg.

d = Dimetro interno, en pulg.

W3600

Q=

d = 13.54 Qv


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Cuando este dimetro no corresponda al internoreal de los tamaos comerciales, se seleccionarael dimetro inmediato superior al calculado.

La cada de presin calculada para este dimetro,debe estar dentro de los valores recomendados enel inciso 9.2.2.d, para 100 pies de tubera.

9.2.2 Cada de presin.

La cada de presin por cada 100 pies de tubo,ser del orden del 0.5 al 1% de la presin absolutadel aire.

La cada de presin, por cada 100 pies de tubopuede calcularse por cualquiera de los mtodossiguientes:

a) Mtodo Darcy simplificado

P100= C1C2v =

Donde:

P100 =Cada de presin, en lb/pulg2 por 100

pies.

C1 =Factor de descarga, funcin del gasto

C2 =Factor de tamao, funcin del dimetro

V =Volumen especifico, pie3/lb, a las

condiciones de flujo.

=Densidad, lb/pie3a las condiciones de flujo.

Los factores C1y C2, que se muestran en la figura1 y tabla 3, son funcin del gasto en lb-masa y deldimetro interior de la tubera respectivamente

b) para gastos pequeos puede utilizarse elnomograma de la figura No. 2

c) Empleando la tabla 4, la cual esta elaborada

para aire a 100 lb/pulg2 y 60 F circulando entuberas cdula 40.

Si las condiciones de flujo son distintas, se lee elvalor de la tabla con el gasto real en pies

3/min. los

valores de la tabla se calculan con el gasto real enpies

3/min. a 100 lb/pulg

2 y 60 F y se aplica la

siguiente ecuacin:

Pa= PT(100 + 14.7) (460 + t) (P + 14.7) ( 520 )

Donde:

Pa =Cada de presin a diferentes condicionesde presin y temperatura (lb/pulg

2 por cada 100

pies)

PT =Cada de presin mostrada en la tabla a100 lb/pulg

2 manomtricas y 60 F (lb/pulg

2 por

cada 100 pies)

P =Presin manomtrica del aire (lb/pulg2)

t =Temperatura (oF )

d) Para tubo de otras cdulas, se aplica lasiguiente frmula:

Pa =P40

Donde:

P40 =Cada de presin mostrada en la tabla paratubo cdula 40 (lb/pulg

2por cada 100 pies)

Pa =Cada de presin para cualquier tubo de

diferente cdula (lb/pulg

2

por cada 100 pies)

d40 =Dimetro interior del tubo cdula 40 (pulg)

da =Dimetro interior del tubo de otra cdula(pulg.)

Puede emplearse tambin el nomograma de lafigura No. 5 basado en la siguiente frmula:

P100=

Donde:

P100 =Cada de presin en lb/pulg2por cada 100pies

V = Gasto a condiciones normales de presiny temperatura (pie

3/min)

t = temperatura ( F)

P =Presin absoluta (lb/pulg2)

d40da

C1C2

(5.88x10 ) (v).

(t+460).

Pd 4.83


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d =Dimetro interior (pulgadas.)

Tambin puede utilizarse la ecuacin de Harris

para flujo de aire comprimido.

Donde:

P =Cada de presin en (lb/pulg2 por cada100 pies)

V =Gasto de aire (pie3/seg)

d =Dimetro interior (pulgadas.)

R =Relacin de compresin a la entrada de la

tubera (R = P /14.7)

P =Presin absoluta del aire lb/pulg2

La cada de presin total en la lnea se obtiene,sumando la cada de presin en la tubera recta yla cada de presin en conexiones y accesorios; esdecir:

PT= Pt + Pca

La cada de presin en la tubera recta esta dadapor la ecuacin:

Donde:

Pt = Cada de presin de la tubera recta enlb/pulg

2

P100= Cada de presin en lb/pulg2por cada 100pies

L = Longitud de tubera recta (pies)

La cada de presin en conexiones y accesorios secalcula de acuerdo con la siguiente formula:

Pca= P100 Le 100

En donde :

Pca =Cada de presin en conexiones yaccesorios (lb/pulg

2

)

P100 =Cada de presin lb/pulg2 por cada 100pies

Longitud equivalente de las conexiones yaccesorios (pies)

Para diversas conexiones y accesorios, la longitudequivalente de conexiones y accesorios se calculapor medio de la frmula siguiente:

Donde:

Le = Longitud equivalente (pies)

L/D = Valores de la tabla

D = Dimetro interior (pies)

0.3 Distribucin del aire.

El dimetro del cabezal se calcular en funcin delnmero de instrumentos que requiera suministro

de aire.

La cada de presin hasta el punto ms remoto delsistema, debe estar dentro de los valoresrecomendados en el inciso 9.2.2.

El dimetro de los cabezales secundarios seseleccionar en funcin del nmero deinstrumentos conectados a ellos, de acuerdo a lasiguiente tabla:

Dimetro de

Tubera

Mm

Pulg

13

1/2

19

3/4

25

1

38

1 1/2

50

2

Nmero

Mximo deinstrumentosque se pueden

conectar 4 10 25 80 150

P100=10.25 V d

5.31R

Pt = P100 Le

100

DLe = LD

LD

En la tabla 5 se dan los valores de


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0.4 Instrumentacin.

El sistema de suministro de aire para instrumentos

debe tener indicacin de todas las variablesprincipales que afectan la operacin de cada unode los equipos o del sistema en general, as comocontrol de la temperatura a la salida de lacompresora y de la presin a la salida delrecipiente de almacenamiento de aire.

La instrumentacin de compresores y secadoresdebe ser parte integral de los respectivos equipos,con indicacin directa en sistema internacional demedidas y textos explicativos en espaol

La figura 4 de esta especificacin muestra lainstrumentacin tpica de un sistema convencionalde suministro de aire.

10. Materiales.

Los materiales para tubera, vlvulas y conexionesse seleccionarn de acuerdo con las tablas Nos. 1y 2.

11. Equipo.

11.1 Compresores de aire.

Los equipos comnmente empleados para elsuministro de aire de instrumentos son:compresores de pistn rotativo con sello liquido, delbulos, de aspas deslizables y reciprocantes deltipo no lubricado.

Para presiones de 5.0 Kg/cm2 manomtricos y

para un mximo de 50 instrumentos que requierenun suministro de aire de 60 m

3/hora, se utilizan

compresoras de pistn rotativo con sello liquido de

agua. Este tipo de compresoras elimina en algunoscasos, la necesidad de un enfriador posterior a lacompresora.

Para capacidades hasta 120 m3/hora. Se utilizan

compresoras reciprocantes, de preferencia nolubricadas.

En las compresoras lubricadas, se debe prever elque la contaminacin de aceit aumente con eldesgaste de los anillos, por sobrecargas y

sobrecalentamientos; por lo que debe adquirirse elequipo adecuado para la remocin de aceite en lascondiciones ms crticas de funcionamiento de lacompresora, se debe, tener en cuenta lo que semenciona en el prrafo 10.3 y 10.3.1.

La mxima relacin de compresin permisible enun solo paso para compresoras reciprocantes debeser de 9:1.

11.2 Enfriador a descarga.

El enfriador a la descarga es una parte esencial delsistema de suministro de aire, ya que utilizandoste se disminuye la capacidad requerida en lossecadores.

En trminos generales, los enfriadores deben sercambiadores de un solo paso, con circulacin deaire a travs de los tubos y agua de enfriamientoen la chaqueta.

Debe disearse para un gradiente de temperaturaentre la entrada de agua y la salida de aire nomayor de 10C.

A menos que se especifique otra cosa, el material

de construccin de los tubos y de la chaqueta debeser de acero al carbn.

El enfriador de descarga puede ser suministradocomo una parte integral de la compresora,debiendo en este caso estar instrumentado contrafalla en el suministro de agua de enfriamiento yestar provisto de una trampa automtica pararemocin continua del condensado dentro de lostubos.

11.3 Separadores.

Los separadores ordinariamente se suministran

como parte integral de otros equipos, tales comofiltros, secadores, enfriadores, entre otros.

a) Los tipos mas empleados para estossistemas son: tipo de expansin y tipo centrfugo ociclnico. En el primer tipo al aire se le permiteexpanderse, con lo cual se reduce la temperatura,


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provocando con esto la condensacin del aguaque contiene.

b) Los separadores del tipo ciclnico operanpor una accin centrifuga, al aire entra a unacmara donde dispersa la humedad por la fuerzacentrifuga, mientras ms rpidamente se mueva elaire, ms efectiva es la separacin.

11.3.1 Cuando no sea posible la utilizacin deequipos de compresin no lubricados, se debeinstalar a la salida del enfriador de descarga, unseparador combinado con filtro y absorbedor, conel fin de lograr una separacin eficiente del aceite.

11.4 Recipiente de almacenamiento.

Este recipiente debe ser diseado d acuerdo conel cdigo ASME Seccin VIII Recipientes apresin no sujetos a fuego directo.

Con objeto de tener aire de reserva, en caso defalla del equipo de compresin, la capacidad delrecipiente debe calcularse para un tiempo deresidencia de 5 a 15 minutos, considerando lacapacidad mxima de la compresora principal.

En el caso de sistemas con dos o tres fuentesindependientes de suministro de aire, el tiempo deresidencia podr disminuirse, pero en general

nunca podr ser menor de un minuto.

El recipiente de almacenamiento debe contar conuna vlvula de seguridad, ajustada a 15% arriba dela mxima presin de trabajo para el recipiente.En general se recomienda que el recipiente seavertical, con objeto de tener una etapa extra deseparacin para remocin de xido, materiasextraas y humedad condensada que hayaarrastrado el aire hasta ese lugar.

11.5 Equipo de filtracin.

Todos los sistemas de suministro de aire parainstrumentos deben estar provistos de filtros.

a) En la succin del compresor se debeinstalar un filtro seco de poca cada de presin,con el fin de impedir la entrada de polvo ypartculas extraas que puedan acelerar eldesgaste de la compresora.

b) Despus del recipiente y antes de lossecadores, se instalarn filtros, cuya funcin esevitar qu substancia extraas contaminen u

obtruyan el desecante.

c) Cuando se utilicen compresoraslubricadas con aceite, el filtro puede estarcombinado con un separador y un absorbedor,colocado despus de ellos, de manera que puedaretener las partculas de carbn activado o materialequivalente en el absorbedor.

d) Despus de los secadores y aun en casode que se utilicen deshidratadores porrefrigeracin, se debe instalar un filtro denominadofiltro principal, que tendr por objeto la retencinde todas las partculas producidas por el desgaste

natural de los equipos que integran el sistema desuministro, as como las producidas por la erosindel aire al pasar a travs de tubera, separadores,absorbedores, desecante, etc.

e) Todos los instrumentos que requieransuministros de aire sern provistos de filtrosindividuales.

f) La seleccin del tipo de filtro que se debeutilizar en cada caso, depende de la clase desubstancias que puedan estar presentes en uncaso determinado, as como la cantidad de aire

manejado y de la frecuencia del servicio previstapara un sistema especfico.

11.6 Secadores de aire.

Los secadores constituyen una parte esencial detodo sistema de suministro de aire parainstrumentos.

Los tipos de secadores frecuentemente empleadosson: Los deshidratadores por enfriamiento, losdeshidratadores por absorcin y losdeshidratadores por adsorcin.

a) Los deshidratadores por enfriamientoutilizan un ciclo de refrigeracin existente en elproceso principal de la planta y estn limitados aun punto de roco de 2C. Se pueden emplearcomo equipo complementario en sistemas desuministros de aire para instrumentos de grancapacidad en donde se utilicen tambin secadorespor adsorcin.


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b) Los deshidratadores por absorcinutilizan algn compuesto qumico delicuescenteque se extrae continuamente del secador en forma

de solucin. La operacin de este sistema resultamuy costosa, debido principalmente a losproblemas para regeneracin delagente qumicodelicuescente. Se utilizan para capacidadespequeas y tienen como lmite un punto de rocode - 1C.

c) Los deshidratadores por adsorcinutilizan desecantes slidos que presentan una gransuperficie de contacto por unidad de masa.Generalmente estn formados por dos recipientesindependientes que funcionan alternadamente enciclos de regeneracin y deshidratacin. Sepueden utilizar para obtener puntos de roco hasta

de - 75C. Aunque la aplicacin ms comn espara puntos de roco de - 50C.

Los deshidratadores por adsorcin se clasifican deacuerdo al sistema de regeneracin usado.

Se conoce como secadores del tipo I aquellos queson reactivados mediante calntamiento ysecadores tipo II, aquellos que utilizan una parteconsiderable del aire seco para la regeneracin deldesecante saturado.

No existe limitacin para el intervalo de tiempo

entre dos ciclos consecutivos de regeneracin,pero comnmente la capacidad de losdeshidratadores es suficiente para permitir tiemposde transferencia de 4, 6, 8, y 12 horas para lostipos I y de 1 a 5 minutos para los tipo II.

Los deshidratadores pueden operar en formamanual, semiautomticos o totalmenteautomticos.

Los secadores automticos de ciclos cortos deregeneracin son en general los ms econmicos,ya que son pequeos y requieren menosdesecante.

En la seleccin del tipo de secador que debaemplearse, se deben tomar en cuenta todos losfactores econmicos, dando especial importancia alos costos de operacin.

Tabla 1

Materiales para cabezales principales y ramales

Limite: Presin 7 Kg/cm

2

(100 lb/pulg

2

)Temperatura: 15.6C (60F)

Partida Dimetro Descripcin Especificacin

Extremosroscados ycoples

a 4 Con costuragalvanizadocdula 40

A53 Gr.B

Tubo

Niples a 2 Sin costuragalvanizadocdula 40(ambosextremosroscados)

A53 Gr.B

Compuerta(cuaslida)Globo

(disco libre)

a 2 150 #SP,RSIS,UB

150 #SP,RSIS,UB

B 62

B 62

Rosc

adas

Retencin(columpio)

200# Taparoscada B 62

Valvulas

Bridadas

Compuerta(cuaslida)Globo(disco libre)

3 y 4

3 y 4

125 #USASI,FF

OS&Y BB

125 # USASI,FF

OS&Y, BB

A126 IBBM

A126 IBBM

Retencin(columpio)

3 y 4125 # USASI,FF, BC

A126 IBBM

Bridas

a 4150 # USASI

FF

A181 Gr. 1

Conexiones

Roscadas a 4

300 # WOGFierro dctil,GalvanizadasUniones conasiento debronce a fierro

A445

O

A47

Juntas Todos

Asbestocomprimido de1/16 deespesor

D-1170

Tornilleria Todos

Tornillos paramaquinariaCab. Cuad.Con tuercasHexagonales

A307 Gr. B

A194 Gr 2H

a 2

3 a 4

Tuerca unin

Bridas

Unione

sMantenimiento

Normal a 4 Coples

Conexina

Instrumentos.

Presin

Temperatura

1

N:P:TN:P:T:


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Tabla 2

Materiales para alimentacin de instrumentos desde loscabezales o ramales

Limite: Presin 7 kg/cm2(100 lb/pulg

2)

Temperatura: 15.6C (60F)

Partida Dimetroexterior

Descripcin Material

TuberaFlexible

6.3 13 mm

(1/4 )

Sin costuraEspesor depared

0.0030 0.035

Cobre suaverecocido

ASTM B68 oB75

VlvulaMacho

6.3 13 mm

(1/4 )

Vlvula debloqueo

Bronce o latn

Conexiones

Roscadas

6.3 13 mm

(1/4 )

Tipocompresin(Flareless)

Bronce o latn

12. Bibliografa.

ASME.- Sociedad Americana de IngenierosMecnicos (American Society of MechanicalEngineers) Seccin VIII Recipientes a presin.

ASTM:- Sociedad Americana para Pruebas yMateriales (American Society for Testing andMaterials) Partes 1 y 5.

USASI.- Instituto de Estandares de E.U:A:(USA Standards Intitute)

B.2.1 Roscas para tubera.

B.16.5 Bridas y conexiones bridadas

B.18.2.1 Tornillos

B.18.2.2 Tuercas

B.31.3 Diseo de tubera a presin.

1.- Handbook of Applied InstrumentationDouglas M. Considine

2.- Piping Desing for Process PlantsHoward F. Rase

3.- Compressed AirRevista Powers

4.- Flow of Fluids through Valves, Fittings andPipe

Artculo Tcnico No. 410 de Crane Co.

5.- Petrochemical Engineering.

13. Notas:

De acuerdo a las indicaciones de la Secretaria de

Comercio y Fomento Industrial. Se deber utilizarel Sistema General de Unidades de Medida sobrecualquier otra (Ver Norma Oficial Mexicana NOM008 SCFI 1993).

Equivalencia a utilizar en esta especificacin segnel Sistema General de Unidades.

1 mm = 0.03937 pulgadas

1 cm = 0.3937 pulgadas

1 m = 3.289 pies

1 kg = 2.202 lb

1 kpa = 0.0102 kg

cm2

1 kpa = 0.145 libras pulgadas

2

kpa = Kilo Pascal

K =oC + 273

oC =oF 32

1.8


13/20


12/19


Valoresde

C1

W

1500

1000

900

800

700

600

500

400

300

250

200

150

100

W

10

15

20

25

30

40

50

60

70

80

90

100

C1.1.09

.08

.07

.06

.05

.04

.03

.025

.02

.015

.01

.009

.008

.007

.006

.005

.004

.003

.0025

.002

.0015

.001

.0009

.0008

.0007

.0005

C1.1

.15

.2

.25

.3

.4

.5

.6

.7

.8

.91.0

1.5

2

2.5

3

4

5

6

78

910

FIGURA 1.

VALORES DE C1

Referencia: Flow of Fluids Through

Valves, Fittings and Pipe Articulo Tcnico

No. 410 publicado por Crane Co.

C1

2500

2000

1500

1000

900

800

700600

500

400

300

250

200

150

1009080

70

60

50

40

30

25

20

15

10

Valoresde

C1

W

10

9

8

7

6

5

4

3.5

3

2.5

2

1.5

1.0

.9

.8


14/20


12/19


Tabla 3Valores de C2

Dimetronominaldel tubopulgadas

No. decdula

Valor de C2 Dimetronominaldel tubopulgadas

No. Decdula

Valor de C2 Dimetronominal del

tubopulgadas

Numero decdula

Valor de C2

1/8

1/4

40 s80 x

40 s80 x

7 920 000.26 200 000.

1 590 000.4 290 000.

5 40 s80 x120160

.....xx

1.592.042.693.594.93

16 1020

30 s40 x60

0.004 630.004 830.005 040.005 490.006 12

3/8

1

11/4

11/2

2

21/2

3

31/2

4

40 s80 x

40 s80 x160

.....xx

40 s80 x160....xx

40 s80 x160....xx

40 s80 x160....xx

40 s80 x160....xx

40 s80 x160....xx

40 s80 x160....x

40 s80 x160....xx

40 s80 x

40 s80 x120160....xx

319 000. 718 000.

93 500. 186 100. 430 000.

11 180 000.

21 200. 36 900. 100 100. 627 000.

5 950. 9 640. 22 500. 14 100.

1 408. 2 110. 3 490. 13 640.

627. 904. 1 656. 4 630.

169. 236. 488. 899.

66.7 91.8 146.3 380.0

21.4 28.7 48.3 96.6

10.0 13.2

5.17 6.75 8.94 11.80 18.59

6

8

10

12

14

40 s80 x120160

.....xx

2030

40 s60

80 x

100120140....xx160

2030

40 s60

80 x

100120140160

2030....s40....x60

80100120140160

1020

30 s

40....x60

80100120140160

0.6100.7981.0151.3761.861

0.1330.1380.1460.1630.185

0.2110.2520.2890.3170.333

0.039 70.042 10.044 70.051 40.056 9

0.065 20.075 30.090 50.105 2

0.015 70.016 80.017 50.018 00.019 50.020 6

0.023 10.026 70.031 00.035 00.042 3

0.009 490.009 960.010 46

0.010 990.011 550.012 44

0.014 160.016 570.018 98

0.021 80.025 2

18

20

24

80100120140160

1020....s30....x40

6080100120140160

1020 s30 x4060

80100120140160

1020 s....x304060

80100120

140160

0.007 000.008 040.009 260.010 990.012 44

0.002 470.002 560.002 660.002 760.002 870.002 98

0.003 350.003 760.004 350.005 040.005 730.006 69

0.001 410.001 500.001 610.001 690.001 91

0.002 170.002 510.002 870.003 350.003 85

0.000 5340.000 5650.000 5970.000 6140.000 6510.000 741

0.000 8850.000 9720.001 119

0.001 2740.001 478

13/19

NotaLas letras s,x,xx, en las columnas del numerode cdula indican tubera estndar,extrafuerta y doble extrafuerterespectivamente.


15/20


12/19


30

20

10 9 8 7 6 5 6 4 3 2 1

-9

-8

-7

-6

-5

-4

-3

-2

f

I

III

II

FIGURA 2.

Formula: P100=0.000336 fQ2 V

d2Q Gasto (miles de lb/hora)

D Dimetro nominal tubo cdula 40 (pulg)

P100 Cada de presin por 100 pies (lb/pulg2)

Linea Indice (1)

V Volumen Especifico del Fluido (pies / lb)

Densidad (lb/pie3)

Referencia:Flow of Fluids Througs Valves,

Fitting and PipeArticulo tcnico No. 410Publicado por Crane Co.

C l a v e

pv(1) (2) P100d f Q

d Dimetro interior del tubo (pulgadas)

P100

Lnea Indice (2)

02

03

04

05 .1 .2 .3 .4 .5 .6 .7 .8 .9 1

.01.5 2 3 4 5

1

2

14/19


16/20


12/19


Tabla 4

Aire Libre

Pies3/min

A 600F y

14.7

lb/pulg2

Abs

Aire

Comprimido

Pies3/min

A 600F y

14.7 lb/pulg2Manmetro

1

2345

0.128

0.2560.3840.513

0.641

1/80.361

1.313.061.83

7.45

0.083

0.2850.6051.04

1.58

3/80.018

0.0640.1330.226

0.343

0.0200.0420.071

0.106

0.027

68

10

1520

0.7691.025

1.203

1.9222.563

10.618.6

28.7

..

2.233.89

5.96

13.022.8

0.4080.848

1.26

2.734.76

0.1480.256

0.356

0.8341.43

0.0370.062

0.094

0.2010.345

10.019

0.029

0.0630.102

1

0.026

1

253035

4045

3.2043.8454.486

5.1265.767

......

35.6 7.3410.514.2

18.423.1

2.213.154.24

5.496.90

0.5260.7481.00

1.301.62

0.1560.2190.293

0.3790.474

0.0390.0550.073

0.0950.116

0.0190.0260.035

0.0440.055 2

50

60708090

6.408

7.6908.97110.25

11.53

2 1/2

0.019

0.023

28.5

40.7

8.49

12.216.521.4

27.0

1.99

2.853.834.96

6.25

0.578

0.8191.101.43

1.80

0.149

0.2000.2700.350

0.437

0.067

0.0940.1260.162

0.203

0.019

0.0270.0360.046

0.058

100125

150

175200

12.8216.02

19.22

22.4325.63

0.0290.044

0.062

0.0830.107

3

0.021

0.0280.036 3

32.2 7.6911.9

17.0

23.130.0

2.213.39

4.87

6.608.64

0.5340.825

1.17

1.582.05

0.2470.380

0.537

0.7270.937

0.0700.107

0.151

0.2050.264

225250275

300325

28.8432.0135.24

38.4541.65

0.1340.1640.191

0.2320.270

0.0450.0550.066

0.0700.090

0.0220.0270.032

0.0370.043

37.9 10.813.316.0

19.022.3

2.593.133.83

4.565.32

1.191.451.75

2.072.42

0.3310.4040.484

0.5730.673

350375400425450

44.8748.0651.2654.47

57.67

0.3130.3560.4020.452

0.507

0.1040.1190.1340.151

0.168

0.0500.0570.0640.072

0.081

40.0300.0340.038

0.042

25.829.633.637.9

6.177.058.029.01

10.2

3.003.203.644.09

4.59

0.7760.8871.001.13

1.26

475500

550600650

60.8864..00

70.0976.9083.30

0.5620.623

0.7490.0871.04

0.1870.206

0.2480.2930.342

0.0890.099

0.1180.1390.163

0.0470.052

0.0620.0730.086 5

11.312.5

16.118.021.1

5.095.61

6.798.049.43

1.401.55

1.872.212.60

700750800850900

89.7196.12102.5108.9115.3

1.191.361.551.741.96

0.3950.4510.5130.5760.642

0.1880.2140.2440.2740.305

0.0990.1130.1270.1440.160

0.0320.0360.0410.0460.051 6

24.337.931.835.949.2

10.912.614.216.018.0

3.003.443.904.404.91

15/19

Cada de Presin del AireEn lb/pulg

2, para 100 pies de tubo de Acero

Cdula 40 para Aire a 100 lb/pulg Man. Y 60 F


17/20


12/19


Tabla 4(Continuacin)

9501000110012001300

121.8128.2141.0153.6166.6

2.182.402.093.444.01

0.7150.7880.9481.131.32

0.3400.3750.4510.5330.626

0.1780.1970.2360.2790.327

0.0570.0630.0760.0890.103

0.0230.0250.0300.0360.041

20.022.126.731.337.3

4.476.067.298.6310.1

1400

1500160018002000

179.4

192.2205.1230.7256.3

4.65

5.316.047.659.44

1.52

1.741.972.503.06

0.718

0.8240.9321.181.45

0.377

0.4310.4900.6160.757

0.119

0.1360.1540.1930.237

0.047

0.0540.0610.0750.094

8

0.023

11.8

13.815.319.323.9

25003000

350040004500

320.4384.5

448.6512.6576.7

14.721.1

28.837.647.6

4.766.82

9.2312.115.3

2.253.20

4.335.667.16

1.171.67

2.262.943.69

0.3660.524

0.7090.9191.16

0.1430.204

0.2760.3580.450

0.0350.051

0.0680.0330.111

100.016

0.0220.0280.035

37.3

12

500060007000

80009000

640.8769.0897.1

10251153

...

...

...

...

18.827.136.9

...

...

8.8512.717.2

22.528.5

4.566.578.94

11.714.9

1.422.032.76

3.594.54

0.5520.7941.07

1.391.76

0.1360.1950.262

0.3390.427

0.0430.0610.082

0.1070.134

0.0180.0250.034

0.0440.055

10000

11000120001300014000

1282

141015381666

1794

...

...

...

...

..

...

...

...

35.2

...

...

...

18.4

22.226.431.0

36.0

5.60

6.788.079.47

11.0

2.16

2.623.093.63

4.21

0.526

0.6330.7530.884

1.02

0.164

0.1970.2340.273

0.316

0.067

0.0810.0960.112

0.129

1500016000

180002000022000

19222051

230725632820

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

12.614.3

18.222.427.1

4.845.50

6.968.6010.4

1.171.33

1.682.012.50

0.3640.411

0.5200.6420.771

0.1480.167

0.2130.2600.314

24000260002800030000

307633323588

3845

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

...

32.337.9...

...

12.414.516.9

19.3

2.973.494.04

4.64

0.9181.121.25

1.42

0.3710.4350.505

0.520

2 1/2 3 3 4 5 6

Referencia:flow of Fluids Through Valves, Fittings andpipe.

Articulo Tcnico No. 410 Publicadopor CraneCo.

16/19


18/20


12/19


320

300

280

260

250

240

220

200

190

180

170

160

150

140

130

120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

80,000

60,000

40,000

30,000

20,000

10,000

8000

6000

4000

3000

2000

1000

800

600

400

300

200

100

80

60

40

30

20

10

8

6

4

3

2

1

9

8

7

6

5

4

3

2

1

09

08

07

06

05

04

(8)

(6)

(4)

(3)

(3)

(2)

(2)

(1)

(1)

(1)

()

()

(3/8)

()

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

100

150

200

250

300

100

80

60

50

40

30

20

10

8

6

54

3

2

1.0

8

605

.4

.3

.2

0.1

.08

.06

05

.04

.03

.02

.01

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

170

180

200

220

250

280

300V-Volumendeaireacondicionesnormales(pies

/min)

Lneandice(2)

|

(

PPresinPromedioAbsoluta(libras/pulg2

Frmula

CLAVE

P1002=

(5.88x10 )(v).

(t+460).

P x d 4.85

d v (2)t P100(1) p

Lneadendice(1)

DDimetroNominaldelTubodeAce

rocdula40(pulgadas)

P100=Cadadepresinpor100pies(libras/pulg2)

Manometricaarribade14.7

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Figura 3. Flujo de Aire en Tubo de Acero


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Tabla 5

Longitud de equivalentes en dimetro de tubo

(L/D) de vlvulas y conexiones

Descripcin del Accesorio

Longitud equivalente endimetros de tubo (L/D)

Vlvula de globo.- Instalada horizontalmente, sin obstruccin en el asiento (tipoplano, biselado o de tapn). Totalmente abierta.

340

Vlvula de globo.- Disco con gua. Totalmente abierta. 450

Vlvula de globo tipo Y Sin obstruccin en el asiento (tipos palno, biselado otapn); con el vstago formando un ngulo de 60 con la tubera totalmente abierta 175

Vlvula de globo tipo Y Igual que la anterior pero con el vastgo formando unngulo de 45. 145

Vlvula de ngulo.- Sin obstruccin en el asiento (tipos plano, biselado o tapn),Totalmente abierta. 145

Vlvula de ngulo.- Disco con gua. Totalmente abierta. 200

Totalmente abierta.Vlvula de compuerta.- Cua Abierta a y doble disco Abierta a la mitad Abierta a

1335160900

De columpio convencional, Totalmente abierta De columpio, flujo recto Totalmente abiertaVlvulas deRetencin De embolo, flujo a 90: Instalada horizontalmente Totalmente abierta De bola, flujo recto, Totalmente abierta

135

50

340150

Vlvulas de pie con colador.- Disco con gua en ambos lados, Totalmente abierta 420

Vlvula de mariposa.- 203 mm (8) y mayores, Totalmente abierta 40

Vlvula macho . - Flujo recto. El rea del pasaje del tapn, igual a 100% del readel tubo, Totalmente abierta. 18

Vlvula macho . - Tres vas. El rea del Flujo recto

pasaje igual a 80% del rea del

tubo (totalmente abierta). Flujo a 90

44

140

Codo normal, 90Conexiones Codo normal, 45 Codo radio largo, 90

301620

Flujo recto

Tee normal Flujo a 90

20

60

Retorno 180 50

Referencia: Flow of Fluids Through Valves,Fittings and Pipe Artculo tcnico No. 410 Publicadopo Crane Co.

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ENFRIADOR DEDESCARGA

Secador de aire

ALARMA POR BAJA PRESION

INDICADOR Y CONTROLADOR DE PRESION

LUZ PILOTO

Figura 4. Diagrama Tpico de un Sistema de Suministro de Aire Para Instrumentos.

Aire T

Atmsferico VS VS V S Aire seco a

la planta

P

P Nota 1

P

a VS

P

IC

Agua de P Enfriamiento L

Nota 3

P

Aire de Planta T

P A B

P Ic

P

L

vs

P

T

T

SIMBOLOS CONVENCIONALES

VALVULA DE COMPUERTA

VALVULA DE GLOBO

VALVULA DE RETENCION(Check)

VALVULA DE CONTROL(ABIERTA A FALTA DE AIRE

VALVULA DE 4 VIAS

VALVULA DE SEGURIDAD

MANOMETRO

TERMOMETRO

TRAMPA DE VAPOR

DRENAJE ABIERTO

Filtro deentrada

Absorbedor deaceite y prefiltro

Nota: 3

Recipientedeaire

NOTAS:

1.- SEAL PARA REGULACION DE VELOCIDAD O DE CAPACIDADDE LA COMPRESORA.

2.- EL ABSORBEDOR NO SE REQUIERE PARA SISTEMAS ENDONDE EL AIRE NO TIENE CONTACTO CON ACEITELUBRICANTE.

3.- LA LUZ ENCIENDE CUANDO LA VALVULA EMPIEZA A ABRIR.

COMPRESORA

SEPARADOR

T

FiltroPrincipal

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