HG-251 Criterios de Diseño de soportes

PDVSA
MANUAL DE INGENIERIA DE DISEÑO
VOLUMEN 13 II
ESPECIFICACION DE INGENIERIA
PDVSA N°
HG–251
0
JUN.93
REV.
FECHA
TITULO
CRITERIOS DE DISEÑO DE SOPORTES PARA
TUBERIAS
APROBADO
APROB. Eliecer Jiménez
PDVSA, 1983
17
DESCRIPCION
FECHA MAY.93
PAG.
APROB. Alejandro Newski
L.T.
REV.
APROB. APROB.
FECHA JUN.93
ESPECIALISTAS
ESPECIFICACION DE INGENIERIA
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PARA TUBERIAS
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Indice
1 GENERAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1
1.2
1.3
1.4
2
Propósito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Alcance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Reglamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
2
3
3
2 CRITERIOS DE DISEÑO PARA TODOS LOS SOPORTES . . . . . .
4
3 MATERIALES DE CONSTRUCCION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
4 ZAPATAS DE TUBERIAS, CUNAS Y ANEXOS . . . . . . . . . . . . . . . .
11
5 ANEXOS PARA LA CONSTRUCCION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
6 SOPORTES DE RESORTES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
7 DURMIENTES Y MUELLES DE SOPORTE A NIVEL DE SUELO
16
8 CONSTRUCCION EN AREA DE TRABAJO . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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GENERAL
1.1
Propósito
Esta especificación contiene los criterios básicos usados en el diseño, procura y
entrega de los componentes de soporte terminados al lugar de la obra.
1.2
Alcance
1.2.1
Todas las tuberías de 3” y mayores, deberán tener soportes elaborados y
requeridos por el departamento de Ingeniería de la Filial.
1.2.2
La Filial elaborará y solicitará soportes para tubería de diámetros pequeños
(2” y menores) solamente donde apliquen las siguientes condiciones:
a.
La temperatura de la tubería sea 230
C o mayor
b.
Para una distancia adecuada a lo largo de la tubería conectada a otra tubería de
línea, operando a 230 C o mayor y/o equipo, donde el movimiento térmico en
la conexión exceda a 40 mm.
c.
El primer soporte en la tubería de succión y descarga de bombas y turbinas que
operen a temperaturas menores de 230 C.
d.
Un soporte o componente de anclaje es requerido para ser soldado a la tubería
de acero inoxidable.
e.
Tuberías de línea que tengan un flujo medio bifásico.
f.
Tuberías de proceso conectada a compresores reciprocantes.
g.
Tuberías que requieran soporte en los recipientes.
h.
Todos los anclajes y zapatas especiales, guías o cunas para tuberías en los
soportes de tubería.
i.
Tuberías en servicio que requieran bridas de una Clase 900 o mayor.
j.
Líneas de plástico que carguen líquido de proceso.
k.
Tuberías de línea en servicio de refrigeración, (R) 0C o por debajo, que requieran
soportes para aislamiento en frío.
l.
Excepto por las condiciones descritas anteriormente, el personal de la obra
diseñará y fabricará todos los soportes de tuberías pequeñas, que no estén
ubicados por dimensiones en los planos de ingeniería.
1.2.3
Estos soportes fabricados serán identificados y ubicados por un número
específico marcado sobre la isometría de la tubería.
1.2.4
Estos soportes serán fabricados por un proveedor de acuerdo a sus
especificaciones.
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1.2.5
Cuando un subcontratista es empleado para suplir, fabricar y eregir soportes de
tuberías, estos deben tener especificaciones de fabricación reconocidas.
1.2.6
El personal de la obra proveerá soportes adecuados para las tuberías
subterráneas de acuerdo con los planos y datos de Ingeniería de PDVSA.
1.2.7
Todas los resortes y amortiguadores serán solicitados por el Departamento de
Ingeniería de la Filial, a menos que un subcontratista sea empleado para suplir,
fabricar y eregir soportes de tuberías.
1.2.8
Cuando un subcontratista es empleado para suplir, fabricar y eregir soportes de
tuberías, los soportes no serán solicitados.
1.3
Reglamentos
Esta especificación requiere cumplimiento con todas las leyes y reglamentos
Venezolanos que puedan aplicar.
1.4
Referencias
Los siguientes códigos, normas y especificaciones, incluyendo los anexos
aplicables, con efecto desde la última edición, formarán parte de esta
especificación.
Instituto Americano de Construcción de Acero.
(American Institute of Steel Construction AISC)
Manual de Construcción de Acero.
(Manual of Steel Construcction).
Instituto Nacional Americano de Normas.
(American National Standard Institute ANSI)
Tuberías para Plantas Químicas y Refinerías Petroleras, incluyendo anexos
ANSI/ASME B31.3.
(ANSI/ASME B31.3, Chemical Plant and Petroleum Refinery Piping, including
addenda ANSI/ASME B31.3a).
Sociedad de Normalización de Fabricantes de Industria de Válvulas y
Accesorios
(Manufacturer’s Standardization Society o the Valve and Fitting Industry
MSS)
MSS–SP–58, Soporte de Suspensión y Soporte de Tuberías. Materiales, diseño
y fabricación.
(MSS–SP–58, Pipe Hanger and Support Materials, Design and Manufacture)
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CRITERIOS DE DISEÑO PARA TODOS LOS SOPORTES
2.1
El acero estructural misceláneo será diseñado de acuerdo con el “Manual de
Construcción de Acero” AISC.
2.2
Todos los otros componentes de los soportes de tuberías deben cumplir con los
requerimientos de los anexos ANSI B31.3 y MSS–SP–58.
2.3
Los soportes de tuberías deben ser diseñados para satisfacer todas las
condiciones operacionales a las cuales las tuberías y/o equipos puedan estar
sujetas. Ejm. sismos y/o carga de viento donde sea aplicable, cargas hidrostática,
etc. viento, terremotos, y factor de forma según sea requerido.
2.3.1
Las tensiones deben permanecer dentro de los valores permitidos según las
normas aplicables.
2.4
Los sistemas de soporte deberán ser de previsión y control, sujeto a los
requerimientos de la configuración de las tuberías, los movimientos libres o
limitados debido a la expansión térmica o contracción de las tuberías y equipo
conectado.
2.5
El diseño del sistema de soporte debe aprovechar los componentes de soportes
colgantes para ser probados y clasificados para carga comercial.
2.6
Todos los soportes
requerimientos:
serán
diseñados
para
satisfacer
los
siguientes
2.6.1
Poder ser ajustados en el lugar de trabajo.
2.6.2
Poder ser instalados inmediatamente con personal y equipos ordinarios.
2.6.3
Todos los ajustes enroscados o equivalentes deberán tener un dispositivo o
cerrojo de seguridad apropiado.
2.6.4
Todos los componentes serán fabricados y eregidos de forma tal que no se
puedan desenganchar por movimiento del soporte de tubería.
2.6.5
Las bases de soporte de emergencia serán construidas debajo de tuberías
principales suspendidas por varillas y sistemas de horquilla. El servicio crítico
incluirá hidrocarburos, químicos, hidrógeno, y líneas de servicio que caen dentro
de una o mas de las siguientes categorías:
a.
Líneas que manejen materiales a una temperatura que pueda causar incendio de
materiales si entran en contacto con el aire.
b.
Líneas ubicadas cerca de hornos u otras fuentes de ignición que pudiera
representar peligro en caso de derrame de líquido o falla mecánica.
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c.
Líneas cuya corrosión máxima estimada por año sea igual al 20% en la corrosión
inicial permitida.
d.
Líneas que puedan experimentar 45.000 ó más ciclos térmicos o mecánicos,
durante su tiempo de servicio.
e.
Líneas trabajando con hidrógeno a cualquier temperatura.
2.7
Para optimizar la distribución y balancear el peso, se seleccionarán los puntos de
soportes, tomando en consideración las estructuras disponibles a las cuales los
soportes pueden ser fijados fácilmente.
2.8
Cuando se calculen cargas de peso por encima de 1000 kg, el Departamento de
Ingeniería Civil debe ser informado para que éste proceda a revisar las
estructuras.
2.9
La longitud máxima de los tramos de tubería será limitada para que el esfuerzo
longitudinal de la tubería debida a cargas de peso, no exceda el 50% del esfuerzo
permitido en la tubería a su temperatura de operación.
2.9.1
Cuando se calcule el tamaño de los tramos, se debe tomar en consideración las
cargas concentradas debido a válvulas, bridas, ramales, etc.
2.9.2
Para tuberías de 24” o menores, los espacios seleccionados entre soportes no
debe permitir una deflexión superior a 15 mm.
2.10
Una de las líneas de las estaciones de control de válvula debe ser fijada con
anclaje o guías, mientras que las líneas de entrada y salida a la estación serán
lo suficientemente flexibles sin exceder los esfuerzos térmicos permitidos en la
tubería.
2.11
Los accesorios estructurales fijados al acero, deben tener suficiente apoyo y
soldadura de metal para soportar adecuadamente la carga máxima calculada,
incluyendo cargas de prueba hidrostática.
2.12
Los elementos de relleno usados en el campo para lograr un apoyo completo
entre la tubería y/o accesorios de tubería y acero estructural y/o pilote a nivel de
suelo, deben disponer de suficiente área para llevar la carga al componente
estructural.
2.12.1
Después de ser eregido, los elementos de relleno deben ser soldados al acero
estructural para prevenir su deslizamiento causado por el movimiento de la
tubería mientras ésta se encuentre en operación.
2.12.2
A menos que se indique que el soporte sea de anclaje (fijo), los elementos no
serán soldados a los accesorios de la tubería.
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2.12.3
Los elementos de relleno o planchas a ser soldadas a las zapatas de tuberías se
deben extender a todo lo largo y ancho de la zapata.
2.12.4
Los elementos que no excedan al ancho de la viga estructural de soporte serán
soldados solamente a la viga de soporte.
2.13
El mínimo espacio de techo de la proyección más baja del soporte colgante o
colgador será limitada a la establecida en la Especificación de Ingeniería,
“Requerimientos de Diseño de Tuberías de Proceso y de Servicios”, Apéndice
I, PDVSA H–251.
2.14
El término “Resortes Fríos”, (corto o largo), indica que la tubería deberá ser
fabricada más corta o más larga que el largo nominal respectivo a la cantidad
indicada en el plano.
2.14.1
Donde los “Resortes Fríos” sean usados para reducir reacciones o momentos, los
espacios de las dimensiones dadas deben permanecer abiertos o la línea
solapada respectivamente durante la erección de la misma.
2.14.2
La concexión final debe ser realizada en el punto especificado después que los
anclajes, guías y zapatas de línea sean instalados y las conexiones de equipos
ajustadas.
2.15
Los anclajes requeridos para las juntas de expansión, sin dispositivos de chaveta
o universal tendrán suficiente capacidad para soportar presión interna mas la
fuerza del resorte de junta.
2.15.1
La fuerza de presión interna deberá ser calculada igual que la presión hidrostática
y la máxima área interna de la junta.
2.15.2
Las guías para juntas de expansión deben dirigir el movimiento de las tuberías
dentro de la junta entre los límites de desalineamientos laterales y angulares
permitidos por el fabricante.
2.16
Se debe dar especial atención a la base del soporte de las tuberías de entrada
y salida del equipo rotativo.
2.16.1
Cuando se anticipe un asentamiento diferencial en las instalaciones exteriores,
no se usarán soportes rígidos en bombas, turbinas, extensores u otro equipo
sensitivo que utilice una columna base que descanse directamente sobre la loza
de concreto.
a.
Las bases de los soportes deberían descansar sobre un pedestal vaciado
integralmente con la fundación de la bomba, o si ésto no es factible, la base
debería vaciarse en suelo firme.
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b.
Como una alternativa, la tubería podría ser soportada mediante un soporte de
resorte desde la parte superior de una estructura de acero.
2.16.2
En un edificio cerrado o con calefacción, se usarán soportes rígidos cuando la
columna descanse directamente sobre la loza del piso.
a.
En cualquier caso, cuando un soporte rígido sea especificado, la ubicación del
punto de fijación de la tubería debe evitar el movimiento vertical diferencial entre
el anclaje del equipo y el punto de apoyo.
2.17
2.17.1
2.18
2.18.1
2.19
2.19.1
2.20
2.20.1
2.21
2.21.1
El diseño de los anclajes, soportes y guías serán diseñadas para prevenir la
trasmisión de calor excesivo, al acero de construcción o a la viga de concreto.
La temperatura de diseño para determinar esfuerzos permisibles sobre los
componentes de soporte, serán basadas sobre un factor de reducción de 40C
por cada 25 mm de superficie externa de tubería considerando todas las partes
en contacto directo o soldadas a la tubería.
En casos donde el sistema de tubería esté sujeto frecuentemente a cargas o
choque crítico, los soportes serán suplementados por un equipo mejorado de
control de choque de diseño aprobado.
Este equipo sera diseñado para controlar movimiento de la tubería no deseados,
que resulten de la carga de choque, sin interferir con el movimiento normal
(expansión térmica, de ocurrencia lenta). Se usará un amortiguador de choque
mecánico aprobado.
Las tuberías horizontales o verticales serán preferiblemente soportadas en el
punto de menor movimiento vertical.
Los soportes de sujeción tipo perno–u serán limitados a líneas verticales frías, de
2 pulgadas o menores.
Cuando el movimiento axial horizontal de la tubería exceda de 125 mm, se
sugiere una revisión de la longitud de la zapata de tubería que está en uso.
Es obligatorio el uso de zapatas tan largas como sea necesario para que éstas
permanezcan sobre el acero de soporte aún cuando ocurra el movimiento
máximo anticipado de la línea.
En los puntos de soporte sujetos a movimientos horizontales, la oscilación de los
soportes de barra de suspensión será limitada a un máximo de 4, del vertical.
Debe hacerse un esfuerzo razonable para mantener las barras en una posición
vertical durante las condiciones normales de operación.
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2.21.2
Para esto será necesario desajustar la prensa de sujeción y/o los anexos de la
tubería que sean indicados en los Planos Detallados de Ingeniería.
2.21.3
Se debe suministrar un mínimo de 400 mm de barra por cada 25 mm de
movimiento horizontal anticipado en la tubería soportada.
2.21.4
Las barras de suspensión serán diseñadas con un factor mínimo de seguridad de
cinco, basado en la calidad del material.
2.21.5
Las barras de suspensión deberán ser calculadas para sostener la tubería “antes
y después de la tensión fría” así como también proporcionar por lo menos 50 mm
de ajuste de barra subsecuente a la erección del soporte.
2.22
Las líneas en una condición de flujo mixto (líneas de escape de calderas, etc.)
serán apoyadas sobre soportes rígidos, a menos que los movimientos térmicos
dicten otra forma.
2.23
Las líneas pequeñas que usen durmientes de patio como soporte, serán tendidas
tan cerca de las líneas de columnas como sea posible o cerca de tuberías grandes
para que el soporte de acero intermedio pueda ser sostenido al mínimo.
2.24
El diseño de las tuberías de compresores reciprocantes propensos a vibraciones,
deben permitir soportes de durmientes a nivel del suelo, cuando sea más práctico.
2.25
Cuando sea práctico, la tubería vertical será soportada independientemente de
la tubería horizontal conectada.
2.26
Podría considerarse algunos de los siguientes accesorios para instalar soportes
a tuberías verticales:
2.26.1
Accesorios de tubería soldados a un amortiguador (muñones u orejas) con
suficiente área para prevenir una concentración de esfuerzo excesivo en las
paredes de las tuberías verticales, y con suficiente refuerzo radial para prevenir
distorsión de la tubería por la carga suspendida.
2.26.2
Prensas de sujeción de tubería vertical como se indica en el plano detallado.
2.27
Cuando la prensa de sujeción es usada para soportar cargas, se dispondrán
agarraderas de corte apropiadas indicándolas como un anexo a la tubería.
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2.28
Las prensas de sujeción cuando se usen en tuberías aisladas deben tener sus
pernos de carga ubicados fuera del aislante.
2.29
Las cargas de diseño para los soportes verticales rígidos serán la máxima carga
a la temperatura operativa o carga hidrostática, cualquiera sea la mayor.
2.30
Las guías de las líneas calientes aisladas en las torres, deben ser construidas
entre las aletas soldadas a la tubería y los miembros estructurales en pinzas de
la torre.
2.30.1
Las láminas de las aletas deben ser proyectadas por encima del aislante y con
una separación mínima de 50 mm de la superficie exterior de la tubería.
2.30.2
Para líneas agrupadas y calentadas con vapor, use el aislante requerido para la
tubería de tamaño inmediato superior.
2.31
El espacio entre los soportes será como se especifica a continuación:
TABLA 1. ESPACIOS ENTRE SOPORTES
ESPACIO MAXIMO ENTRE LOS SOPORTES DE TUBERIA
TAMAÑO DE TUBERIA
ESPACIO DEL SOPORTE
1” A 2”
4,5 M
3”
7,6 M
4” A 12”
9,0 M
SOBRE 12”
*
* Considerado espacio aumentado.
2.32
Los soportes serán apropiados para transportar el peso de las tuberías llenas de
agua durante la prueba de presión hidrostática, excepto cuando:
2.32.1
La prueba neumática haya sido aprobada por el ingeniero de la filial.
2.32.2
La gravedad específica (densidad relativa) del fluido de proceso exceda 1,0.
2.33
Los soportes de tubería excluida en los subpárrafo 2.32.1 y 2.32.2 serán
diseñados para transportar el peso de las tuberías que existan durante operación
del procesos.
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Para refuerzos de tuberías, use la siguiente tabla:
Diámetro de Tubería
Diámetro/Espesor (1)
D/t
Refuerzo Mínimo
Requerido
D < 20 pulg. (500 mm)
Todos
Ninguno
20 pulg. (500 mm) v
D/t < 95
Almohadilla
o Tipo Silla
(2) (3)
(4)
Dv 40 pulg. (1000 mm)
D/t > 95
Tipo Silla
(3)
D > 40 pulg. (1000 mm)
Todos
Tipo Silla
(3)
NOTAS:
2.35
3
(1)
D = diámetro externo. t = espesor mínimo de pared para condición de
corrosión total.
(2)
Las almohadillas serán instaladas con soldadura continua, deben tener un
espesor igual al de la pared de la tubería, colocada alrededor de 1/3 de la
circunferencia de la tubería, tener un orificio de ventilación de 3 mm tapado
con un sellador, y una longitud mínima de 300 mm.
(3)
Las sillas serán diseñadas considerando la distribución de esfuerzos en los
puntos de soporte, y en caso de necesitarse serán usados anillos
rigidizadores para distribuir los esfuerzos en el punto de soporte alrededor
de la circunferencia de la tubería.
(4)
Las sillas son requeridas para luces entre soporte mayores de 12 m.
Las restricciones de las tuberías destinadas a limitar fuerzas y momentos del
equipo rotativo, deben ser diseñadas para minimizar desviaciones bajo carga. el
esfuerzo permisible en doblaje para componentes de acero de tal restricción, es
140 kg/cm2.
MATERIALES DE CONSTRUCCION
3.1
Para una descripción de los materiales usados para los soportes de tubería,
refiérase a la Especificación de ingeniería correspondiente.
3.1.1
No se deben usar soportes de hierro colado, hierro dúctil o hierro maleable.
3.1.2
Para fabricar los soportes use planchas de 3/8 de pulgadas como mínimo.
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ZAPATAS DE TUBERIAS, CUNAS Y ANEXOS
4.1
La zapata estándar será una Te de acero o una abrazadera ancha fabricada de
acuerdo con el estándar aplicable PDVSA.
4.1.1
La máxima temperatura de operación para zapatas tipo abrazadera de acero al
carbono es de 400C en tubería de acero al carbono o de cromo molibdeno, y
260C en las tuberías de acero inoxidable austenítico.
4.1.2
Las zapatas tipo abrazadera de acero inoxidable austenítico serán usadas
cuando la temperatura de operación de la tubería de acero inoxidable sea mayor
que 260C pero que no exceda 670C.
4.1.3
Las zapatas tipo abrazadera de acero cromado serán usadas cuando la
temperatura de operación de la tubería de cromo molibdeno o acero al carbono
sea mayor de 400C y no exceda 565C.
4.1.4
Los soportes tipo abrazadera no deben ser usados en materiales cuyo límite de
temperatura esté por encima de las mencionadas anteriormente.
4.1.5
Para materiales cuya limitación de temperatura sea mayor a la indicada arriba,
usarán accesorios integrales con soldadura de penetración completa.
4.2
Las tuberías aisladas del calor, de 2” o más grandes que pasen por encima de
acero estructural o soportes de vigas de concreto, serán instaladas con una
zapata.
4.2.1
Cuando el espesor del aislante sea igual o menor de 90 mm, la parte inferior de
la tubería debe mantenerse a 100 mm por encima de la superficie del soporte.
4.2.2
Cuando el espesor del aislante sea mayor de 90 mm, la parte inferior de la tubería
debe mantenerse a 150 mm por encima de la superficie del soporte.
4.2.3
Las zapatas serán lo suficientemente altas para evitar que el área de contacto
exceda de 120C en los soportes de vigas de concreto o de 400C en soportes
de vigas de acero estructural.
4.3
4.3.1
Las tuberías aisladas del calor, de 1 1/2 pulgadas y más pequeñas, serán
soportadas sobre blindajes aislantes de protección.
Cuando el área de contacto exceda 120 C en soportes de concreto o 400C
en la viga de acero estructural, las tuberías serán provistas de zapatas lo
suficientemente altas para que la temperatura del área de contacto no exceda las
limitaciones arriba mencionadas.
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4.4
Las tuberías desnudas pueden descansar en los soportes directamente si la
temperatura en el área de contacto no excede 120C en las vigas de soporte de
concreto o 400C en las vigas de soporte de acero estructural, de otra forma se
instalarán zapatas de suficiente altura para evitar que la temperatura en el área
de contacto exceda las limitaciones.
4.5
Para determinar la altura de las zapatas y reducir la temperatura de contacto del
soporte, se considerará un factor de reducción de 40C por cada 25 mm de la
altura de la zapata partiendo de la superficie externa de la tubería.
4.6
En todas las aleaciones, el acero al carbono con alivio de esfuerzo, líneas
forradas o desnudas y tuberías bridadas, y todas las líneas calentadas con vapor
se usarán zapatas estándares tipo abrazadera.
4.7
Para proteger el aislamiento contra daños durante las maniobras de izamiento y
operación, los puntos de soporte de de las tuberías que requieran aislante Tipo
“R” (refrigeración) 0C o más baja, se protegerá con inserción de poliuretano
moldeado de alta densidad y cunas de acero.
4.8
Para los puntos de soporte de tubería que requieran aislante tipo “R”
(refrigeración), por encima de 0C, se seguirá el siguiente procedimiento:
4.8.1
Para tuberías iguales o menores de 1–1/2 pulgadas, un forro de protección
aislante protegerá al aislamiento especificado.
4.8.2
Para tuberías de 2 o más pulgadas se usará una zapata tipo abrazadera de acero
al carbono.
4.9
Cuando sea posible, los muñones u orejas soldadas deben ser del mismo
material de la tubería, y ser soldados a la tubería por el mismo fabricante.
4.9.1
La soldadura se hará de acuerdo a las normas vigentes de fabricación de
tuberías.
4.9.2
Para las tuberías con alivio de esfuerzo, los anexos deben ser soldados antes de
aliviar la tensión.
4.10
5
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Las zapatas de acero soldados, zapatas tipo prensa y cunas con planchas de
acero serán tabuladas en una lista de resumen.
ANEXOS PARA LA CONSTRUCCION
5.1
Los soportes de tuberías tendidas dentro o cerca de edificios prefabricados,
deben ser independientes a la estructura suministrada por el Vendedor del
edificio, a menos que el fabricante especifique por escrito que el acero
prefabricado de construcción puede soportar las cargas de tuberías o si la carga
anticipada ha sido incorporada dentro del diseño del edificio prefabricado.
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5.2
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Para los accesorios fijados al concreto, pueden usarse pernos Hilti Kwik o
equivalente.
5.2.1
No se deben usar pernos de expansión de plomo.
5.2.2
Use por lo menos 2 sujetadores para fijar cada accesorio
5.2.3
Las cizallas serán preferiblemente aseguradas con sujetadores de concreto.
5.3
6
Indice manual
Esta especificación no cubre las previsiones necesarias para control de vibración
en la estructura del edificio.
SOPORTES DE RESORTES
6.1
Se seleccionarán soportes rígidos cuando su uso no cause sobretensión en la
configuración de la tubería.
6.2
Use resortes de diseño apropiado en los puntos de soporte, sujetos a movimiento
verticales, evitando que la variación del efecto de soporte exceda los porcentajes
permisibles de la carga de tubería calculada a través de su movimiento vertical
total.
6.2.1
Para calcular la proporción de variación tolerada, se considera el efecto de
doblaje, control de elevación de tuberías, cargas terminales permitidas, etc.
6.2.2
En general, la variación en el efecto de soporte será limitado a más o menos 10%
de la carga calculada para sistemas críticos como conexiones de vapor que
terminen en turbinas y tuberías conectadas a equipos rotativos, los cuales tienen
un rango bajo de reacciones permitido.
6.2.3
Para sistemas no críticos, la variación en el efecto de soporte será limitada a 25%
de la carga de tubería calculada a través de su movimiento vertical total.
6.2.4
Para todos los sistemas, se permitirá un porcentaje mayor de carga cuando la
variación en el efecto de soporte sea transferida directamente a un soporte rígido
o conexión terminal diseñada especialmente para las condiciones de carga
resultantes.
6.3
Los cálculos de variación de esfuerzo del soporte se basará en la siguiente
formula:
Variación, % +
6.4
(recorrido) x (constante de resorte) x 100
(carga operativa)
Donde se especifiquen soportes de resortes, estos serán inicialmente
pre–ajustados en la posición de carga fría, carga de instalación (CI.) para que el
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sistema de tubería resulte soportado totalmente durante condiciones normales
de operación.
6.5
Soportes de suspensión constantes deben ser de construcción firme, con
resortes y partes que puedan moverse apropiadamente cubiertas o protegidas.
6.5.1
Cada unidad debe ser individualmente calibrada en el taller para sostener la carga
de operación especificada con posibilidad de ajustes en campo igual a 10% de
la carga operativa.
6.5.2
La desviación de carga no debe exceder de 6% del rango total de recorrido.
6.6
6.6.1
Los soportes de resortes ensamblados serán diseñados para soportar tuberías
bajo condiciones normales de operación.
Todos los componentes del soporte deben tener capacidad para soportar
adecuadamente las tuberías durante pruebas hidrostáticas, de lo contrario se
suministrarán otros medios de apoyo que soporten cargas de pruebas
hidrostáticas.
6.7
Se colocará el pesó balanceado excepto para determinar la fuerza de soporte en
cada punto de resorte y carga de peso de tubería en cada conexión de equipo
rotativo.
6.8
El peso balanceado en todos los soportes de resorte incluirán el peso de la
tubería, válvulas y piezas especiales, peso del medio transportado, peso del
material aislante usado, peso de los soportes de suspensión ensamblados y
accesorios de tuberías.
6.9
Se usarán resortes variables para cualquier cantidad de expansión, hasta
alcanzar el rango de trabajo recomendado del resorte, cuando ésta esté
soportando una porción de tubería vertical de tubería que también tenga un
soporte sólido rígido.
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6.10
6.10.1
6.11
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El recorrido total para los soportes de suspensión, serán diseñados con el mismo
recorrido más 20%.
En ningún caso, la diferencia entre el recorrido real y total será menor de 25 mm.
Los soportes de resortes constantes y variables serán instalados con limitadores.
6.11.1
Los limitadores de recorrido serán instalados en la fabrica donde el resorte será
pre–ajustado a una carga específica.
6.11.2
Los limitadores de recorrido serán lo suficientemente fuertes para resistir la carga
de prueba hidrostática de la unidad.
6.11.3
Los limitadores de recorrido serán reusables y cuando no estén en uso serán
guardados provisionalmente en un estuche anexo o mantenidos
permanentemente en la caja de ballestas.
6.12
Se podrán usar resortes variables pre–comprimidas aprobadas en sistemas no
críticos que no excedan los siguientes anticipados.
6.12.1
Fig. Grinnel B–268 o igual, para movimientos que no excedan 25 mm.
6.12.2
Fig. Grinnel 98 o igual, para movimientos que no excedan 50 mm.
6.12.3
Fig. Grinnel 82 o igual, para movimientos que no excedan 6 mm.
6.12.4
Los resortes Grinnel Triple o igual, para movimientos que no excedan 75 mm.
6.13
6.13.1
Los resortes para todos los sistemas de tuberías simultaneas que operan a
presiones mayores a 40 kg/cm2 (manométrica) y temperaturas mayores de
400C, deben usar soportes de resortes constantes cuando el movimiento
vertical exceda 50 mm, o cuando sea necesario limitar la transferencia de la carga
a los soportes adyacentes del equipo terminal.
Sólo se aceptarán excepciones aprobadas por el Ingeniero de Soporte de Tubería
responsable.
6.14
Para seleccionar un soporte de resortes tipo Grinnel “G”, los diseñadores deben
especificar la dimensión centro a centro de las cabillas, la carga local y la carga
de cada resorte.
6.15
El rango de recorrido de cada resorte seleccionado debe ser revisado para
verificar si una temperatura interrumpida o condición de limpieza con vapor puede
ser satisfecha dentro de los limites del rango de trabajo del resorte.
6.16
Cuando las líneas de tuberías hayan sido analizadas por el Ingeniero Analista de
Esfuerzo y los movimientos de línea estén disponibles en los reportes
computarizados, el diseñador usará estos movimientos para calcular los resortes.
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6.17
Todos los soportes de resortes deben ser ajustados en el campo, después del
arranque de la unidad, de acuerdo con las instrucciones del fabricante. La placa
del fabricante debe indicar los puntos de ajuste de calor y frío.
6.18
Los soportes de resortes variables serán proporcionados con una escala
indicando el rango de carga de trabajo e instrumento de ajuste.
7
DURMIENTES Y MUELLES DE SOPORTE A NIVEL DE SUELO
7.1
Los soportes de base corrediza con cargas de tubería menores de 1000 kg
descansarán directamente sobre una placa de soporte.
7.1.1
En áreas pavimentadas, la parte inferior de la placa base con anillo ajustable,
descansará sobre una placa de soporte la cual a su vez se apoyará directamente
sobre un anclaje sobre del pavimento.
7.1.2
En áreas no pavimentadas, la parte inferior de la placa de base no ajustable,
descansará sobre una placa de soporte anclada al muelle de concreto con
tuercas ajustables sobre los pernos.
7.2
En áreas pavimentadas, los soportes de base anclados con anillos ajustables y
cargas de tuberías que no excedan 700 kg.m serán anclados directamente
encima del pavimento.
7.3
En áreas no pavimentadas, los soportes de base ancladas con placas de base
no ajustables y cargas de tuberías que menores de 700 kg.m, serán anclados al
muelle de concreto con tuercas ajustables sobre los pernos.
7.4
Cuando se especifiquen anclajes y/o limitadores de dirección en durmientes o
bases de los muelles, las reacciones calculadas en estos puntos serán
suministradas al Grupo de Ingenieros Civiles.
7.4.1
El Grupo de Ingenieros Civiles diseñará la fundaciones apropiadas para resistir
las reacciones.
7.5
El número de soportes necesarios en la base del muelle puede ser determinado
por los detalles indicados en los planos para soporte de tuberías de PDVSA.
7.6
Los siguientes coeficientes de fricción estática deben ser usados para determinar
las fuerzas en las superficies corredizas.
Teflón sobre Teflón
Acero sobre Acero
.................. 0,10
.................. 0,40
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Acero sobre Concreto
8
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.................. 0,45
CONSTRUCCION EN AREA DE TRABAJO
8.1
Cuando sea aprobado, los siguientes detalles de soportes de tuberías de
ingeniería podrán ser asignados al área de trabajo para su fabricación:
8.1.1
Secciones de acero estructural de corte simple, como ángulos de columnas o
soporte de canal y ángulos de guía.
8.1.2
Los soportes cuyo diámetro de las cabillas no sea mayor de 25 mm.
8.2
La ubicación de todos los soportes fabricados y/o puntos de soporte serán
indicados en la isometría de la línea o en el plano de arreglo de tubería aparece.
8.3
Se asignará un número de marca a cada soporte de tubería a menos que el
soporte sea una zapata estándar que descanse sobre acero existente.
8.4
Las zapatas estándares serán indicadas en los planos con un solo símbolo.
8.5
Las extensiones terminales de tuberías no serán usadas para sustituir soportes
falsos de tubería, o miembros estructurales equivalentes, para extender la
distancia de los tramos de tuberías a la estructura de soporte más cercana. Los
soportes falsos de tubería, serán provistos con un orificio de drenaje. El orificio
de drenaje será ubicado cerca del punto anexo al componente de la tubería.