Tuberias sesion2

CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS MATERIALESMATERIALES

SESION 2 (PARTE 2)SESION 2 (PARTE 2)

GERENCIA DE FISCALIZACIÓN DE HIDROCARBUROS LÍQUIDOSDIVISIÓN DE PLANEAMIENTO Y DESARROLLO

UNIDAD DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS

MAYO 2012

CARACTERISTICA DE LOS MATERIALES PARA TUBOS, TUBERIAS, ACCESORIOS,

VALVULAS Y OTROS, UTILIZADOS EN LAS INSTALACIONES DE GLP

ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES PERMITIDOS PARA

TUBOS Y TUBERIAS, EN LAS INSTALACIONES DE GLP

Con fin de presentar una explicación didáctica sobre este tema, se ha considerado indicar los tipo de materiales permitidos para los tubos y tuberías en las instalaciones para GLP, en función del tipo de instalación.

a.Plantas de Abastecimientos.

b.Plantas Envasadoras.

c.Gasocentros.

d.Redes de Distribución y Consumidores Directos de GLP.

a. Plantas de Abastecimientos.Según el D.S. N° 052-93-EM, las especificaciones de los materiales

permitidos para los tubos y tuberías en las Plantas de Abastecimiento deberán cumplir con el Código ANSI/ASME B31.3 (Process Piping).

El Código ANSI/ASME B31.3 forma parte de la American Estándar Institute y la American Society of Mechanical Engineers, es una norma bastante utilizada en el análisis de sistemas de tuberías en las distintas áreas industriales.

Según el ASME ANSI B31.3 (Process Piping) los materiales permitidos en está norma son aplicables tanto a tubos como tuberías.

En la tabla siguiente se presenta el listado de materiales permitidos:

PLANTAS DE ABASTECIMIENTO:

Normatividad Material Especificación Referencia

Materiales aceptados por ANSI/ASME B31.3

Acero API 5L, Grado A o B, sin costura

API 5L, Grado A o B, soldadura con arco sumergido, costura

recta, Ej>= 0.95

API 5L, Grado X42, sin costura





Arts. 47° y 49° del D.S. N° 052-93-EM

ASTM A 53, sin costura

ASTM A 106


PLANTAS DE ABASTECIMIENTO (continua):



Acero al Carbón

ASTM A 369

ASTM A 381, Ej>= 0.90

ASTM A 524

ASTM A 671, Ej>= 0.90

ASTM A 672, Ej>= 0.90

ASTM A 691, Ej>= 0.90

Arts. 47° y 49° del D.S. N° 052-93-EM

Aceros de baja y media Aleación


ASTM A 335

ASTM A 369

Nota:

(a)Ej: Factor de junta soldada longitudinal.

(b)Sin costura: Tubo o tubería fabricada en una sola pieza.

(c)Grado: Cuando se especifica los requisitos para fundición, es imposible determinar una exigencia genérica para todos fundición. Debido a que las piezas moldeadas son producidos por una amplia variedad de aplicaciones. Por ello se clasifica con un determinado Grado (número adimensional) el cual define el nivel de tensión y cargas de servicio previstas para el componente de molde final, así como la criticidad de cualquier potencial incumplimiento.




Aceros de baja y media Aleación

ASTM A 426, Ej>= 0.90

ASTM A 671, Ej>= 0.90

ASTM A 672, Ej>= 0.90

ASTM A 691, Ej>= 0.90

Arts. 47° y 49° del D.S. N° 052-93-EM

Aleación de Acero

Inoxidable



ASTM A 358, Ej>= 0.90

ASTM A 376

ASTM A 451, Ej>= 0.90

Nota:

(d)Acero al Carbono: Es una aleación de hierro con una pequeña proporción de carbono, que comunica a aquel propiedades especiales tales como dureza y elasticidad.

(e)Acero de baja aleación: Aceros que contienen pequeñas cantidades de materiales agregados intencionalmente y que cambian las propiedades del metal. Entre los elementos de aleación comunes se incluyen: manganeso, molibdeno y níquel.

(f)Acero de media aleación: El contenido de aleantes totales no excede usualmente el 5%. Como una regla el contenido de carbono está entre 0.2 y 0.6%. Los elementos aleantes importantes son: Cromo (Cr), Níquel (Ni) y Molibdeno (Mo), tan bien como Manganeso (Mn), Silicio (Si) y Vanadio (V).




Cobre y aleación de

Cobre

ASTM B 42

ASTM B 466

Arts. 47° y 49° del D.S. N° 052-93-EM

Níquel y aleación de

Níquel

ASTM B 161

ASTM B 165

ASTM B 167

ASTM B 407

Aleación de Aluminio

ASTM B 210, tempers O y H112

ASTM B 241, tempers O y H112

Nota:

(g)Aleación de acero inoxidable: Es una aleación de hierro y carbono que contiene por definición un mínimo de 10.5% de cromo. Algunos tipos de acero inoxidable contienen además otros elementos aleantes.

(h)Tempers: Templados.

(i)Tempers O: Recocido, se aplica a productos que son recocidos para obtener el esfuerzo de templado más bajo.

(j)Tempers H112: Mismas propiedades mínimas como del templado "O", pero no máximo. Se filtra el templado endurecido a través de un proceso de extrusión para desarrollar los requisitos de propiedad mínimos.


Normatividad Material Referencia


No Metálico Arts. 47° y 49° del D.S. N° 052-93-EM

Especificación:

API 5L

Ejemplo de algunos tipos de materiales para tubos y tuberías

ASTM A 53SIN COSTURA

ASTM A 335

ASTM A 312SIN COSTURA ASTM B 42

ASTM D 2513

b. Plantas Envasadoras.Según el Artículo 34° del D.S. N° 027-94-EM, en las Plantas Envasadoras

solo es permitido la instalación de tubos que sean de material de acero.

Para la especificación del material a ser utilizado se considera lo señalado en la NFPA 58, en conformidad al Artículo 1° del D.S. N° 027-94-EM.

En la tabla siguiente se presenta el listado de las especificaciones permitida para el acero según el D.S. N° 027-94-EM:

PLANTAS ENVASADORAS:


Materiales aceptados porNFPA 58

Acero ASTM A 53, sin costura

ASTM A 106

Arts. 1° y 34° del D.S. N° 027-94-EM

ASTM A 106

Además está norma señala que todos los materiales, incluyendo las válvulas, sellos, empaques, etc., deben ser resistentes al GLP y a las condiciones de servicio.

c. Gasocentros.Según el Artículo 62° del D.S. N° 019-97-EM, en los Gasocentros solo es

permitido la instalación de tubos y tuberías de acero que cumplan con el ANSI/ASME B31.3, por lo tanto se aplica la tabla de materiales para Plantas de Abastecimiento (Ver diapositiva 6) en lo que compete al acero.

d. Redes de Distribución y Consumidores Directos de GLP.

En el ítem 6 de la NTP 321.121 y el ítem 5.9 de la NTP 321.123, se señala los materiales permitidos para tubos y tuberías en las Redes de Distribución y Consumidores Directos de GLP.

La NTP 321.123 señala como requisito que los tubos y tuberías deberán ser recomendados y aprobados por el fabricante, para este servicio.En la tabla siguiente se presenta el listado de las especificaciones permitida para los tubos y tuberías según las NTP 321.121 y NTP 321.123:

Nota:

(a)ANSI/ASME B 36.10M: Este estándar señala que el material deberá cubrir las especificaciones del ASTM.

(b)Los tubos de cobre y latón no deberán ser usados si el GLP contiene un promedio mayor de 0,7 miligramos de sulfuro de hidrógeno por 100 litros normalizados de gas (0,3 granos por cada 100 pies cúbicos).

REDES DE DISTRIBUCION Y CONSUMIDORES DIRECTOS:

Normatividad Normatividad Material Especificación Referencia

NTP 321.121 NTP 321.121 Hierro forjado

ANSI/ASME B 36.10M

Ver Nota (a)

ítem 6.1.2

NTP 321.123 ítem 5.9.3

NTP 321.121 Acero ASTM A 53, sin costura

ASTM A 106

ítem 6.1.2

NTP 321.123 ítem 5.9.3

NTP 321.121 Cobre No especifica

Ver Nota (b)

ítem 6.1.3

NTP 321.123 ASTM B 42 ítem 5.9.3


Tipo Normatividad Material Especificación Referencia

Tubo NTP 321.121 Latón No especifica

Ver Nota (b)

ítem 6.1.3

NTP 321.123 ASTM B 43 ítem 5.9.3

NTP 321.121 Aleación de

Aluminio

ASTM B 241

Ver Nota (c)

ítem 6.1.5

NTP 321.123 No se utiliza

NTP 321.121 Poliamida o

Polietileno

Ver Nota (d) ítem 6.3

NTP 321.123 ASTM D 2513

Ver Nota (e)

ítem 5.9.3

Nota:

(c)Excepto la aleación 5456 cuyo uso está prohibido.

(d)Deberá estar de acuerdo con la NTP 321.123 ó NFPA 58.

(e)Deberán ser recomendados por el fabricante para el uso con GLP.



Tubería NTP 321.121 Acero ASTM A 539

ASTM A 254

ítem 6.2.1

NTP 321.123 ASTM A 539 ítem 5.9.4

NTP 321.121 Cobre ASTM B 88, Tipo K o L

ASTM B 280

NTP 342.052

NTP 342.525

Ver Nota (b)

ítem 6.2.2

NTP 321.123 ASTM B 88, Tipo K o L

ASTM B 280

NTP 342.052

NTP 342.525

ítem 5.9.4

NTP 321.121 Latón No especifica

Ver Nota (b)

ítem 6.2.2

NTP 321.123 ASTM B 135 ítem 5.9.4



Tubería NTP 321.121 Aleación de

Aluminio

ASTM B 210

ASTM B 241

ítem 6.2.3

NTP 321.123 No se utiliza

NTP 321.121 Acero Inoxidable Corrugado

(CSST)Ver Nota (f)

ANSI LC1/CSA 6.26 ítem 6.2.4

NTP 321.123 ANSI/AGA LC1 ítem 5.9.4

NTP 321.121 Poliamida o

Polietileno

Ver Nota (d) ítem 6.3

NTP 321.123 ASTM D 2513 o equivalente en norma ISO (ISO 4437 y ISO

8085)

Ver Nota (e)

ítem 5.9.4

Nota:

(f)Acero Inoxidable Corrugado (CSST): Es un producto tubular metálico de poco grosor que puede ser utilizado como alternativa a las tuberías de gas de acero. El CSST puede tener un recubrimiento plástico externo de color amarillo o negro.

Ejemplo de algunos tipos de materiales para tubos y tuberías

ANSI LC1/CSA 6.26 ASTM B 88 ASTM B 135

ASTM A 254 ASTM B 48 ASTM B 241


ACCESORIOS EN LAS INSTALACIONES DE GLP

Como se indicó en la Sesión 1 los accesorios en un sistema de tuberías es usado como un elemento de unión, tal como un codo, una curva de retorno, una "tee", una unión, un reductor con rosca en sus extremos ("bushing"), una cruz, o una tubería corta con rosca en sus extremos ("nipple"). Para la presentación de este tema, se ha considerado también indicar los tipo de materiales permitidos para los accesorios en las instalaciones para GLP, en función del tipo de instalación.



c.Gasocentros.



permitidos para los accesorios en las Plantas de Abastecimiento deberán cumplir con el Código ANSI/ASME B31.3 (Process Piping).

Según el ASME ANSI B31.3 (Process Piping) los materiales permitidos para los accesorios debe cumplir con el listado de las Tablas 326.1 y A326.1.

En la tabla siguiente se presenta el listado de los materiales más utilizados para los accesorios:



Accesorios soldados para

Tubos o Tuberías

ASME B16.9 Acero ASTM A 234, ASTM A 403, ASTM A 420, ASTM A 815 y

otros

ANSI/ASME B31.3

Accesorios roscados para

Tubos o Tuberías, y boquillas

ASME B16.11 ASTM A 234, ASTM A 403, ASTM A 420, ASTM A 815, ASTM A 105, ASTM A 182,

ASTM A 350 y otros

ANSI/ASME B31.3

Bridas, accesorios bridados para

Tubos o Tuberías

ASME B16.5 Ver Tabla pagina siguiente

ASTM A 105, ASTM A 181, ASTM A 350 y otros

Ver Tabla pagina siguiente

ANSI/ASME B31.3

Accesorios roscados de Hierro

Maleable

ASME B16.3 Hierro Maleable ASTM A 197 ANSI/ASME B31.3

Accesorios para Tubos y Tuberías

de PVC

----------- PVC ASTM C 599, ASTM D 2464, ASTM D 2466, ASTM D

2467, ASTM D 2468, ASTM D 2513, ASTM D 2517 Y

ASTM D 2609

ANSI/ASME B31.3

ACCESORIOSACCESORIOSASME B 16.9 ASME B 16.9

BRIDASBRIDASASME B 16.5ASME B 16.5

Ejemplo de algunos tipos de materiales para accesorios

CODOCODOASME B 16.11ASME B 16.11

CODOS Y TEE (POLIETILENO)CODOS Y TEE (POLIETILENO)ASTM D 2513ASTM D 2513

ACCESORIOSACCESORIOSASME B 16.3 ASME B 16.3


está prohibido el uso de accesorios de fierro fundido, bronce o cobre.


La NFPA 58 – Edición 2011 solo señala que el material de los accesorios para tubos y tuberías deben de cumplir con la presión mínima nominal de la tabla 5.9.4.1, el cual se muestra en la pagina siguiente.


permitido la instalación de accesorios de acero y hierro maleable que cumplan con el ANSI/ASME B31.3, por lo tanto se aplica la tabla de materiales para Plantas de Abastecimiento (Ver diapositiva 26) en lo que compete al acero y hierro maleable.

Además está norma señala que las partes metálicas de los accesorios deben tener un punto de fusión como mínimo de 1500°F (816°C), de acuerdo a lo que indica la NFPA 58.


En los ítems 6.7 al 6.9 de la NTP 321.121 y los ítems 5.9.5 al 5.9.7 de la NTP 321.123, se señala los materiales permitidos para los accesorios en las Redes de Distribución y Consumidores Directos de GLP.

La NTP 321.121 señala que los accesorios para las uniones deberán ser el adecuado para las condiciones de presión temperatura y deberá seleccionarse teniendo en consideración la tensión de la unión y la resistencia mecánica bajo las condiciones de servicio.

La NTP 321.123 señala que los accesorios para los tubos metálicos deberán tener un rango de presión mínimo especificado en la Tabla 5 (Ver Tabla en la siguiente pagina).

En la tabla siguiente se presenta el listado de las especificaciones permitida para los accesorios según las NTP 321.121 y NTP 321.123:


Para ser usado con:


Tubos y Tuberías NTP 321.121 Aceroo Hierro forjado

Acero, latón, bronce, hierro maleable o hierro

fundido

ítem 6.7.4 (b)

NTP 321.123 Cumpla con la Tabla 5 ítem 5.9.5

NTP 321.121 Cobre o latón

Cobre, latón o bronce ítem 6.7.4(c)


NTP 321.121 Aleación de aluminio

Aleación de aluminio ítem 6.7.4 (d)


NTP 321.121 Cualquier material

Hierro fundido ítem 6.7.4 (e)

NTP 321.121 Poliamida y Polietileno

ASTM D 2683, ASTM D 3261, ASTM F 1055,

ASTM F 1733 y ASTM D 2513

ítem 6.8

NTP 321.123 ítem 5.9.7

Bridas NTP 321.121 Hierro ASTM A 126(Del ASME B 16.1)

ítem 6.9


VALVULAS EN LAS INSTALACIONES DE GLP

Como se indicó en la Sesión 1 las válvulas en un sistema de tuberías son un mecanismo que regula el flujo de la comunicación entre dos partes (válvula de bola, válvula check, etc). Al igual que los dos últimos temas, se ha considerado también indicar los tipo de materiales permitidos para las válvulas en las instalaciones para GLP, en función del tipo de instalación.



c.Gasocentros.



permitidos para las válvulas en las Plantas de Abastecimiento deberán cumplir con el Código ANSI/ASME B31.3 (Process Piping).

Según el ASME ANSI B31.3 (Process Piping) los materiales permitidos para las válvulas debe cumplir con el listado de la Tabla 326.1.

En la tabla siguiente se presenta el listado de los materiales más utilizados para las válvulas:



Válvulas ASME B16.10 Hierro Fundido ASTM A 126(Del ASME B 16.1)

ANSI/ASME B31.3

Hierro Dúctil ASTM A 395(Del ASME B 16.42)

ANSI/ASME B31.3

Acero y Aleaciones

ASTM A 307, Grade B y Tabla 1 del ASME B 16.34

Ver Tabla de pagina siguiente - Parte de la

relación de Materiales -

ANSI/ASME B31.3

ASME B16.34 Acero y Aleaciones

ASTM A 307, Grade B y Tabla 1 del ASME B 16.34

Ver Tabla de pagina siguiente - Parte de la

relación de Materiales -

ANSI/ASME B31.3


está prohibido el uso de válvulas de fierro fundido, bronce o cobre.


La NFPA 58 – Edición 2011 solo señala que el material para las válvulas deben de cumplir con el ítem 5.12, el cual se muestra en la pagina siguiente.

Válvulas metálicas:Las partes metálicas de las válvulas que contienen presión, deberán ser deacero, hierro dúctil (nodular), hierro maleable o latón.a)El Hierro dúctil deberá cumplir con los requerimientos del ASTM A 395, o equivalente.b)El Hierro maleable deberá cumplir con los requerimientos del ASTM A 47, o equivalente.c)Todos los materiales usados, incluyendo los discos de asiento de las válvulas, sellos y diafragmas, deberán ser resistentes a la acción del GLP y bajo las condiciones de servicio.

Válvulas para sistema de tuberías de poliamidas y polietileno:Las válvulas en sistema de tuberías de polietileno deberán ser fabricadas de materiales termoplásticos listados en ASTM D 2513 ó ISO 10933, que hayan demostrado ser resistentes a la acción del GLP y cumplir con ASTM D 2513. Las válvulas en los sistemas de tuberías de poliamidas deberán ser fabricadas con materiales de poliamidas definido en ASTM D 2513.


permitido la instalación de válvulas que cumplan con el ANSI/ASME B31.3, por lo tanto se aplica la tabla de materiales para Plantas de Abastecimiento (Ver diapositiva 38).

Además está norma señala que todos los materiales, incluyendo las válvulas, sellos, empaques, etc., deben ser resistentes al GLP y a las condiciones de servicio.


En el ítem 6.7 de la NTP 321.121 y los ítems 5.9.9 y 5.9.14 de la NTP 321.123, se señala los materiales permitidos para las válvulas en las Redes de Distribución y Consumidores Directos de GLP. En el primer caso se aplica lo señalado en la diapositiva 34 y para el segundo caso se aplica lo señalado en la diapositiva 41.

VALVULA GLOBO PARA USO VALVULA GLOBO PARA USO EN INSTALACIONES DE GLPEN INSTALACIONES DE GLP


OTRAS PARTES DE LAS INSTALACIONES DE GLP

Las normas nacionales para instalaciones de GLP señalan que los materiales de las otras partes de las instalaciones para GLP deben ser apropiados para el uso con GLP.

MANGUERAS FLEXIBLES MANGUERAS FLEXIBLES CON REGULADOR DE CON REGULADOR DE

PRESIONPRESION REGULADOR DE PRESIONREGULADOR DE PRESION

MANGUERAS PARA GLPMANGUERAS PARA GLP

MUCHAS GRACIAS

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