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Mdp 02 p-03 servicios de bombeo de características críticas

  1. 1. PDVSA N° TITULO REV. FECHA DESCRIPCION PAG. REV. APROB. APROB. APROB. FECHAAPROB.FECHA BOMBAS E1994 MDP–02–P–03 SERVICIOS DE BOMBEO DE CARACTERISTICAS CRITICAS APROBADA NOV.97 NOV.97 NOV.97 L.R.0 13 L.R. MANUAL DE DISEÑO DE PROCESO ESPECIALISTAS PDVSA
  2. 2. REVISION FECHA MANUAL DE DISEÑO DE PROCESO SERVICIOS DE BOMBEO DE CARACTERISTICAS CRITICAS NOV.970 PDVSA MDP–02–P–03 Página 1 PDVSA .Menú Principal Indice manual Indice volumen Indice norma Indice 1 ALCANCE 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 REFERENCIAS 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 ANTECEDENTES 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 NOMENCLATURA 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
  3. 3. REVISION FECHA MANUAL DE DISEÑO DE PROCESO SERVICIOS DE BOMBEO DE CARACTERISTICAS CRITICAS NOV.970 PDVSA MDP–02–P–03 Página 2 PDVSA .Menú Principal Indice manual Indice volumen Indice norma 1 ALCANCE Esta Documento presenta información adicional sobre servicios de bombeo cuyo diseño tiende a requerir más tiempo y cuidado que los correspondientes a los servicios de rutina, por las siguientes razones: 1. Altos costos de inversión 2. Un historial de servicio crónicamente problemático 3. Características no usuales. La primera parte del Documento suministra detalles sobre las condiciones generales de los servicios que presentan las mayores dificultades. La segunda parte sobre los servicios específicos que en el pasado han demostrado ser los más problemáticos. En ambas partes, se identifican aspectos de los problemas globales y se presentan las soluciones típicas. 2 REFERENCIAS PDVSA H–251–R Requerimientos de Diseño de Tuberías de Proceso y Servicios PDVSA L–212 (MID Vol.10) Procedimiento de Ingeniería. Material aislante y Aplicaciones en Servicio en caliente. Hydraulic Institute Standards (Materiales) API STANDARD 610 “Centrifugal Pumps for Petroleum, Heavy Duty Chemical, and Gas Industry Service”. Eighth Edition, August 1995. 3 ANTECEDENTES Se debe admitir que no todas las vías de solución presentadas en este Documento serán necesariamente apropiadas para todas las situaciones de proyectos. Pueden existir conflictos entre vías de solución que son prácticas por separado, pero no cuando se combinan. En algunos casos, no es necesario aplicar todos los métodos sugeridos, o aplicarlos conjuntamente. Por estas razones, esta subvención se debe usar como una fuente de ideas; no se debe considerar como una fuente de soluciones explícitas, pre–ingeniadas. Se debe notar que algunas soluciones de problemas se aplican en la etapa de diseño del servicio y luego durante la ingeniería de detalles. 4 NOMENCLATURA (Ver MDP–02–P–02).
  4. 4. REVISION FECHA MANUAL DE DISEÑO DE PROCESO SERVICIOS DE BOMBEO DE CARACTERISTICAS CRITICAS NOV.970 PDVSA MDP–02–P–03 Página 3 PDVSA .Menú Principal Indice manual Indice volumen Indice norma CARACTERISTICAS DE SERVICIO DIFICIL Requerimiento de Problemas Particulares Soluciones típicas de Soluciones típicas deRequerimiento de Servicio Difícil Problemas Particulares y Causas Soluciones típicas de diseño de servicio Soluciones típicas de ingeniería de detalle I. Muy alta confiabilidad La continuidad de flujo de servicio ininterrumpido es extremadamente importan- te para servicios como ali- mentación de hornos, ali- mentación de calderas y aceite lubricante de compre- sores, debido a riesgos de parar la unidad, daño al equipo, descarga grande de la válvula de seguridad, etc. Aplique arranque automático a la bomba de repuesto. Use diferentes tipos de acciona- dores para las bombas en operación y su respaldo. Use más de una bomba tra- bajando normalmente en pa- ralelo. Suministre suficiente respaldo para que el arran- que a automático del respal- do esté disponible también cuando una bomba está en mantenimiento. Fije el espacio libre de corrida mayor que los valores de API para minimizar el riesgo de in- terrupciones. II. Alto Flujo Las bombas y los elementos matrices tienen un alto costo debido a su gran tamaño fí- sico. Casos de estudio para opti- mizar el número de bombas en un servicio de bombeo múltiple. Casos de estudio para deter- minar el impacto del tipo de construcción de la bomba so- bre el costo total de instala- ción. El NPSHD debe ser suficien- te para satisfacer el NPSHR práctico para bombas con caudal alto de flujo. Una bomba dimensionada al 100% para el costo más bajo puede tener un NPSHR por encima del disponible según la elevación normal de dise- ño del recipiente de la suc- ción. las bombas de alta ca- pacidad muestran menor to- lerancia para operaciones fuera del diseño que las bombas de baja capacidad, porque los diseños tienden a estar cerca de las condi- ciones nominales. Use bombas múltiples para reducir NPSHR de cada una hasta el NPSHD lo cual es práctico con un diseño del re- cipiente de succión de bajo costo. Optimice el número de bombas y la elevación del re- cipiente de succión. Use el NPSHR corriente del vende- dor y los datos de costo en vez de los datos generaliza- dos de las Prácticas de Dise- ño. ––––––––– ––––––––– Se pueden usar varias formas de instrumentación de preven- ción de falla, acorde con el costo de los equipos y el valor de alta confiabilidad. ––––––––– III. Bajo Flujo Los servicios que combinan flujo bajo y cabezales de moderados a altos no son muy adecuados para las ca- racterísticas de funciona- miento de las bombas cen- trífugas. Compare las ventajas y des- ventajas de los tipos de bom- bas competitivos para las condiciones particulares del servicio: centrífuga con reci- clo, bombas reciprocantes, dosificadoras, turbinas rege- nerativas. ––––––––– Las bombas centrífugas aplicadas a caudales de flu- jo nominales menores a 40% del PME operan a ve- ces a caudales de flujo lo su- ficientemente bajos como para causar incremento ex- cesivo de temperatura. Ver MDP–02–P–10 Recir- culación mínima. Bombas que requieren protección por bajo flujo y que normalmente operan en paralelo deben te- ner sistemas de control de bajo flujo individual para ca- da bomba.
  5. 5. REVISION FECHA MANUAL DE DISEÑO DE PROCESO SERVICIOS DE BOMBEO DE CARACTERISTICAS CRITICAS NOV.970 PDVSA MDP–02–P–03 Página 4 PDVSA .Menú Principal Indice manual Indice volumen Indice norma CARACTERISTICAS DE SERVICIO DIFICIL Requerimiento de Servicio Difícil Soluciones típicas de ingeniería de detalle Soluciones típicas de diseño de servicio Problemas Particulares y Causas Requerimiento de Servicio Difícil Soluciones típicas de ingeniería de detalle Soluciones típicas de diseño de servicio Problemas Particulares y Causas IV. Altas Temperaturas La tasa de corrosión del ace- ro al carbón se acelera a temperaturas altas, dismi- nuyendo su uso para cuer- pos de bombas. Use el Hydraulic Institute Standard y API 610 para es- pecificar el material y las tole- rancias de corrosión. ––––––––– La expansión térmica de las partes de bomba tiende a distorsionar los espacios in- ternos libres para el flujo y la alineación del eje. La expan- sión de la tubería también distorsiona partes y alinea- ción. ––––––––– Soporte central del cuerpo de la bomba, características de enfriamiento con agua para el pedestal, etc. Por encima de 200°C (400°F) se usan cuer- pos divididos radialmente en vez de axialmente para lograr distorsiones térmicas mínimas al rededor de juntas atornilla- das. Por encima de 260°C (500°F), se usan espacios de corrida largos. Use facilidades de ca- lentamiento. Los materiales de sellos me- cánicos normales tienen lí- mites de temperatura en el rango de 175–260°C (350–500°F). –––––––––– Se aplican materiales y dise- ños especiales según especi- fica el suplidor de los sellos y según se selecciona durante la actividad de procura de la bomba. Elementos matrices dimen- sionados para temperaturas de bombeo nominales pue- den ser inadecuados para temperaturas ambientatales de bombeo al arranque. Especificar la temperatura de bombeo y la densidad abso- luta para la cual el elemento matriz debe ser dimensiona- do. Suministre un TI en la bomba para indicar el calentamiento adecuado antes del arranque. V. Bajas Temperaturas Potencial problema de frac- tura por fragilidad del cuerpo de acero al carbón debajo de 15°C (60°F) Los materiales son seleccio- nados con base en su resis- tencia al impacto. Se realiza una prueba de ma- teriales. Según PDVSA MI Vol.2 PI–03–04–01. La mayoría de las corrientes de hidrocarburos líquidos que se manejan a tempera- turas bajas son altamente volátiles. Especifique el aislante para las líneas de succión a fin de minimizar la cavitación. Aisle el cuerpo de la bomba cuando las condiciones se ajusten a los criterios de PDVSA L–212 (MID Vol.10). El calor transferidos desde la atmósfera hacia el siste- ma más el producido por fric- ción y turbulencia en la bom- ba aumenta la temperatura del líquido hasta su punto de burbuja. Especifique una línea de venteo con tuberías para ser colocada desde el cuerpo (o descarga) de la bomba hasta la entrada del recipiente de succión para devolver los va- pores generados durante el enfriamiento de la bomba. ––––––––––
  6. 6. REVISION FECHA MANUAL DE DISEÑO DE PROCESO SERVICIOS DE BOMBEO DE CARACTERISTICAS CRITICAS NOV.970 PDVSA MDP–02–P–03 Página 5 PDVSA .Menú Principal Indice manual Indice volumen Indice norma CARACTERISTICAS DE SERVICIO DIFICIL Requerimiento de Servicio Difícil Soluciones típicas de ingeniería de detalle Soluciones típicas de diseño de servicio Problemas Particulares y Causas Requerimiento de Servicio Difícil Soluciones típicas de ingeniería de detalle Soluciones típicas de diseño de servicio Problemas Particulares y Causas Los hidrocarburos líquidos a baja temperatura tienen una baja lubricidad para la lubri- cación de los sellos mecáni- cos. –––––––– La pobre lubricación se reme día con una combinación de cara de sello óptimo, es decir, carburo de tungsteno y carbo- no. A veces se usan sellos do- bles. Las gomas sintéticas para sella do secundario en los sellos mecánicos se endu- recen a temperaturas por debajo de –30°C (–20°F), perdiendo la resiliencia ne- cesaria para un sellado per- fecto. –––––––– El teflón, el grafito y los fuelles son capaces de trabajar a tem- peraturas más bajas que las gomas sintéticas. VI. Presión de Succión Alta El comportamiento del sello del eje es crítico debido a la alta presión diferencial en el sello. –––––––– Las estoperas se hacen pro- fundas para permitir varios di- seños de sello y flexibilidad en el control del ambiente de se- llo. Lo platos de sellos son equipados con forros de es- trangulación o con empaque auxiliar para controlar las pér- didas grandes. La carga hidráulica sobre las caras de los sellos mecá- nicos tiende a ser alta. –––––––– Sellos de balance requeridos para P1 por encima de 520 kPa (75 psig). Tendencia a alta presión axial en los cojinetes de mu- chas bombas debido a la carga axial no balanceada en el área de sección trans- versal del eje. –––––––– La presión es parcialmente ba- lanceada por la localización de los anillos de desgaste y los orificios de balance del impul- sor. VII. Partículas de Sólido Grandes Las partículas grandes se instalan en el impulsor de una bomba centrífuga cau- sando desbalance y vibra- ción. Las partículas gran- des dañan los rotores de las bombas rotativas y las vál- vulas de las bombas reci- procantes. Especifique que se instale una malla de succión perma- nente y un moledor de coque en las bombas centrífugas. Algunas bombas “demoledo- ras de coque” rompen las par- tículas contra un poste esta- cionario adyacente al ojo del impulsor; algunas usan impul- sores abiertos y rompen las partículas contra un plato de desgaste. VIII. Partículas Erosivas Los sólidos abrasivos cau- san erosión de las superfi- cies de la bomba a alta velo- cidad. Si el líquido es tam- bién corrosivo, la velocidad del daño puede ser muy alta. Especifique construcción pa- ra suspensión de sólidos. Ver MPD–02–P–05.
  7. 7. REVISION FECHA MANUAL DE DISEÑO DE PROCESO SERVICIOS DE BOMBEO DE CARACTERISTICAS CRITICAS NOV.970 PDVSA MDP–02–P–03 Página 6 PDVSA .Menú Principal Indice manual Indice volumen Indice norma CARACTERISTICAS DE SERVICIO DIFICIL Requerimiento de Servicio Difícil Soluciones típicas de ingeniería de detalle Soluciones típicas de diseño de servicio Problemas Particulares y Causas Requerimiento de Servicio Difícil Soluciones típicas de ingeniería de detalle Soluciones típicas de diseño de servicio Problemas Particulares y Causas Especifique un accionador de velocidad variable, en vez de control con válvula de control. Especifique flujo ex- terno (flushing) limpio para los anillos de desgaste y los sellos del eje. El lavado de los anillos de des- gaste es sólo efectivo margi- nalmente y no se puede negar la necesidad de otras precau- ciones como dispositivos de retención de sólidos, selec- ción de materiales, velocidad baja, etc. IX. Sólidos Finos Los sellos del eje son más sensibles a los sólidos abra- sivos en el rango de 1–50 micrómetros (= micrones), que en partículas mayores. Describa completamente el contenido de sólidos en las Especificaciones de Diseño. Especifique flujo limpiador externo o sellos dobles. Use ciclones separadores au- to–limpiantes. El desgaste rápido de los co- jinetes y de los engranajes de distribución en las bom- bas rotativas con cojinete in- terno. Los sólidos también desgastan los rotores de las bombas de engranaje de contacto y tipo tornillo. –––––––––– Fuera de engranaje de distri- bución y construcción de coji- netes. X. Corrosividad Las partes de sello mecáni- co son particularmente vul- nerables al ataque corrosivo porque operan en una re- gión de alta turbulencia de lí- quido y alta temperatura en las superficies de contacto. Sellos individuales usual- mente son adecuados. Cuando la corrosión es seve- ra, considere el uso de sellos dobles. Se aplican materiales resis- tentes a la corrosión como Hastalloy, Ni, grafito y cerámi- cas. Con sellos dobles los ele- mentos metálicos se arreglan para exposición al sellador no corrosivo. Con sellos indivi- duales, se usan los tipos exter- nos que colocan los elemen- tos metálicos en aire en vez de en bombeo. Las pérdidas pueden co- rroer las partes estructura- les de la bomba, el plato de base, los equipos cercanos y la tubería metálica de dre- naje. –––––––––– Coloque placas de plomo o fi- bras de vidrio en el área de la estopera para desviar y con- trolar el choque. Aplique un en- granaje de enfriamiento o un plato de collarín y una tubería de pérdida a un punto de des- carga adecuado, utilizando material de tubería adecuado. XI. Toxicidad Pérdidas peligrosas para el personal. –––––––––– Lo mismo que para corrosión. Remoción y reparación de bombas de líquidos tóxicos es peligroso para el perso- nal de mantenimiento si algo del líquido tóxico queda en el cuerpo del motor. –––––––––– Suministre en las tuberías co- nexiones de lavado. Instale una válvula tapada en la cone- xión de desagüe del cuerpo.
  8. 8. REVISION FECHA MANUAL DE DISEÑO DE PROCESO SERVICIOS DE BOMBEO DE CARACTERISTICAS CRITICAS NOV.970 PDVSA MDP–02–P–03 Página 7 PDVSA .Menú Principal Indice manual Indice volumen Indice norma CARACTERISTICAS DE SERVICIO DIFICIL Requerimiento de Servicio Difícil Soluciones típicas de ingeniería de detalle Soluciones típicas de diseño de servicio Problemas Particulares y Causas Requerimiento de Servicio Difícil Soluciones típicas de ingeniería de detalle Soluciones típicas de diseño de servicio Problemas Particulares y Causas XII. Alta Viscosidad, Alto Punto de Fluidez Los líquidos con alto punto de fluidez y viscosidad alta hacen difícil el arranque. Especifique una fuente de purga de líquido y conexio- nes para permitir el lavado del líquido entre las corridas. Suministre líneas de calenta- miento según MID Vol.13 HD–201–R. Especifique camisas de va- por para el cuerpo y estopera de la bomba. Las pérdidas de líquido se acumulan en el plato base, creando problemas de man- tenimiento. Especifique un sello mecáni- co con facilidades de flujo y purga. Use contacto con vapor para calentar el efluente de las esto- peras. Drene las pérdidas al sistema central de colección.
  9. 9. REVISION FECHA MANUAL DE DISEÑO DE PROCESO SERVICIOS DE BOMBEO DE CARACTERISTICAS CRITICAS NOV.970 PDVSA MDP–02–P–03 Página 8 PDVSA .Menú Principal Indice manual Indice volumen Indice norma ASPECTOS DIFICILES DE SERVICIOS ESPECIFICOS Requerimiento de Problemas Particulares y Soluciones típicas de Soluciones típicas deRequerimiento de Servicio Difícil Problemas Particulares y Causas Soluciones típicas de diseño de servicio Soluciones típicas de ingeniería de detalle I. Fondos de Destilación At- mosférica Alto Flujo Alta Tem- peratura Punto de Fluidez Alto Sólidos en el Lí- quido Peligro alto de fuego debido a combinación de sello difícil del eje, temperatura alta y caudal de flujo alto (diáme- tro grande de estopera). Especifique el flujo externo de lavado (para estopera), garganta de estrangulación, sellos de alta temperatura, enfriamiento por contacto de vapor. Use sello mecánico de alta temperatura. Especifique que el drenaje y venteo del cuerpo, si existen, vayan a un sistema cerrado. Diseño de sistema de protec- ción de fuego. El líquido bombeado se soli- difica en el cuerpo si se deja adentro durante el enfria- miento. Especifique el flujo de hidro- carburos para lavado del lí- quido bombeado de alta vis- cosidad desde el cuerpo de la bomba durante las para- das. ––––––––––– II. Fondos de Destilación al Vacío Igual que el Anterior La cebadura de la bomba es difícil. Coloque una línea de venteo desde la descarga de la bom- ba hasta la torre (con trazas de vapor). –––––––––––– Entrada de aire en la bomba a través del sello, debido a succión de vacío. Especifique una fuente para flujo externo de lavado (o se- llo) de estoperas que está disponible antes del arran- que de la bomba. Seleccione el diseño de bom- ba que produce presión positi- va en la estopera, a pesar de la presión de succión negativa. III. Suspensión del Coquificador en Lecho Flui- dizado y Fon- dos del Frac- cionador de Craqueo Cata- lítico Alta Tem- peratura Ero- sión Sólidos Fi- nos Erosión del cuerpo y el im- pulsor. Exceso de vibración debido a tranca del impulsor por “rocas” sólidas. Minimice los requerimientos de cabezal (por debajo de 180 m (600 pie)) para evitar una velocidad alta de la bo- quilla del impulsor o el uso de múltiples etapas. Especifi- que una malla de retención permanente. Especifique una construcción con mole- dor de coque. Recubra el impulsor y el cuer- po con un material duro como la stellita (la experiencia dispo- nible es limitada). –––––––––––– Vida corta del empacado o del sello debido a sólidos fi- nos abrasivos. Especifique un sello mecáni- co limpiado con gasóleo pu- ro. Instrumentos para asegu- rar la no interrupción del su- ministro de líquido de limpie- za externo. Use sello de tipo fuelle de alta temperatura con tolerancia de- mostrada para los sólidos.
  10. 10. REVISION FECHA MANUAL DE DISEÑO DE PROCESO SERVICIOS DE BOMBEO DE CARACTERISTICAS CRITICAS NOV.970 PDVSA MDP–02–P–03 Página 9 PDVSA .Menú Principal Indice manual Indice volumen Indice norma ASPECTOS DIFICILES DE SERVICIOS ESPECIFICOS Requerimiento de Servicio Difícil Soluciones típicas de ingeniería de detalle Soluciones típicas de diseño de servicio Problemas Particulares y Causas Requerimiento de Servicio Difícil Soluciones típicas de ingeniería de detalle Soluciones típicas de diseño de servicio Problemas Particulares y Causas IV. Fondos de Al- quitrán del Fraccionador Primario del Craqueador con Vapor Soli- dos Grandes Sólidos Finos Punto de Flui- dez Alto Alta Temperatura El espacio de los anillos de desgaste se llena con partí- culas de coque presentes en el alquitrán. La viscosi- dad del fondo varía amplia- mente, 2 a 5000 mm2/s (2 a 500 cSt), dependiendo de la alimentación, modo de ope- ración y condiciones que causan taponamiento. Especifique anillos de des- gaste con limpieza externa. A veces una bomba recipro- cante se especifica como un repuesto extra. Use un espacio libre de anillos de desgaste 10–20% mayor que el valor mínimo según API. ––––––––––––– Suministre una línea de reci- clo para que se mantenga el flujo a un caudal alto a través de la tubería de succión y la bomba, independientemente de la operación del proceso. Taponamiento de la línea de succión debido a acumula- ción de coque. –––––––––––– Minimice la longitud de tubería y el número de codos; suminis- tre una pendiente positiva con- tinua. V. Emulsiones de la Unidad de Al- quilación (del Reactor al Asentador) NPSH Insufi- cientes Los hidrocarburos y los componentes ácidos en la mezcla tienen densidades absolutas muy diferentes; la composición del fluido bom- beado varía desde rica en hidrocarburos hasta emul- siones promedio y hasta ri- cas en ácido. Especifique el NPSHD en ba- se de hidrocarburo puro. Es- pecifique la construcción de bomba vertical. Especifique los extremos de densidad absoluta. Diseñe la bomba para un ca- bezal correspondiente a una densidad absoluta mínima. Seleccione el tamaño del ac- cionador para densidad abso- luta máxima. El acumulador para la suc- ción de la bomba tiene ca- racterísticas dinámicas no usuales que pueden causar funcionamiento inestable e inconstante de la bomba; la composición del fluido rete- nido tiende a cambiar rápi- damente con el caudal de flujo. Especifique un rompe vórtice y un punto de descarga para la mayoría de las mezclas uniformes existentes en la lí- nea de succión. Coloque un regulador NEMA Clase B o mejor para los accio- nadores de turbinas de vapor para minimizar la velocidad de fluctuación. Especifique un control de bomba con atención espe- cial, reconociendo las carac- terísticas no usuales del sis- tema. Asegúrese que la velocidad de respuesta del controlador de flujo de la bomba sea ajusta- ble, y que el sensor de nivel sea arreglado para cambios en las condiciones de la mez- cla.
  11. 11. REVISION FECHA MANUAL DE DISEÑO DE PROCESO SERVICIOS DE BOMBEO DE CARACTERISTICAS CRITICAS NOV.970 PDVSA MDP–02–P–03 Página 10 PDVSA .Menú Principal Indice manual Indice volumen Indice norma ASPECTOS DIFICILES DE SERVICIOS ESPECIFICOS Requerimiento de Servicio Difícil Soluciones típicas de ingeniería de detalle Soluciones típicas de diseño de servicio Problemas Particulares y Causas Requerimiento de Servicio Difícil Soluciones típicas de ingeniería de detalle Soluciones típicas de diseño de servicio Problemas Particulares y Causas VI. Catacarb (So- lución de Car- bonato y Pota- sio) Gases Di- sueltos Sólidos Finos Cavitación cuando se usa un factor de seguridad de NPSH bajo y cuando el mar- gen entre NPSHD y NPSHR es pequeño. Mantenimiento alto debido a la corrosión y erosión. Use un factor de seguridad de 1.6 para NPSH. Especifi- que los anillos de des gaste con recubrimiento de acero inoxidable o cerámica y no carburo de tungsteno que degenera en catacarb. No se requiere un margen en- tre el NPSHD y NPSHR si se usa un factor de seguridad conservador. No se use cobre, bronce o aluminio para com- ponentes mojados por el flui- do. La vida mecánica del sello es corta debido a la baja lu- bricidad y la descarga de va- pores de CO2. Sello individual con agua fresca como fluido de lavado. ––––––––––– VII. Fenol Toxicidad Se requiere confiabilidad al- ta en el sello del eje y control de fugas. Ver MDP–02–P–09 para el sistema mínimo recomen- dado. Un sistema alterno a veces usado es un forro de estrangu- lación de poco espacio de hol- gura y enfriamiento por con- tacto con vapor, llevando con tuberías el desagüe del plato prensa–estopa a un tanque cerrado de colección. Se pue- de usar un sello externo en vez de un empaque auxiliar, con una fuente de aceite presuri- zado o una tubería vertical at- mosférica rellena de aceite y llevada a un punto de descar- ga de sobreflujo. VIII. AAC (Acetato de Amonio Cu- proso) El sellado del eje es difícil debido a la vaporización ins- tantánea de la solución en la cara del sello, rayado y cris- talización en la cara del se- llo, ensuciamiento del plato de base con fugas solidifica- das. Ver MDP–02–P–09 –––––––––– IX. Carbamato de Amonio (Urea Intermedia) Daño de cavitación cuando se usan los márgenes nor- males de NPSH, debido a complejidad e in certidum- bre en los cálculos de la pre- sión de vapor del carbama- to. Use un factor de seguridad de NPSH en el orden de 2 tan alto como resulte práctico, para evitar la vaporización. Consulte a los especialistas de máquinas y use datos NPSHR del suplidor con ex- periencia en este servicio. Al- gunos diseñadores proveen (30 m (100 pie)) de NPSHD. –––––––––– X. Solvente Pobre Sulfolane Cavitación cuando se usan los márgenes normales de NPSH. Use el factor de seguridad NPSH en 1.25. Especifique una peque ña conexión tapo- nada en la succión de la bomba para inyección tem- poral de nitrógeno a fin de mi- tigar los efectos de cavita- ción. ––––––––––
  12. 12. REVISION FECHA MANUAL DE DISEÑO DE PROCESO SERVICIOS DE BOMBEO DE CARACTERISTICAS CRITICAS NOV.970 PDVSA MDP–02–P–03 Página 11 PDVSA .Menú Principal Indice manual Indice volumen Indice norma ASPECTOS DIFICILES DE SERVICIOS ESPECIFICOS Requerimiento de Servicio Difícil Soluciones típicas de ingeniería de detalle Soluciones típicas de diseño de servicio Problemas Particulares y Causas Requerimiento de Servicio Difícil Soluciones típicas de ingeniería de detalle Soluciones típicas de diseño de servicio Problemas Particulares y Causas Taponamiento de las mallas de retención de succión per- manentes. Especifique que las mallas de retención permanentes se diseñen para limpieza rápi- da. –––––––––– El líquido tiene un valor muy alto. Especifique que se coloque un sistema de colección para las fugas por las estoperas. ––––––––––– XI. Productos de Hidrocarburos Livianos: Meta- no, Etileno, Propano, Pro- pileno, Butano El arranque es difícil por el enfriamiento de la línea de succión y el cuerpo de la bomba tiende a vaporizar lí- quido. Especifique la colocación de la línea de venteo para en- friamiento. ––––––––––– Baja Tempera- tura La minimización de la eleva- ción de los tanques de alma- cenamiento causa un NPSHD muy bajo. dar un NPSHD bajo. Seleccione una construcción de bomba vertical para aco- modar un modelo con NPSHR no mayor que 0.3 m (1 pie), pa- ra obtener la mayor flexibilidad de servicio. Las bombas se arrancan re- mota mente para operacio- nes de carga. Especifique un venteo de en- friamiento y un sistema auto- mático de desvío de flujo mí- nimo. Considere alarma de falla de sello y otra instrumentación de prevención de falla. XII. Aceite Com- bustible Visco- sidad Alta Sóli- dos Alta Con- fiabilidad Hasta una falla pequeña de flujo de aceite combustible a las corrientes de las calde- ras apaga la caldera. Especifique un acumulador en la descarga de la bomba para suplir flujo en el arran- que de la bomba de reserva. XIII. Asfalto Viscosi- dad Alta, Punto de Fluidez Alto. Temperatura Alta de Sólidos Finos El sellado del eje es difícil debido al contenido de sóli- dos . del fluido, coquización de las fugas del sello y solidi- ficación . líquido alrededor del sello en las paradas. Servicio de bombas rotativas Contenido de sólido 0.1%, especifique empaque. Con- tenido de sólidos 0.1%, es- pecifique sello mecánico con estoperas, forro de estrangu- lación y convertibilidad a em- paque. Sellos tipo fuelle para sensibili- dad de sólidos. Servicio de bombas centrífu- gas. Sólidos 2.0%, especifi- que los sellos mecánicos con estoperas convertibles a em- paque. ––––––––––– Todos los servicios Especifi- que flujo externo para lavar las estoperas durante las pa- radas, y en uso continuo si se demuestra que se requiere según la experiencia de ser- vicios. Estoperas con serpentines de calentamiento.
  13. 13. REVISION FECHA MANUAL DE DISEÑO DE PROCESO SERVICIOS DE BOMBEO DE CARACTERISTICAS CRITICAS NOV.970 PDVSA MDP–02–P–03 Página 12 PDVSA .Menú Principal Indice manual Indice volumen Indice norma ASPECTOS DIFICILES DE SERVICIOS ESPECIFICOS Requerimiento de Servicio Difícil Soluciones típicas de ingeniería de detalle Soluciones típicas de diseño de servicio Problemas Particulares y Causas Requerimiento de Servicio Difícil Soluciones típicas de ingeniería de detalle Soluciones típicas de diseño de servicio Problemas Particulares y Causas Oxidación de asfalto y for- mación de coque en las lí- neas y las bombas cuando se usa aire comprimido co- mo purga. Coloque facilidades de des- agüe para purgar la bomba y las líneas con un aceite más liviano cuando la bomba está apagada. –––––––––– Coquización del contenido de la bomba debido a calor cuando las bombas con ca- misas de vapor están para- das en servicios intermiten- tes. Lo mismo que arriba. Prepare instrucciones de ope- ración para calentamiento del cuerpo. XIV. Circulación de Agua de En– friamiento Alto Flujo Alta Con- fiabilidad NPSHR usualmente mayor que 7.6 m (25 pie), haciendo crítico el diseño del sistema de succión. Especifique que las bombas horizontales, si se usan, se de ben colocar debajo del ni- vel de agua (cebadas por gravedad). Para bombas horizontales, la excavación de la bomba no debe ser más profunda que 1.2 m (4 pie), debajo del nivel. El NPSHR es especificado por el diseñador de bombas ajus- tando la profundidad de sub- mergencia del ojo del impul- sor. Las plantas de proceso típi- ca mente requieren que el 50% del flujo normal deba ser mantenido durante una falla de potencia. La instalación más común es de dos motores que manejan bombas al 50% en reserva, que arranca automáticamen- te por presión de cabezal de descarga bajo. ––––––––––– El mantenimiento es difícil debido al gran tamaño de la bomba. ––––––––––– La bomba horizontal es prefe- rida sobre la construcción ver- tical por desensamblamiento más fácil y remoción del rotor. El empleo de turbinas de va- por para mover bombas ver- ticales grandes es complejo y costoso debido a la falta de grandes turbinas verticales y el arreglo de ángulo recto requerido con las turbinas horizontales. Especifique que las bombas pueden ser horizontales o verticales e indique una mul- tiplicidad de arreglos que son alternativas aceptables al di- seño específico (por ejem- plo, unidades 4–33% como alternativa a unidades 3–50%). Un estudio de optimización de- termina la selección entre tipo de bomba horizontal o vertical y selección entre arreglos múl- tiples especificados para ser aceptales. El ensuciamiento de los equipos aguas abajo por piezas perdidas o desechos en sistemas directos. Especifique los detalles de la base de la bomba incluyendo las rejillas; también tensores en la descarga de la bomba. ––––––––––– XV. Agua de Ali- mentación a Calderas
  14. 14. REVISION FECHA MANUAL DE DISEÑO DE PROCESO SERVICIOS DE BOMBEO DE CARACTERISTICAS CRITICAS NOV.970 PDVSA MDP–02–P–03 Página 13 PDVSA .Menú Principal Indice manual Indice volumen Indice norma ASPECTOS DIFICILES DE SERVICIOS ESPECIFICOS Requerimiento de Servicio Difícil Soluciones típicas de ingeniería de detalle Soluciones típicas de diseño de servicio Problemas Particulares y Causas Requerimiento de Servicio Difícil Soluciones típicas de ingeniería de detalle Soluciones típicas de diseño de servicio Problemas Particulares y Causas Requerimien- tos Altos de Confiabilidad Corrosión por erosión de cuerpos de acero colado e internos debido a corrosión de agua deareada (conteni- do bajo de oxígeno). Considere el cromo al 11–13% para tiempo de vida de servicio mayor, especial- mente para partes adyacen- tes a zonas de escape de caída de presión alta. ––––––––––– Las condiciones de succión y el caudal de flujo pueden cambiar más rápidamente que muchos servicios debi- do al cambio repentino del sistema de vapor. Use un factor de seguridad de NPSH de 1.25. ––––––––––– Coloque un sistema de des- vío de flujo bajo para cada bomba. Ver MDP–02–P–09. El raspado, escoriado y ero- sión de los forros de interfa- se debido a ingestión sucia y la resistencia al raspado de materiales de forro co- múnmente usado. Especifique recubrimiento de estelita para forros de in- ter–etapas. –––––––––– Una cantidad significativa de agua de alimentación a calderas es a veces necesa- ria para procesos o servicios a una presión bien por deba- jo de la presión completa de la caldera, incitando al dise- ño de un servicio de dos bombas en serie. Con bom- bas en serie, la confianza sobre el servicio depende de dos unidades de bombas y la estabilidad operacional peligra por los cambios rápi- dos en la descarga de flujo al servicio intermedio de pre- sión. Si el caudal de descarga de presión intermedia es peque- ña, use un sólo servicio de bombeo con una boquilla de corriente lateral en la bomba. Si el caudal de descarga de presión intermedia es alta, use un servicio de bombeo doble, cada una descargan- do al nivel de presión. Si la selección de diseño económico es la de bombas en serie (para incluir de paso un calentador de agua al ni- vel intermedio de presión) maneje ambas bombas con un accionador común para simplificar la coordinación del servicio. –––––––––– ––––––––––

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