OPTIMIZACION DE LA RED DE DISTRIBUCION DE VAPOR Y RETORNO DE CONDENSADO DE LA EMPRESA LAMINOVA C.A.

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSDIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”
VICE – RECTORADO “LUIS CABALLERO MEJÍAS”
NÚCLEO CARACAS
OPTIMIZACIÓN DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN DE VAPOR Y RETORNO
DE CONDENSADO DE LA EMPRESA LAMINOVA C.A.
GUARENAS - EDO. MIRANDA
Autor: Sánchez Abreu Jesús Alberto
Caracas, Julio de 2014

NÚCLEO CARACAS
OPTIMIZACIÓN DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN DE VAPOR Y RETORNO
DE CONDENSADO DE LA EMPRESA LAMINOVA C.A.
GUARENAS - EDO. MIRANDA
Alumno: Jesús A. Sánchez A.
Expediente: 2008203039
Cédula: 19583594
Tutor Académico: Ing. Pedro Rodríguez
Tutor Industrial: Ing. Adolfo Sequin
Período: 2013-II
Caracas, Julio de 2014

iii
DEDICATORIA
A mi abuela Josefina Barrios por ser mi mejor amiga y ese apoyo incondicional
que me motivaba cada día a luchar por alcanzar esta meta, sé que desde allá
arriba celebras este triunfo porque es de los dos.
A mis padres Elsy Abreu y Luis Sánchez, que hicieron de mí una persona
honesta, responsable y que siempre me han brindado amor incondicional, en
especial siéntanse merecedores de este logro que es fruto de su sudor y trabajo
diario por sacarnos adelante a mi hermano y a mí.
A mi hermano “Luisito” por ser ese hermano mayor que me ha soportado desde
pequeño, por estar ahí para mí a pesar de la distancia y porque simplemente
eres mi sangre.
A mi novia Indyhana Molina por ser la mujer que me ha permitido ver lo bonito
de estar enamorado y por estar en las buenas y en las malas.
Este logro es para todos ustedes, que son las personas más importantes para
mí.

iv
AGRADECIMIENTOS
A ti DIOS por permitirme salir adelante, por librarme de todo peligro, por darme
paciencia, fuerza y mucha constancia que me permitieron alcanzar esta meta.
A mi madre por ser quien me daba ánimos de seguir adelante, por sacrificar
tantas cosas por mí y por haberme dado la vida, te amo.
A mi novia por estar ahí en la lucha continua por alcanzar esta meta tan
anhelada.
A la UNEXPO, mi universidad, que me ha permitido formarme como profesional
y que a pesar de todos sus problemas es la mejor universidad del país.
A la empresa Laminova C.A. que me ha permitido realizar mis pasantías de
grado en su planta.
A mi tutor académico Ing. Pedro Rodríguez por atenderme, colaborarme y
transmitirme sus conocimientos cada vez que lo necesite.
A mi tutor industrial Ing. Adolfo Sequin por sus consejos, por enseñarme el
día a día de la planta, por ayudarme con el informe y ser más que un tutor, un
amigo.
Al Departamento de Mantenimiento por incluirme en todos sus planes y
proyectos, por enseñarme que lo mejor en esta profesión es tener personalidad y

v
esforzarse por cada día dar lo mejor de sí, un millón de gracias a ustedes de
verdad: Juan Almirail, Norbin Huerta y Erika Méndez.
A todos mis compañeros de clase que de alguna u otra forma siempre
encontraron la manera de hacer este camino universitario más llevadero, en
especial a Luis Amario “frodo”, Edgar Quintana “bomberman”, Darling Orozco
“toten”, Gabriel Aguilar “gago”, Silverio Angulo “su apellido lo dice todo”, Gregory
Amundarain “cudebra” y Abrahán Brito “totti”, por pasar roncha en la universidad
conmigo, por estudiar hasta tarde para un parcial, por hacer las vacas para
tomar en “L´kñe” y por brindarme su amistad incondicional.
Sin el apoyo de ustedes el camino hubiera sido muy difícil, muchísimas gracias a
todos.

vi
NÚCLEO CARACAS
OPTIMIZACIÓN DE LA RED DE DISTRIBUCIÓN DE VAPOR Y RETORNO DE
CONDENSADO DE LA EMPRESA LAMINOVA C.A.
Alumno: Jesús A. Sánchez A.
Tutor Académico: Ing. Pedro Rodríguez
Tutor Industrial: Ing. Adolfo Sequin
Período: 2013-II
RESUMEN
Este informe de pasantías tiene como finalidad principal optimizar la red de
distribución de vapor y retorno de condensado de la empresa Laminova C.A.,
donde la generación de vapor se realiza mediante dos calderas pirotubulares de
500 Bhp que surten el vapor a lo largo de 150 metros de tubería para los
diferentes procesos como el calentamiento de un tanque de agua de 19000
galones, hornos a vapor y fabricación de sustancias químicas en reactores. El
primer objetivo es establecer un diagnóstico acerca del estado actual de las
líneas de distribución de vapor y verificar el dimensionamiento de las líneas de
retorno de condensado, partiendo de la evaluación de campo durante su
funcionamiento regular. Para realizar dicha evaluación de campo se tomaron
como técnicas e instrumentos principales la observación y la entrevista, además
de la utilización de instrumentos de medición y software de dimensionamiento de
tuberías y aislantes. Luego de obtener toda la información necesaria de campo
se realizaron los cálculos de la demanda de vapor por equipo y se comparó con
la capacidad instalada verificando que había un faltante de 150 Bhp, además de
poseer grandes pérdidas de vapor producto de trampas en mal estado, falta de
aislante en las tuberías, poca recuperación de condensado, fugas a lo largo de la
red y sobredimensionamiento de tuberías. El total de las pérdidas asciende a
1.325.684,544 bsf al año, por lo que se propuso la sustitución de la trampas de
vapor en mal estado, se planteó un método eficiente de recuperación de
condensado y la compra de una caldera pirotubular de 500 Bhp, inversión que se
recuperaría en un máximo de dos años.
Palabras claves: vapor, condensado, caldera, tubería, pérdida.

vii
INDICE GENERAL
pp.
PORTADA ............................................................................................................ i
TITULO................................................................................................................ ii
DEDICATORIA....................................................................................................iii
AGRADECIMIENTOS ........................................................................................ iv
RESUMEN ......................................................................................................... vi
INDICE GENERAL .............................................................................................vii
INDICE DE ANEXOS .........................................................................................xii
INDICE DE TABLAS...........................................................................................xii
INDICE DE FIGURAS .......................................................................................xiii
INTRODUCCION...............................................................................................16
CAPITULO I ......................................................................................................20
IDENTIFICACION DE LA EMPRESA ........................................................... 20
1.1 Antecedentes ...................................................................................20
1.2 Historia.............................................................................................21
1.3 Misión...............................................................................................22
1.3.1 Objetivos de la calidad .....................................................................22
1.3.2 Valores.............................................................................................23
1.4 Visión ...............................................................................................24
1.5 Ubicación .........................................................................................25
1.6 Marcas y Servicios...........................................................................25
1.7 Estructura Organizativa de la Empresa............................................27
CAPITULO II .....................................................................................................30
DEFINICION DEL PROYECTO..................................................................... 30
2.1 Descripción del Proceso de Generación y Distribución de Vapor. ...30
Suministro de agua, aire y combustible. ...................................................31
Adición de calor.........................................................................................31
Distribución de vapor. ...............................................................................32

viii
2.2 Componentes del Sistema de Vapor................................................32
Caldera Pirotubular Cleaver Brooks..........................................................32
Caldera Pirotubular Distral Térmica. .........................................................32
Manifold Principal......................................................................................33
Manifold Secundarios................................................................................33
Tanque de Condensado............................................................................34
Red de Distribución de Vapor. ..................................................................34
Aislante térmico.........................................................................................34
Trampas de vapor.....................................................................................35
2.3 Planteamiento del Problema. ...........................................................35
2.4 Objetivos del Estudio. ......................................................................38
2.4.1 Objetivo General. .............................................................................38
2.4.2 Objetivos Específicos.......................................................................38
2.5 Justificación de la investigación. ......................................................39
2.6 Alcance y Limitaciones.....................................................................40
2.7 Recursos necesarios........................................................................41
CAPITULO III ....................................................................................................43
MARCO TEORICO........................................................................................ 43
3.1 Antecedentes del Problema. ............................................................43
3.1.1 Antecedentes Nacionales.................................................................43
3.1.2 Antecedentes Internacionales..........................................................45
3.2 Fundamentos Teóricos. ...................................................................47
3.2.1 Bases Legales..................................................................................47
3.2.1.1 Internacionales...........................................................................47
3.2.1.2 Nacionales .................................................................................68
3.2.2 Bases Teóricas. ...............................................................................71
3.3 Definición de Términos Básicos.......................................................76
Caldera .....................................................................................................76
Manifold ....................................................................................................77
Trampa de vapor.......................................................................................78

ix
Acumulador de Vapor ...............................................................................80
Agua..........................................................................................................81
Generación de Vapor................................................................................82
Combustible ..............................................................................................83
Gas natural................................................................................................84
Poder Calorífico ........................................................................................84
Vapor flash................................................................................................84
Boiler HP...................................................................................................85
CAPITULO IV ....................................................................................................86
MARCO METODOLOGICO. ......................................................................... 86
4.1 Diseño de la Investigación. ..............................................................86
4.1.1 Tipo de Investigación. ......................................................................86
4.1.2 Técnicas e Instrumentos. .................................................................88
Técnica. .................................................................................................88
Instrumento............................................................................................89
4.2 Fuentes de Información....................................................................90
4.2.1 Fuentes Primarias............................................................................90
4.2.2 Fuentes Secundarias. ......................................................................90
4.3 Procedimiento Metodológico............................................................91
4.3.1 Recopilación de Información............................................................91
4.3.2 Diagnostico del Sistema de Vapor. ..................................................92
4.3.3 Cálculo y Rediseño. .........................................................................92
1) Cálculo de la producción de vapor. .................................................92
2) Cálculo del consumo de vapor en los diferentes puntos de la red de
distribución.............................................................................................92
3) Diseño de la red de distribución de vapor. ......................................95
4) Cálculo del calor generado por unidad y equipos de generación de
vapor que suplan la demanda actual. ..................................................100
5) Cálculo del combustible necesario para las calderas....................101
6) Diseño de la red de retorno de condensado. ................................102

x
7) Selección del material aislante......................................................108
8) Selección de mecanismos de purga..............................................108
CAPITULO V ...................................................................................................111
RESULTADOS............................................................................................ 111
1) Cálculo de la producción de vapor.......................................112
2) Cálculo del consumo de vapor en los diferentes puntos de la
red de distribución................................................................................113
3) Diseño de la red de distribución de vapor............................122
Tramo Caldera – Manifold 1....................................................................122
Tramo Manifold 3 – Vits. .........................................................................125
Tramo Manifold 2 – Reactor Nº 2............................................................128
Tramo Manifold 2 – Reactor Nº 5............................................................131
Tramo Manifold 1 – Acumulador. ............................................................134
Tramo Manifold 1 – Manifold 2 y 3..........................................................138
4) Cálculo del calor generado por unidad y equipos de generación de
vapor que suplan la demanda actual. ..................................................143
4.1 Calor generado por unidad................................................................143
4.2 Generadores de vapor que suplan la demanda máxima...................146
5) Cálculo del combustible necesario para las calderas. .........147
5.1 Calor necesario para elevar la entalpia y obtener vapor. ..................148
5.2 Calor que debe ceder el combustible y flujo másico del mismo. .......149
5.3 Cálculo del flujo del aire para una combustión completa. .................151
5.3.1 Flujo de aire para formar carbono...............................................151
5.3.2 Flujo de aire para formar hidrógeno............................................152
5.3.3 Flujo de aire total. .......................................................................152
5.4 Cálculo de la relación aire-combustible.............................................153
6) Diseño de la red de retorno de condensado........................154
Tramo Manifold 1 – Manifold 2 y 3..........................................................154
6.1 Cálculo de la carga de condensado en la tubería de vapor. .........154
Tramo Manifold 3 – Vits 1. ......................................................................157

xi
Tramo Manifold 3 – Vits 2. ......................................................................159
Tramo Manifold 2 – Reactor n° 2. ...........................................................160
Tramo Manifold 2 – Reactor n° 5. ...........................................................161
7) Selección del material aislante. ...........................................168
8) Selección de mecanismos de purga. ...................................172
Verificación de Resultados Mediante software PCT Vapor y AISLAM. 177
Tramo Calculado por los programas: Manifold 3 – Vits...........................177
Tramo Calculado por los programas: Manifold 2 – Reactor N°5.............182
Tramo Calculado por los programas: Manifold 2 – Reactor N°2.............187
Tramo Calculado por los programas: Manifold 1 – Acumulador..............190
Tramo Calculado por los programas: Manifold 1 – Manifold 2 y 3. .........194
Análisis de pérdidas.............................................................................198
Pérdidas monetarias ocasionadas por el desperdicio de condensado....198
Pérdidas para el área de Planta Resina. .............................................199
Pérdidas para el área de Impregnación...............................................200
Pérdidas monetarias ocasionadas por el desperdicio de vapor. .............202
Análisis de Resultados.........................................................................206
Propuestas...........................................................................................209
Cálculo y selección de la bomba de sello mecánico. ...........................211
Plan de mantenimiento preventivo de calderas....................................217
Manual de procedimientos del plan de mantenimiento preventivo.......221
Programación del mantenimiento preventivo de las calderas. .............235
Factibilidad del Proyecto......................................................................237
Costos por construcción de la fosa de condensado................................237
Sistema de bombeo de la fosa de recolección de condensado. .............238
Arreglo estipulado en el Área de Impregnación (VITS 1 y 2). .................239
Arreglo estipulado para el Área de Planta Resina (Reactor N° 2 y 5).....241
CONCLUSIONES............................................................................................244
RECOMENDACIONES ...................................................................................248
GLOSARIO......................................................................................................249

xii
BIBLIOGRAFIA................................................................................................250
INDICE DE ANEXOS
pp.
ANEXOS .........................................................................................................252
[ANEXO A] [Capítulo 6 (Manual de operación y mantenimiento Cleaver Brooks)]
........................................................................................................................253
[ANEXO B] [Tabla de Costo del Agua] ............................................................257
[ANEXO C] [Tabla de Costo del Vapor]...........................................................258
[ANEXO D] [Catálogo Aurora Pump]...............................................................259
[ANEXO E] [Tablas de Pérdidas en Tuberías (autor: Frank Pietersz)] ............262
[ANEXO F] [Hoja de Evaluación del Sistema] .................................................268
[ANEXO G] [Diagrama de flujo de vapor y agua] ............................................272
[ANEXO H] [Mantenimiento Correctivo de Calderas] ......................................273
[ANEXO I] [COVENIN 2217-84].......................................................................284
[ANEXO J] [Especificaciones Caldera Distral Térmica] ...................................287
[ANEXO K] [Plano del sistema de vapor] ........................................................293
[ANEXO K (cont.)] [Sistema de recoleccion de condensado VIts]...................294
INDICE DE TABLAS
pp.
Tabla 1 - Velocidades máximas recomendadas para el flujo de vapor..............95
Tabla 2 - Tuberías de acero ASTM A-53, grado B y grado A, Schedule 40 ......96
Tabla 3 - Tuberías de acero ASTM A-106, grado B, Schedule 80 ....................97
Tabla 4 - Coeficientes de dilatación..................................................................99
Tabla 5 - Equipos de generación de vapor.....................................................112
Tabla 6 - Generación de vapor por hora, día y mes. .......................................112
Tabla 7 - Agua Requerida por las dos calderas a máxima capacidad.............113

xiii
Tabla 8 - Demanda de vapor por equipo. .......................................................114
Tabla 9 - Consumo total de vapor. ..................................................................121
Tabla 10 - Condiciones del tramo Caldera-Manifold 1....................................122
Tabla 11 - Condiciones del tramo Manifold 3-Vits ...........................................125
Tabla 12 - Condiciones del tramo Manifold 2-Reactor n°2 ..............................128
Tabla 13 - Condiciones del tramo Manifold 2-Reactor n°5 ..............................131
Tabla 14 - Condiciones del tramo Manifold 1-Acumulador..............................134
Tabla 15 - Condiciones del tramo Manifold 1-Manifolds 2 y 3.........................138
Tabla 16 - Diámetros de las tuberías de vapor...............................................141
Tabla 17 – Carga de condensado producto de pérdidas.................................161
Tabla 18 - Propiedades termodinámicas del agua. .........................................162
Tabla 19 - Condensado producto de los procesos productivos.......................164
Tabla 20 - Diámetro de tuberías de recolección de condensado....................167
Tabla 21 - Espesor Recomendado de aislante según diámetro de tubería. ....168
Tabla 22 - Espesor Recomendado de aislante para circulación de vapor según
diámetro de tubería. ........................................................................................169
Tabla 23 - Espesor Recomendado de aislante para circulación de condensado
según diámetro de tubería...............................................................................169
Tabla 24 - Lista de Cotejos de las trampas de vapor ......................................173
Tabla 25 - Pérdidas por orificio en Trampas de Vapor ....................................203
Tabla 26 - Pérdidas en trampas de vapor fugando..........................................203
Tabla 27 - Pérdidas monetarias producto del desperdicio de vapor................204
Tabla 28 - Costos de Inversión........................................................................242
INDICE DE FIGURAS
pp.
Figura 1: Ubicación de LAMINOVA CA. ............................................................25
Figura 4: Estructura Organizativa de la Dirección Comercial. ...........................27
Figura 3: Estructura Organizativa General de la Empresa LAMINOVA C.A......27

xiv
Figura 4: Estructura Organizativa de la Dirección Comercial. ...........................28
Figura 5: Estructura Organizativa del Departamento de Mantenimiento. ..........29
Figura 6: Eolípila................................................................................................72
Figura 7: Denis Papín y su Marmita. .................................................................73
Figura 8: Máquina de Newcomen......................................................................74
Figura 9: Máquina de Vapor de Watt.................................................................75
Figura 10: Caldera Pirotubular. .........................................................................76
Figura 11: Caldera Pirotubular de 500Bhp. .......................................................77
Figura 12: Manifold Sala de Calderas. ..............................................................78
Figura 13: Trampa de Vapor Balde Invertido.....................................................78
Figura 14: Trampa de Vapor Balde Invertido.....................................................80
Figura 15: Trampa de Vapor Termodinámica....................................................80
Figura 16: Acumulador de Vapor.......................................................................81
Figura 17: Estados de la materia.......................................................................82
Figura 18: Isometría del sistema de vapor. .....................................................111
Figura 19: Diagrama de Mollier. ......................................................................147
Figura 20: Vista Frontal de tubería y aislante del tramo Manifold1-Manifold 2 & 3.
........................................................................................................................154
Figura 21: Analogía Eléctrica del tramo Manifold1-Manifold 2 & 3. .................154
Figura 22: Vista Frontal de tubería y aislante del tramo Manifold 3-Vits 1.......157
Figura 23: Analogía Eléctrica del tramo Manifold 3-Vits 1...............................158
Figura 24: Tubería con aislante recomendado. ...............................................170
Figura 25: Analogía eléctrica...........................................................................170
Figura 26: Tipos de Trampas de vapor............................................................175
Figura 27: Estado de las Trampas de vapor....................................................176
Figura 28: Curva del sistema de bombeo de agua caliente.............................214
Figura 29: Ojo de Vidrio para chequeo de quemador......................................222
Figura 30: Desmontaje de la boquilla de inyección de combustible ................222
Figura 31: Limpieza del quemador. .................................................................223
Figura 32: Detalle de electrodos......................................................................223

xv
Figura 33: Manómetro ubicado en la línea de suministro de gas. ...................224
Figura 34: Termómetro de la chimenea...........................................................225
Figura 35: Limpieza de la caldera....................................................................227
Figura 36: Nivel de en la agua de caldera. ......................................................230
Figura 37: Válvula de seguridad de accionamiento por sobrepresión. ............232
Figura 38: Chimenea de caldera. ....................................................................233
Figura 39: Manómetro de presión de vapor.....................................................234

16
INTRODUCCION
Hablar de laminados de alta presión en Venezuela, es hablar de
Laminova C.A., ya que es una compañía dedicada a la fabricación y
comercialización de marcas como FORMICA y KORALITE, productos que
van dirigidos al sector de revestimientos para la decoración interior y el
diseño mobiliario en general. Posee más de 50 años de experiencia en el
mercado nacional y es la única empresa que fabrica estos laminados en
Venezuela, además de posicionarse bien en los mercados internacionales
por su excelente calidad.
Al ser una empresa de vanguardia y referencia, se toman muy enserio
el tener tecnología de punta y cada día mejorar los procesos productivos en
su planta de Guarenas. Desde la jefatura del departamento de
mantenimiento de Laminova C.A. nace la necesidad de llevar a cabo un
proyecto que le permitiera a la empresa conocer el estado actual de su red
de vapor y establecer un punto de partida para lograr optimizar toda la red de
distribución de vapor y las líneas de retorno de condensado.
Durante la estadía en planta se utilizaron distintos medios que
permitieron recabar la información necesaria para poder llevar a cabo la
investigación, además se planteó un procedimiento de verificación de toda la
red de distribución de vapor y retorno de condensado con el fin de detectar
sobredimensionamientos de las tuberías, que es una de las causas

17
principales de la formación de condensado y pérdida de calidad del vapor. Se
realizaron chequeos mediante una lista de cotejos que arrojo el estado actual
de muchos componentes de la red como trampas de vapor, válvulas y filtros.
Con la realización de este informe de pasantías Laminova C.A. logró
obtener información detallada sobre las causas principales del
desaprovechamiento energético que posee su planta, entre las cuales
destacan: trampas de vapor en mal estado, ausencia de aislantes en tramos
de tuberías, recolección de condensado casi nula, fugas de vapor, mala
operación de los generadores de vapor e inadecuada colocación de
accesorios. Con las causas ya detectadas se plantearon una serie de
propuestas que permitieran optimizar la red, como por ejemplo: la sustitución
de trampas de vapor, construcción de una fosa recolectora de condensado,
un plan de mantenimiento preventivo de las calderas, la sustitución de
tramos de tuberías sobredimensionados, la compra de una caldera de 500
BHp, entre otras.
Si bien es cierto que las propuestas podrían parecer costosas,
simplemente hay que adentrarse en la lectura de este informe de pasantías
para observar que las pérdidas monetarias llegan a 1.325.684,544 bsf/año y
al no corregir dichas pérdidas el monto irá aumentando ya que son variables
directamente proporcionales.

18
Para facilitar la comprensión de la investigación realizada, esta se
dividió por capítulos en los que se encontrara de manera clara y detallada la
información, quedando el contenido de cada capítulo como se muestra a
continuación:
Capítulo I: se encuentra toda la información concerniente a la
identificación de la empresa como por ejemplo: Antecedentes, Misión, Visión,
Estructura Organizativa, Objetivos de calidad, Marcas de empresa y
Ubicación de la misma.
Capítulo II: se explica detalladamente el proceso de generación de
vapor y su posterior distribución, así como también se mencionan las
especificaciones de los elementos que componen la red. Se exponen los
objetivos del proyecto, la justificación, el alcance, las limitaciones y el
planteamiento del problema.
Capítulo III: este capítulo contiene toda la base teórica que permite
llevar a cabo un proyecto de esta característica. Además se incluyen las
bases legales, tanto nacionales como internacionales y antecedentes del
estudio.
Capítulo IV: se encuentra de manera veraz, clara y precisa todo el
procedimiento metódico a utilizar, así como el tipo de investigación que se
llevara a cabo, las técnicas y los instrumentos de recolección de datos que
permiten concretar el proyecto.

19
Capítulo V: se sigue al pie de la letra todo el procedimiento estipulado
en el Capítulo IV, además de incluir las tablas, cálculos energéticos y gráficas
que permiten analizar el estado actual de la red de distribución de vapor y
retorno de condensado. También se presentan propuestas prácticas y
efectivas para la optimización de la red de vapor, se calculan los costos de
las pérdidas en bsf, se presentan los cómputos métricos y el análisis de
factibilidad del proyecto.
Luego se tienen los elementos finales del informe, dentro de los que
destacan: las conclusiones, las recomendaciones, el glosario, la bibliografía y
los anexos.

20
CAPITULO I
IDENTIFICACION DE LA EMPRESA
1.1 Antecedentes
Durante más de 50 años la empresa LAMINOVA C.A., ha trazado un
amplio recorrido en la fabricación de láminas decorativas de alta presión,
experiencia que le ha permitido imprimir un sello distintivo de calidad en sus
productos.
Cada año persigue los pasos de la vanguardia internacional en la
decoración para la satisfacción absoluta de los clientes, quienes constituyen
el epicentro del esfuerzo en LAMINOVA C.A., teniendo como recurso la
plataforma tecnológica más moderna del país y un personal altamente
capacitado.
El proyecto que nació con laminado decorativo, ahora cuenta con una
diversidad de productos que amplia nuestra participación en el mercado
nacional y ofrece más opciones a sus clientes.

21
1.2 Historia
Después de la gran receptividad que experimentó el Laminado
Decorativo en los Estados Unidos, su comercialización fue difundida en
varios países del mundo. En Venezuela, en la ciudad de Guarenas, en los
años 50 se constituyó una Empresa de carácter familiar denominada Tesaba,
la cual comercializó Laminados Decorativos de Alta Presión, por varios años
bajo la marca Formivenca.
Posteriormente, la Empresa Americana Cyanamid Co, productora
básicamente de pesticidas y productos quirúrgicos; amplía su línea de
producción al comprar la Empresa Tesaba y los derechos para la
manufactura y comercialización de la marca Formivenca, estableciendo su
razón social como Cyanamid de Venezuela C.A.; para desarrollar el comercio
de éste producto en el país. Dadas las proporciones del mercado potencial,
Cyanamid de Venezuela C.A., amplía su planta instalando en el año 1974
una prensa hidráulica de mayor capacidad. En el año 1995 cambia
nuevamente de razón social a Formica de Venezuela C.A. con la
autorización de Formica Corporation.
Recientemente, año 1999, la Empresa cambia nuevamente de razón
social, para establecerse como Laminova C.A, empresa de capital extranjero,
legalmente constituida en Venezuela. También en éste mismo año la
Empresa adquiere los derechos legales para la Manufactura y

22
comercialización de los laminados decorativos de marca Comercial Koralite.
Hasta la fecha la Empresa se ha incorporado rápidamente manteniendo un
absoluto liderazgo, demostrado con una amplia aceptación y recepción por
parte del mercado y mostrando cada vez más una gran variedad de
Laminados de diversos colores y diseños respaldada con una reconocida
garantía de calidad.
1.3 Misión
“Somos una compañía dedicada a la fabricación y comercialización de
productos de alta calidad que van dirigidos al sector de revestimientos para
la decoración interior y el diseño de mobiliario en general.”
1.3.1 Objetivos de la calidad
1. “Asegurar la satisfacción de nuestros clientes en cuanto al
cumplimiento de requisitos aplicables a nuestros productos,
disponiendo además, de la flexibilidad suficiente para adaptarnos a
sus exigencias en el entorno dinámico, cambiante y competitivo de
hoy en día.
2. Incrementar el aprendizaje en el dominio de nuestros procesos de
gestión y operativos, enfocados en la cultura de autocontrol de la
calidad, con personal con la formación y la motivación suficiente para

23
conseguir la mejora de los procesos y su orientación a la satisfacción
de los clientes internos.
3. Garantizar la disponibilidad de los recursos necesarios para el
funcionamiento del proceso de manera oportuna y eficaz.
4. Planificar la incorporación de mejoras que permitan incrementar la
calidad de nuestros productos y la eficiencia de nuestros procesos.
5. Nos esforzamos en cumplir las normativas, requisitos, y legislación
nacional aplicables a nuestros procesos”.
1.3.2 Valores
Integridad: Somos un grupo de personas con ética profesional y
rectitud en nuestro proceder hacia el individuo y el ambiente fundamentados
en la honestidad, lealtad, responsabilidad, disciplina, amabilidad, valores que
nos permiten identificarnos con la organización y demostrar de manera
consistente nuestra vocación de servicio.
Innovación: Promovemos el espíritu de superación y entusiasmo
estimulando la disposición positiva y proactiva a la mejora continua, ya que
creemos que existe alguna forma de hacer las cosas de manera más
eficiente.
Trabajo en equipo: Creemos y practicamos el lema “la empresa
primero y el departamento después”. Centramos nuestra energía en la

24
cooperación, apoyo mutuo, compañerismo y relaciones interpersonales a
través de una comunicación abierta, en la cual compartimos
responsabilidades y reconocimientos.
Orientación al logro y a la excelencia: Nos establecemos metas
exigentes en la búsqueda de la excelencia, apoyándonos en la alta
capacidad de nuestra gente y sus valores.
Orientación al cliente y al consumidor: Mejoramos continuamente la
calidad de nuestros productos y el servicio a nuestros clientes externos e
internos.
1.4 Visión
“La visión de LAMINOVA es convertirnos en una organización de
clase mundial, enfocados en el mejoramiento continuo de nuestros procesos
y la incorporación de mejoras tecnológicas a nuestros equipos, la clave
fundamental de nuestro liderazgo radica en el compromiso con nuestros
clientes, trabajadores y proveedores, garantizando así, productos de altos
estándares de calidad, fabricados a través de procesos eficientes que
generen la máxima rentabilidad para nuestros accionistas y clientes, todo
esto soportado por nuestro equipo de colaboradores altamente competentes
y sinérgicos.”

25
1.5 Ubicación
LAMINOVA C.A., está ubicada en la Av. Principal de la antigua
hacienda “El Rincón”, zona industrial La Guairita, Galpón LAMINOVA,
Guarenas, Estado Miranda, ZP. 1220.
Figura 1: Ubicación de LAMINOVA CA.
(Fuente: GoogleMaps)
1.6 Marcas y Servicios
LAMINOVA es una empresa líder en la fabricación de laminados
decorativos, además de proveer servicio para el diseño de interiores,
carpintería industria y mobiliario.
LAMINOVA C.A.
4000 m2

26
Formica: es el laminado decorativo de alta presión (LDAP) líder en el
mercado venezolano desde hace más de 40 años. Los productos de esta
línea son: Formiwood, Línea Metálica, Laminado Publicitario, Bakevenca y
ColorCore.
Koralite: es una marca especializada en laminado decorativo de alta
presión (LDAP) líder en el mercado (Genérica). Esta podría decirse que es
una imitación de Formica por lo tanto más económica, y su línea de
productos son los mismos también.
Precisa: es una empresa de servicios dedicada a la elaboración de
piezas semiterminadas, hechas a la medida, para la construcción de muebles
para el hogar, la oficina y la industria. Los productos de esta línea son:
 Topes de cocina. Sin empates con bordes y ángulos
redondeados, fácil limpieza.
 Tableros ranurados. Tablero de MDF ranurado recubierto por
un laminado decorativo de alta presión.
Servicios que ofrece Precisa:
 Elaboración de superficies frontales. Puertas y frentes de
gavetas, aplicaciones especiales
 Elaboración de topes. Topes de oficina, estanterías

27
 Identidad corporativa. Su logotipo o mensaje en bajo relieve
termolaminado.
Figura 4: Estructura Organizativa de la Dirección Comercial.
(Fuente: Pagina Web de LAMINOVA CA.)
1.7 Estructura Organizativa de la Empresa
La empresa LAMINOVA C.A., posee una estructura organizativa lineal,
la cual responde principalmente a una junta directiva la cual está compuesta
de la manera siguiente:
Figura 3: Estructura Organizativa General de la Empresa LAMINOVA
C.A.
(Fuente: Laminova C.A.)
JUNTA DIRECTIVA
DIRECTOR DE
ADMINISTRACIÓN Y
FINANZAS
DIRECTOR
COMERCIAL

28
Figura 4: Estructura Organizativa de la Dirección Comercial.

29
Figura 5: Estructura Organizativa del Departamento de Mantenimiento.

30
CAPITULO II
DEFINICION DEL PROYECTO.
2.1 Descripción del Proceso de Generación y Distribución de Vapor.
El proceso de generación de vapor de la empresa LAMINOVA C.A.,
depende actualmente de dos calderas pirotubulares con una capacidad
nominal de 500 Boiler HP. Las mismas se encuentran ubicadas en la sala de
calderas del galpón industrial, el cual posee aproximadamente 4000 m2
en su
totalidad y está ubicado en la antigua hacienda “El Rincón”, zona industrial la
Guairita, Guarenas, Edo. Miranda.
El proceso comienza con la obtención del agua proveniente de un
pozo subterráneo; dicha agua es succionada por medio de una bomba de
pozo de 10 etapas que tiene acoplado al impulsor un motor eléctrico de 15
HP. El agua extraída del pozo es pasada directamente a un tanque el cual
está acondicionado con filtros para eliminar los sólidos que esta pueda
contener. Seguidamente esta agua filtrada es enviada a un tanque
recolector, que permite contener una cantidad considerable de agua que
luego debe ser tratada químicamente en suavizadores, los cuales conviertan
el agua dura en agua suavizada.

31
La generación y posterior distribución de vapor se divide en las
siguientes etapas:
Suministro de agua, aire y combustible.
El agua tratada químicamente contenida en el tanque de
alimentación de las calderas es introducida al cuerpo de la caldera
por medio de una bomba a una presión de 220 psi, para
posteriormente ser calentada hasta su evaporación mediante un
proceso de combustión en los tubos de fuego. Proceso en el cual
interviene el aire y el combustible en una relación de 17:1, el aire
es suministrado mediante un ventilador de tiro forzado y el
combustible utilizado es el gas natural, que es suministrado
mediante tuberías a una presión entre 3 a 15 psi.
Adición de calor.
Se produce la quema del combustible en el hogar de la
caldera y las superficies de calefacción transfieren el poder
calorífico de los gases de la combustión al agua suministrada, la
cual se convertirá en vapor posteriormente con una presión de 200
psi.

32
Distribución de vapor.
El vapor producido en las dos calderas es enviado a un
manifold principal, desde el cual se distribuye para las diferentes
áreas que requieran el mismo por medio de tuberías de acero.
2.2 Componentes del Sistema de Vapor.
Los componentes principales que conforman el sistema de vapor de la
empresa LAMINOVA C.A. son:
Caldera Pirotubular Cleaver Brooks.
Dispositivo utilizado para generar vapor a una presión de 200
psi mediante un proceso de transferencia térmica, en el cual los
gases de combustión pasan por el interior de los tubos que se
encuentran rodeados por agua de tal manera que se permite el
intercambio calórico a lo largo de la superficie de contacto. Este
equipo modelo CB-LE posee una capacidad nominal de 500 BHp,
lo que se traduce en 17250 libras de vapor por hora.
Caldera Pirotubular Distral Térmica.
Dispositivo utilizado para generar vapor a una presión de 200
psi mediante un proceso de transferencia térmica, en el cual los
gases de combustión pasan por el interior de los tubos que se
encuentran rodeados por agua de tal manera que se permite el

33
intercambio calórico a lo largo de la superficie de contacto que
posee 2500 pies cuadrados. Este equipo modelo DISTRAL
HORIZONTAL 500 B.H.P. de 3 pasos, posee una capacidad
nominal de 17250 libras de vapor por hora.
Manifold Principal.
Este elemento se encarga de la recolección y posterior
distribución del vapor generado por las dos calderas pirotubulares,
por esta razón posee dos entradas de vapor (una por cada caldera
instalada) y dos salidas que permiten la entrega de vapor para los
diferentes procesos productivos que lo requieran. Se encuentra
ubicado en la sala de calderas.
Manifold Secundarios.
Estos elementos son alimentados por una de las salidas del
manifold principal, la cual distribuye el vapor hasta estos manifold
que se encuentra ubicados en un área llamada planta resina y en
el área de impregnación, en las cuales se necesita vapor para
diferentes procesos productivos que involucran reactores y hornos
a vapor.

34
Tanque de Condensado.
Es un tanque de acero al carbono, que posee una capacidad
máxima de 11000 litros de agua, revestido con un aislante térmico
para garantizar la temperatura del condensado.
Red de Distribución de Vapor.
El vapor generado por las calderas es transportado a lo largo
del galpón industrial por medio de tuberías ASTM A-106 de acero
sin costura, cedula 80, las cuales son las únicas capaces de
soportar las elevadas temperaturas y presiones a las cuales fluye
el vapor. Dentro de los componentes de la red de distribución de
vapor están las válvulas reductoras, los codos, las juntas de
expansión y los soportes.
Aislante térmico.
El empleo del material aislante a lo largo de la red de
distribución de vapor permite mantener la temperatura del vapor
que fluye por la tubería, evitando así que este se convierta en
condensado por las pérdidas generadas por radiación entre la
tubería y el medio ambiente. El componente principal utilizado en
la empresa es lana mineral, recubierta con aluminio brillante que
permite la disminución de la radiación en la superficie externa.

35
Trampas de vapor.
Son elementos mecánicos que se encuentran instalados a lo
largo de la red de distribución de vapor, los cuales contribuyen con
la extracción del condensado. Los tipos de trampas de vapor
encontrados en la empresa son de flotador y de balde invertido en
su mayoría, de las marcas Spirax Sarco y Armstrong.
2.3 Planteamiento del Problema.
Toda empresa sea pequeña, mediana o una gran industria se
preocupa ampliamente por obtener siempre los mejores niveles de
producción, rapidez y eficiencia de las maquinarias que poseen en sus naves
industriales. Esta maquinaria muchas veces es alimentada por corriente
eléctrica, pero hay ciertos procesos de fabricación de productos en los cuales
se requiere un suministro continuo de vapor y que este sea de buena calidad,
para hacer funcionar ciertas máquinas.
El equipo encargado de generar el vapor se denomina caldera, las
cuales se dividen a su vez en dos tipos: las acuotubulares y las pirotubulares,
la diferencia entre una y otra a nivel de generación de vapor, es que las
acuotubulares generan vapor sobrecalentado y las pirotubulares generan
vapor saturado.

36
Aun así teniendo las calderas, se debe buscar un medio por el cual se
lleve al lugar requerido el vapor generado por estas. Es aquí donde la red de
distribución de vapor y retorno de condensado demuestra su importancia, ya
que se encarga de llevar la cantidad de vapor requerida por los diferentes
equipos sin que existan fugas en el trayecto; así mismo se encarga de
reconducir el condensado que se produce cuando el vapor pierde presión y
consecuentemente baja su temperatura a lo largo de las tuberías.
En muchas industrias de Venezuela lamentablemente las calderas no
son sino sólo un equipo de servicio para lograr los objetivos de producción
del negocio central de cada proceso, por esta razón las empresas designan
muy poco presupuesto para el mantenimiento de estos equipos, los cuales
pasan a ocupar un plano secundario, siendo esto un grave error, ya que
según cifras del “National Board of Boiler and Pressure Vessel Inspectors”
(NBIB), solamente en USA han habido más de quince mil accidentes en
calderas por falta de mantenimiento en los años noventa.
En la empresa LAMINOVA C.A. existe un sistema de vapor que consta
de dos calderas pirotubulares de 500 BHP, las cuales son las encargadas de
cubrir la demanda requerida por los diferentes procesos de producción entre
los cuales se involucra el calentamiento de un tanque de agua con capacidad
de 19000 galones, hornos de vapor, cocido de productos, entre otros
procesos. El incremento continuo en la demanda de los productos de la
empresa Laminova, hacen que la misma trabaje al máximo de su capacidad,

37
lo cual trae como consecuencia que si la empresa requiere realizar un
mantenimiento en las líneas de generación de vapor, la producción del
mismo (vapor) podría afectarse en un 50%, generando pérdidas de capital y
atraso en el cumplimiento de los pedidos.
Los encargados del área de mantenimiento de la empresa, saben los
riesgos potenciales que existen al no realizar los mantenimientos de los
diferentes sistemas, pero también es de su conocimiento que muchos de los
problemas actuales van más allá de un mantenimiento, ya que el sistema de
vapor instalado tiene bastante tiempo de servicio.
Actualmente problemas como el desaprovechamiento de energía,
funcionamiento inadecuado de las trampas de vapor, las pérdidas a lo largo
del sistema, entre otros, podrían tener su origen por diferentes causas, las
cuales pudieran determinarse mediante un estudio profundo del sistema de
vapor. Dicho estudio podría contribuir con el aumento de la eficiencia de
operación y los mayores ahorros posibles de vapor y recuperación de
condensado en todo el sistema de vapor, lo que se traduce en mayor
rentabilidad del negocio.
En consecuencia se realizará un estudio para la optimización de la red
de distribución de vapor y retorno de condensado, para mejorar el sistema de
vapor de la empresa LAMINOVA C.A., Guarenas, estado Miranda.

38
2.4 Objetivos del Estudio.
2.4.1 Objetivo General.
 Optimizar la red de distribución de vapor y retorno de
condensado de la empresa LAMINOVA C.A., Guarenas, Edo.
Miranda.
2.4.2 Objetivos Específicos.
 Diagnosticar el estado actual de la red de vapor y retorno de
condensado.
 Calcular el consumo que se genera en los diferentes puntos de
la red de distribución de vapor.
 Relacionar las condiciones actuales del servicio que
proporciona la red de vapor, respecto a la demanda de los
equipos instalados.
 Determinar si los equipos de generación de vapor instalados
actualmente son suficientes para cubrir con la demanda.
 Proponer las mejoras respectivas que requiera la red de
distribución de vapor y retorno de condensado.

39
2.5 Justificación de la investigación.
La empresa LAMINOVA C.A. dedica continuamente parte de su
recurso intelectual para obtener mejoras en todos sus sistemas productivos,
es por ello que desde el área de mantenimiento nace la idea de realizar un
proyecto que le permita a la empresa conocer si sus equipos de generación
de vapor y suministro del mismo, están funcionando correctamente.
Los aportes son del tipo económico y social, traduciéndose en
beneficio para los trabajadores, la empresa y los consumidores. Los
trabajadores se benefician ya que obtendrían un ambiente laboral más
seguro, la empresa reduciría sus gastos a nivel de mantenimiento y
aumentaría la eficiencia de operación, y a los consumidores se les
garantizaría sus pedidos a tiempo.
Con el desarrollo de esta investigación se aporta una solución efectiva
a la problemática planteada por la empresa LAMINOVA C.A. mediante la
puesta en práctica de conocimientos termodinámicos, de transferencia de
calor, mecánica de fluidos, instalaciones térmicas, entre otros, adquiridos a lo
largo de la carrera, siendo éste el último requisito para optar al título de
Ingeniero Mecánico.
También la investigación podría servirle como punto de partida a otras
personas o compañeros pasantes que se interesen en realizar estudios en

40
esta área y requieran una base que les permita comenzar o avanzar en sus
proyectos.
2.6 Alcance y Limitaciones.
Este proyecto tiene un tiempo estipulado de dieciocho semanas en
planta, la cual está ubicada en la antigua hacienda El Rincón, zona industrial
La Guairita, Guarenas, Edo. Miranda.
Se abarca el área de la optimización de una red de distribución de
vapor y retorno de condensado. Se diagnosticará el estado actual en el que
se encuentra la red de tuberías, así como también se verificará el tipo de las
trampas de vapor y su condición de operación. Dentro del diagnóstico
preliminar se añade la verificación del aislante térmico, las válvulas y los
demás componentes que comprenden la red.
También se calculará la cantidad de vapor requerida por las máquinas
de la empresa mediante un balance de masas y posterior a esto se
procederá a calcular el aprovechamiento energético para un flujo de vapor
saturado.
Se propondrá el plan de mejoras que se deben implementar en la red
de vapor, ya sea con el rediseño de alguno de sus elementos como por
ejemplo las tuberías o la sustitución de trampas de vapor, y también se

41
determinará si los equipos de generación de vapor instalados actualmente
son suficientes para cumplir con la demanda requerida. Es necesario acotar
que no se realizará ningún análisis referente a la soportería de las tuberías y
tampoco se realizará selección de elementos de dilatación.
2.7 Recursos necesarios.
Para realizar este proyecto, uno de los factores que influirán en el
desarrollo del mismo, es el factor traslado, ya que la empresa está ubicada
en la zona industrial de Guarenas, y mi domicilio actual es la ciudad de
Caracas; todo esto involucra a la parte económica, ya que debo delimitar una
gran parte de mi presupuesto para movilizarme, así como también para sacar
copias e imprimir documentos o libros que me sean de ayuda.
Entonces puedo definir como recursos necesarios los siguientes:
 Recursos de Oficina: Microsoft Office, Computador de escritorio
o Laptop, Lápices, Bolígrafos, Papelería e Impresora.
 Recursos técnicos: AutoCAD, Software PCTvapor v1.0, Guías
Spirax Sarco, Catálogos de trampas de vapor Armstrong,
Catálogos de calderas Distral y Clevear Brooks, Libros, Apuntes
y Normas nacionales e internacionales aplicables.

42
 Recursos humanos: Asesoría del tutor académico, Asesoría del
tutor industrial, Asesoría del tutor industrial suplente y apoyo
por parte del personal que labora en la planta y en el
departamento de mantenimiento.
 Recursos de seguridad: Botas de seguridad, casco, mascarilla,
lentes de seguridad, normas internas para la seguridad
industrial, entre otros.

43
CAPITULO III
MARCO TEORICO.
3.1 Antecedentes del Problema.
3.1.1 Antecedentes Nacionales.
“EVALUACION DEL SISTEMA DE GENERACION DE VAPOR DEL
LABORATORIO VARGAS S.A.”. UNEXPO, Vice-rectorado “Luis Caballero
Mejías”, Venezuela. Autor: Suarez C. Año: 1998.
Con este trabajo de grado se evaluó la factibilidad de migrar del consumo de
Gasoil a Gas y cuál sería su implicación a nivel de rendimiento en cuanto a la
producción de vapor y ahorro de dinero por su bajo costo. El autor llego a la
conclusión de que si se cambiaba de combustible la eficiencia de las
calderas disminuiría pero la producción de vapor no se vería tan afectada y el
ahorro por el bajo costo del Gas hacia que valiera la pena realizar dicho
cambio. Con esta referencia se procede a tomar en cuenta las
recomendaciones del autor de cual combustible es el más idóneo y así
obtener un punto de partida con respecto a este aspecto en el proyecto que
se lleva a cabo en la empresa Laminova C.A.

44
“REPOTENCIACION Y MEJORAMIENTO DE LA SALA DE CALDERAS.
EMPRESA SILATEX C.A.” UNEXPO, Vice-rectorado “Luis Caballero Mejías”,
Venezuela. Autor: Rojas E. Año: 1999.
“En la empresa Silatex C.A. el proceso de generación de vapor se realiza
mediante cuatro calderas pirotubulares de diferentes características técnicas,
debido a que en estos momentos esta emisión es deficiente, se hace
necesario su repotenciación”, dicha redacción da pie al estudio de los
componentes que conforman una red de vapor, y nos permite tener una idea
de que es lo que se podría encontrar a nivel industrial con respecto a las
calderas, ya que en el proyecto que se lleva a cabo se involucran dos
calderas del mismo tipo, pirotubulares. Dentro de las recomendaciones del
estudio citado el autor sugiere la instalación de instrumentos de medición que
permitan obtener resultados acordes a la realidad y que no sean netamente
teóricos, lo que puede significar que muchas empresas incurren en esta mala
práctica de instrumentación.
“EVALUACION Y ANALISIS INTEGRAL DE LAS LINEAS DE
DISTRIBUCION DE VAPOR DE LA REFINERIA DE PUERTO LA CRUZ”.
UNEXPO, Vice-rectorado “Luis Caballero Mejías”, Venezuela.
Autor: Rapalino O. Año: 2001.

45
El objetivo principal de este trabajo es mejorar de manera integral la
generación y distribución de vapor de la refinería de Pto. La Cruz, haciendo
énfasis en las estaciones de purga.
Mediante evaluaciones exhaustivas de campo y verificación del estado de
diferentes componentes de la red de vapor, el autor pudo determinar la
causa raíz de muchos de los problemas del sistema de vapor de la refinería,
así como también pudo determinar el costo de generación de un 1 kg de
vapor, lo que a la larga sirve de referencia para el estudio que se realiza en
la empresa Laminova C.A. ya que permite calcular las pérdidas monetarias
que pueda tener la empresa.
3.1.2 Antecedentes Internacionales.
“CALCULO DE SISTEMA DE VAPOR PARA LA INDUSTRIA DE
CONCENTRADO DE MARACUYA”. ESPOL, Ecuador. Autor: Alvarado J.
Año: 2001.
Este informe representa una guía práctica para el cálculo de los generadores
de vapor, la selección de los purgadores adecuados y en general al cálculo
del consumo de vapor según los equipos instalados. Con este trabajo se
puede observar la diversidad que posee el vapor como fuente principal de
energía de diferentes procesos como es en este caso la producción de
concentrados. Se pueden destacar aspectos importantes de este trabajo de

46
grado que servirán de referencia a la hora de realizar los cálculos respectivos
del consumo de vapor en las diferentes áreas de la empresa Laminova C.A.
“EVALUACION ENERGETICA A UN SISTEMA DE TRAMPEO DE VAPOR:
ALTA, MEDIA Y BAJA EN UNA PLANTA DE POLIETILENO DE ALTA
DENSIDAD”. Universidad Veracruzana, México. Autor: Coliaza S. Año: 2009.
Mediante la lectura de esta tesis se pudo constatar la importancia de
mantener las tuberías que transportan el vapor o el condensado aisladas, ya
que esto representa un ahorro de combustible. Seguidamente el autor
recomienda realizar un procedimiento que permita inspeccionar de manera
constante las trampas de vapor y así detallar las fallas que se presenten en
estas, y corregirlas a tiempo.
“ESTUDIO Y DISEÑO DEL MEJORAMIENTO DE LA RED DE
DISTRIBUCION DE VAPOR EN EL HOSPITAL NACIONAL PEDRO DE
BETHANCOURT, ANTIGUA GUATEMALA”. Universidad de San Carlos de
Guatemala, Guatemala. Autor: Cuyún N. Año: 2011.
Mediante este estudio se recopila una cantidad de información relevante que
permite establecer los aspectos de importancia a la hora de realizar el trabajo
de grado en cuestión. Se cita del estudio lo siguiente: “ Entre las causas que
por lo general, denotan mayor desgaste o falla debido a la falta de
mantenimiento son las trampas de vapor, mismas que no recibieron el debido
proceso de mantenimiento y asociado a ello, sectores de tubería que no

47
contienen material aislante, provocan en si la pérdida de energía que
actualmente se tiene”, el autor se enfoca en este fragmento en las causas
que intervienen en el proceso de desmejoramiento de la red de vapor del
hospital, dichas causas se podrían extrapolar para el estudio que se llevará a
cabo y se focalizarían para detectar estos errores en el caso de que estén
ocurriendo en la empresa Laminova C.A.
3.2 Fundamentos Teóricos.
3.2.1 Bases Legales.
3.2.1.1 Internacionales
Para efectos de sustentar este proyecto técnico se tomó en
consideración la utilización de las leyes jurídicas estipuladas en ITC MIE-AP
(Instrucción Técnicamente Complementaria) en su sección 2, donde se
delimitan las condiciones para las tuberías de conducción de vapor y de
condensado respectivamente. Se presentaran a continuación los artículos
que la comprenden:
Artículo 1.- Terminología, Definiciones y Clasificación.
1. Tuberías de vapor saturado, sobrecalentado y recalentado.
2. Tuberías de agua sobrecalentada.

48
3. Tuberías de agua caliente.
4. Tuberías de fluido térmico distinto del agua.
5. Tuberías de combustibles líquidos y gaseosos.
Artículo 2.- Campo de aplicación.
Se someterán a todas las formalidades, inspecciones técnicas y
ensayos prescritos en esta ITC y en la forma que en la misma se indica todas
las tuberías para la conducción de fluidos enumerados en el artículo anterior,
y que sin formar parte integrante de los aparatos conectados, quedan dentro
de los siguientes límites:
1. Las tuberías de instalaciones de vapor y agua sobrecalentada,
de potencia superior a 200.000 kcal/h y/o con presión efectiva
superior a 0,5 Kg-cm2
.
2. Las tuberías de instalaciones de agua caliente de potencia
superior a 500.000 Kcal/h.
3. Las tuberías de instalaciones de fluido térmico de potencia
superior a 25.000 Kcal/h.
Quedan igualmente sometidos a esta ITC:
Las tuberías de combustible líquidos, así como las acometidas de
combustible gaseosos que conectan a equipos de combustión de
instalaciones incluidas en esta ITC.
Se exceptúan de la aplicación de esta ITC las tuberías de conducción
de fluidos correspondientes a: calderas que utilicen combustible nuclear,

49
instalaciones de agua caliente destinadas a usos domésticos y/o calefacción
no industrial e instalaciones integradas en refinerías de petróleo y plantas
petroquímicas.
Artículo 3.- Complemento a las Normas de Carácter General.
Las tuberías sometidas a la presente Instrucción, además de las
correspondientes prescripciones fijadas en el Reglamento de Aparatos a
Presión, cumplirán las siguientes:
1. Autorización de instalación.-La instalación de tuberías
comprendidas en esta ITC precisará la autorización previa de la
correspondiente Delegación Provincial del Ministerio de Industria y
Energía. A la solicitud se acompañará una Memoria suscrita por
Técnico titulado competente en la que conste:
1. Aparatos comprendidos en la instalación con sus características
principales.
2. Esquema general de la instalación, incluyendo accesorios o
elementos de seguridad, con sus características.
3. Empresa instaladora, con:
a. Nombre y razón social.

50
b. Número de inscripción en el Registro de Empresas
Instaladoras, según el artículo 10 del Reglamento de
Aparatos a Presión. Si la instalación de las tuberías
indicadas en esta Instrucción fuese realizada por
personal propio del usuario, previamente debería
solicitarse autorización de la Delegación Provincial del
Ministerio de Industria y Energía correspondiente,
adjuntando documentación justificativa de disponer de
personal técnico y medios apropiados.
4. Justificación de las tuberías y sistemas de absorción de
dilataciones empleados, indicando el código o normas de
diseño elegidos.
5. Presupuesto general de la instalación.
Para instalaciones de vapor y agua sobrecalentada realizadas con
tuberías cuyo diámetro interior sea igual o menor de 50 milímetros, y
la presión máxima de servicio sea de 10 kg/centímetro cuadrado, la
anterior Memoria constará de sólo los puntos 1 y 3.
Para cualquier ampliación o modificación de una instalación
previamente autorizada se enviará a la Delegación Provincial del
Ministerio de Industria y Energía correspondiente una Memoria en la

51
que se indiquen las ampliaciones o variaciones realizadas,
justificándolas con la documentación antes citada.
2. Autorización de puesta en servicio.-Para la autorización de puesta
en servicio de tuberías incluidas en esta ITC será necesario presentar
en la correspondiente Delegación Provincial del Ministerio de Industria
y Energía una solicitud acompañada de un certificado extendido por el
instalador, en el que se haga constar:
1. Descripción y procedencia de las tuberías, válvulas y demás
elementos utilizados en la instalación.
Si hubiere elementos procedentes de importación irán
acompañados de un certificado extendido por la Administración
del país de origen o alguna Entidad de control oficialmente
reconocida en el mismo, legalizado por el representante
español en aquel país, en el que se acredite que los citados
elementos y los materiales de que están construidos son
adecuados para el tipo de fluidos, presiones y temperaturas a
que están destinados.
2. Certificado de pruebas en el lugar de emplazamiento, en el que
se describirán las mismas y su resultado, acompañándose una
copia del acta correspondiente a la prueba hidráulica, y

52
haciéndose constar que la instalación cumple las condiciones
exigidas por esta ITC y se ajusta al proyecto presentado al
solicitar la autorización de instalación.
3. Cuando proceda, se indicará el número y fecha del certificado
de calificación de los especialistas soldadores que han
efectuado los trabajos de soldadura en la instalación.
Estos certificados serán extendidos por el CENIM (Centro
Nacional de Investigaciones Metalúrgicas), por entidades
colaboradoras autorizadas para aplicación del Reglamento de
Aparatos a Presión o por centros o laboratorios reconocidos
para este fin por el Ministerio de Industria y Energía.
3. Primera prueba.-Para la realización de esta prueba bastará con la
presencia de la persona responsable de la Empresa instaladora, y los
resultados obtenidos se harán constar en la correspondiente acta.
La presión de primera prueba en las tuberías objeto de esta ITC será
la prescrita por el código de diseño o normas empleadas en el
proyecto.
Si el código de diseño o normas empleadas no prescriben un valor
determinado de la presión de prueba, esta será:
P(p)=1,5 P(d). Siendo:P(p) = presión de primera prueba.
Debiéndose comprobar en este último caso que no supera el 90 por

53
100 del límite elástico de la tubería y componentes no aislados que
constituyen la instalación.
4. Pruebas periódicas.-Todas las tuberías afectadas por esta ITC que
pudieran sufrir corrosión deberán ser sometidas cada cinco años a
una prueba de presión, siendo el valor de esta presión igual al de la
primera.
Independientemente de esta prueba de presión, para toda clase de
tuberías afectadas por esta ITC se efectuará una inspección completa
a los diez años, procediéndose en este caso a desmontar total o
parcialmente el material aislante si, a juicio del inspector, se
sospechase la existencia de defectos ocultos.
Realizada esta revisión y sustituidas las partes que ofrezcan
sospechas de envejecimiento se procederá a una prueba de presión
igual a la primera que correspondiera en su día.
Estas pruebas periódicas serán realizadas por la Empresa instaladora,
el servicio de conservación de la Empresa donde esté la instalación o
alguna Entidad colaboradora autorizada para la aplicación del
Reglamento de Aparatos a Presión , indistintamente, certificándose los
resultados obtenidos mediante la correspondiente acta, cuyo original
deberá enviarse a la Delegación Provincial del Ministerio de Industria y
Energía correspondiente junto con la fotocopia de la autorización de la
instalación.

54
5. Forma de realizar las inspecciones periódicas.-En lo que concierne
a tuberías, válvulas, grifos, manómetros y demás accesorios, se
seguirán las normas del artículo 6 de la Instrucción Técnica
Complementaria MIE-AP1 relativa a calderas, economizadores,
sobrecalentadores y recalentadores.
6. Placas.-Quedan exceptuadas de la obligación de disponer de placa
de timbre las tuberías para fluidos a presión incluidas en la presente
ITC.
Artículo 4.- Prescripciones Generales.
1. Todas las tuberías que vayan por el piso deberán colocarse en
canales cubiertos por materiales no combustibles.
2. Las instalaciones de tuberías deben ser perfectamente accesibles
para permitir la inspección de las mismas cuando se estime que
pudiera haber deterioro por el uso, así como para el recambio de
piezas, la lubricación de piezas móviles, etc.
3. Queda prohibida la instalación de conducciones de fluidos calientes
próximas a tuberías de productos combustibles con excepción de las
tuberías de calefacción por acompañamiento de productos petrolíferos
pesados.
4. En todos los casos las tuberías de conducción de productos
combustibles estarán convenientemente alejadas de chimeneas,

55
conducciones de gases calientes, etc., con el fin de garantizar que las
mismas no puedan sufrir calentamiento alguno.
5. Quedan prohibidas las reducciones bruscas de sección.
6. Toda tubería que trabaje con fluidos calientes estará diseñada para
soportar sus dilataciones mediante la colocación de los apropiados
sistemas de compensación
Artículo 5.- Prescripciones para tuberías de vapor, agua caliente y
agua sobrecalentada.
La instalación de tuberías de vapor, agua sobrecalentada y agua caliente se
realizará de acuerdo con las siguientes prescripciones:
1. Materiales.-Se utilizará tubería de acero u otro material adecuado,
según normas UNE u otra norma internacionalmente reconocida, y
cuyas características de presión y temperatura de servicio sean como
mínimo las de diseño. Para el cálculo de las redes de tuberías se
tomará como temperatura de diseño la máxima del fluido a transportar
y como presión la máxima total en la instalación, que será:
o Caso vapor: Igual a la presión de tarado de las válvulas de
seguridad instaladas en la caldera, o en el equipo reductor de
presión si existiese.

56
o Caso agua sobrecalentada: Igual a la presión de tarado de las
válvulas de seguridad de la caldera más la presión dinámica
producida por la bomba de circulación.
o Caso agua caliente: Igual a la presión estática más la presión
dinámica producida por la bomba de circulación.
En los lugares que pudieran existir vibraciones, esfuerzos mecánicos o
sea necesario para el mantenimiento del aparato, podrán utilizarse
tuberías flexibles con protección metálica, previa certificación de sus
características.
Las válvulas y accesorios de la instalación serán de materiales
adecuados a la temperatura y presión de diseño, características que
deben ser garantizadas por el fabricante o proveedor.
Las juntas utilizadas deberán ser de materiales resistentes a la acción
del agua y vapor, así como resistir la temperatura de servicio sin
modificación alguna.
2. Diámetro de la tubería.-La tubería tendrá un diámetro tal que las
velocidades máximas de circulación serán las siguientes:
o Vapor saturado: 50 m/seg.
o Vapor recalentado y sobrecalentado: 60 m/seg.
o Agua sobrecalentada y caliente: 5 m/seg.

57
3. Uniones.-Las uniones podrán realizarse por soldadura, embridadas o
roscadas. Las soldaduras de uniones de tuberías con presiones de
diseño mayores que 13 kg./cm² deberán ser realizadas por soldadores
con certificado de calificación. Las uniones embridadas serán
realizadas con bridas, según normas UNE u otra norma
internacionalmente reconocida, y cuyas características de presión y
temperatura de servicio sean como mínimo las de diseño.
4. Ensayos y pruebas.-El nivel y tipo de ensayos no destructivos (END)
a realizar en las instalaciones incluidas en esta Instrucción, así como
las condiciones de aceptación, serán los prescritos por el código o
normas de diseño utilizadas en el proyecto.
Si el código no prescribe niveles determinados en END, para
presiones superiores a 13 kg./cm², se realizará un 25 por 100 de
control no destructivo de las uniones, y las restantes se
inspeccionarán visualmente. Como condiciones de aceptación se
emplearán las de un código de diseño adecuado y reconocido
internacionalmente.
Para tuberías de vapor y agua sobrecalentada situadas en zonas
peligrosas, por su atmósfera, locales de pública concurrencia,
vibraciones, etc., se prohíben las uniones roscadas, y deberán
realizarse ensayos no destructivos del 100 por 100 de las uniones
soldadas.

58
Una vez realizada la prueba de resistencia a presión, según el artículo
3 numeral 3, se realizará una prueba de estanqueidad en las
condiciones de servicio.
5. Puesta en servicio.-Para las instalaciones de agua sobrecalentada y
caliente debe comprobarse el perfecto llenado de las mismas, por lo
que se proveerán los adecuados puntos de salida del aire contenido.
6. Instalación:
1. La instalación de tuberías y accesorios para vapor, agua
sobrecalentada y caliente, estará de acuerdo con la norma UNE
u otra norma internacionalmente reconocida.
2. Las tuberías podrán ser aéreas y subterráneas, pero en
todos los casos deberán ser accesibles, por lo que las
subterráneas serán colocadas en canales cubiertos, según
artículo 4 numeral 1, o en túneles de servicios.
3. Con el fin de eliminar al mínimo las pérdidas caloríficas,
todas las tuberías deberán estar convenientemente aisladas,
según Decreto 1490/1975.

59
4. Para evitar que los esfuerzos de dilatación graviten sobre
otros aparatos, tales como calderas, bombas o aparatos
consumidores, deberán preverse los correspondientes puntos
fijos en las tuberías con el fin de descargar totalmente de
solicitaciones a aquéllos.
5. En todos los casos los equipos de bombeo de agua
sobrecalentada, equipos consumidores, válvulas automáticas
de regulación u otros análogos, deberán ser seccionables de la
instalación con el fin de facilitar las operaciones de
mantenimiento y reparación.
6. Todos los equipos de bombeo de agua sobrecalentada y
caliente dispondrán en su lado de impulsión de un manómetro.
7. La recuperación de condensados en los que exista la
posibilidad de contaminación por aceite o grasas requerirá la
justificación ante la Delegación Provincial del Ministerio de
Industria y Energía correspondiente de los dispositivos y
tratamientos empleados para eliminar dicha contaminación y,
en caso contrario, serán evacuados.

60
8. Las instalaciones reductoras de presión en los circuitos
de vapor dispondrán de:
 Manómetro con tubo sifón y grifo de tres direcciones
según artículo 11 de la Instrucción MIE-AP1, «Calderas»,
situadas antes y después de la válvula reductora.
 Una válvula de seguridad después de la válvula
reductora, capaz de evacuar el caudal máximo de vapor
que permite la conducción sobre la que se encuentra y
tarado a la presión reducida máxima de servicio más un
10 por 100 como máximo.
9. Si dos o más calderas de vapor están conectadas a un
colector común, éste estará provisto del correspondiente
sistema de purga de condensados y aquéllos de una válvula de
retención que impida el paso del vapor de una a otra caldera.
10. Todo sistema de purga de condensados conectado a
tubería de retorno común estará provisto de una válvula de
seccionamiento.
11. Los colectores de vapor y agua sobrecalentada en los
que el producto de P (en kg./cm²) por V (en metros cúbicos) sea

61
mayor que 5, serán sometidos a las prescripciones generales
del Reglamento de Aparatos a Presión.
12. En las instalaciones de vapor se evitarán las bolsas, pero
en caso de existir, deberán instalarse los correspondientes
sistemas de purgas en el punto más bajo de las mismas.
13. Instalación de tuberías auxiliares para las calderas de
vapor, agua sobrecalentada y agua caliente.
i. La tubería de llegada de agua al depósito de alimentación tendrá
una sección tal que asegure la llegada del caudal necesario para el
consumo de la caldera en condiciones máximas de servicio, así
como para los servicios auxiliares de la propia caldera y de la sala
de calderas. La tubería de alimentación de agua tanto a calderas
como a depósitos, tendrá como mínimo 15 mm. de diámetro interior,
excepto para instalaciones de calderas con un PV menor o igual a
5, cuyo diámetro podrá ser menor, con un mínimo de 8 milímetros,
siempre que su longitud no sea superior a un metro.
ii. Las tuberías de vaciado de las calderas tendrán como mínimo 25
mm. de diámetro, excepto para calderas con un PV menor o igual a
cinco, cuyo diámetro podrá ser menor, con un mínimo de 10 mm.,
siempre que su longitud no sea superior a un metro.

62
iii. Todos los accesorios instalados en la tubería de llegada de agua
proveniente de una red pública serán de presión nominal PN 16, no
admitiéndose en ningún caso válvulas cuya pérdida de presión sea
superior a una longitud de tubería de su mismo diámetro y paredes
lisas igual a 600 veces dicho diámetro.
iv. La alimentación de agua a calderas mediante bombas se hará a
través de un depósito, quedando totalmente prohibido la conexión
de cualquier tipo de bomba a la red pública.
v. Aunque el depósito de alimentación o expansión sea de tipo abierto,
estará tapado y comunicado con la atmósfera con una conexión
suficiente para que en ningún caso pueda producirse presión
alguna en el mismo. En el caso de depósito de tipo abierto con
recuperación de condensados, esta conexión se producirá al
exterior. En el caso de depósito de tipo cerrado, dispondrá de un
sistema rompedor de vacío.
vi. Todo depósito de alimentación dispondrá de un rebosadero
cuya comunicación al albañal debe poder comprobarse
mediante un dispositivo apropiado que permita su inspección y
constatar el paso del agua.
vii. Los depósitos de alimentación de agua y de expansión en
circuito de agua sobrecalentada y caliente dispondrán de las
correspondientes válvulas de drenaje.

63
viii. No se permite el vaciado directo al alcantarillado de las
descargas de agua de las calderas; purgas de barros, escapes
de vapor y purgas de condensados, debiendo existir un
dispositivo intermedio con el fin de evitar vacíos y
sobrepresiones en estas redes.
ix. De existir un depósito intermedio de evacuación dispondrá de:
1. Tubo de ventilación de suficiente tamaño para evitar la
formación de sobrepresión alguna, conectado a la
atmósfera y libre de válvulas de seccionamiento.
2. Capacidad suficiente para el total de agua descargada en
purgas por todas las conexiones al mismo, en un máximo
de cuatro horas.
3. Las tapas o puertas de inspección con juntas que eviten
los escapes de vapor.
x. En la instalación de sistemas de tratamiento de agua de
alimentación a calderas deberá instalarse a la entrada del mismo
una válvula de retención si se conecta directamente a una red
pública.
Artículo 8.- Prescripciones para tuberías de combustibles gaseosos.
La instalación de tuberías de conducción de combustibles gaseosos, desde
las unidades de regulación y medida hasta los puntos de consumo, se
realizará de acuerdo con las siguientes prescripciones:

64
1. Materiales.-Se utilizarán tuberías de acero u otro material adecuado,
según normas UNE u otra norma reconocida internacionalmente, y cuyas
características de temperatura y presión de servicio sean, como mínimo,
la de diseño, así como resistente al ataque químico del gas a transportar.
El valor de la presión de diseño será igual o superior a la presión de
tarado de las válvulas de seguridad de la estación de regulación y
medida. En el caso de que no exista regulación, por alimentarse
directamente de la red de suministro, la presión de diseño será el valor de
la presión máxima de suministro, facilitada por la Compañía distribuidora.
En el caso de utilizar gases de recuperación de otras instalaciones, la
temperatura y presión de diseño será, como mínimo, igual a la de la
salida de la instalación de donde proceden los gases. En cualquier caso,
el espesor mínimo de la pared de la tubería será de dos milímetros.
Todas las válvulas, accesorios y piezas especiales serán de acero u otro
material capaz de resistir la misma temperatura y presión, así como el
posible ataque químico que la tubería sobre la que se encuentran
instalados. En cualquier caso, su presión nominal mínima será de PN 10.
2. Diámetro de la tubería.-La tubería tendrá el diámetro necesario para que
se cumplan las condiciones siguientes:

65
1. La velocidad máxima de circulación de gas será de 30 metros por
segundo.
2. La pérdida de carga a caudal máximo será tal que asegure que la
presión a la llegada en los puntos de consumo no sea inferior en
un 10 por 100 a la presión en el origen de la instalación.
3. Uniones.-Las uniones deberán realizarse mediante soldadura o por
bridas.
Las uniones no soldadas se realizarán mediante bridas según la
normativa UNE u otra norma internacionalmente reconocida, salvo en los
casos en que se requiera conexión roscada, limitándose su uso al mínimo
imprescindible por exigencias de la instalación.
4. Ensayos y pruebas.-Para tuberías situadas en zonas tales como
atmósferas peligrosas, locales de pública concurrencia, sometidas a
vibraciones, etc., se prohíben las uniones roscadas y se realizará el
control de las uniones soldadas mediante ensayos no destructivos en la
proporción del 100 por 100. En los demás casos, el control no destructivo
se realizará en un 25 por 100 de las soldaduras.
Una vez realizada la prueba de resistencia a presión, se realizará una
prueba de estanqueidad a la presión de servicio, utilizando el combustible
gaseoso y comprobándose la misma mediante agua jabonosa u otro
producto similar.

66
5. Puesta en servicio.-Cuando se proceda al llenado de gas, se hará de
manera que se evite en lo posible la formación de mezcla de aire-gas,
comprendida entre los límites de inflamabilidad del gas.
6. Instalación.-La instalación de tuberías para combustible gaseoso estará
de acuerdo con lo especificado en las normas UNE u otra norma
internacionalmente reconocida.
1. Las tuberías se instalarán, siempre que sea posible, de forma
aérea. Cuando existan conducciones paralelas con tuberías para
otros usos, la separación mínima entre superficies exteriores será
de 0,10 metros.
7. En tuberías enterradas la profundidad mínima será de 0,80 metros entre
la generatriz superior del tubo y la superficie del terreno. Las tuberías
enterradas no podrán discurrir por debajo de ningún edificio. Cuando la
tubería de gas deba cruzar otras canalizaciones ya existentes, destinadas
a otros usos, la distancia de separación en sentido vertical entre dos
generatrices contiguas será como mínimo de 0,20 metros.
El material de relleno de las zanjas estará libre de piedras y objetos
cortantes y, asimismo, la compactación del mismo se realizará de forma
que no pueda dañar la tubería.
1. Cuando excepcionalmente la tubería deba cruzar por el interior del
edificio,

67
2. todas las uniones en aquel tramo serán soldadas. Si existe una
válvula en el interior del edificio, deberá estar cerrada en un
armario estanco, construido con material incombustible y con
ventilación al exterior del edificio.
La Asociación Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME) estipula
también en su sección B31-1 las consideraciones para las tuberías de vapor
y sistemas de potencia, que se encuentren en plantas industriales. De esta
norma se cita lo referente a las consideraciones de estudios de flexibilidad
donde se establece lo siguiente:
 Parágrafo 119.7 A1: El sistema duplica o reemplaza una tubería
existente que trabajó satisfactoriamente.
 Parágrafo 119.7 A2: Un sistema previamente analizado permite
hacerse un juicio adecuado.
 Parágrafo 119.7 A3: La línea de tubería es de sección constante,
tiene solo dos anclajes y no posee restricciones de la expansión en el
campo intermedio y se diseña para operar no cíclica (menos de 7000
ciclos por año).

68
3.2.1.2 Nacionales
Para la inspección de los generadores de vapor en servicio la norma
venezolana COVENIN 2218-84, estipula los parámetros a seguir para realizar
verificaciones a las calderas. El objetivo principal de esta norma es
proporcionar el procedimiento, condiciones y criterios para realizar la
inspección. En esta norma se le indica al usuario los pasos a seguir para la
preparación de la caldera para su posterior inspección, donde en líneas
generales el usuario deberá garantizarle al inspector que trabajará en
condiciones seguras, que el equipo tenga una ventilación adecuada en todas
sus partes y que esté libre de vapores tóxicos e inflamables. A su vez se le
indica al inspector que deberá verificar toda la documentación referente al
equipo en servicio, así como exigirle al usuario que le notifique de cualquier
reparación o modificación que este le haya hecho al equipo, con el fin de
reportarlo y llevar un registro. Dentro de las obligaciones del inspector están
la realización de pruebas de control de nivel, la revisión de las alarmas por
bajo nivel de agua y de corte de combustible. El inspector tiene el deber de
ordenar cualquier corrección que crea conveniente antes de la puesta en
servicio del equipo.
Otra norma que posee vital relevancia para este estudio es la norma
COVENIN 2217-84, que en su sección 3.12.3 Tuberías de Vapor refleja lo
siguiente:

69
3.12.3.1 Toda tubería de vapor deberá ser de acero y deberá cumplir
con los requisitos establecidos en las Normas Venezolanas COVENIN 7:4-
015.
3.12.3.2 La tubería de vapor deberá ser diseñada para resistir los rangos
de presión máximos de diseño del generador de vapor, pero nunca menor de
7 Kg/cm2
(100 Lbs/pulg2
).
3.12.3.3 Los ramales de la tubería de vapor a su respectiva línea
principal, se deberán conectar siempre por encima.
3.12.3.4 Toda tubería deberá tener una pendiente mínima de 0,5% en
dirección del flujo de vapor y un 1% como mínimo, si el flujo del condensado
es en dirección contraria a la del vapor.
3.12.3.7 El diámetro de la tubería utilizada para la línea de desviación
(bypass), deberá tener un máximo del 50% de la sección de la línea de alta
presión de vapor.
3.12.3.8 Las válvulas de paso instaladas en las líneas de desviación
(bypass) deberán ser de tipo globo y las válvulas de paso instaladas antes y
después de las válvulas reguladoras deberán ser de tipo de compuerta de
paso recto.
3.12.3.9 Para el drenaje de la línea de vapor, equipos, etc. se deberán
proveer de trampas debidamente colocadas y de suficiente capacidad.
3.12.3.10 Antes de cada trampa se deberán instalar filtros y en ambos
lados de la trampa, válvula de cierre, asimismo una válvula de retención

70
después de la válvula de cierre, siempre y cuando diferentes trampas
descarguen en la misma línea de condensado.
3.12.3.11 En las tuberías de vapor, se evitará el uso de niples de rosca
corrida. Los niples deberán ser del mismo material y especificaciones de la
tubería general de vapor.
3.12.3.12 Los sistemas de tuberías de vapor y condensado, deberán ser
diseñados con una flexibilidad suficiente para impedir que las expansiones
térmicas causen roturas en las tuberías, soportes y anclajes, fugas en las
juntas o daños en los equipos. Esto se lograra proveyendo cambios de
dirección en las tuberías o instalando juntas de dilatación.
3.12.3.14 Se deberá calcular en cada instalación de vapor, la dilatación
de las tuberías principales de vapor y de sus ramales, para determinar la
capacidad de la juta de dilatación, de los anclajes y su ubicación.
3.12.3.32 Las tuberías de vapor y condensado se deberán colocar lo más
alejado posible de todos los miembros estructurales no resistentes al calor. Si
el vapor tiene una temperatura mayor de 110 ºC (230 ºF), la distancia deberá
ser por lo menos 10 cm.
De la misma norma COVENIN 2217-84 y su sección 3.12.4 Sistema de
condensados se citan lo siguiente:

71
3.12.4.1 Siempre que sea posible, se deberá recolectar el condensado de las
tuberías de vapor y de los equipos, retornándolos en el circuito del generador
de vapor.
3.12.4.2 Si es necesario se usará un tanque para la recolección del
condensado, provisto con trampas de vapor y tubería de ventilación para
enfriar el condensado y bajar la presión.
3.12.4.3 Para generadores de vapor de baja presión se puede omitir el
tanque de recolección del condensado, conduciendo el condensado
directamente al tanque recolector de condensado (tanque de alimentación
del generador de vapor).
3.12.4.4 El retorno del condensado deberá ser del tipo por gravedad o por
presión, pero diseñado de tal manera, que la tubería de vapor quede
perfectamente drenada.
3.12.4.5 Las tuberías para el retorno de condensado deberá ser construidas
conforme a las prescripciones para tubería de vapor.
3.2.2 Bases Teóricas.
El principio de la utilización del vapor es atribuida a Herón de
Alejandría (siglo I d.C.), ya que el primer registro conocido de una máquina

72
de vapor yace en un manuscrito titulado Spiritalia seu Pneumatica, donde
se hace referencia a una máquina llamada la “Eolípila”. Este artefacto
mecánico consistía: “en un gran calderín metálico sellado, lleno de agua,
que se colocaba sobre el fuego. Los chorros de vapor que escapaban por
dos salientes en forma de L provocaban la rotación de la máquina”.
Figura 6: Eolípila.
(Fuente: http://www.iesfranciscoasorey.com/inventos/Imagenes)
Este invento de Herón fue utilizado como entretenimiento, pero nada
más relevante que eso. El estudio de vapor se mantuvo paralizado hasta
finales del siglo XVII, cuando el físico francés, Denis Papín (Nacimiento
1647- Muerte 1712) muestra ante la “Royal Society” de Inglaterra, en el año
de 1681, el invento de su marmita, era una especie de olla de presión, que
poseía una válvula de seguridad la cual se empleaba para regular la presión
del vapor. La marmita de Papín fue utilizada principalmente para demostrar

73
que el punto de ebullición de los líquidos aumenta con la presión que
soportan, además de servir como punto de referencia para el estudio de la
utilización de vapor a nivel industrial.
Figura 7: Denis Papín y su Marmita.
(Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Denis_Papin)
Conociendo ya las ventajas que proporcionaba el vapor, el mecánico e
inventor ingles Thomas Savery (Nacimiento 1650- Muerte 1715) creó una
máquina llamada “Máquina de Fuego” con el fin de erradicar la problemática
que se presentaba en las minas por las aguas residuales subterráneas, que
le impedía a los mineros realizar sus labores. Esta máquina funcionaba como
una especie de bomba de vacío que extraía el agua subterránea de las

74
minas. Este invento no funciono del todo bien ya que la altura máxima a la
que la máquina hacia subir el agua no permitía drenar del todo las minas.
Thomas Newcomen (Nacimiento 1663- Muerte 1729), herrero ingles
que había trabajado para Savery, pensó que podría mejorar la máquina
ideada por su jefe. La máquina de Newcomen consistía en un balancín, que
poseía acoplado a uno de sus extremos una barra rígida contrapesada que
descendía por el pozo de drenaje hasta la bomba mecánica colocada en su
interior. Esta máquina utilizaba el vapor para generar un proceso de
expansión y luego se utilizaba agua “fría” para condensar este vapor creando
una reducción volumétrica que permitía crear un vacío en una cámara
totalmente sellada. “La cámara ideada por Newcomen era un enorme cilindro
vertical abierto en su parte superior y provisto de un pistón”. En 1712 la
máquina de Newcomen estaba funcionando con éxito y se llegó a instalar en
muchas minas incluidas las profundas minas de carbón del norte de
Inglaterra en las que se llegó a extraer agua a 46 metros de profundidad.
Figura 8: Máquina de Newcomen.
(Fuente:http://inventionary.blogspot.com/2013/02/thomas-newcomen-el-inventor-de-
la.html)

75
A pesar del éxito de esta máquina ideada por Newcomen, James Watt
(Nacimiento 1736- Muerte 1819) ingeniero escocés, descubrió que dicha
máquina estaba desperdiciando alrededor de tres cuartos de la energía del
vapor calentando el pistón y el cilindro. “Watt desarrolló una cámara de
condensación separada que incrementó significativamente la eficiencia.
Hasta el momento, ese fue uno de los mejores desarrollos de la historia”.
Estas mejoras realizadas por Watt permitieron al hombre entrar en una etapa
denominada Revolución Industrial en la que se consiguió un desarrollo total
de las capacidades productivas llegando a niveles nunca antes pensados.
Figura 9: Máquina de Vapor de Watt.
(Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_vapor)
Gracias a estos inventos el hombre desarrolló proyectos en áreas
industriales en las que el vapor fuera su fuente principal de energía, ya que el
vapor era económico y podría sustituir la fuerza animal y manual. Es así
como el hombre tomó como bandera principal en la industria la construcción
de generadores de vapor, que con el pasar de los años se fueron

76
perfeccionando hasta concebir las Calderas de Vapor que conocemos hoy en
día.
Figura 10: Caldera Pirotubular.
(Fuente:
http://www.empresaeficiente.com/images/empresas/tecnologias/06/img_04.jpg)
3.3 Definición de Términos Básicos.
Caldera
Una caldera se puede definir como un recipiente cilíndrico en el que se
transfiere energía calórica proveniente del proceso de combustión a un
líquido, hasta llevarlo a su estado gaseoso.
Tipos de Calderas:
 Caldera Acuotubular: son aquellas calderas en las que el
fluido de trabajo se desplaza por tubos durante su
calentamiento. Son las más utilizadas en las centrales

77
termoeléctricas, ya que permiten altas presiones a su salida y
tienen gran capacidad de generación.
 Calderas Pirotubulares: en este tipo, el fluido en estado
líquido se encuentra en un recipiente atravesado por tubos, por
los cuales circulan gases a alta temperatura, producto de un
proceso de combustión. El agua se evapora al contacto con los
tubos calientes productos a la circulación de los gases de
escape.
Figura 11: Caldera Pirotubular de 500Bhp.
(Fuente: Propia)
Manifold
Un Manifold se puede definir como un recipiente hermético que
permite la recolección del vapor generado por calderas, para su posterior
distribución.

78
Figura 12: Manifold Sala de Calderas.
(Fuente: Propia)
Trampa de vapor
Una trampa de vapor se puede definir como una válvula automática
que tiene como objetivo principal drenar el vapor condensado en una tubería,
un equipo, etc., así como también desalojar los gases no condensables y el
aire. Con la instalación de las trampas de vapor se garantiza que no exista
desperdicio de vapor.
Figura 13: Trampa de Vapor Balde Invertido.
(Fuente: Propia)

79
Tipos de trampas de vapor:
Grupo termostático: este tipo detecta el vapor y el condensado
mediante la diferencia de temperatura la cual opera sobre un elemento
termostático. El condensado debe enfriarse por debajo de la temperatura del
vapor antes de ser eliminado.
Grupo mecánico: este tipo de trampas operan mecánicamente por
diferencia de densidad entre el vapor y el condensado. Cuando la densidad
del vapor y el condensado se hacen presente, el flotador o el balde
dependiendo del modelo, actúa sobre la válvula de salida. En la empresa
Laminova C.A. la mayoría de las trampas de vapor existente son de este
grupo y su modelo es balde invertido.
 Balde Invertido: en este modelo de trampa de la familia
mecánica, la fuerza de operación la proporciona el vapor que
entra en el balde haciéndolo flotar en el condensado que llena
la trampa. El vapor contenido en el balde escapa lentamente
por el orificio superior y al mismo tiempo va condensando, si
sigue llegando vapor a la trampa permanece cerrada, pero si
entra más condensado llega un momento en que el balde ya no
puede flotar, vuelve a su posición inferior, la válvula abre y el
condensado sale.

80
Figura 14: Trampa de Vapor Balde Invertido.
(Fuente: Propia)
Grupo termodinámico: este tipo de purgadores funcionan por la
diferencia de velocidad entre el vapor y el condensado. Posee una válvula
que consiste en un disco que cierra con la alta velocidad del revaporizado y
abre con la baja velocidad del condensado. En un área de la empresa
denominada Planta Resina se encontró una trampa de vapor de este grupo.
Figura 15: Trampa de Vapor Termodinámica.
(Fuente: Propia)
Acumulador de Vapor
Un acumulador de vapor es un elemento opcional de la red de vapor,
que permite mantener un nivel considerable de agua caliente en un tanque

81
de almacenamiento que alberga grandes cantidades de agua. El acumulador
de la empresa Laminova C.A. es del tipo cascada, esto nos indica que el
agua es recirculada desde la parte baja del tanque de alimentación hasta la
parte superior y es rociada en pequeñas gotas que permiten que el vapor las
caliente, y que cuando el mismo vapor se condensa por la diferencia de
temperatura, este condensado transfiera el calor sensible a las demás
moléculas de agua.
Figura 16: Acumulador de Vapor.
(Fuente: Propia)
Agua
El agua es el recurso renovable más abundante que existe en la tierra,
está formado por dos moléculas de hidrogeno y una de oxigeno (H2O), es un

82
elemento de vital importancia para los seres vivos en todos sus niveles, ya
que interviene como medio y reactivo en una serie de fenómenos físicos y
químicos que permiten la transformación y creación de otras sustancias y
compuestos importantes para el desarrollo de la humanidad. El agua se
puede encontrar en tres estados de la materia; liquido, gaseoso y sólido.
Figura 17: Estados de la materia.
(Fuente: http://neetescuela.com/estados-de-la-materia/)
Generación de Vapor
Al suministrar energía calórica de manera continua a un fluido como el
agua, esta comienza a cambiar sus propiedades como la densidad,
produciendo una excitación en las moléculas que provoca que las fuerzas de
atracción intermolecular tiendan a cero, lo cual genera que las moléculas se

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