COMPRESORES RECIPROCANTES EN
SERVICIOS DE LAS INDUSTRIAS DE
PETRÓLEO Y GAS, Y QUÍMICA
NORMA ANSI/API 618
TRADUCCIÓN EXTRACTADA DE LA
CUARTA EDICIÓN, JUNIO 1995
ÍNDICE
SECCIÓN 1 - GENERAL
1.1
Alcance ……….….…………………….……………………………………..
3
1.4
Definiciones de Términos ..………..………. ………………………..........
3
SECCIÓN 2 – DISEÑO BÁSICO
2.1
General …………..………………………………………..............................
6
2.2
Velocidades Admisibles……………………………………………………
9
2.3
Temperatura de Descarga Admisible ……………………………………
10
2.4
Cargas del Gas y del Vástago …………………………………………….. 11
2.5
Velocidades Críticas ……………………………………………………….
12
2.6
Cilindros del Compresor …….....................................................................
13
2.7
Válvulas y Descargadores ………………………..…………….................
20
2.8
Pistones, Vástagos y Aros de Pistón ………………………………..…...
23
2.9
Cigüeñales, Bielas, Cojinetes, y Crucetas ………………………………
26
2.10
Pieza Espaciadora …………………………………………………………
27
2.11
Caja de Empaquetadura y Empaquetaduras …………………………..
29
2.12
Lubricación del Compresor ………..……………………………………..
32
2.13
Lubricación del Cilindro y de la Empaquetadura …………………….
35
APÉNDICE G
Figuras y Esquemas …………………………………………………………………
37
APÉNDICE I
Sistemas de Venteo, Drenaje y Gas de Contención Inerte …………………….
2
50
SECCIÓN 1 - GENERAL
1.1
Alcance
1.1.1 Esta Norma cubre los requisitos mínimos para compresores
reciprocantes y sus motores utilizados en los servicios de las industrias del
petróleo, química y gas para manejar aire o gas de proceso tanto lubricado
como no lubricado en sus cilindros.
Los compresores cubiertos por este estándar son de velocidades moderadas y
bajas y se utilizan en servicios críticos. También está cubierto lo relativo a los
sistemas de lubricación, controles, instrumentación, intercambiadores de calor,
supresores de pulsación, y otros equipos auxiliares en general.
Un punto (●) al comienzo del párrafo indica que se requiere una decisión o bien que el
adquirente debe proporcionar más información.
Esta información debe indicarse en las hojas de datos (véase el Apéndice A); de de lo contrario
debe quedar asentado en la orden de compra.
1.4
Definiciones de términos
Algunos de los términos utilizados en esta norma se definen a continuación:
1.4.3 Punto de alarma es el valor prefijado de un parámetro en el cual actúa una
alarma para advertir de una situación que requiere corrección.
1.4.5 Carga combinada en el vástago es la suma algebraica de las fuerzas de
inercia y la carga del gas en el vástago. La carga del gas en el vástago es el
resultado de la presión diferencial de gas actuando en el área diferencial del
pistón. La fuerza de inercia es la fuerza que resulta de la aceleración de las
masas reciprocantes. La fuerza de inercia con respecto del pino de la cruceta es
la suma de todas las masas reciprocantes (conjunto de vástago y pistón,
conjunto de cruceta incluido el pino) por su aceleración.
1.4.6 El uso de la palabra diseño en cualquier término (tal como potencia de
diseño, presión de diseño, temperatura de diseño, o velocidad de diseño) deberá
evitarse en las especificaciones de compra. Esta terminología deberá utilizarse
solamente por el diseñador y el fabricante del equipo.
1.4.9 Volumen de entrada es el caudal determinado en las condiciones de
presión, temperatura, compresibilidad, y composición del gas – incluido
humedad – en la platina de entrada del compresor. Al determinar el flujo del
3
volumen de entrada, se debe admitir una caída de presión a través del
dispositivo supresor de pulsación y del eliminador de líquido entre etapas.
1.4.11 Capacidad nominal del fabricante es la capacidad utilizada para establecer el
tamaño del compresor. Cuando no se aplica tolerancia negativa, la capacidad
del fabricante se calculará dividiendo la capacidad requerida entre 0,97. Este
resultado acomoda la tolerancia normal del fabricante de forma tal que el límite
inferior de la tolerancia nunca será menor que la capacidad requerida. Refiérase
al Apéndice B.
1.4.12 Máxima carga combinada continua en el vástago admisible el la mayor
fuerza que el fabricante puede permitir durante la operación continua en todo
el conjunto móvil (pistón, vástago, conjunto de cruceta, biela, cigüeñal, y
cojinetes).
1.4.13 Máxima carga continua del gas es la mayor fuerza que el fabricante
permitirá para la operación continua en los componentes estáticos del
compresor (tales como el cuerpo, la pieza espaciadora, el cilindro, los bulones).
1.4.14 Máxima velocidad admisible (en revoluciones por minuto) es la mayor
velocidad a la cual el diseño del fabricante permite la operación continua.
1.4.15 Máxima temperatura admisible es la mayor temperatura continua para la
cual el fabricante ha diseñado el equipo (o cualquier parte para la cual el
término se refiere) cuando se maneja el fluido especificado a la presión
especificada.
1.4.16 Máxima presión de trabajo admisible (MAWP) es la máxima presión
continua para la cual el fabricante ha diseñado el equipo (o cualquier parte para
la cual el término se refiere) cuando se maneja el fluido especificado a la
temperatura especificada.
1.4.17 Mínima velocidad admisible (en revoluciones por minuto) es la mínima
velocidad a la cual el diseño del fabricante permite la operación continua.
1.4.18 Mínima presión de succión admisible para cada etapa es la presión más baja
(medida en la platina de entrada del cilindro) por debajo de la cual la
combinación de carga en el vástago, o carga del gas, o temperatura de descarga,
o carga de torque en el cigüeñal (lo que corresponda que esté gobernando)
podría exceder el máximo admisible durante la operación en el punto de ajuste
de presión de descarga de la válvula de alivio y a otras condiciones
especificadas del gas en la etapa.
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1.4.20 El punto normal de operación es el punto en el cual la operación usual es
esperada y la eficiencia óptima es deseada. Este punto es usualmente el punto
en el cual el vendedor certifica que el desempeño está dentro de las tolerancias
establecidas en esta Norma.
1.4.25 Presión de descarga nominal es la presión más alta requerida para alcanzar
las condiciones especificadas por el adquirente para el servicio encomendado.
1.4.26 Temperatura de descarga nominal es la temperatura más alta requerida para
alcanzar las condiciones especificadas por el adquirente para el servicio
encomendado.
1.4.27 Potencia nominal del compresor es la máxima potencia que el compresor
además de cualquier accesorio movido por el eje motor requiere para
cualquiera de las condiciones de operación especificadas. La potencia nominal
incluye el efecto del equipamiento tales como dispositivos supresores de
pulsación, cañerías de proceso, intercambiadores de calor, y separadores. Los
efectos del equipamiento más allá del suministro del vendedor deberán ser
provistos por el adquirente. Las pérdidas de motor se deben establecer en forma
separada.
1.4.28 Velocidad nominal (en revoluciones por minuto) es la mayor velocidad
requerida para alcanzar cualquiera de las condiciones de operación.
1.4.30 Capacidad requerida es la capacidad nominal de proceso especificada por
el adquirente para alcanzar las condiciones del proceso con la tolerancia no
negativa permitida.
1.4.31 Reversión del vástago es el cambio en la dirección de la fuerza del la carga
del vástago (de tensión a compresión o viceversa) que resulta en una carga
revertida en el perno de la cruceta durante cada revolución.
1.4.32 Punto de parada es el valor prefijado de un parámetro para en el cual se
requiere la parada del sistema en forma manual o automática.
1.4.34 Flujo estándar es el caudal expresado en m3/hr o m3/min a una presión
absoluta de 1,013 bar (14,7 psi) y 0 °C (32 °F) o en unidades inglesas de pies
cúbicos por minuto estándares (SCFM) o millones de pies cúbicos por día
estándares (MMSCFD) a una presión absoluta de 14,7 psi y una temperatura de
60 °F.
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1.4.35 Velocidad de disparo (en revoluciones por minuto) es la velocidad a la cual
el dispositivo independiente de emergencia por sobrevelocidad opera para
parar una fuente motriz de velocidad variable (véase la Tabla 1).
1.4.36 Responsabilidad por la unidad se refiere a la responsabilidad para
coordinar los aspectos técnicos del equipo y todos sus sistemas auxiliares
incluidos en el alcance de la orden de compra. Incluye la responsabilidad para
revisar factores tales como requerimientos de potencia, velocidad, rotación,
disposición general, acoplamientos, dinámica, ruido, lubricación, sistemas de
sellado, informes de ensayos de materiales, instrumentación, cañerías, y
ensayos de componentes.
Tabla 1 - Velocidades de Disparo del Motor
Tipo de Motor
Velocidad de Disparo
(porcentaje de la
velocidad nominal)
Turbina de Vapor, NEMA Clase Aa
115
Turbina de Vapor, NEMA Clase B, C, Da
110
Turbina de Gas
105
Motor de Velocidad Variable
110
Motor Reciprocante
110
a Las Clases A, B, C, y D son clases de regulador de velocidad de acuerdo a lo que especifica la
Norma NEMA SM 23.
SECCIÓN 2 – DISEÑO BÁSICO
2.1 General
2.1.1 El equipo (incluidos sus auxiliares) cubierto por esta norma será
diseñado y construido para una vida en servicio de 20 años como mínimo y una
expectativa de operación sin interrupciones de al menos 3 años. Se reconoce
éste es un criterio de diseño del sistema.
6
2.1.3 A menos de que se especifique de otro modo, los sistemas de
enfriamiento de agua serán diseñados para las siguientes condiciones en el lado
del enfriamiento:
2.1.4 Para evitar la excitación torsional, acústica, y/o resonancias mecánicas,
los compresores reciprocantes normalmente deberán especificarse para
operación a velocidad constante. Cuando se utilizan motores de velocidad
variable, todos los equipos deberán diseñarse para funcionar en forma segura
hasta la velocidad de disparo. Para motores de velocidad variable, el vendedor
entregará al adquirente una lista de velocidades no deseables.
2.1.5 Todo el equipo deberá diseñarse para funcionar hasta la velocidad de
disparo y el punto de ajuste de la válvula de alivio sin dañarse.
2.1.6 La disposición del equipamiento, incluidas las cañerías y auxiliares,
deberá desarrollarse en conjunto entre el comprador y el vendedor. La
disposición proveerá áreas despejadas y de acceso seguro para la operación y el
mantenimiento.
7
2.1.7 Los motores, componentes eléctricos, y la instalación eléctrica será
adecuada para la clasificación de área (clase, grupo, división, o zona)
especificada por el comprador en las hojas de datos y cumplirá con los
requisitos de NFPA 70, Artículos 500, 501, 502, y 504, así como los codigos
locales específicos y proporcionados por el adquirente.
2.1.8 Los reservorios de aceite y los alojamientos que contienen partes móviles
lubricadas (tales como cojinetes, sellos de ejes, partes altamente pulidas,
instrumentos, y elementos de control) deberán estar diseñados para minimizar
la contaminación por humedad, polvo, y otros materiales extraños durante
períodos de operación o reserva.
2.1.9 Todos los equipos deberán estar diseñados para permitir un
mantenimiento rápido y económico. Las partes principales como cilindros y
partes del cuerpo deberán estar diseñados y construidos para asegurar una
alineación y rearmado precisos.
2.1.10 El vendedor del compresor asumirá responsabilidad por la ingeniería de
la coordinación de todo el equipamiento y por el desempeño de todo el tren del
compresor consistente en compresor, motor, equipos de transmisión de
potencia, y todo el equipamiento auxiliar y los sistemas incluidos en e alcance
de la orden y suministrado por el vendedor del compresor.
El vendedor del compresor deberá resolver todas las cuestiones y
problemas de ingeniería relacionados con el diseño del equipo, incluida la
coordinación de los cambios requerida.
2.1.12 El comprador especificará el punto normal de operación. A menos que
sea especificado de otro modo, la capacidad en el punto normal de operación no
tendrá tolerancia negativa.
Nota:
Véase el Apéndice B para una discusión acerca de la capacidad y del término no tendrá
tolerancia negativa.
2.1.13 La potencia requerida por el compresor en el punto normal de operación
no excederá la potencia establecida en más de un 3%.
2.1.14 El adquirente especificará cuando la instalación es interior (con o sin
calefacción) o exterior (con o sin techo), así como las condiciones climáticas y
ambientales en las cuales el equipo debe operar (incluyendo temperaturas
máximas y mínimas y humedad inusual, polvo, o condiciones corrosivas). La
unidad y sus auxiliares deberán ser adecuados para la operación bajo esas
condiciones específicas.
8
2.1.15 El vendedor deberá utilizar los valores especificados de peso del fluido,
el análisis especificado del gas, y las condiciones del gas para calcular el peso
del flujo, la relación de calores específicos (Cp/Cv), los factores de
compresibilidad (Z), y el volumen del flujo a la entrada. El vendedor del
compresor deberá indicar sus valores en las hojas de datos con su propuesta y
deberá utilizar esa información para calcular los datos del desempeño.
2.1.16 Si algunos de los cilindros del compresor van a operar parcial o
totalmente descargados por períodos extensos de tiempo, el adquirente y el
vendedor deberán de común acuerdo determinar el método a utilizar para
purgar la acumulación de aceite lubricante en los cilindros del compresor a
efectos de prevenir el daño por calentamiento y por líquido.
2.1.17 Los compresores serán capaces de desarrollar la máxima presión
diferencial especificada por el comprador. El vendedor deberá confirmar que la
unidad es capaz de operar en forma continua a carga total, carga parcial
(refiérase al punto 2.4.2), o en la condición totalmente sin carga (refiérase al
punto 2.1.16) y que la unidad es capaz de ponerse en servicio de acuerdo con
3.1.1.3.
2.1.18 Los compresores movidos por motores de inducción deberán tener fijada
su condición nominal a la velocidad real del motor y para la condición de carga
nominal, no para la velocidad sincrónica.
2.1.19 Los repuestos para la máquina y todos sus auxiliares provistos deberán
cumplir con todos los criterios de esta norma.
•
2.2
Velocidades admisibles
Los compresores deberán establecer en forma conservadora su velocidad
nominal sin recurrir a una velocidad que el fabricante sepa que será excesiva
resultando ello en bajo mantenimiento y operación libre de problemas bajo las
condiciones especificadas de servicio. La máxima velocidad media del pistón
que se aceptará (en metros por segundo o pies por minuto) y la máxima
velocidad aceptable (en revoluciones por minuto) deberán ser especificadas por
el comprador donde la experiencia indique de que límites específicos no deben
excederse para un servicio dado.
Nota: Generalmente, las velocidades rotantes y del pistón de compresores en servicios no
lubricados debe ser menor que en aquellos servicios equivalentes lubricados.
9
2.3
Temperatura de descarga admisible
2.3.1 A menos que sea especificado o acordado de otro modo, la predicción de
la máxima temperatura de descarga no excederá de 150 °C (300 °F). Este límite
se aplica a todas las condiciones especificadas de operación y de carga. El
vendedor proporcionará al adquirente tanto la predicción del incremento de
temperatura de descarga como la temperatura de descarga del caso adiabático.
Se tendrán en cuenta consideraciones especiales para algunos servicios
(tales como aquellos con alta presión de hidrógeno o aplicaciones que requieran
servicios no lubricados) en los cuales las limitaciones de temperatura deban ser
mayores. La predicción de temperatura de descarga no excederá de 135 °C (275
°F) para servicios ricos en hidrógeno (aquellos con peso molecular 12 o menor).
Nota: La temperatura real de descarga cariará de la adiabática dependiendo de factores tales
como la potencia de entrada de un cilindro, la relación de compresión, el tamaño del cilindro, la
superficie de enfriamiento, y la velocidad del fluido de enfriamiento. Los servicios de hidrógeno
no lubricados generalmente tienen temperaturas de descarga mayores que los servicios de
hidrógeno lubricados debido al deslizamiento y de la característica inusual del hidrógeno el
cual se calienta cuando se expande. Con potencias bajas y cilindros pequeños, la temperatura
real puede ser menor que la adiabática, lo cual puede permitir un número menor de etapas si la
aplicación está en el límite. Inversamente, cilindros grandes pueden resultar en un aumento de
temperatura mayor que la adiabática y requerirá de etapas adicionales.
Generalmente, las relaciones de compresión son mayores en la primera y la
segunda etapa para carga total. Cuando la unidad es descargada por cámaras
de extensión de volumen en el cilindro en las etapas más bajas, las etapas más
altas tendrán relaciones de compresión más altas. La temperatura de descarga
deberá ser revisada para todos los puntos de carga.
2.3.2 Una alarma y parada por temperatura de descarga alta se requiere para
el cilindro de cada compresor. Cuando se especifica, el 100% sin carga se
proveerá como parte de este sistema. El suministrador de estos dispositivos, el
punto de ajuste, y el modo de operación serán acordados entre el comprador y
el vendedor.
Nota: Los valores que se recomiendan para los puntos de ajuste de alarma y de parada de las
temperaturas de descarga son 20 °C (40 °F) y 30 °C (50 °F) respectivamente por encima de la
máxima predicción de temperatura de descarga; pero en ningún caso el punto de ajuste de la
temperatura de descarga deberá exceder 180 °C (350 °F). Para prevenir la auto-ignición, el
punto de ajuste de la temperatura de descarga menores deberán considerarse para aire – debido
a su contenido de oxígeno – si la presión manométrica de descarga excede de 20 bar (300 psi). El
uso se aceites sintéticos, si bien no de utiliza con la intención de aumentar el valor admisible de
la temperatura de descarga, es recomendado como una seguridad adicional (véase 2.13.1.9).
10
PRECAUCIÓN:
Los gases distintos del aire que contienen oxígeno
requerirán de una consideración especial.
2.4
Cargas del gas y del vástago
2.4.1 La combinación de cargas en el vástago no debe exceder la máxima carga
continua combinada en el vástago que el fabricante admite para el conjunto
móvil del compresor en cualquier estado de operativo carga especificado. Esa
combinación de cargas en el vástago deberá ser calculada sobre la base del
punto de ajuste de la presión en la válvula de seguridad de cada etapa y de la
presión más baja de succión correspondiente a cada estado de carga.
2.4.2 La carga de gas no deberá exceder la máxima carga continua del gas
establecida por el fabricante para los componentes estáticos del cuerpo del
compresor (cilindros, cabezales, piezas espaciadoras, guías de cruceta, cigüeñal,
y abulonados) en cualquier estado de operativo carga especificado. Esta carga
de gas deberá estar calculada sobre la base del punto de ajuste de la presión en
la válvula de seguridad de cada etapa y de la presión más baja de succión
correspondiente a cada estado de carga.
2.4.3 La combinación de cargas del vástago y del gas deberán calcularse para
cada intervalo de 10 grados en una revolución del cigüeñal para cada estado de
operativo carga especificado basado en las presiones internas del cilindro
utilizando las pérdidas en válvulas y en el pasaje del gas y los factores de
compresibilidad del gas correspondientes a las condiciones de presión y
temperatura internas del cilindro a cada incremento del ángulo del cigüeñal. La
presión interna durante la etapa de descarga es la presión normal de descarga
(en la platina del cilindro) sumado a las pérdidas en la válvula y en el pasaje del
gas.
2.4.4 Para todas los estados operativos de carga y la condición de totalmente
sin carga, la componente de la carga combinada del vástago paralela al vástago
pistón deberá revertirse totalmente entre el pino de la cruceta y el buje durante
cada vuelta completa del cigüeñal. A menos que esté especificado de otra
forma, la duración de esta reversión no debe ser mayor que 15 grados del
ángulo del cigüeñal, y la magnitud del pico combinado de reversión de carga
debe ser como máximo 3% de la carga combinada actual en la dirección
opuesta. (Esta reversión se requiere para mantener la lubricación adecuada
entre el pino de la cruceta y el buje.)
2.4.5 El compresor deberá ser capaz de manejar excursiones momentáneas de
operación hasta un 10% por sobre la máxima carga combinada continua en el
vástago admisible y la máxima carga nominal del gas admisible. Estas
11
excursiones estarán limitadas a una duración menor a 30 segundos y una
frecuencia no mayor a dos veces en un período dado de 24 hrs.
Nota : El análisis hecho más arriba de la carga del vástago y del gas es significativamente
diferente de otros métodos utilizados previamente para calcular cargas de vástagos que utilizan
los la presión diferencial del cilindro y de las áreas del pistón y no tiene en cuanta las pérdidas
en las válvulas u otros factores. Los métodos previos, por lo tanto, requieren de la aplicación de
un factor nominal de carga en el vástago publicado por el fabricante para contabilizar estas
pérdidas anteriormente desconocidas. Usando el método explicado más arriba, la carga máxima
ocurrirá en algún ángulo del cigüeñal antes del final de esta etapa. Este ángulo de carga máxima
podrá variar en función de la aplicación y dependerá de la relación de compresión, las
características del gas, y de las pérdidas en la válvula y en el pasaje del gas. El valor de la carga
máxima en el vástago y la carga máxima en el gas pueden ser de valores diferentes y ocurrirán a
diferentes ángulos del cigüeñal. El valor máximo admisible nominal del cuerpo (carga del gas)
no siempre será del mismo valor que el máximo valor admisible de la carga nominal del
vástago.
2.5
Velocidades críticas
2.5.1 El vendedor del compresor deberá proveer los estudios laterales y
torsionales necesarios para eliminar cualquier vibración lateral o torsional que
puedan entorpecer la operación de la unidad completa dentro del rango
especificado de velocidad de operación en cualquier etapa de carga. El
vendedor informará al adquirente acerca de todas las velocidades criticas desde
0 hasta la velocidad de disparo o de la velocidad sincrónica que ocurran
durante la aceleración o desaceleración (véase 5.2.3, Items s).
2.5.2 Excepto para las unidades movidas por correa, el vendedor deberá
proveer un análisis torsional completo del conjunto motriz. Las frecuencias
naturales torsionales del motor del sistema compresor (incluyendo el acople y
cualquier unidad de engranaje) deberá ser evitado con un 10% de cualquier
velocidad operativa del eje con un 5% de cualquier otra velocidad operativa
múltiple del eje en el sistema rotante hasta e incluyendo los múltiplos del
engranaje. Para compresores movidos por motor, las frecuencias torsionales
naturales deberán estar separadas del primer y segundo múltiplo de la
frecuencia eléctrica por el mismo margen de separación.
2.5.3 Para trenes motrices que incluyen una turbina y un engranaje, los
requisitos de las Normas API 611, 612, 613, y 677, son aplicables, éstos deberán
gobernar en los cálculos y evaluaciones de velocidades críticas. Para unidades
que requieran el uso de una eje con amortiguador torsional y acople, un análisis
lateral de velocidades críticas deberá hacerse.
2.5.4 Cuando las resonancias torsionales calculadas para caer dentro del
márgen especificado en 2.5.2 (y el vendedor y el comprador han acordado hacer
12
esfuerzos exhaustivos para remover las velocidades críticas que puedan estar
dentro de los límites del rango de frecuencias), un análisis de tensiones debe
realizarse para demostrar que las resonancias no tienen efectos adversos en el
tren completo. El criterio de aceptación para este análisis deberá acordarse
mutuamente entre el vendedor y el adquirente.
2.6
Cilindros del compresor
2.6.1
GENERAL
2.6.1.1 La MAWP podrá exceder la presión nominal de descarga en un 10%
como máximo o 1,7 bar (25 psi), lo que sea mayor. La MAWP será por lo menos
igual a la especificada como valor de ajuste en la válvula de seguridad, sin
incluir acumulación. Véase 3.6.4.5.3 para el ajuste de las válvulas de seguridad.
2.6.1.2 Los cilindros horizontales se requieren para comprimir gases saturados o
para gases que transportan una inyección de líquido de lavado. Todos los
cilindros horizontales tienen conexiones de descarga en su parte inferior.
Nota: Durante ciertas condiciones atmosféricas, el aire puede estar cerca de las condiciones de
saturación; también, los compresores de aire o de hidrocarburos gaseosos del tipo de múltiples
etapas podrán tener condiciones de saturación en el enfriamiento intermedio.
2.6.1.3 Los cilindros tendrán que contar con el espacio suficiente y la disposición
necesaria para permitir el acceso para la operación y las tareas de remoción por
mantenimiento de todos los componentes (incluyendo el acceso a las camisas de
refrigeración, las tapas de las piezas espaciadoras, las empaquetaduras, las
válvulas, los descargadores, y otros dispositivos de control montados sobre el
cilindro) sin remover el cilindro, las cañerías del proceso o los supresores de
pulsación.
2.6.1.4 Las disposiciones de cilindros de simple efecto, de pistón por pasos, o en
tandem deberá proveerse bajo la aprobación del comprador. Las esas
disposiciones de cilindro, se deberá tener una consideración especial para
asegurar la reversión del vástago. Véase 2.4.4.
2.6.1.5 El uso de orificios roscados en las partes presurizadas deberá
minimizarse. Para prevenir la fuga en las secciones fundidas sometidas a
presión, el espesor de metal deberá ser por lo menos igual a la mitad del
diámetro nominal del espárrago, además de la tolerancia por corrosión que
deberá dejarse a los lados y debajo de la parte inferior del taladrado de los
orificios roscados.
13
2.6.2
ACCESORIOS DEL CILINDRO
2.6.2.1 Los accesorios del cilindro serán diseñados para evitar cualquier
desalineación excesiva o desplazamiento por huelgo (runout) del vástago
durante el período de calentamiento y a la temperatura real de operación. El
soporte no deberá estar unido a la parte exterior de la cabeza del cilindro. El
supresor de pulsación no deberá utilizarse para soportar el cilindro del
compresor. El desplazamiento por huelgo (runout) esperado en la dirección
vertical durante el funcionamiento en frío deberá confirmarse en fábrica
mediante una verificación con una barra y deberá lucir en la tabla de
desplazamiento por huelgo del vástago (véase el Apendice C) completada por
el vendedor. El valor de desplazamiento por huelgo del vástago medido en frío
deberá proporcionar una expectativa de desplazamiento por huelgo del vástago
en caliente que no exceda de 0,00015 milímetros por milímetro (0,00015
pulgadas por pulgada) de carrera.
El vendedor calculará el desplazamiento por huelgo del vástago medido
en frío en la dirección vertical, incluyendo la deflexión del vástago debido a su
peso (como se destaca en el Apéndice C o mediante otros métodos propietarios
del fabricante). Estos valores y la tabla de desplazamiento por huelgo del
vástago (véase el Apéndice C) serán sometidos a la aprobación del comprador
antes de realizar la prueba de la barra en fábrica. La medición en fábrica del
desplazamiento por huelgo del vástago en frío deberá ser igual a la predicción
de desplazamiento por huelgo del vástago en frío con una tolerancia de +/0,00015 milímetros por milímetro (0,00015 pulgadas por pulgada) de carrera. El
desplazamiento por huelgo horizontal (lateral) del vástago, medido con un reloj
comparador durante la prueba de barra en fábrica, no deberá exceder de 0,064
milímetros (0,0025 pulgadas), sin tener en cuenta el largo de la carrera. Véase
4.3.4.1.
2.6.2.2 El vendedor deberá proveer los limites y diagramas de las cargas
admisibles en las platinas en la interfase de suministros del vendedor. Estas
cargas deben referirse a un sistema de coordenadas X, Y, Z.
•
2.6.2.3 A menos que sea especificado de otro modo, cada cilindro deberá tener
una camisa de tipo seco, reemplazable, sin contacto con el medio de
enfriamiento. La camisa deberá tener como mínimo 9,5 mm (3/8 “) de espesor
para diámetros de pistón de hasta 254 mm (10”). Para pistones de diámetro
mayor a 254 mm (10”), el espesor mínimo de la camisa será de 12 mm (1/2 “).
Las camisas deberán tener una interferencia de ajuste, y deberán mantenerse
en posición por otros medios mecánicos positivos, tales como pinos o resaltes.
2.6.2.4 Las paredes de los cilindros sin las camisas deberán tener un espesor
suficiente como para premitir un remaquinado diametral de 3,2 mm (1/4 “) de
14
incremento por sobre el diámetro original sin influir en la MAWP, o en la
máxima carga continua admisible del gas, o la máxima carga continua
combinada en el vástago.
2.6.2.5 El diámetro de trabajo de las camisas de cilindro y de los cilindros sin
camisa utilizados para aplicaciones con bandas de desgaste y anillos de pistón
metálicos o no metálicos, tanto para servicios lubricados como no lubricados,
deberá tener un valor de rugosidad media aritmética (Ra) de 0,2 – 0,6 micras (8
– 24 micropulgadas).
•
2.6.2.6 Cuando se especifica, el diámetro de trabajo del cilindro deberá tener un
recubrimiento de tetra-fluoruro-etileno (TFE). El método de aplicación será
acordado entre el usuario y el vendedor.
2.6.2.7 Las cabezas de cilindro, las cajas de empaquetadura para empaques
presurizados, los espacios nocivos, y las tapas de las válvulas deberán estar
aseguradas mediante espárragos. El diseño podrá hacer innecesario el remover
espárragos para remover estas partes componentes. Los valores de torque para
los espárragos deberá estar incluido en el manual de instrucciones del
fabricante.
PRECAUCIÓN:
El exceso en los valores de torque del fabricante puede
causar daño al conjunto de la válvula o al asiento de la válvula en el cilindro.
Donde se utilice un O-ring cautivo en la tapa de la válvula, dos
espárragos extra largos a 180 ° se proveerán para cada válvula de forma de
asegurar que el O-ring de la tapa queda libre en el diámetro del puerto de la
válvula en el cilindro antes de que la tapa de la válvula deje libre al espárrago.
Los espárragos extra largos serán capaces de alojar toda la rosca de una tuerca
cuando el O-ring está libre del diámetro en el cual se produce el sellado con el
puerto de la válvula en el cilindro.
2.6.2.8 Los diseños de la jaula de la válvula deberán ser del tipo cilíndrico
mantenido en el lugar mediante una tapa de contacto circular. El centrado
mediante bulones u otro tipo de sistema mediante bulones no será utilizado.
(Véase el Apéndice J acerca de los métodos preferidos)
2.6.2.9 Las superficies de sellado mediante O-ring en el puerto no excederá de
1,6 micras (63 micropulgadas) Ra. Los puertos de válvulas que utilicen O-rings
deberán incluir un dispositivo para introducir el O-ring.
2.6.2.10 Las conexiones mediante espárragos deberán suministrarse con los
espárragos colocados. Los orificios ciegos para los espárragos solamente serán
15
taladrados con una profundidad tal que permita un taponado de 1 ½ veces el
diámetro mayor del espárrago; el primer tramo de 1 ½ veces el diámetro con
rosca en ambos extremos de cada espárrago con ajuste ANSI1 Clase 1, 2, y 3
podrá ser removido para permitir que el punto de trabajo sea en el fondo del
orificio. Los ajustes de espárrago Clase 4 y 5 deberán instalarse con un medidor
de profundidad y no llegarán hasta el fondo del orificio. Los adhesivos
anaeróbicos o agentes de pegado mediante epoxi o similares no serán utilizados
en los ajustes Clase 1 o 2.
2.6.2.11 El abulonado suministrado deberá cumplir con lo especificado desde
2.6.2.11.1 hasta 2.6.2.11.5.
2.6.2.11.1 Los detalles en el roscado deberán cumplir con la Norma ANSI B1.1.
Las sujeciones externas sometidas a rutinas de mantenimiento, sujeciones de
partes a presión, y las de piezas en hierro fundido deberán ser de rosca UNC
(Unified Coarse Thread Series). Las sujeciones (espárragos o bulones) de 24 mm
(1”) de diámetro y mayores serán de la serie cuyo paso es de 3 mm (8 hilos por
pulgada).
2.6.2.11.3 Se prefieren los espárragos a los bulones.
2.6.2.11.3 El material de los espárragos será ASTM A 193 Grado B7 para
cilindros de acero y hierro dúctil. En cilindros de hierro fundido puede
utilizarse ASTM A 193 Grado B7 o ASTM A 307 Grado B. Para temperaturas de
– 30 °C (- 20 °F) y menores puede utilizarse ASTM A 320. La identificación del
grado ASTM del material deberá ubicarse en el extremo en que va la tuerca del
lado expuesto del espárrago. En aplicaciones de espárragos para baja
temperatura se utilizarán tuercas en material ASTM A 193 Grado 4 o Grado 7.
Las tuercas aceptables para utilizar con espárragos ASTM A 193 o A 307 son
ASTM A 194 Grado 2H.
2.6.2.11.4 Se preferirá que en el abulonado se use la forma de cabeza hexagonal.
Se deberá dejar un espacio suficiente en los lugares del abulonado para permitir
el uso de las llaves de boca o encastre adecuadas. Si se proveen espárragos
extendidos para el tensado hidráulico la parte expuesta de la rosca deberá estar
protegida mediante una tapa.
2.6.2.11.5 El abulonado en las partes rotantes o reciprocantes deberá estar
trabada en forma positiva mecánicamente (las arandelas de fijación, y los
adhesivos anaeróbicos son métodos inaceptables de traba). Véase 2.8.1.
1
American National Standards Institute
16
2.6.2.12 Las cámaras de las válvulas y de espacio nocivo deberán estar
diseñados de forma de minimizar el entrampado de líquido.
2.6.2.13 Si se utilizan conexiones de drenaje taponadas en recipientes externos
usados como cámaras de espacio nocivo, se deberán proveer válvulas de
drenaje (véase la sección 3.7 sobre el material de la cañería entre la cámara de
espacio nocivo y la válvula de drenaje).
2.6.3
ENFRIAMIENTO DEL CILINDRO
2.6.3.1 Los cilindros tendrán provisiones de enfriamiento según se requiera por
las condiciones de servicio descriptos en 2.6.3.1.1 hasta 2.6.3.1.4 (refiérase a 3.7.4
y la figura G-1).
2.6.3.1.1 Los sistemas de enfriamiento estáticos por llenado (véase la Figura G-1,
Plan A) serán suministrados donde los cilindros no requieran operar totalmente
sin carga por extensos períodos de tiempo, la temperatura máxima de descarga
expresada es menor a 90 ºC (190 ºF), y el incremento en la temperatura del gas
adiabática (diferencia entre la temperatura de succión y la de descarga basada
en la compresión isotrópica) es menor de 85 ºK (150 ºF).
2.6.3.1.2 Los sistemas de enfriamiento por termosifón atmosférico (véase la
Figura G-1, Plan B) pueden suministrarse donde los cilindros no requieran
operar totalmente descargados por períodos extensos de tiempo y tanto (a) la
temperatura máxima expresada en la descarga está entre 90 ºC (190 ºF) y 100 ºC
(210 ºF) o (b) el incremento en la temperatura adiabática del gas es menor que
85 ºK (150 ºF).
2.6.3.1.3 Mediante acuerdo entre el adquirente y el vendedor un sistema
presurizado de termosifón puede utilizarse. La temperatura máxima expresada
en la descarga no podrá exceder 105 ºC (220 ºF). El sistema se suministrará con
una válvula de alivio térmico a una presión de 1,7 bar (25 psi) máximo.
2.6.3.1.4 Los sistemas de líquido de enfriamiento forzado (véase la Figura G-1,
Plan C) deberán proveerse en cilindros que operan totalmente descargados por
períodos extensos de tiempo y tanto (a) la temperatura máxima de descarga
esperada está por encima de 100 ºC (210 ºF) o (b) el aumento en la temperatura
adiabática del gas es de 85 ºK (150 ºF) o mayor.
Nota: Para lugares con temperaturas ambiente de 45 ºC (110 ºF) o superiores, el sistema de
llenado estático o el de termosifón no son adecuados. Véase 2.1.1.6 para la operación extendida
totalmente sin carga.
17
2.6.3.2 Los cilindros enfriados por aire no serán suministrados sin la aprobación
escrita expresa del comprador.
2.6.3.3 El sistema de enfriamiento proporcionado deberá ser adecuado para
prevenir la condensación del gas en el cilindro que pueda diluir o renovar el
lubricante o pueda causar golpeteo. La guía para el diseño de los sistemas es la
siguiente:
a_
la temperatura del líquido de enfriamiento deberá mantenerse como
mínimo en 6 ºK (10 º F) por encima de la temperatura del gas a la entrada. Una
temperatura menor puede causar la condensación de los componentes del gas a
la entrada.
b_
el caudal y las velocidades deberán ser suficientes como para prevenir
que los sólidos en suspensión en el líquido de enfriamiento precipiten causando
el ensuciamiento de camisas y pasajes.
c_
la temperatura de salida del líquido de enfriamiento no debe exceder de
16 ºK (30 ºF) por sobre la temperatura del gas a la entrada.
2.6.3.5 Cuando se especifica, un sistema autocontenido de camisa de
enfriamiento cerrado de circulación forzada deberá suministrarse. Deberá
cumplir con los requerimientos de 2.6.3.5.1 hasta 2.6.3.5.3 (Refiérase a la Figura
G-1, Plan D).
2.6.3.5.1 El enfriamiento suministrado a cada camisa de cilindro deberá entrar
en la camisa a una temperatura como mínimo de 6 ºK (10 ºF) por sobre la
temperatura del gas a la entrada. Una unidad de calentamiento deberá
proveerse como parte del sistema autocontenido de la camisa de enfriamiento
para utilizar en la operación durante el tiempo frío o para llevar el sistema a su
temperatura antes de la puesta en marcha.
2.6.3.5.2 La circulación del líquido de enfriamiento deberá controlarse para
mantener un aumento en la temperatura del refrigerante a través de cualquier
cilindro individual, incluyendo las cabezas de cilindro si estas son refrigeradas,
o entre 5 ºK (10 ºF) y 10 ºK (20 ºF).
2.6.3.5.3 El sistema deberá ser preconectado en cuanto a sus cañerías, con el
conjunto de equipos y accesorios montado en fábrica y completado con los
varios indicadores de presión y temperatura, alarmas, y otros instrumentos
especificados en las hojas de datos.
2.6.4 CONEXIONES DEL CILINDRO
18
2.6.4.1 Las conexiones principales de entrada y de salida del gas deberán ser
platinadas o maquinadas y empernadas y deberán ser adecuadas para trabajos
a la presión de servicio del cilindro según se especificó en 2.6.1.1.
Nota: Las platinas de caras planas en lugar en lugar de las platinas recesivas o hembra se
requieren para permitir la remoción del cilindro sin remover ni comprimir la cañería o los
amortiguadores de pulsación.
Las uniones del tipo junta de anillo (ring Joint) deberán discutirse entre el adquirente y el
vendedor sobre una base especial de requerimientos.
2.6.4.2 Deberán suministrarse espárragos a menos que el adquirente apruebe
específicamente el uso de bulones.
2.6.4.3 La cara y el empernado de las platinas principales de entrada y salida y
las conexiones auxiliares roscadas deberán cumplir los requerimientos
dimensionales de ASME B 16.1, B 16.42, o B 16.5 lo que sea aplicable. Véase
2.6.4.4 para los requerimientos de la terminación superficial de las caras de
platina. Los detalles de cualquier conexión especial, como juntas de anillo,
deberán ser sometidas al adquirente para su revisión (véase el Apéndice F).
Para los cilindros de baja presión donde no se utilizan conexiones circulares
alongadas el vendedor suministrará piezas de transición en la succión y
descarga con una terminación de platina ANSI estándar. Las piezas de
transición deberán ser del mismo grado de material que, o de un grado más alto
que, el del cilindro.
El vendedor deberá suministrar todas las juntas, espárragos, y tuercas
entre el cilindro y la pieza de transición.
2.6.4.4 La terminación del elemento de junta de contacto en las superficies de
conexión del hierro fundido, hierro dúctil o acero (platinado o mecanizado)
distintas del tipo anillo de junta deberán ser no menor a 3,2 micras (125
micropulgadas) Ra y no mayor a 6,4 micras (250 micropulgadas) Ra.
Tanto un ranurado concéntrico como en espiral de 9 a 16 gargantas por
centímetro (24 a 40 gargantas por pulgada) deberá usarse. La terminación de la
superficie de las ranuras del elemento de junta de anillo deberá cumplir con
ASME B 16.5. El acabado de la superficie deberá ser inspeccionado mediante
comparador.
2.6.4.5 Las conexiones del gas de proceso deberán ser platinadas o maquinadas
y empernadas. Para los servicios las conexiones roscadas se permiten en los
tamaños desde NPS ¾ a NPS ½.
19
2.6.4.6 Cada cilindro deberá proveerse con un tapón ½ NPS a cada extremo para
un manómetro menor a 350 bar (5000 psi) y, cuando se especifica, para estas
presiones y superiores. Diseños similares a la Figura G-2 con un manguito
fundido resistente a la corrosión, dentro de una membrana continua para
proveer un sello positivo de tensado por el gas, es aceptable para cilindros de
hierro fundido y de fundición de hierro nodular. Los materiales deberán ser
compatibles con el gas. A menos que el adquirente especifique indicadores de
válvulas, los orificios roscados serán taponados de acuerdo con 3.7.1.12.
2.7
Válvulas y Descargadores
2.7.1 La velocidad promedio del gas deberá computarse en unidades métricas
según la ecuación 1.
W = F Cm / f
y en unidades inglesas
V = 288 D/A
donde…
W=
velocidad media del gas, en metros por segundo
F=
área del pistón, el área del lado del cigüeñal del cilindro menos el área
del vástago más el área del lado exterior del cilindro, en centímetros
cuadrados
Cm = velocidad media del pistón, en metros por segundo
f=
producto del ascenso real, la apertura periférica de la válvula, y la
cantidad de válvulas de succión o descarga, en centímetros cuadrados.
V=
velocidad media del gas, en pies por minuto
D=
desplazamiento del pistón por cilindro, en pies cúbicos por minuto
A=
producto del ascenso real, la apertura periférica de la válvula, y la
cantidad de válvulas de succión o descarga, en pulgadas cuadradas.
Nota:
El ascenso de la válvula usada en la Ecuación 1 deberá indicarse en las hojas de datos.
20
Si el área de ascenso no es la menor área de pasaje en el camino del flujo
por la válvula, esta condición deberá asentarse en las hojas de datos, y la
velocidad deberá computarse en la base de la menor área. Las velocidades
calculadas desde la Ecuación 1 deberán tratarse solamente como una indicación
general del desempeño de la válvula y no deberá confundirse con las
velocidades efectivas basadas en el ángulo del cigüeñal, grado de ascenso de a
válvula, flujo inestable, u otros factores. La velocidad computada de la Ecuación
1 no es necesariamente un indicador representativo de la potencia perdida en la
válvula o el impacto entre disco y plato.
2.7.2 Los diseños de válvula y descargador deberán ser adecuados para operar
con todos los gases especificados.
Cada dispositivo descargador individual deberá proveer una indicación
visual de su posición y de su condición de carga (cargado o descargado).
2.7.3 El diseño de la válvula, incluyendo el tipo doble plato, deberá ser de forma
tal que el ensamblaje no permita que se monte en forma intercambiada en sus
elementos o reversa. Por ejemplo, no debe ser posible el ajustar el conjunto de
válvula de succión en el puerto de descarga o viceversa, ni colocar las válvulas
al revés.
2.7.4 Los conjuntos de elementos de las válvulas (asiento y guarda) deben ser
removibles para el mantenimiento.
Las juntas entre válvula y cilindro deberán ser de metal sólido o metal
enchaquetado. Las juntas entre tapas de válvula y cilindro deberán ser tanto de
metal sólido, enchaquetado, grafito flexible u O-ring.
Otros tipos se pueden usar por acuerdo mutuo entre comprador y
vendedor.
Nota: Las juntas de grafito flexible con refuerzo adecuado han sido
exitosamente usadas para sellar tapas de válvulas con cilindros donde se
comprimen gases de bajo peso molecular.
2.7.5 Los diseños de válvula y cilindro deben de ser tales que ni la guarda de la
válvula ni el abulonado del montaje puedan caer en el cilindro inclusive si el
abulonado del conjunto de la válvula se rompe o afloja.
2.7.6 Cuando el conjunto de la válvula de descarga pesa 15 kg (35 libras) o más,
el vendedor deberá proveer un dispositivo para facilitar la remoción e
21
instalación de los conjuntos de válvulas para mantenimiento. En todas las
válvulas under-slung por sobre 150 mm (6”) de diámetro, una disposición
deberá proporcionarse para mantener el conjunto completo de la válvula y
cualquier jaula en posición mientras se instala la tapa.
2.7.7 Los extremos de las válvulas con resortes de tipo bobina deberán ser
perpendiculares y apoyados en su base de forma de proteger la placa contra
daños por lo extremos de los resortes.
2.7.8 Los elementos para mantener hacia abajo en la válvula deben tener no
menos de 3 puntos de apoyo en el montaje de la válvula lo más simétricamente
posible (refiérase a 2.6.8).
2.7.9 El vendedor deberá conducir un estudio computarizado de la dinámica
de las válvulas para optimizar el diseño de las válvulas y su eficiencia,
confiabilidad y vida. El análisis deberá modelar los elementos de la válvula, la
tensión en el resorte, los coeficientes aerodinámicos, la amortiguación del
fluido, el flujo a través de la válvula durante el ciclo del compresor, y otros
factores necesarios para que el vendedor pueda determinar el movimiento, el
impacto y la eficiencia de los elementos de la válvula. Este estudio deberá rever
todas las condiciones de carga y densidades del gas. Cuando se especifica, el
vendedor deberá remitir un reporte escrito de la dinámica de la válvula al
adquirente.
2.7.10 Las válvulas con discos o placas de metal, cuando se suministren deberán
ser adecuadas para instalar con ambos lados de sellado y deberán tener ambos
lados con un acabado de 0,4 micras Ra (16 micropulgadas) o mejor. Los bordes
deberán estar terminados de forma de no concentrar tensiones. Los asientos y
superficies de sellado de las válvulas también tendrán una terminación de 0,4
micras Ra (16 micropulgadas) o mejor. Cuando se usan válvulas termoplásticas
las placas o discos, la planitud y el acabado superficial serán tales que estarán
controlados para un adecuado sellado en operación. Cuando se soliciten placas
en Poli Ether Ether Ketona (PEEK), el grado deberá ser cristalino.
Nota: Las placas de válvula en PEEK se han utilizado con éxito a presiones de 135 bar (2000
psi) y 180 ºC (350 ºF).
•
2.7.11 Cuando se especifica, los asientos de válvulas para usar con válvulas de
placas metálicas deberán tener una dureza superficial mínima de 32 Rockwell C
y deberán endurecerse a través o mediante inducción un espesor mínimo de 1,6
mm (1/16”). Véase 2.14.1.10.
22
2.7.12 Cuando se especifica, el cilindro sin carga debe ser logrado tanto por
depresores de válvulas o descargadores del tipo enchufe. No deben utilizarse
levantadores del conjunto de válvulas. Cuando los depresores de válvulas se
usan para controlar la capacidad, todas las entradas de válvulas en el cilindro se
utilizarán cuando sea posible. El uso de menos que la totalidad de los
depresores de las válvulas de succión requiere de la aprobación del comprador.
Cuando se especifica, una capa de metal se suministrará para proteger la parte
superior de los descargadores, resistente a la corrosión y fabricado con un asa
para remover y sustituir con facilidad. Véase el Apéndice 1 para un esquema de
este protector.
Nota: Serán necesarias precauciones especiales cuando se utilicen depresores de placas de
válvulas en combinación con placas o discos no metálicos.
2.7.12.1 Cuando se utilicen descargadores del tipo de enchufe para controlar la
capacidad, la cantidad de descargadores será determinada por el área por
apertura de enchufe, el total del cual deberá ser igual o mayor que la mitad del
área total levantada (o al menos el área de flujo) de todas las válvulas de
succión en ese extremo. El conjunto descargador deberá guiar positivamente el
enchufe hacia el asiento.
2.7.12.2 Cuando los depresores de válvulas se utilizan solamente en el arranque,
y nunca para controlar capacidad, se debe considerar para usar un número
reducido de descargadores. Para el arranque con descargadores de enchufe solo
se necesita uno por cilindro.
2.7.12.3 A menos que se especifique de otro modo, se usaran descargadores con
actuadores neumáticos. Descargadores individuales operados a mano o
accionamientos manuales sobre descargadores neumáticos no se permiten.
Descargadores que actúen automáticamente serán conectados a las cañerías por
el fabricante de forma tal que la operación inadvertida entre etapas y extremos
de cilindros no ocurra. El vendedor indicará al usuario la secuencia adecuada
para la operación de descarga. Véase 3.6.2.2.
2.7.13 Los descargadores neumáticos serán diseñados de forma tal que el aire
usado para descargar no se pueda mezclar con los gases comprimidos, incluso
en el evento de falla del diafragma o de otro elemento componente del sellado.
Una conexión roscada del venteo del gas debe proporcionarse en el empaque
del vástago.
El vástago deslizante del descargador expuesto a las condiciones
atmosféricas serán de material resistente a la corrosión.
23
2.8 Pistones, vástagos y aros de pistón
2.8.1 Los pistones que son removibles del vástago se unirán a éste por medio de
un resalte y una tuerca de fijación o por un diseño de tuerca multi abulonada.
Todas las tuercas deben retenerse positivamente en su posición. Véase
2.6.2.11.5. Las tuercas de fijación que mantienen al pistón con el vástago en
posición deberán tensarse de acuerdo con los estándares del fabricante. El
vástago deberá unirse positivamente a la para prevenir la rotación. Como
mínimo el procedimiento de tensado del fabricante deberá asegurar como
mínimo un nivel de pre-tensión en la raíz de la rosca de 1 ½ veces la tensión en
la raíz de la rosca del vástago bajo la condición operativa de la mayor carga
continua admisible en el vástago. Para el tensado de las tuercas del vástago se
prefiere el uso de los métodos hidráulicos o térmicos cuando el diámetro del
vástago es de 75 mm (3”) o mayor. Se considera inaceptable para este propósito
el uso de llaves del tipo de golpe.
2.8.2 Los pistones (de una pieza o múltiples piezas) deberá ser del tipo de auto
venteo continuo; esto es, que se despresurizará cuando el cilindro se
despresuriza. Los métodos aceptables de venteo son un orificio en el centro del
pistón de 3 mm (1/8”) de diámetro, un orificio en la parte baja de la ranura del
anillo del pistón, o una válvula de alivio cargada con un resorte conectada en la
cara exterior del pistón.
2.8.3 Las bandas o anillos de desgaste, si el fabricante lo requiere o lo especifica
el comprador, serán del tipo único o de múltiples piezas diseñadas para
prevenir la presurización de un lado (acción similar a la del anillo de pistón). Si
es posible, los pistones serán segmentados para facilitar la colocación de los
anillos de desgaste. Los portadores de los anillos de pistón de los pistones
multipieza deberán suministrarse en materiales resistentes al desgaste. Los
anillos de desgaste no metálicos no deberán pasar sobre el orificio de la válvula
del tipo de orificio único totalmente abierto en más de la mitad del ancho del
anillo de desgaste. Si el diseño exige que el anillo de desgaste pase por el
orificio de la válvula en más de medio ancho del anillo de desgaste, entonces el
orificio de la válvula será del tipo multiorificio taladrado proveyendo suficiente
soporte para el anillo de desgaste. Para servicios no lubricados, la carga de
soporte del anillo de desgaste no metálico no excederá de 0,035 newtons por
milímetro cuadrado (5 psi) basado en el peso de todo el pistón armado sumado
a la mitad del peso del vástago del pistón dividido entre un área proyectada de
un arco de 120° de todos los anillos de desgaste (0,866 DW, donde D es el
diámetro de pistón y W es el ancho total de todas la bandas de desgaste).
Para servicios lubricados, la carga en los anillos de desgaste, si se usan,
no deberá exceder de 0,07 newtons por milímetro cuadrado (10 psi) basado en
el mismo criterio.
24
Nota: A una presión manométrica por debajo de 14 bar (220 psi), las cargas de hasta 0,05
newtons por milímetro cuadrado (7 psi) se han utilizado con éxito en grandes cilindros no
lubricados.
En general, las unidades no lubricadas tienen mayores tasas de desgaste
que las lubricadas.
2.8.4 Todos los vástagos de pistón, sin considerar el material de base, deberán
contar con un recubrimiento continuo de las áreas que recorren desde la zona
de trabajo de la caja de empaquetadura hasta el rascador de aceite con un
material resistente a la corrosión.
El material del recubrimiento y el de base se establecerán por acuerdo
entre el comprador y el vendedor. El material de recubrimiento deberá sellar
adecuadamente para prevenir la corrosión del material de base en la interfase
con el recubrimiento. Las técnicas de fusión que requieren de temperaturas lo
suficientemente altas como para alterar las características mecánicas del
material de base no son aceptables.
El material de base del vástago y el recubrimiento para ser usado en
ambientes corrosivos deberá ser adecuado para el servicio y las condiciones de
operación especificadas en las hojas de datos.
Nota 1: Los recubrimientos aplicados por un proceso alta velocidad y de alto impacto térmico
son aceptables para el recubrimiento del vástago del pistón. Las técnicas de pulverizado
metálico que requieran rugosidad del material de base no son recomendadas, por el potencial
destructivo de los concentradores de tensión que se dejan en su superficie. El uso de
subrecubrimientos por debajo del recubrimiento principal no es recomendado.
Nota 2: Los vástagos de pistón que han sido previamente endurecidos mediante temple por
inducción no deberán ser recubiertos con un material resistente al desgaste en la zona
endurecida por inducción.
2.8.4.1 Los vástagos de pistón de acero AISI 4140 usados en servicios de gas
ácido deberán tener un endurecimiento total a través de la sección del vástago
sin exceder de 22 Rockwell C. Véase 2.14.1.10.
2.8.4.2 Las tolerancias típicas para vástagos terminados son 12,5 micras (0,0005”)
para la ovalización y 25 micras (0,001) para la variación diametral a lo largo del
vástago.
La terminación superficial del vástago en la áreas de trabajo de la
empaquetadura para servicios lubricados y no lubricados será de 0,20 a 0,40
micras Ra (8 a 16 micropulgadas) para cilindros de MAWP de hasta 240 bar
manométricos (6000 psig).
25
2.8.5 Los vástagos de pistón deberán ser suministrados con roscas roladas con
pulido de alivio en el área de la rosca. El vendedor indicará en las hojas de
datos el material de vástago, la resistencia a la fluencia, y la tensión en el
diámetro de la raíz de la rosca para la máxima carga continua en el vástago del
pistón.
2.9
Cigüeñales, Bielas, Cojinetes, y Crucetas
2.9.2 Los cojinetes principales y los del cigüeñal serán reemplazables, con el
orificio axial de su carcasa ejecutado con precisión; no obstante se podrán
utilizar rodamientos de rodillos cónicos para los cojinetes principales en
compresores de 150 kW (200 HP) de potencia nominal o menos. No son
aceptables los rodamientos cilíndricos, de rodillos o de bolas.
2.9.3 Todos los rodamientos de rodillos cónicos serán adecuados para la
trasmisión por correa y tendrán una vida L10 nominal (véase la Norma 11 de
AFBMA) de 50.000 horas de operación continua en las condiciones nominales o
25.000 horas a las máximas cargas axiales y radiales y a la velocidad nominal.
(La vida nominal es la cantidad de horas bajo la carga nominal del cojinete y la
velocidad nominal que el 90 por ciento del grupo de cojinetes idénticos
completará o excederá antes de la primera evidencia de falla.)
2.9.4 Los rodamientos de rodillos cónicos serán mantenidos en posición en el
eje y ajustados en sus alojamientos de acuerdo con las publicaciones aplicables
de AFBMA.
2.9.5 Las bielas serán de acero forjado con los casquillos desprendibles.
Estarán libres de bordes agudos. Los pasajes de la lubricación forzada serán
perforados. Los agujeros perforados o los cambios en la sección serán acabados
con radios generosos y bien pulidos. Todos los pernos y tuercas de la biela
serán trabados con seguridad con chavetas o alambre de fijación después del
montaje. La rosca de los pernos de la biela será fabricada por rolado.
2.9.6 Las crucetas para los compresores horizontales cuya potencia nominal es
mayor que 150 kW (200 HP) serán de acero. Para compresores de 150 kW (200
HP) de potencia nominal o menos hierro dúctil ASTM A 536 Grado 80-55-06 es
aceptable. Se proporcionarán zapatas reemplazables y ajustables mediante
láminas. Aberturas adecuadas serán proporcionadas para el montaje de la
cruceta.
26
* 2.9.7 Si está especificado, el cárter tendrá dispositivos de protección contra
subidas rápidas de presión. Estos dispositivos incorporarán aberturas dirigidas
hacia abajo (lejos de la cara del operador), un mecanismo arresta-llama, y un
dispositivo de cierre rápido que redujezcan al mínimo corriente reversa. La
determinación del tamaño de estos dispositivos debe seguir los criterios de la
Asociación Británica de Investigación de Motores de Combustión Interna
(BICERA).
2.9.8 Cuando no es una parte integral del bastidor, la carcasa de la cruceta
estará unida al cárter del cigüeñal con pernos. Una unión metal con metal,
preparada con un sellador adecuado, será utilizada entre la carcasa de la
cruceta y el cárter del cigüeñal, la carcasa de la cruceta y la pieza espaciadora, y
entre ésta y el cilindro.
2.10 Pieza Espaciadora
* 2.10.1
El comprador indicará en las hojas de datos que el tipo de pieza
espaciadora requerido listado desde 2.10.1.1 hasta 2.10.1.4 (Véase la Figura G-3).
2.10.1.1 Tipo A pieza espaciadora de compartimento único y corto usado para el servicio
lubricado solamente donde el arrastre del aceite (en el rascador de aceite y la caja de
empaquetadura) no es objetable. Esta disposición no será usada cuando se lubrica
con aceites sintéticos.
Nota: La pieza espaciadora Tipo A se utilizan solamente para casos de gases no inflamables o
no peligrosos.
2.10.1.2 Tipo B pieza espaciadora única larga utilizada para servicio no lubricado o
cuando está especificado en las hojas de datos. Tendrá la suficiente longitud para
prevenir el arrastre del aceite. Ninguna parte del vástago de pistón entrará
alternativamente al cárter del cigüeñal (carcasa de la cruceta) y la caja de
empaquetaduras del cilindro de gas. El vástago tendrá ajustado un escudo de
aceite de material anti-chispa y preferiblemente de un diseño partido para de
fácil acceso al empaque del vástago del pistón
2.10.1.3 Tipo C pieza espaciadora de dos compartimentos largos diseñada para contener
gases inflamables, peligrosos, o tóxicos. Ninguna parte del vástago de pistón podrá
entrar alternativamente al empaque del rascador de aceite, el empaque
intermedio de la partición, y el empaque del cilindro. Un empaque segmentado
será proporcionado entre los dos compartimientos. Las provisiones para la
lubricación de este empaque segmentado, si éste es necesario, serán equipadas
por el vendedor.
27
Nota: La pieza espaciadora de Tipo C con dos escudos de aceite, uno en cada compartimento,
no es normal en compresores de proceso. Este tipo de pieza espaciadora se utiliza solamente
para servicios especiales como por ejemplo servicio de oxígeno. Este diseño de pieza
espaciadora hace que el largo total del montaje del extremo de gas llegar a ser excesivamente
grande, y por lo tanto generará aumentos en la fundación. Las piezas espaciadoras largas
pueden generar que se tengan que utilizar diámetros mayores de vástagos de pistón por el
efecto de la deflexión por el peso propio del vástago.
2.10.1.4 Tipo D pieza espaciadora de dos compartimentos uno corto y otro largo
diseñada para contener contener gases inflamables, peligrosos, o tóxicos. Ninguna
parte del vástago de pistón podrá entrar alternativamente al empaque del
rascador de aceite, el empaque intermedio de la partición, y el empaque del
cilindro. Un empaque segmentado será proporcionado entre los dos
compartimientos. Las provisiones para la lubricación de este empaque
segmentado, si éste es necesario, serán equipadas por el vendedor.
* 2.10.2 Las aberturas del acceso del tamaño adecuado serán proporcionadas en
todos las piezas espaciadoras para permitir el retiro de la caja de
empaquetadura montada. En el caso de dos compartimientos, el
compartimiento adyacente al cilindro (el compartimiento externo) puede ser
accesible a través de una partición desprendible.
Todas las aberturas serán adecuadas para acomodar las cubiertas sólidas
del metal. Las cubiertas no metálicas no se permiten.
2.10.3 El diseño de la pieza espaciadora será tal que los anillos del empaque se
pueden quitar y substituir sin el retiro del vástago de pistón
2.10.4 Donde se proporcionan o se especifican las tapas sólidas de metal en la
pieza espaciadora, la pieza espaciadora, las particiones, las tapas, el empernado,
y el empaque intermedio de la partición serán diseñados para una presión
diferencial del compartimiento de 2 bar (25 libras por pulgada cuadrada) o más
alto, si está especificado. El vendedor indicará el MAWP de la pieza
espaciadora en la hoja de datos.
2.10.5 Cada compartimiento de la pieza espaciadora tendrá una conexión
inferior de purga y una de venteo que se conectará a la tubería del comprador.
Un compartimiento de la pieza espaciadora con costillas de refuerzo internas
tendrá un drenaje a través de las costillas. Una conexión superior separada de
venteo o de purga será proporcionada para cada compartimiento. Las
conexiones del venteo serán por lo menos NPS 1 /2”. Refiérase al apéndice I
para los diagramas esquemáticos del sistema de venteo y purga. El resto de las
conexiones externas serán por lo menos NPS 1. La tubería interna del venteo del
28
empaque serán de acero inoxidable AISI tipo 300. Una conexión de venteo
debajo del vástago para el empaque será proporcionada para facilitar el drenaje
de líquido de la caja de empaque. Donde el enfriamiento de la caja de empaque
sea requerido o especificado, la conexión de la entrada será proporcionada en el
fondo de la pieza espaciadora y la conexión exterior estará en la parte superior
de la pieza espaciadora. Véase la Figura G-3.
Salvo especificación de lo contrario, todo drenaje, venteo, tubería de
purga y equipo externos serán proporcionados por el comprador. Las piezas
espaciadoras cerradas, selladas o con purgas que no utilizan un venteo libre de
NPS 1/2“serán equipados de un dispositivo de alivio que tenga un área por lo
menos igual al área del agujero de pasaje de la cruceta menos el área del
vástago de pistón.
El vendedor confirmará que el dispositivo alivio o el venteo de NPS1/2”
es adecuado prevenir la sobrepresión de la pieza espaciadora en caso de una
falla de la caja de empaque.
2.10.6 Para las piezas espaciadoras de los tipos A y de B con las tapas sólidas de
metal, anillos de cierre positivos serán proporcionados en los rascadores de
aceite. Para las piezas espaciadoras de los tipos C y de D con las tapas sólidas
de metal, se proporcionarán ambos, anillos de cierre en los rascadores de aceite
y empaques intermedios de la partición. Estos anillos de cierre serán tipo
segmentado para prevenir la contaminación del aceite del cárter por salida del
empaque del cilindro. Refiérase a 2.11.8.
2.11 Caja de empaquetadura y empaquetaduras
*2.11.1 Todos los rascadores de aceite, los empaques intermedios de la
partición, y los empaques de la presión del cilindro tendrán anillos
segmentados con resortes en aleación del cromo-níquel (tales como Inconel 600
o X 750). Cuando estén especificados, se colocarán escudos de aceite para
prevenir la inundación y el chapoteo en la cruceta con el aceite proveniente del
retorno del rascador de aceite.
2.11.2 Las platinas de la caja de empaquetadura serán empernados al cilindro
con al menos de cuatro pernos. Las platinas serán de acero adecuadas el
servicio de gas inflamable, peligroso, o tóxico. Las cajas de empaquetadura
serán de la presión adecuada para por lo menos el MAWP del cilindro. El
montaje de la caja de empaquetadura tendrá dispositivos para la alineación
positiva, tales pilotos de ajuste de sección a sección de la caja y/o suficientes
pernos para unir los elementos del cuerpo de la caja de empaquetadura.
29
2.11.3 Para servicios inflamables, peligrosos, tóxicos, o de gas húmedo, la caja
de empaque tendrá venteo y drenaje, debajo del vástago de pistón, conectada
por el vendedor a la parte inferior de la pieza espaciadora.
2.11.4 Salvo especificación de lo contrario en las hojas de datos, los criterios
dados en 2.11.4.1 a 2.11.4.4 serán seguidos para enfriar las cajas de empaque de
la presión.
2.11.4.1 El diseño estándar del fabricante debe usarse para cilindros con una
presión manométrica de descarga de hasta 100 bar (1500 psig).
2.11.4.2 Las cajas de empaquetadura enfriadas por líquido con sus segmentos
componentes (tazas) con enfriamiento encapsulado se requieren cuando se
utilizan los siguientes materiales de empaquetadura:
a. Anillos de empaquetadura no metálicos, no lubricados, cuando la
MAWP del cilindro está por sobre 17 bar manométricos (250 psig).
b. Anillos de empaquetadura no metálicos, lubricados, cuando la MAWP
del cilindro está por sobre 35 bar manométricos (500 psig).
c. Todos los materiales, lubricados o no lubricados, cuando la MAWP del
cilindro está por sobre 100 bar manométricos (1500 psig).
2.11.4.2.1 Los O-rings podrán usarse para sellar el refrigerante entre las tazas de
la caja de empaquetadura. Los O-rings estarán totalmente capturados en
ranuras, tanto en el diámetro interior como exterior del O-ring. Un pequeño
escalón de 0,5 a 1 mm (0,015 a 0,030”) se dará alrededor de la garganta que
captura el O-ring sobre el diámetro exterior para prevenir que el gas presurice
el O-ring y para detectar fugas.
2.11.4.2.2 Las cajas refrigeradas por líquido deberán ensayarse por fugas en el
lado del refrigerante a una presión manométrica de 8 bar (115 psig).
2.11.4.3 Las cajas de empaquetadura para todos los servicios no lubricados de
compresores que tienen una MAWP en el cilindro por debajo de una presión
manométrica de 17 bar (250 psig) deberán ser adecuados para un enfriamiento
con líquido y estarán conectados con conectores roscados en la caja de
empaquetadura.
2.11.4.4 Cuando la caja de empaquetadura está enfriada por circulación
forzada, el vendedor deberá suministrar un filtro adecuado de 125 micras de
malla nominal o mejor, y ubicado externamente a la pieza espaciadora. (Véase
la nota bajo 2.12.6 para la definición de nominal.) La tubería interna y sus
30
accesorios forjados de acero inoxidable AISI Tipo 300 serán suministrados por
el vendedor.
Si la tubería externa es proveída por el vendedor, entonces deberá ser de
acero inoxidable AISI Tipo 300.
* 2.11.5 Cuando el enfriamiento de la empaquetadura se requiere, el vendedor
será responsable de determinar el mínimo de requerimientos – tales como
presión del flujo, caída de presión, y temperatura – y cualquier criterio de
filtración y protección contra la corrosión y también será responsable de
informar al adquirente de esto requerimientos. La caída de presión a través de
la caja de empaquetadura no excederá de 1,7 bar (25 psi).
Si se especifica, el vendedor suministrará un sistema de circuito cerrado
de enfriamiento. Este sistema siempre estará separado de la camisa de
enfriamiento del cilindro. Refiérase al Apéndice G, Figura G-4, para obtener
detalles adicionales en sistemas de enfriamiento autocontenidos para
empaquetaduras.
Nota: La temperatura del refrigerante a la entrada a la caja de empaquetadura no deberá
exceder de 35 °C (90 °F). La eficiencia de la empaquetadura se incrementa con temperaturas
bajas de enfriamiento.
2.11.6 Una holgura radial adecuada deberá dejarse entre el vástago del pistón y
todos los componentes estacionarios adyacentes para prevenir el contacto
cuando el máximo desgaste admisible ocurra en los aros de desgaste del pistón.
2.11.7 Las cajas de empaque de la cruceta emplearán rascadores de aceite para
minimizar en forma eficaz la fuga de aceite desde la caja del cigüeñal.
* 2.11.8 Cuando se especifica para reducir las emisiones de gas del proceso a un
mínimo, la caja de empaquetadura del cilindro deberán incluir un venteo y un
gas de contención inerte con anillos de empaquetadura del tipo de cuña en las
cajas o tazas adyacentes de sellado. Véase la disposición en el Apéndice I,
Figura I-1.
2.11.9 Los manguitos entrantes no se deberían utilizar para la instalación de los
vástagos de pistón en las cajas de empaquetadura. Cuando el diámetro exterior
del manguito entrante el igual al diámetro exterior del vástago, los maguitos
entrantes pueden usarse bajo la aprobación del comprador.
31
2.12 Lubricación del Compresor
2.12.1 El sistema de lubricación debería ser del tipo presurizado; no obstante,
los sistemas de lubricación por salpicado pueden usarse en compresores
horizontales con rodamientos cuando la potencia nominal del compresor es
menor o igual a 150 kW (200 HP). La temperatura en el cárter del cigüeñal no
deberá exceder de 70 °C (160 °F) para los sistemas presurizados y 80 °C (180 °C)
para los sistemas por salpicado. No se usarán bobinas de enfriamiento del el
cárter del cigüeñal ni en reservorios de aceite.
2.12.2 Si se especifica, los sistemas de lubricación a presión estarán diseñados y
serán suministrados de acuerdo con la Norma API 614.
Nota: La Norma API 614 se aplica típicamente a compresores reciprocantes que involucren una
gran turbina y una unidad de engranajes.
2.12.3 Todos los sistemas de lubricación a presión deberán, como mínimo,
consistir en una bomba con un canasto o rejilla en la succión, un sistema de
suministro y retorno (ver 3.7.2), un enfriador de aceite (cuando se requiere), un
filtro de flujo total, y otros instrumentos necesarios. (Refiérase al Apéndice G,
Figura G-5, para un esquema típico de un sistema de lubricación). Los
requisitos de 2.12.3.1 hasta 2.12.3.5 serán de aplicación.
2.12.3.1 Todas las partes que contengan aceite a presión, incluyendo las bombas
auxiliares, deberán ser de acero, excepto las bombas accionadas por el cigüeñal
que podrán ser de hierro fundido o de hierro fundido nodular.
* 2.12.3.2 Para cada unidad que tenga una potencia nominal mayor a 150 kW
(200 HP), el fabricante del compresor proveerá una bomba auxiliar, de
capacidad total, funcionamiento independiente, y presión total con arranque
automático activado por la baja presión de aceite y deberá incluir elementos
para la postlubricación luego de la parada. El tipo de motor será especificado en
la hoja de datos. A menos que se especifique de otro modo, los motores de las
bombas serán dimensionadas para la potencia de la bomba y los requerimientos
de torque en el arranque con una viscosidad del aceite de 1100 centistokes.
* 2.12.3.3
Tanto la bomba auxiliar como la principal deberán estar
dimensionadas para un 20% más de caudal que el requerido con la demanda
total de aceite. Además, cada bomba deberá proveerse con un sistema separado
no integral de alivio de presión conectado individualmente hacia el retorno del
reservorio. La válvula de alivio que da servicio a la bomba principal de aceite
podrá ser tener su cuerpo de hierro fundido o hierro nodular si está ubicada
dentro del cárter del cigüeñal; de otro modo será de acero. Cuando lo especifica
32
el comprador, la válvula de alivio para la bomba movida por el cigüeñal estará
montada afuera del cárter.
2.12.3.4 La presión manométrica nominal para el sistema de lubricación será
como mínimo de 10 bar (150 psig).
2.12.3.5 La consola de lubricación tendrá una base metálica con un reborde y un
deflector de drenaje.
* 2.12.4 Un enfriador de aceite podrá proveerse para mantener la temperatura
de suministro de aceite por debajo de 55 °C (130 °F). El refrigerante será agua, la
construcción de tubo y carcasa o por aire, según se especifique. Los enfriadores
de tubo y carcasa tendrán agua del lado de tubos. Un diseño de mazo de tubos
extraíble se requerirá para enfriadores con más de 0,5 m2 (5 ft2) se superficie, a
menos que se especifique de otro modo. El mazo de tubos de tipo removible
estará de acuerdo con TEMA Clase C. Los tubos no tendrán un diámetro
externo menor a 16 mm (5/8”) y la pared del tubo no tendrá un espesor menor a
18 BWG [1,2 mm (0,029”)]. A menos que se especifique de otro modo, la carcasa,
las tapas, y los bafles, serán de acero; las placas serán de bronce y los tubos
serán de bronce almirantazgo. No se permiten intercambiadores de tubos en U.
cada enfriador estará dimensionado para manejar la carga total de enfriamiento.
Para prevenir la contaminación del aceite en caso de falla del enfriador, la
presión de operación del lado de aceite será mayor que la del lado de agua. Los
enfriadores estarán equipados con conexiones de venteo y drenaje en los lados
de agua y aceite. El vendedor incluirá en su propuesta los detalles completos de
cualquier propuesta de enfriamiento por aire. Los enfriadores de aceite internos
no son aceptables.
2.12.5 Una válvula de control de temperatura de aceite platinada de acero será
provista para mantener contante el nivel de temperatura de aceite del
compresor. La válvula de control de temperatura mediante regulación del flujo
de aceite a través y en derivación del enfriador deberá tener un control manual
paralelo. (Refiérase al Apéndice G, Figura G-5, para un esquema típico de un
sistema de aceite).
2.12.6 Los filtros de elementos cambiables y de flujo total serán suministrados,
su filtración nominal será de 10 micras o mejor. Los filtros estarán colocados
aguas debajo del enfriador. Los filtros cuyas tapas pesen más de 16 kg (35
libras) tendrán levantadores de tapas. Los filtros no deberán estar equipados
con válvulas automáticas de alivio por by-pass. El material del cartucho de los
filtros deberá resistente a la corrosión. No se aceptan elementos de filtro de
mallas metálicas o metal sinterizado. El flujo deberá venir del exterior hacia el
centro del cartucho del filtro. El diseño del cartucho del filtro asegurará que el
33
by-pass interno no puede ocurrir por desalineación entre cartucho y filtro,
diseño inadecuado del extremo de la tapa, u otras deficiencias de sellado. La
caída de presión para un filtro limpio no excederá de 0,3 bar (5 psi) a una
temperatura de 40 °C (100 °F) y flujo normal. Los cartuchos tendrán una presión
diferencial mínima de colapso de 5 bar (70 psi). Cada filtro será equipado con
un venteo y con un drenaje. La presión máxima de trabajo de la carcasa del
filtro no será menor que la correspondiente al punto de ajuste de la válvula de
alivio del sistema. Ese punto no será mayor que la suma de la presión normal
de suministro a los cojinetes, las pérdidas en las cañerías corriente arriba del
filtro, y la presión diferencial de colapso del cartucho del filtro a la temperatura
mínima del aceite de 27 °C (80 °F) con el flujo normal a los cojinetes. Una
válvula de alivio térmico se proveerá para cada carcasa de filtro. Para el
arranque a temperaturas inferiores a 27 °C (80 °F), un calefactor de acuerdo con
2.12.7 será proporcionado. Cuando se especifica, los filtros duales serán
proporcionados en forma completa con una válvula de transferencia de flujo
separada o integral que provea un cierre seguro del filtro de reserva. El sistema
estará diseñado de modo de permitir el cambio de cartucho y la represurización
durante la operación.
Nota: El micronaje de las partículas implica la forma esférica; entonces, una partícula de 10
micras es una esfera de 10 micras de diámetro. Con la recomendación de máxima caída de
presión, 10 micras nominales implica que la eficiencia del filtro en partículas que tienen 10
micras o más de diámetro no será menor al 90% durante la vida del elemento de filtro. Los
ratings de micronaje absoluto de partículas son diferentes. Un micronaje absoluto en el rating
de un filtro implica que no pasará ninguna partícula por sobre el rating; por ejemplo, un filtro
de 10 micrones nominal puede ser de 15 micrones absoluto.
* 2.12.7 Cuando se especifica, se proveerá un calefactor por vapor, removible,
externo al reservorio, con capacidad para calentar el contenido de aceite del
reservorio antes de la puesta en marcha con tiempo frío. El dispositivo de
calentamiento podrá calentar desde la temperatura ambiente a la requerida
para el arranque en 12 horas. Si se usa un calentador eléctrico por inmersión la
densidad de corriente no excederá de 2,0 watt por centímetro cuadrado (15 watt
por pulgada cuadrada).
2.12.8
El reservorio de aceite deberá estar equipado con un nivel visual de
aceite de vidrio. Los niveles máximos y mínimos se indicarán en forma
permanente.
34
2.13 Lubricación del Cilindro y la Empaquetadura
2.13.1 GENERAL
* 2.13.1.1 El adquirente especificará tanto un sistema de lubricador mecánico
de pistón único por punto o de bloques divididos para la lubricación del
compresor y de la empaquetadura.
2.13.1.2
Los lubricadores serán movidos por el cigüeñal o por un motor
independiente según se especifique. Los lubricadores estarán separados de la
bomba o bombas de lubricación y tendrán todas las tuberías y cañerías
necesarias.
2.13.1.3 Las bombas estarán dimensionadas para permitir un incremento del
100% y un decremento del 25% sobre el caudal de diseño.
* 2.12.1.4 Cuando se especifica, un elemento de calentamiento con un control
termostático para el aceite del lubricador se debe proporcionar. La densidad de
corriente no excederá de 2,0 watt por centímetro cuadrado (15 watt por pulgada
cuadrada). El tamaño del calefactor y su control de temperatura se acordará
entre comprador y vendedor.
Nota: Cuando se usa un calefactor interior debe estar totalmente sumergido aún al menor
nivel de aceite.
2.13.1.5 A menos que se especifique de otra forma, los lubricadores deberán
tener dispositivos para la prelubricación del compresor antes de la puesta en
marcha del mismo.
* 2.12.1.16 Si el adquirente lo especifica, se proporcionarán alarmas funcionales.
2.13.1.7 Un punto (o puntos) de lubricación se proveerán para cada camisa del
compresor y empaquetadura. Una válvula de retención de acero inoxidable del
tipo doble bola con un rated para una presión mínima de 551.6 bar (8000 psi)
deberá proveerse lo más cerca posible del punto a lubricar.
2.13.1.8 Los pasajes de inyección de lubricante en la camisa del cilindro estarán
agujereados a través del metal. Los tubos o cañerías de lubricación (similares a
los del Apéndice G, Figura G-2) que atraviesan la camisa de agua son
aceptables. El material de los mismos será acero inoxidable AISI Tipo 300 como
mínimo y será usado en los pasajes del gas si los materiales son compatibles con
35
la composición del gas (ver 3.7.3). Las conexiones de las tuberías tendrán
etiquetas de identificación en los puntos de desmontaje para todos los
componentes del compresor de modo de facilitar el rearmado.
* 2.13.1.9 El adquirente indicará cuando si los cilindros del compresor se
lubricarán con lubricantes sintéticos. La especificación de los lubricantes se
ingresará en las hojas de datos por parte del adquirente a menos que se desee la
recomendación del vendedor. Todas las juntas, sellos, diafragmas de
descargadores, empaquetaduras, partes del lubricador, o otras partes que
entren en contacto con el aceite sintético deberán ser de materiales compatible
por acuerdo entre el fabricante del compresor y el del lubricante. Donde sea
posible, las superficies interiores que estén en contacto con el lubricante
sintético se dejarán sin pintar. Las superficies interiores ( por ejemplo, de la
pieza espaciadora) que deberán pintarse, lo harán con un recubrimiento
resistente al aceite sintético recomendado por el fabricante del mismo.
2.13.2 LUBRICACIÓN PUNTO A PUNTO
* 2.13.2.1 Los lubricadores tendrán un indicador de flujo visual para cada
punto de lubricación.
2.13.2.2 La tasa de alimentación para cada punto será ajustada individualmente
mientras el compresor está en operación.
2.13.2.3 La capacidad del reservorio será adecuada para 30 horas de operación
a caudal normal.
2.13.4
La protección contra falla de los lubricadores del cilindro y de la
empaquetadura podrá consistir en una alarma de baja presión conectada a la
descarga de una pistón de lubricación adicional que circule aceite a través de un
orificio con retorno al reservorio del lubricador. Esta bomba tiene su tubo de
succión acortado de forma que pierde succión cuando el reservorio del
lubricador cae a menos del 30% de su máximo nivel. Cuando se usa mas de un
compartimento de reservorio de lubricación, cada compartimento debería estar
protegido.
36
APÉNDICE G – FIGURAS Y ESQUEMAS
G.1 General
Los diagramas esquemáticos presentados aquí ilustran la filosofía y los
requisitos generales de esta Norma, y son típicos de sistemas de uso general; no
están pensados para incluir todos los detalles, tales como detalles del venteo y
del drenaja y conexiones de menor importancia para el montaje. Los sistemas se
pueden modificar cuanto sea necesario con el acuerdo mutuo del comprador y
del vendedor.
Los detalles de las tuberías y de la válvulas de los instrumentos no se
muestran en los diagramas esquemáticos típicos. Tales requisitos, incluyendo
requisitos de ensyos en línea, serán convenidos en mutuamente por el
comprador y el vendedor.
Los requisitos para todos los sistemas ilustrados aquí están cubiertos en
el texto principal, tal como se indicada por las referencias recíprocas en las
notas que acompañan a cada figura. La elaboración adicional sobre los detalles
del empaque para reducir al mínimo emisiones de gas de proceso se da en G.2
G.2 Minimización de la fuga de gas de proceso
Refiérase al apéndice I para el venteo de la pieza espaciadora y su drenaje, y los
sistemas de gas inerte de contención para reducir al mínimo salida del gas de
proceso.
G.3 Leyendas y esquemas
Las abreviaturas y los símbolos usados en los diagramas esquemáticos en este
apéndice se definen abajo.
G.3.1 IDENTIFICACIÓN DE LETRAS DEL DIAGRAMA DE FLUJO
Letra
Primera Letra
Letras Subsecuentes
A
Análisis
Alarma
C
Conductividad (Eléctrica)
Controlador
D
Densidad
Diferencial
E
Voltaje
Elemento (Primario)
F
Flujo
Ratio (Fracción)
G
Manomética
Vidrio/ Manómetro
H
Operación manual
Alto
37
I
Corriente eléctrica
Indicador
L
Nivel
Liviano/ Bajo
O
(No clasificado)
Orificio (Restricción)
P
Presión/ Vacío
Punto
S
Velocidad/ Frecuencia
Seguridad/ Conmutador
T
Temperatura
Transmisor
V
Vibración/ Viscosidad
Válvula
Y
(No clasificado)
Relay
G.3.2 SÍMBOLOS
SÍMBOLOS DE IDENTIFICACIÓN DE LÍNEAS Y CAÑERÍAS
38
ABREVIATURAS
CSO - Apertura de sellado del carro
OWS - Drenaje de agua oleosa
FO - Abre al fallar
FC - Cierra al fallar
NO- Normalmente abierto
NC - Normalmente cerrado
39
Notas:
1.
Ver 2.6.4.6.
2.
Esta disposición típica utiliza un manguito de acero inoxidable como diseño estándar
del cilindro del compresor. Este manguito será instalado durante la fabricación del cilindro,
proveyendo alta resistencia mecánica y a la corrosión. El diseño con la disposición del manguito
de acero inoxidable 17-4 puede variar entre los fabricantes.
Figura G-2 – Conector Típico del Indicador del Cilíndro
40
41
42
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Los calefactores usados para precalentar el agua de
enfriamiento (si es necesario para alcanzar los requisitos de
2.6.3.3 o 2.6.3.5) pueden ser eléctricos, por agua caliente, o vapor.
Deberán estar suficientemente dimensionados tomando en
cuenta para ello la disipación en las áreas de las cañerías y las
paredes del cilindro.
El nivel normal está por encima del punto más alto de la
cañería del cilindro.
El intercambiador de calor tendrá venteos y purgas tanto del
lado de tubos como de carcasa.
El sistema ilustrado es el típico. Se podrá suministrar más o
menos equipamiento.
Flujo en serie.
Flujo en paralelo.
ADVERTENCIA: Cuando la temperatura en la cámara de agua es
controlada por inyección de vapor, se deben tener las siguientes
precauciones:
a. Un sistema de mezcla del vapor en el agua del tipo que
amortigua golpes de ariete debe instalarse en la línea de entrada
del agua al sistema de enfriamiento.
b. El caudal de agua deberá mantenerse constante de acuerdo
con los requerimientos del fabricante.
c. El caudal de vapor en el agua deberá regularse
automáticamente para mantener la temperatura en la camisa de
enfriamiento del cilindro de acuerdo con 2.6.3.3.
Notas:
1.
La instrumentación que se muestra es la mínima requerida. El
comprador podrá querer especificar dispositivos adicionales.
El flujo a través de los cilindros podrá ser tanto en serie como en paralelo.
2.
Ver 2.6.3 y 3.7.4.
Figura G1 – Sistema Típico de Enfriamiento del Cilindro
43
44
Notas:
1.
2.
Ver 2.10 y 2.11.3.
La orientación de la pieza espaciadora y las conexiones de la caja y de la platina de empaquetadura pueden variar dependiendo de la pieza
espaciadora individual y de el tipo de caja de empaquetadura utilizado.
45
46
3.
4.
El rascador de aceite puede estar ubicado en la pieza espaciadora en el lado opuesto de la partición al que se ilustra, y puede estar armada
integralmente con el empaque de sellado o de contención (1).
El sellado intermedio o de contención (2) puede estar ubicado en la pieza espaciadora exterior en el otro lado de la partición al que se ilustra.
Figura G 3 – Disposiciones de Piezas Espaciadoras y Empaques
47
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Notas:
La instrumentación que se muestra es el mínimo requerido. Si el adquirente lo desea puede especificar
equipamiento adicional.
Ver 2.12.
El enfriador tendrá venteos y drenajes en ambos lados (tubos y carcasa).
El sistema ilustrado es el típico: más o menos equipamiento puede ser provisto.
Una válvula de retención con RO en la bomba principal es opcional. La RO es para el cebado de la bomba
principal.
Ver 2.12.6.
Válvula de transferencia de 6 puertos de flujo continuo operada manualmente
Figura G4 - Sistema Típico de Enfriamiento de Empaquetadura de Vástago
48
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Notas:
La instrumentación que se muestra es el mínimo requerido. Si el adquirente lo desea puede especificar
equipamiento adicional.
Ver 2.12.
El enfriador tendrá venteos y drenajes en ambos lados (tubos y carcasa).
El sistema ilustrado es el típico: más o menos equipamiento puede ser provisto.
Una válvula de retención con RO en la bomba principal es opcional. La RO es para el cebado de la bomba
principal.
Ver 2.12.6.
Válvula de transferencia de 6 puertos de flujo continuo operada manualmente.
Figura G5 - Sistema Típico de Lubricación a Presión
49
APÉNDICE I – SISTEMAS DE VENTEO, DRENAJE, Y
GAS DE CONTENCIÓN INERTE PARA MINIMIZAR
EL PROCESO DE FUGA
I.1
Alcance
Este apéndice contiene una filosofía general para el diseño del venteo de
piezas espaciadoras del compresor, el drenaje, y los sistemas de contención
intermedio de gas inerte, que son típicos de los sistemas de uso general para
reducir al mínimo salida de proceso del gas. Este apéndice no está pensado
como para cubrir todas las situaciones posibles; en lugar de ello, se enfoca en
proporcionar un acercamiento que puede ser usado para diseñar sistemas
acertados.
Nota: Las tuberías, las cañerías, y los componentes externos a la pieza espaciadora se pueden
proveer tanto por el comprador como por el vendedor. Es buena práctica que el vendedor y el
comprador discutan el sistema de venteo y drenaje, y así convenir mutuamente su diseño.
Ver 2.10.5 y 2.10.6
Los detalles de las tuberías y de las válvulas de los instrumentos no se
muestran en los diagramas esquemáticos típicos. Tales requisitos, incluyendo
requisitos de pruebas en línea, serán convenidos en mutuamente por el
comprador y el vendedor.
I.2
Leyendas de los Esquemas
Las abreviaturas y los símbolos usados en los diagramas esquemáticos en este
apéndice se definen en el apéndice G.
I.3 El Propósito de los Sistemas de Venteo, Drenaje, Gas de
Contención Inerte
Los sistemas de venteo y de drenaje de la pieza espaciadora que trabajan
conjuntamente con sistemas del empaque y de de contención intermedio
logran varias funciones
a. Confinar y recoger la fuga normal vástago del compresor en el empaque, y
llevar la fuga a un lugar seguro.
b. Prevenir la salida del gas de proceso en el área alrededor de la máquina.
c. Prevención de la contaminación del aceite de lubricante del cárter y la
corrosión y/o la degradación posibles del cojinete.
d. Control de emisiones fugitivas.
50
e. Confinar y recoger una fuga grande en caso de falla en el empaque del
vástago del compresor, y dirigir la fuga a una localización segura.
f. El ayudar a prevenir la formación de una atmósfera combustible en el cárter
del compresor.
g. Prevención de la acumulación excesiva de líquido en la pieza espaciadora.
h. Evitar salida de proceso del gas a los sistemas de alcantarillado.
i. Permitir que el operador supervise y determine la condición del empaque
del vástago del compresor.
I.4
Minimizar la Fuga de Gas de Proceso
Los cuadros I-2 e I-3 ilustran la disposición de los tipos de pieza espaciadora
que pueden ser utilizados cuando es necesario reducir la salida del gas de
proceso al mínimo. El dibujo del detalle del empaque (Figura 1-1) muestra la
disposición de los anillos del empaque y de dirección del flujo y las presiones
típicas del gas inerte de contención.
Los anillos de empaquetadura cuneiformes, cargados de un lado
proporcionan una carga axial constante hacia las caras de sellado de los
elementos de la caja. La carga axial, más la presión diferencial de gas de por lo
menos 1 bar (15 psi), mayor que la presión de disposición mantiene los anillos
positivamente contra sus caras de sellado y reducen al mínimo la fuga del gas
de contención y, al mismo tiempo, asegura que el gas de proceso que se fuga
más allá de la caja de empaque será forzado hacia el sistema de la disposición
(por ejemplo, antorcha) a través del venteo.
Cuando se mantienen las presiones adecuadas del gas de contención, la fuga
del gas de proceso a la pieza espaciadora es mínima; por consiguiente, se
previene que el gas de proceso entre al cuerpo del compresor. Para minimizar
las emisiones de gas, se debe especificar un tipo especial de empaquetadura
(ver 2.11.8).
I.5
Consideraciones del Diseño
Además de resolver los propósitos descritos en 1.3, los factores siguientes
deben ser considerados en el diseño del venteo, drenaje de la pieza
espaciadora, y del sistema de contención:
a. Los venteos y drenajes de diámetro pequeño tienden a ensuciarse y
corroerse en un cierto plazo, inhibiendo su función. Considere el uso
(quizás NPS 2) de venteo y drenaje de mayor diámetro y materiales
resistentes a la corrosión.
51
b. En sistemas de pieza espaciadora de dos compartimientos, las
conexiones cruzadas externas entre el compartimiento interno y
externo deben ser evitados.
c. En sistemas de varias máquinas, debe ser posible para aislar cada
máquina para el mantenimiento.
d. El control eficaz de la fuga de gas requiere la especificación adecuada
de juntas sólidas de metal en las tapas de la pieza espaciadora (véase
2.10.2).
e. Donde los venteos, los drenajes, los recipientes de colección de
líquidos, y la pieza espaciadora están conectados con los sistemas de la
disposición, tales como la antorcha o sistemas cerrados de drenaje,
estos componentes se deben diseñar para soportar la máxima presión
del sistema de disposición (por ejemplo la contra presión de la
antorcha en condiciones de descarga de seguridades). Ver 2.10.4.
Nota: Las piezas espaciadoras se diseñan normalmente para una presión máxima de 1,73 bar
(25 psi). Para altas presiones se requieren diseños especiales.
f. Típicamente, el venteo y drenaje común de la caja del empaque
(conexión G en las figuras I-l, I-2, e I-3) transportará una mezcla de
líquido y de gas. El sistema se debe diseñar para separar estas fases
para evitar el bloqueo de líquido en el sistema de venteo.
g. Las fugas de los vástagos de los descargadores y de las cámaras de
espacio nocivo, pueden también necesitar ser recogidas y controladas.
Esto se puede integrar con los sistemas de venteo y drenaje de la pieza
espaciadora.
h. Existe preocupación por la confiabilidad de las válvulas de retención
en situaciones de riesgo, particularmente en los sistemas de baja
presión tales como sistemas de venteo y de drenaje de la pieza
espaciadora donde hay una mezcla de gas y de líquido. El uso de la
válvula de retención se debe evitar, en lo posible.
i. A excepción del caso de combinación de venteo y drenaje del empaque,
líneas separadas de venteo y drenaje son necesarias entre la pieza
espaciadora y el reservorio de colección de líquido para el balance de la
presión el sistema y para permitir el libre drenaje.
j. Una tubería de diámetro mayor (3/4” OD mínimo) se puede utilizar
entre las piezas espaciadoras individuales y los cabezales del venteo y
del drenaje.
k. Las conexiones con los drenajes y los escapes de otros equipos deben
ser evitados.
l. La presión de purgación del gas inerte de contención deberá estar
limitada a la presión máxima permitida para los componentes de la
pieza espaciadora (véase 2.10.4). Un poco de gas de contención fluirá
52
en el dentro del cuerpo compresor. El venteo del cuerpo compresor
deberá permitir la expulsión de este flujo (véase la figura G-5).
m. Los sistemas neumáticos de disparo (parada emergente del compresor)
internos al cuerpo del compresor (por ejemplo, temperatura del perno
de la cruceta) se deben energizar con el gas inerte de contención en
lugar de con aire para ayudar a mantener el cárter como atmósfera
inerte.
n. El establecimiento eficaz de una atmósfera inerte en el cárter hará
necesarios procedimientos de seguridad especiales de mantenimiento.
o. Donde las condiciones climáticas lo requieren, los drenajes deben tener
un tracing de calefacción y estar aislados.
p. Bajo falla total del empaque, no debe ser posible la sobrepresión en la
pieza espaciadora (véase 2.10.4 y 2.10.5). Si el venteo del área del no es
suficiente, el venteo adicional a un lugar mediante válvula de
seguridad o por compuertas accionadas por resorte para la liberación
de la presión pueden ser requeridos.
q. Los caudales de purga de gas inerte de contención se calculan
típicamente para un caudal de 0.08 decímetros cúbicos por el segundo
(10 pies cúbicos estándares por hora) por caja de empaque. Puede
variar con la pérdida por desgaste de las empaquetaduras luego del
arranque inicial. El rango sugerido es de 0.04-0.4 decímetros cúbicos
por segundo (5-50 pies cúbicos estándares por hora).
53
54
Notas:
1. Ver 2.10.6 y 2.11.8.
2. La presión de gas de contención P1 debe ser como mínimo 1 bar (15 psi) más alta que la presión del sistema de disposición en la conexión A o G (en la
pieza espaciadora exterior) lo que sea más alto. La presión de gas de contención P2 debe ser como mínimo 1 bar (15 psi) más alta que la presión del
sistema de disposición en la conexión A G (en la pieza espaciadora exterior). Ver las figuras I-2 e I-3.
3. Bajo condiciones normales, el caudal de gas de contención es mínimo. Bajo condiciones anormales (tales como deterioro del empaque), una fuga
importante de gas puede ocurrir.
4. WTPR = Empaquetadura del tipo de anillos en forma de cuña.
5.
= Cara de sellado de los elementos o “tazas” de la caja de empaquetadura
Figura I-1 Disposiciones típicas de caja de empaquetadura con purga
55
56
Leyenda:
A
Venteo, pieza espaciadora – NPS 1.50
B
Purga, contención, o presurización, empaque o pieza espaciadora – NPS 1.00
C
Lubricación, empaque – NPS 1.00
D
Drenaje, pieza espaciadora – NPS 1.00
E
Entrada de refrigerante, empaque - NPS 1.00
F
Salida de refrigerante, empaque – NPS 1.00
G
Venteo y drenaje, empaque – NPS 1.00
57
(1)
(2)
Empaque del sellado de contención
Partición intermedia del empaque
………………. Señal eléctrica
Típicamente, todos los componentes externos a la pieza espaciadora o que se muestran en una
línea punteada ---------- los debe suministrar el adquirente.
Nota: Este sistema es típico y puede requerir modificaciones basadas en especificaciones de
requerimientos del usuario. (ver 11.1)
Notas:
1. Ver 2.10.5 y 2.11.8.
2. La presión del gas de contención de debe ser como mínimo 1 bar (15 psi) más alta que la
presión del sistema de disposición en la conexión A o G (en la pieza espaciadora
exterior) lo que sea más alto.
3. El rascador de aceite puede ser una parte integral con el empaque del sello de
contención o estar en un lado de la partición de la pieza espaciadora (1).
4. En algunos casos, las presiones de contención y venteo más bajas que en los ejemplos
mostrados en los detalles de los empaques pueden ser necesarios para compatibilizar
las limitaciones de presión de piezas espaciadoras largas.
5. Varios otras piezas espaciadoras y disposiciones de empaques para presurización,
contención, purga, y venteo son posibles, y la disposición a usar debe surgir del
acuerdo entre adquirente y vendedor.
6. Algunos usuarios pueden elegir parada o alarma en algunos casos.
7. El control de la presión fija o el control de la presión diferencial dependiendo de la
variabilidad del sistema de disposición.
8. Mantener la disposición desde el reservorio de colección de líquido de la pieza
espaciadora separado. El reservorio de colección de líquido de la pieza espaciadora
debe estar conectado al sistema de recuperación de vapor o a un sistema de antorcha de
baja presión. El reservorio de colección de la fuga de líquido por el empaque puede
estar conectado al sistema de recuperación de vapor o a un sistema de antorcha de baja
presión, o a una antorcha convencional.
9. Desde o hacia otros cilindros de la misma máquina. Cuando cilindros diferentes en una
antorcha en común están en distintos servicios, el aislamiento individual de venteos y
drenajes es requerido.
Modo de Operación Deseado
•
La pieza espaciadora opera en el sistema de disposición a una presión usualmente de 0,15
a 0,4 bar ( 2 a 5 psi) y es llenada con una mezcla de gas de contención inerte y gas de
proceso. El venteo del empaque TI permite el monitoreo de la condición del empaque.
Normalmente no hay fuga de gas de proceso en la pieza espaciadora. Bajo condiciones
anormales (tales como deterioro de la empaquetadura), el caudal de fuga del gas de
proceso en la guía de cruceta depende de la condición de la presión del empaque y del
empaque del gas de contención (1).
•
Alternativamente, el sistema de disposición puede ser operado en vacío, a una presión
absoluta de 0,7 a 0,9 bar (10 a 13 psi), basado en una presión atmosférica de 1 bar (14.7
psi), en cuyo caso fuga en la guía de cruceta puede ir a la pieza espaciadora, y una bomba
puede ser necesaria para el reservorio de colección de líquido de la pieza espaciadora.
•
El reservorio de colección de líquido de la pieza espaciadora puede requerir drenaje
ocasional.
58
•
El cabezal del venteo de la pieza espaciadora PSH está fijado a una alarma (o parada) si el
empaque de algún cilindro falla.
Figura I-2 Disposición Típica de Compartimiento Único de
Venteo, Drenaje, y Gas de Contención para Minimizar la Fuga de
Gas de Proceso
59
60
Leyenda:
A
Venteo, pieza espaciadora – NPS 1.50
B
Purga, contención, o presurización, empaque o pieza espaciadora – NPS 1.00
C
Lubricación, empaque – NPS 1.00
61
D
E
F
G
(1)
(2)
Drenaje, pieza espaciadora – NPS 1.00
Entrada de refrigerante, empaque - NPS 1.00
Salida de refrigerante, empaque – NPS 1.00
Venteo y drenaje, empaque – NPS 1.00
Empaque del sellado de contención
Partición intermedia del empaque
………………. Señal eléctrica
Típicamente, todos los componentes externos a la pieza espaciadora o que se muestran en una
línea punteada ---------- los debe suministrar el adquirente.
Nota: Este sistema es típico y puede requerir modificaciones basadas en especificaciones de
requerimientos del usuario. (ver 11.1)
Notas:
10. Ver 2.10.5 y 2.11.8.
11. La presión del gas de contención de debe ser como mínimo 1 bar (15 psi) más alta que la
presión del sistema de disposición en la conexión A o G (en la pieza espaciadora
exterior) lo que sea más alto.
12. El rascador de aceite puede ser una parte integral con el empaque del sello de
contención o estar en un lado de la partición de la pieza espaciadora (1).
13. En algunos casos, las presiones de contención y venteo más bajas que en los ejemplos
mostrados en los detalles de los empaques pueden ser necesarios para compatibilizar
las limitaciones de presión de piezas espaciadoras largas.
14. Varios otras piezas espaciadoras y disposiciones de empaques para presurización,
contención, purga, y venteo son posibles, y la disposición a usar debe surgir del
acuerdo entre adquirente y vendedor.
15. Algunos usuarios pueden elegir parada o alarma en algunos casos.
16. El control de la presión fija o el control de la presión diferencial dependiendo de la
variabilidad del sistema de disposición.
17. Mantener la disposición desde el reservorio de colección de líquido de la pieza
espaciadora separado. El reservorio de colección de líquido de la pieza espaciadora
debe estar conectado al sistema de recuperación de vapor o a un sistema de antorcha de
baja presión. El reservorio de colección de la fuga de líquido por el empaque puede
estar conectado al sistema de recuperación de vapor o a un sistema de antorcha de baja
presión, o a una antorcha convencional.
18. Desde o hacia otros cilindros de la misma máquina. Cuando cilindros diferentes en una
antorcha en común están en distintos servicios, el aislamiento individual de venteos y
drenajes es requerido.
Modo de Operación Deseado
•
La pieza espaciadora opera en el sistema de disposición a una presión usualmente de 0,15
a 0,4 bar ( 2 a 5 psi) y es llenada con una mezcla de gas de contención inerte y gas de
proceso. El venteo del empaque TI permite el monitoreo de la condición del empaque.
Normalmente no hay fuga de gas de proceso en la pieza espaciadora. Bajo condiciones
anormales (tales como deterioro de la empaquetadura), el caudal de fuga del gas de
proceso en la guía de cruceta depende de la condición de la presión del empaque y del
empaque del gas de contención (1).
•
Alternativamente, el sistema de disposición puede ser operado en vacío, a una presión
absoluta de 0,7 a 0,9 bar (10 a 13 psi), basado en una presión atmosférica de 1 bar (14.7
62
•
•
psi), en cuyo caso fuga en la guía de cruceta puede ir a la pieza espaciadora, y una bomba
puede ser necesaria para el reservorio de colección de líquido de la pieza espaciadora.
El reservorio de colección de líquido de la pieza espaciadora puede requerir drenaje
ocasional.
El cabezal del venteo de la pieza espaciadora PSH está fijado a una alarma (o parada) si el
empaque de algún cilindro falla.
Figura I-3 Disposición Típica de Compartimiento Doble de
Venteo, Drenaje, y Gas de Contención para Minimizar la Fuga de
Gas de Proceso
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