CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS MATERIALESMATERIALES
SESION 2 (PARTE 2)SESION 2 (PARTE 2)
GERENCIA DE FISCALIZACIÓN DE HIDROCARBUROS LÍQUIDOSDIVISIÓN DE PLANEAMIENTO Y DESARROLLO
UNIDAD DE NORMAS Y PROCEDIMIENTOS
MAYO 2012
CARACTERISTICA DE LOS MATERIALES PARA TUBOS, TUBERIAS, ACCESORIOS,
VALVULAS Y OTROS, UTILIZADOS EN LAS INSTALACIONES DE GLP
ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES PERMITIDOS PARA
TUBOS Y TUBERIAS, EN LAS INSTALACIONES DE GLP
Con fin de presentar una explicación didáctica sobre este tema, se ha considerado indicar los tipo de materiales permitidos para los tubos y tuberías en las instalaciones para GLP, en función del tipo de instalación.
a.Plantas de Abastecimientos.
b.Plantas Envasadoras.
c.Gasocentros.
d.Redes de Distribución y Consumidores Directos de GLP.
a. Plantas de Abastecimientos.Según el D.S. N° 052-93-EM, las especificaciones de los materiales
permitidos para los tubos y tuberías en las Plantas de Abastecimiento deberán cumplir con el Código ANSI/ASME B31.3 (Process Piping).
El Código ANSI/ASME B31.3 forma parte de la American Estándar Institute y la American Society of Mechanical Engineers, es una norma bastante utilizada en el análisis de sistemas de tuberías en las distintas áreas industriales.
Según el ASME ANSI B31.3 (Process Piping) los materiales permitidos en está norma son aplicables tanto a tubos como tuberías.
En la tabla siguiente se presenta el listado de materiales permitidos:
PLANTAS DE ABASTECIMIENTO:
Normatividad Material Especificación Referencia
Materiales aceptados por ANSI/ASME B31.3
Acero API 5L, Grado A o B, sin costura
API 5L, Grado A o B, soldadura con arco sumergido, costura
recta, Ej>= 0.95
API 5L, Grado X42, sin costura
API 5L, Grado X46, sin costura
API 5L, Grado X52, sin costura
API 5L, Grado X56, sin costura
API 5L, Grado X60, sin costura
Arts. 47° y 49° del D.S. N° 052-93-EM
ASTM A 53, sin costura
ASTM A 106
ASTM A 333, sin costura
PLANTAS DE ABASTECIMIENTO (continua):
Normatividad Material Especificación Referencia
Materiales aceptados por ANSI/ASME B31.3
Acero al Carbón
ASTM A 369
ASTM A 381, Ej>= 0.90
ASTM A 524
ASTM A 671, Ej>= 0.90
ASTM A 672, Ej>= 0.90
ASTM A 691, Ej>= 0.90
Arts. 47° y 49° del D.S. N° 052-93-EM
Aceros de baja y media Aleación
ASTM A 333, sin costura
ASTM A 335
ASTM A 369
Nota:
(a)Ej: Factor de junta soldada longitudinal.
(b)Sin costura: Tubo o tubería fabricada en una sola pieza.
(c)Grado: Cuando se especifica los requisitos para fundición, es imposible determinar una exigencia genérica para todos fundición. Debido a que las piezas moldeadas son producidos por una amplia variedad de aplicaciones. Por ello se clasifica con un determinado Grado (número adimensional) el cual define el nivel de tensión y cargas de servicio previstas para el componente de molde final, así como la criticidad de cualquier potencial incumplimiento.
PLANTAS DE ABASTECIMIENTO (continua):
Normatividad Material Especificación Referencia
Materiales aceptados por ANSI/ASME B31.3
Aceros de baja y media Aleación
ASTM A 426, Ej>= 0.90
ASTM A 671, Ej>= 0.90
ASTM A 672, Ej>= 0.90
ASTM A 691, Ej>= 0.90
Arts. 47° y 49° del D.S. N° 052-93-EM
Aleación de Acero
Inoxidable
ASTM A 268, sin costura
ASTM A 312, sin costura
ASTM A 358, Ej>= 0.90
ASTM A 376
ASTM A 451, Ej>= 0.90
Nota:
(d)Acero al Carbono: Es una aleación de hierro con una pequeña proporción de carbono, que comunica a aquel propiedades especiales tales como dureza y elasticidad.
(e)Acero de baja aleación: Aceros que contienen pequeñas cantidades de materiales agregados intencionalmente y que cambian las propiedades del metal. Entre los elementos de aleación comunes se incluyen: manganeso, molibdeno y níquel.
(f)Acero de media aleación: El contenido de aleantes totales no excede usualmente el 5%. Como una regla el contenido de carbono está entre 0.2 y 0.6%. Los elementos aleantes importantes son: Cromo (Cr), Níquel (Ni) y Molibdeno (Mo), tan bien como Manganeso (Mn), Silicio (Si) y Vanadio (V).
PLANTAS DE ABASTECIMIENTO (continua):
Normatividad Material Especificación Referencia
Materiales aceptados por ANSI/ASME B31.3
Cobre y aleación de
Cobre
ASTM B 42
ASTM B 466
Arts. 47° y 49° del D.S. N° 052-93-EM
Níquel y aleación de
Níquel
ASTM B 161
ASTM B 165
ASTM B 167
ASTM B 407
Aleación de Aluminio
ASTM B 210, tempers O y H112
ASTM B 241, tempers O y H112
Nota:
(g)Aleación de acero inoxidable: Es una aleación de hierro y carbono que contiene por definición un mínimo de 10.5% de cromo. Algunos tipos de acero inoxidable contienen además otros elementos aleantes.
(h)Tempers: Templados.
(i)Tempers O: Recocido, se aplica a productos que son recocidos para obtener el esfuerzo de templado más bajo.
(j)Tempers H112: Mismas propiedades mínimas como del templado "O", pero no máximo. Se filtra el templado endurecido a través de un proceso de extrusión para desarrollar los requisitos de propiedad mínimos.
PLANTAS DE ABASTECIMIENTO (continua):
Normatividad Material Referencia
Materiales aceptados por ANSI/ASME B31.3
No Metálico Arts. 47° y 49° del D.S. N° 052-93-EM
Especificación:
PLANTAS DE ABASTECIMIENTO (continua):
Normatividad Material Referencia
Materiales aceptados por ANSI/ASME B31.3
No Metálico Arts. 47° y 49° del D.S. N° 052-93-EM
Especificación:
PLANTAS DE ABASTECIMIENTO (continua):
Normatividad Material Referencia
Materiales aceptados por ANSI/ASME B31.3
No Metálico Arts. 47° y 49° del D.S. N° 052-93-EM
Especificación:
API 5L
Ejemplo de algunos tipos de materiales para tubos y tuberías
ASTM A 53SIN COSTURA
ASTM A 335
ASTM A 312SIN COSTURA ASTM B 42
ASTM D 2513
b. Plantas Envasadoras.Según el Artículo 34° del D.S. N° 027-94-EM, en las Plantas Envasadoras
solo es permitido la instalación de tubos que sean de material de acero.
Para la especificación del material a ser utilizado se considera lo señalado en la NFPA 58, en conformidad al Artículo 1° del D.S. N° 027-94-EM.
En la tabla siguiente se presenta el listado de las especificaciones permitida para el acero según el D.S. N° 027-94-EM:
PLANTAS ENVASADORAS:
Normatividad Material Especificación Referencia
Materiales aceptados porNFPA 58
Acero ASTM A 53, sin costura
ASTM A 106
Arts. 1° y 34° del D.S. N° 027-94-EM
ASTM A 106
Además está norma señala que todos los materiales, incluyendo las válvulas, sellos, empaques, etc., deben ser resistentes al GLP y a las condiciones de servicio.
c. Gasocentros.Según el Artículo 62° del D.S. N° 019-97-EM, en los Gasocentros solo es
permitido la instalación de tubos y tuberías de acero que cumplan con el ANSI/ASME B31.3, por lo tanto se aplica la tabla de materiales para Plantas de Abastecimiento (Ver diapositiva 6) en lo que compete al acero.
d. Redes de Distribución y Consumidores Directos de GLP.
En el ítem 6 de la NTP 321.121 y el ítem 5.9 de la NTP 321.123, se señala los materiales permitidos para tubos y tuberías en las Redes de Distribución y Consumidores Directos de GLP.
La NTP 321.123 señala como requisito que los tubos y tuberías deberán ser recomendados y aprobados por el fabricante, para este servicio.En la tabla siguiente se presenta el listado de las especificaciones permitida para los tubos y tuberías según las NTP 321.121 y NTP 321.123:
Nota:
(a)ANSI/ASME B 36.10M: Este estándar señala que el material deberá cubrir las especificaciones del ASTM.
(b)Los tubos de cobre y latón no deberán ser usados si el GLP contiene un promedio mayor de 0,7 miligramos de sulfuro de hidrógeno por 100 litros normalizados de gas (0,3 granos por cada 100 pies cúbicos).
REDES DE DISTRIBUCION Y CONSUMIDORES DIRECTOS:
Normatividad Normatividad Material Especificación Referencia
NTP 321.121 NTP 321.121 Hierro forjado
ANSI/ASME B 36.10M
Ver Nota (a)
ítem 6.1.2
NTP 321.123 ítem 5.9.3
NTP 321.121 Acero ASTM A 53, sin costura
ASTM A 106
ítem 6.1.2
NTP 321.123 ítem 5.9.3
NTP 321.121 Cobre No especifica
Ver Nota (b)
ítem 6.1.3
NTP 321.123 ASTM B 42 ítem 5.9.3
REDES DE DISTRIBUCION Y CONSUMIDORES DIRECTOS:
Tipo Normatividad Material Especificación Referencia
Tubo NTP 321.121 Latón No especifica
Ver Nota (b)
ítem 6.1.3
NTP 321.123 ASTM B 43 ítem 5.9.3
NTP 321.121 Aleación de
Aluminio
ASTM B 241
Ver Nota (c)
ítem 6.1.5
NTP 321.123 No se utiliza
NTP 321.121 Poliamida o
Polietileno
Ver Nota (d) ítem 6.3
NTP 321.123 ASTM D 2513
Ver Nota (e)
ítem 5.9.3
Nota:
(c)Excepto la aleación 5456 cuyo uso está prohibido.
(d)Deberá estar de acuerdo con la NTP 321.123 ó NFPA 58.
(e)Deberán ser recomendados por el fabricante para el uso con GLP.
REDES DE DISTRIBUCION Y CONSUMIDORES DIRECTOS:
Tipo Normatividad Material Especificación Referencia
Tubería NTP 321.121 Acero ASTM A 539
ASTM A 254
ítem 6.2.1
NTP 321.123 ASTM A 539 ítem 5.9.4
NTP 321.121 Cobre ASTM B 88, Tipo K o L
ASTM B 280
NTP 342.052
NTP 342.525
Ver Nota (b)
ítem 6.2.2
NTP 321.123 ASTM B 88, Tipo K o L
ASTM B 280
NTP 342.052
NTP 342.525
ítem 5.9.4
NTP 321.121 Latón No especifica
Ver Nota (b)
ítem 6.2.2
NTP 321.123 ASTM B 135 ítem 5.9.4
REDES DE DISTRIBUCION Y CONSUMIDORES DIRECTOS:
Tipo Normatividad Material Especificación Referencia
Tubería NTP 321.121 Aleación de
Aluminio
ASTM B 210
ASTM B 241
ítem 6.2.3
NTP 321.123 No se utiliza
NTP 321.121 Acero Inoxidable Corrugado
(CSST)Ver Nota (f)
ANSI LC1/CSA 6.26 ítem 6.2.4
NTP 321.123 ANSI/AGA LC1 ítem 5.9.4
NTP 321.121 Poliamida o
Polietileno
Ver Nota (d) ítem 6.3
NTP 321.123 ASTM D 2513 o equivalente en norma ISO (ISO 4437 y ISO
8085)
Ver Nota (e)
ítem 5.9.4
Nota:
(f)Acero Inoxidable Corrugado (CSST): Es un producto tubular metálico de poco grosor que puede ser utilizado como alternativa a las tuberías de gas de acero. El CSST puede tener un recubrimiento plástico externo de color amarillo o negro.
Ejemplo de algunos tipos de materiales para tubos y tuberías
ANSI LC1/CSA 6.26 ASTM B 88 ASTM B 135
ASTM A 254 ASTM B 48 ASTM B 241
ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES PERMITIDOS PARA
ACCESORIOS EN LAS INSTALACIONES DE GLP
Como se indicó en la Sesión 1 los accesorios en un sistema de tuberías es usado como un elemento de unión, tal como un codo, una curva de retorno, una "tee", una unión, un reductor con rosca en sus extremos ("bushing"), una cruz, o una tubería corta con rosca en sus extremos ("nipple"). Para la presentación de este tema, se ha considerado también indicar los tipo de materiales permitidos para los accesorios en las instalaciones para GLP, en función del tipo de instalación.
a.Plantas de Abastecimientos.
b.Plantas Envasadoras.
c.Gasocentros.
d.Redes de Distribución y Consumidores Directos de GLP.
a. Plantas de Abastecimientos.Según el D.S. N° 052-93-EM, las especificaciones de los materiales
permitidos para los accesorios en las Plantas de Abastecimiento deberán cumplir con el Código ANSI/ASME B31.3 (Process Piping).
Según el ASME ANSI B31.3 (Process Piping) los materiales permitidos para los accesorios debe cumplir con el listado de las Tablas 326.1 y A326.1.
En la tabla siguiente se presenta el listado de los materiales más utilizados para los accesorios:
Tipo Normatividad Material Especificación Referencia
PLANTAS DE ABASTECIMIENTO:
Accesorios soldados para
Tubos o Tuberías
ASME B16.9 Acero ASTM A 234, ASTM A 403, ASTM A 420, ASTM A 815 y
otros
ANSI/ASME B31.3
Accesorios roscados para
Tubos o Tuberías, y boquillas
ASME B16.11 ASTM A 234, ASTM A 403, ASTM A 420, ASTM A 815, ASTM A 105, ASTM A 182,
ASTM A 350 y otros
ANSI/ASME B31.3
Bridas, accesorios bridados para
Tubos o Tuberías
ASME B16.5 Ver Tabla pagina siguiente
ASTM A 105, ASTM A 181, ASTM A 350 y otros
Ver Tabla pagina siguiente
ANSI/ASME B31.3
Accesorios roscados de Hierro
Maleable
ASME B16.3 Hierro Maleable ASTM A 197 ANSI/ASME B31.3
Accesorios para Tubos y Tuberías
de PVC
----------- PVC ASTM C 599, ASTM D 2464, ASTM D 2466, ASTM D
2467, ASTM D 2468, ASTM D 2513, ASTM D 2517 Y
ASTM D 2609
ANSI/ASME B31.3
ACCESORIOSACCESORIOSASME B 16.9 ASME B 16.9
BRIDASBRIDASASME B 16.5ASME B 16.5
Ejemplo de algunos tipos de materiales para accesorios
CODOCODOASME B 16.11ASME B 16.11
CODOS Y TEE (POLIETILENO)CODOS Y TEE (POLIETILENO)ASTM D 2513ASTM D 2513
ACCESORIOSACCESORIOSASME B 16.3 ASME B 16.3
b. Plantas Envasadoras.Según el Artículo 35° del D.S. N° 027-94-EM, en las Plantas Envasadoras
está prohibido el uso de accesorios de fierro fundido, bronce o cobre.
Para la especificación del material a ser utilizado se considera lo señalado en la NFPA 58, en conformidad al Artículo 1° del D.S. N° 027-94-EM.
La NFPA 58 – Edición 2011 solo señala que el material de los accesorios para tubos y tuberías deben de cumplir con la presión mínima nominal de la tabla 5.9.4.1, el cual se muestra en la pagina siguiente.
c. Gasocentros.Según el Artículo 62° del D.S. N° 019-97-EM, en los Gasocentros solo es
permitido la instalación de accesorios de acero y hierro maleable que cumplan con el ANSI/ASME B31.3, por lo tanto se aplica la tabla de materiales para Plantas de Abastecimiento (Ver diapositiva 26) en lo que compete al acero y hierro maleable.
Además está norma señala que las partes metálicas de los accesorios deben tener un punto de fusión como mínimo de 1500°F (816°C), de acuerdo a lo que indica la NFPA 58.
d. Redes de Distribución y Consumidores Directos de GLP.
En los ítems 6.7 al 6.9 de la NTP 321.121 y los ítems 5.9.5 al 5.9.7 de la NTP 321.123, se señala los materiales permitidos para los accesorios en las Redes de Distribución y Consumidores Directos de GLP.
La NTP 321.121 señala que los accesorios para las uniones deberán ser el adecuado para las condiciones de presión temperatura y deberá seleccionarse teniendo en consideración la tensión de la unión y la resistencia mecánica bajo las condiciones de servicio.
La NTP 321.123 señala que los accesorios para los tubos metálicos deberán tener un rango de presión mínimo especificado en la Tabla 5 (Ver Tabla en la siguiente pagina).
En la tabla siguiente se presenta el listado de las especificaciones permitida para los accesorios según las NTP 321.121 y NTP 321.123:
REDES DE DISTRIBUCION Y CONSUMIDORES DIRECTOS:
Para ser usado con:
Normatividad Material Especificación Referencia
Tubos y Tuberías NTP 321.121 Aceroo Hierro forjado
Acero, latón, bronce, hierro maleable o hierro
fundido
ítem 6.7.4 (b)
NTP 321.123 Cumpla con la Tabla 5 ítem 5.9.5
NTP 321.121 Cobre o latón
Cobre, latón o bronce ítem 6.7.4(c)
NTP 321.123 Cumpla con la Tabla 5 ítem 5.9.5
NTP 321.121 Aleación de aluminio
Aleación de aluminio ítem 6.7.4 (d)
NTP 321.123 Cumpla con la Tabla 5 ítem 5.9.5
NTP 321.121 Cualquier material
Hierro fundido ítem 6.7.4 (e)
NTP 321.121 Poliamida y Polietileno
ASTM D 2683, ASTM D 3261, ASTM F 1055,
ASTM F 1733 y ASTM D 2513
ítem 6.8
NTP 321.123 ítem 5.9.7
Bridas NTP 321.121 Hierro ASTM A 126(Del ASME B 16.1)
ítem 6.9
ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES PERMITIDOS PARA
VALVULAS EN LAS INSTALACIONES DE GLP
Como se indicó en la Sesión 1 las válvulas en un sistema de tuberías son un mecanismo que regula el flujo de la comunicación entre dos partes (válvula de bola, válvula check, etc). Al igual que los dos últimos temas, se ha considerado también indicar los tipo de materiales permitidos para las válvulas en las instalaciones para GLP, en función del tipo de instalación.
a.Plantas de Abastecimientos.
b.Plantas Envasadoras.
c.Gasocentros.
d.Redes de Distribución y Consumidores Directos de GLP.
a. Plantas de Abastecimientos.Según el D.S. N° 052-93-EM, las especificaciones de los materiales
permitidos para las válvulas en las Plantas de Abastecimiento deberán cumplir con el Código ANSI/ASME B31.3 (Process Piping).
Según el ASME ANSI B31.3 (Process Piping) los materiales permitidos para las válvulas debe cumplir con el listado de la Tabla 326.1.
En la tabla siguiente se presenta el listado de los materiales más utilizados para las válvulas:
Tipo Normatividad Material Especificación Referencia
PLANTAS DE ABASTECIMIENTO:
Válvulas ASME B16.10 Hierro Fundido ASTM A 126(Del ASME B 16.1)
ANSI/ASME B31.3
Hierro Dúctil ASTM A 395(Del ASME B 16.42)
ANSI/ASME B31.3
Acero y Aleaciones
ASTM A 307, Grade B y Tabla 1 del ASME B 16.34
Ver Tabla de pagina siguiente - Parte de la
relación de Materiales -
ANSI/ASME B31.3
ASME B16.34 Acero y Aleaciones
ASTM A 307, Grade B y Tabla 1 del ASME B 16.34
Ver Tabla de pagina siguiente - Parte de la
relación de Materiales -
ANSI/ASME B31.3
b. Plantas Envasadoras.Según el Artículo 35° del D.S. N° 027-94-EM, en las Plantas Envasadoras
está prohibido el uso de válvulas de fierro fundido, bronce o cobre.
Para la especificación del material a ser utilizado se considera lo señalado en la NFPA 58, en conformidad al Artículo 1° del D.S. N° 027-94-EM.
La NFPA 58 – Edición 2011 solo señala que el material para las válvulas deben de cumplir con el ítem 5.12, el cual se muestra en la pagina siguiente.
Válvulas metálicas:Las partes metálicas de las válvulas que contienen presión, deberán ser deacero, hierro dúctil (nodular), hierro maleable o latón.a)El Hierro dúctil deberá cumplir con los requerimientos del ASTM A 395, o equivalente.b)El Hierro maleable deberá cumplir con los requerimientos del ASTM A 47, o equivalente.c)Todos los materiales usados, incluyendo los discos de asiento de las válvulas, sellos y diafragmas, deberán ser resistentes a la acción del GLP y bajo las condiciones de servicio.
Válvulas para sistema de tuberías de poliamidas y polietileno:Las válvulas en sistema de tuberías de polietileno deberán ser fabricadas de materiales termoplásticos listados en ASTM D 2513 ó ISO 10933, que hayan demostrado ser resistentes a la acción del GLP y cumplir con ASTM D 2513. Las válvulas en los sistemas de tuberías de poliamidas deberán ser fabricadas con materiales de poliamidas definido en ASTM D 2513.
c. Gasocentros.Según el Artículo 62° del D.S. N° 019-97-EM, en los Gasocentros solo es
permitido la instalación de válvulas que cumplan con el ANSI/ASME B31.3, por lo tanto se aplica la tabla de materiales para Plantas de Abastecimiento (Ver diapositiva 38).
Además está norma señala que todos los materiales, incluyendo las válvulas, sellos, empaques, etc., deben ser resistentes al GLP y a las condiciones de servicio.
d. Redes de Distribución y Consumidores Directos de GLP.
En el ítem 6.7 de la NTP 321.121 y los ítems 5.9.9 y 5.9.14 de la NTP 321.123, se señala los materiales permitidos para las válvulas en las Redes de Distribución y Consumidores Directos de GLP. En el primer caso se aplica lo señalado en la diapositiva 34 y para el segundo caso se aplica lo señalado en la diapositiva 41.
VALVULA GLOBO PARA USO VALVULA GLOBO PARA USO EN INSTALACIONES DE GLPEN INSTALACIONES DE GLP
ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES PERMITIDOS PARA
OTRAS PARTES DE LAS INSTALACIONES DE GLP
Las normas nacionales para instalaciones de GLP señalan que los materiales de las otras partes de las instalaciones para GLP deben ser apropiados para el uso con GLP.
MANGUERAS FLEXIBLES MANGUERAS FLEXIBLES CON REGULADOR DE CON REGULADOR DE
PRESIONPRESION REGULADOR DE PRESIONREGULADOR DE PRESION
MANGUERAS PARA GLPMANGUERAS PARA GLP
MUCHAS GRACIAS