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Universitat Autònoma de Barcelona

Escola d’enginyeria

Junio de 2017

Planta de producción de

MCB Proyecto final de grado

Grado en ingeniería química

Tutor: Marc Peris

Noemí Collado

Andreu García

Marc Janer

Diego Quezada

Rafael Parra

Capítulo 4. Tuberías,

válvulas y accesorios Planta de producción de MCB

MCB Industries

Capítulo 4. Tuberías, válvulas y accesorios

Planta de producción de MCB

MCB Industries

CONTENIDO CAPÍTULO 4. TUBERÍAS, VÁLVULAS Y ACCESORIOS

4.1. TUBERÍAS ...................................................................................................................... 3

4.1.1. Selección de tuberías ...................................................................................................... 3

4.1.1.1. Diámetro nominal .................................................................................................... 3

4.1.1.2. Material de las tuberías ........................................................................................... 4

4.1.1.3. Aislamiento externo ................................................................................................. 4

4.1.1.4. Tipos de conexión ..................................................................................................... 6

4.1.2. Nomenclatura de las tuberías ......................................................................................... 8

4.1.3. Listado de tuberías .......................................................................................................... 9

4.2. VÁLVULAS ................................................................................................................... 16

4.2.1. Introducción y selección de válvulas ............................................................................. 16

4.2.1.1. Válvulas de retención ............................................................................................. 16

4.2.1.2. Válvulas de aislamiento.......................................................................................... 17

4.2.1.3. Válvulas de regulación ........................................................................................... 18

4.2.1.4. Válvulas de reducción de presión ........................................................................... 19

4.2.1.5. Válvulas de seguridad ............................................................................................ 20

4.2.2. Unión válvula-tubería .................................................................................................... 21

4.2.3. Nomenclatura de las válvulas ....................................................................................... 21

4.3. BOMBAS ..................................................................................................................... 22

4.3.1. Clasificación de las bombas ........................................................................................... 22

4.3.2. Nomenclatura de las bombas ....................................................................................... 23

4.3.3. Listado de bombas ........................................................................................................ 24

4.3.4. Hoja de especificaciones de las bombas ....................................................................... 25

4.4. COMPRESORES ........................................................................................................... 33

4.4.1. Selección de compresores ............................................................................................. 33

4.4.2. Listado de compresores ................................................................................................ 34

4.4.3. Hojas de especificaciones de compresores. .................................................................. 35

4.5. ACCESORIOS ............................................................................................................... 37

4.5.1. Nomenclatura de accesorios ......................................................................................... 37

4.5.2. Listado de accesorios .................................................................................................... 39

4.6. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................. 40



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4. TUBERÍAS, VÁLVULAS Y ACCESORIOS

4.1. TUBERÍAS

En este apartado se especifican las distintas líneas de tuberías que habrá en el

proceso, así como su criterio de selección y el aislamiento de estas en caso de ser

necesario.

4.1.1. Selección de tuberías

Todas las tuberías que permiten el transporte de los fluidos del proceso que hay en la

planta requieren de 3 parámetros que hay que seleccionar teniendo en cuenta distintos

criterios. Estos son el diámetro nominal, el material de la tubería y el aislamiento

externo.

Además de estos 3 aspectos, hay que tener en cuenta el tipo de conexión que unirá

las tuberías y las dilataciones que se producirán en las tuberías debido a la

temperatura del fluido que circula por su interior.

4.1.1.1. Diámetro nominal

Para el cálculo del diámetro nominal se debe tener en cuenta el caudal de circulación y

la presión a la que éste circula. En caso de que la presión dentro de las tuberías sea

elevada (más de 10 atm) habrá que optar por Schedule 80, ya que esta es más

resistente debido a que su espesor es mayor. En el caso de este proceso, como la

presión del proceso no es muy elevada (no sube de 2.4 bar), se usará Schedule 40S.

El parámetro que determinará el diámetro nominal de las tuberías es el caudal, ya que

se intentará mantener la velocidad de los fluidos dentro de un rango típico. Según la

bibliografía1 0.3 - 0.9m/s para líquidos no viscosos antes de una bomba, 1.2 - 3m/s

para líquidos no viscosos después de una bomba, y de 9 - 30m/s para gases. En el

apartado 11.9.Cálculo de tuberías, se especifica el procedimiento que se ha seguido.



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4.1.1.2. Material de las tuberías

Para escoger el material de las tuberías se ha tenido en cuenta la composición de la

mezcla que circula, así como la temperatura de ésta para poder elegir un material que

sea resistente a la corrosión según la bibliografía2. Los materiales elegidos para las

tuberías se pueden ver en el apartado 4.1.3 Listado de líneas de tuberías.

4.1.1.3. Aislamiento externo

Con motivo de seguridad para los trabajadores de la planta y para asegurar que los

corrientes mantengan la temperatura de diseño es necesario utilizar aislantes en las

tuberías, ya que de esta manera se evitarán perdidas de calor a lo largo de las

conducciones que puedan modificar las temperaturas de operación.

Según RD-1027/2007 es necesario aislar toda superficie que se encuentre a una

temperatura inferior a 15ºC y superior a los 40ºC. Por lo tanto, todas aquellas tuberías

con más de 40ºC serán aisladas con lana de roca, mientras que aquellos corrientes

con temperaturas inferiores a 15ºC serán aisladas con espuma de poliuretano. A

continuación, se explicarán sus características más importantes.

La lana de roca es un aislante muy eficiente i económico, además de ser fácilmente

manipulable y de fácil instalación. Sus propiedades se recogen en la Tabla 4.1:

Tabla 4.1. Propiedades de la lana de roca

Conductividad Térmica (W/m·K) 0,040-0,042

Protección incendios Material incombustible (A1, M0)

Densidad (kg/m3) 100

Estabilidad Estabilidad de sus características iniciales hasta 750ºC



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En la Figura 4.1 se puede observar una muestra de lana de roca:

Figura 4.1 Lana de roca

La espuma de Poliuretano es un aislante térmico muy utilizado debido a su bajo

coeficiente de transmisión de calor y su precio económico. En la Tabla 4.2 se pueden

ver sus propiedades y en la Figura 4.2 una imagen de la espuma de poliuretano

Tabla 4.2. Propiedades de la espuma de poliuretano

Conductividad Térmica (W/m·k) 0,028

Protección incendios Material combustible (s3-d0 M1)

Densidad kg/m3 45

Estabilidad Resistente a disolventes, envejecimiento, químicamente

neutra



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Figura 4.2. Espuma de poliuretano

El espesor de aislamiento se puede ver en el apartado 4.1.3 Listado de líneas de

tuberías; el grosor de este aislamiento se ha calculado mediante el programa Aislam.

4.1.1.4. Tipos de conexión

Existen muchas opciones para unir las tuberías. En este caso se ha optado por utilizar

bridas planas con juntas de PTFE para aquellas tuberías que requieran ser

desmontadas por mantenimiento, y soldaduras para las zonas de tuberías que no

requieran ser desmontadas. En caso de requerir uniones temporales se utilizarán

uniones roscadas. A continuación, se explican las características principales de cada

una de estas uniones:

Bridas

Consisten en un anillo metálico soldado al final de la tubería, con varias perforaciones

concéntricas a lo largo del anillo donde se colocarán los clavos para acoplar la brida.

Entre anillo y anillo se instalará una junta de PTFE (teflón) para que la unión tenga

estanqueidad (Figura 4.4).



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Figura 4.3. Brida plana 44. Juntas de PFTE (Teflón)

Soldaduras

Consisten en adherir 2 o más piezas metálicas mediante la fusión de un tercer

material; generalmente se unirán las tuberías mediante soldaduras, pero como no son

desmontables, se intercalarán con las bridas para poder llevar a cabo el

mantenimiento.

Uniones roscadas

La unión roscada es un tipo de unión muy usado debido a su diseño sencillo y coste

reducido, así como por su estandarización.

4.5. Tipos de uniones roscadas



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4.1.2. Nomenclatura de las tuberías

Para facilitar el entendimiento de las tuberías que existen en la planta, se les dará un

nombre a cada una de ellas compuesto por 4 dígitos (A-B-C-D). Cada digito tiene un

significado distinto que se explica a continuación:

A: Es el diámetro nominal que tiene la tubería en pulgadas.

B: Es la abreviación del material del que está hecho la tubería. En la Tabla 4.3

se muestran las abreviaciones para cada material utilizado en las tuberías de la

planta:

Tabla 4.3. Abreviaciones de los materiales usados para las tuberías

Abreviación Material

SS1 Acero inoxidable 304

SS2 Acero inoxidable 316L

C+PVDF Acero al carbono recubierto de Fluoruro

de polivinilideno

SS1+TF Acero inoxidable 304 recubierto de teflón

C: Es el área en la que se encuentra la tubería.

D: Es un número concreto de la tubería.

Un ejemplo de tubería seria:

1/2-C+PVDF-200-1

Esta tubería correspondería a la tubería número 1 del área 200 que tiene un diámetro

nominal de ½” y es de acero al carbono recubierto con fluoruro de polivinilideno.



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9

4.1.3. Listado de tuberías

LISTADO DE TUBERÍAS HOJA 1 DE 2 PLANTA DE PRODUCCIÓN DE MCB

ÁREA-100 ALMACENAJE DE MATERIAS PRIMAS FECHA: 07/06/2017 LOCALIDAD: IGUALADA

ÁREA 100 Presión

Operación

(kPa)

Temperatura

Operación

(ºC)

Aislamiento

Núm. Nomenclatura DN

(In) Material Estado

Caudal

(m3/h) Schedule

ΔX

(mm)

L

(m) Material

Grosor

(mm)

1 6"-C+PVDF-100-1 6 C+PVDF LIQUIDO 50 40S 7,11 3 101.3 25 - -

2 3 1/2"-C+PVDF-100-2 3 1/2 C+PVDF LIQUIDO 50 40S 5,74 14 101.3 25 - -



5 1"-C+PVDF-100-5 1 C+PVDF LIQUIDO 4,54 40S 3,38 12 101.3 25 - -



8 3/8"-C+PVDF-100-8 3/8 C+PVDF VAPOR 4,54 40S 2,31 2 240 -12,52 Poliuretano 5

9 3/8"-C+PVDF-100-9 3/8 C+PVDF VAPOR 4,54 40S 2,31 2 240 55 Lana de roca 130



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1010


ÁREA-100 ALMACENAJE DE MATERIAS PRIMAS FECHA: 07/06/2017 LOCALIDAD: IGUALADA

ÁREA 100 Aislamiento

Núm Nomenclatura DN (In)

Material Estado Cabal (m3/h)

Schedule ΔX

(mm) L

(m)

Presión Operación

(kPa)

Temperatura Operación (ºC)

Material Grosor (mm)

10 6"-304-100-10 6 SS1 LIQUIDO 50 40 S 7,11 3 101,3 25 - -

11 3 1/2"-304-100-11 3 1/2 SS1 LIQUIDO 50 40 S 5,74 4 101,3 25 - -

12 3 1/2"-304-100-12 3 1/2 SS1 LIQUIDO 50 40 S 5,74 15 101,3 25 - -

13 3 1/2"-304-100-13 3 1/2 SS1 LIQUIDO 50 40 S 5,74 15 101,3 25 - -

14 2 1/2"-304-100-14 2 1/2 SS1 LIQUIDO 8,37 40 S 5,16 19 101,3 25 - -

15 2 1/2"-304-100-15 2 1/2 SS1 LIQUIDO 8,37 40 S 5,16 8 101,3 25 - -

16 2 1/2"-304-100-16 2 1/2 SS1 LIQUIDO 8,37 40 S 5,16 1 101,3 25 - -

17 1 1/2"-304-100-17 1 1/2 SS1 LIQUIDO 8,37 40 S 3,68 35 101,3 25 - -

18 1/2"-304-100-18 1/2 SS1 LIQUIDO 0,4 40 S 2,77 1 101,3 98,34 Lana de roca 515

19 3/8"-304-100-19 3/8 SS1 LIQUIDO 0,4 40 S 2,31 52 101,3 98,34 Lana de roca 515

20 3/8"-304-100-20 3/8 SS1 LIQUIDO 0,4 40 S 2,31 1 101,3 25 - -

21 3/8"-304-100-21 3/8 SS1 LIQUIDO 0,4 40 S 2,31 3 101,3 25 - -

22 3/8"-304-100-22 3/8 SS1 LIQUIDO 0,4 40 S 2,31 8 101,3 25 - -

23 6"-304-100-23 6 SS1 LIQUIDO 50 40 S 7,11 8 101,3 25 - -

24 6"-304-100-24 6 SS1 LIQUIDO 50 40 S 7,11 7 101,3 25 - -

25 6"-304-100-25 6 SS1 LIQUIDO 50 40 S 7,11 1 101,3 25 - -

26 3 1/2"-304-100-26 3 1/2 SS1 LIQUIDO 50 40 S 5,74 13 101,3 25 - -



MCB Industries

1111


ÁREA-200 PRODUCCIÓN DE MCB FECHA: 07/06/2017 LOCALIDAD: IGUALADA

ÁREA 200

Presión (kPa) Operación

Temperatura Operación

(ºC)

Aislamiento

Núm. Nomenclatura DN (In)

Material Estado Cabal (m3/h)

Schedule ΔX

(mm) L

(m) Material

Grosor (mm)

1 2 1/2 "- SS1 -200 -1 2 1/2 SS1 LIQUIDO 7,97 40S 5,16 18 101,3 80,66 Lana de roca 70

2 1 1/2 "- SS1-200 -2 1 1/2 SS1 LIQUIDO 7,97 40S 3,68 5 240 80,74 Lana de roca 40

3 4" - SS1 - 200 -3 4 SS1 LIQUIDO 22,1 40S 6,02 2 101,3 24,19 - -

4 2 1/2" - SS1 - 200 - 4 2 1/2 SS1 LIQUIDO 22,1 40S 5,16 36 240 24,27 - -

5 3"-SS1 -200-5 3 SS1 LIQUIDO 30,07 40S 5,49 2,5 240 39,9 Lana de roca 25

6 3"- SS1 -200-6 3 SS2 LIQUIDO 30,07 40S 5,49 2,5 240 55 Lana de roca 25

7 2"- SS1 -200 -7 2 SS1 LIQUIDO 15,035 40S 3,91 10 240 55 Lana de roca 25

8 2"-SS1 -200 -8 2 SS1 LIQUIDO 15,035 40S 3,91 26 240 55 Lana de roca 25

9 1/4"-C+PVDF-200-9 1/4 C+PVDF GAS 2,27 40S 2,24 11 240 55 Lana de roca 10





14 2"-SS1-200-14 2 SS1 LIQUIDO 14,97 40S 3,91 4,5 240 55 Lana de roca 40

15 2"-SS1-200-15 2 SS1 LIQUIDO 14,97 40S 3,91 14,5 240 55 Lana de roca 40

17 3"-SS1-200-17 3 SS1 LIQUIDO 35,18 40S 5,49 10,5 240 54,07 Lana de roca 55

18 1/8"-C+PVDF-200-18 1/8 C+PVDF GAS 0,1 40S 1,73 2 101,3 53,68 Lana de roca 5

19 5"-SS1-200-19 5 SS1 LIQUIDO 35,08 40S 6,55 2 101,3 53,68 Lana de roca 90

20 3"-SS1-200-20 3 SS1 LIQUIDO 35,08 40S 5,49 21 101,3 53,68 Lana de roca 55

21 1/8"-C+PVDF-200-21 1/8 C+PVDF GAS 0,1 40S 1,73 21 240 100,51 Lana de roca 250



MCB Industries

1212


ÁREA-300 PURIFICACIÓN DE MCB FECHA: 07/06/2017 LOCALIDAD: IGUALADA

ÁREA 300 Presión

Operación

(kPa)

Temperatura

Operación

(ºC)

Aislamiento

Núm. Nomenclatura DN (In) Material Estado Cabal

(m3/h) Schedule

ΔX

(mm)

L

(m) Material

Grosor

(mm)

1 3"-SS1-300-1 3 SS1 LIQUIDO 13 40S 5,49 2 101,3 132,74 Lana de roca 315

2 2"-SS1-300-2 2 SS1 LIQUIDO 13 40S 3,91 10 101,3 132,74 Lana de roca 215

3 1"-SS1-300-3 1 SS1 LIQUIDO 3,89 40S 3,38 7 240 132,82 Lana de roca 110

4 1"-SS1-300-4 1 SS1 LIQUIDO 3,89 40S 3,38 78 240 20 - -

5 1 1/2"-SS1-300-5 1 1/2 SS1 LIQUIDO 9,08 40S 3,68 15 101,3 132,74 Lana de roca 165

6 3"-SS1-300-6 3" SS1 LIQUIDO 8,35 40S 5,49 17 101,3 131,23 Lana de roca 350

7 1 1/2"-SS1-300-7 1 1/2" SS1 LIQUIDO 8,35 40S 3,68 40 101,3 131,23 Lana de roca 350

8 3/8"-SS2-300-8 3/8 SS2 LIQUIDO 0,74 40S 2,31 2 101,3 160,46 Lana de roca 410

9 1/2"-SS2-300-9 1/2 SS2 LIQUIDO 0,74 40S 2,77 - 101,3 160,46 Lana de roca 410



MCB Industries

1313


ÁREA-400 ALMACENAJE DE PRODUCTOS FECHA: 07/06/2017 LOCALIDAD: IGUALADA

ÁREA 400 Presión

Operación

(kPa)

Temperatura

Operación

(ºC)

Aislamiento



Cabal

(m3/h) Schedule

ΔX

(mm)

L

(m) Material

Grosor

(mm)

1 1 1/4 "-SS1-400-1 1 1/4 SS1 LIQUIDO 8,35 40S 3,56 12 101,3 25 - -

2 1 1/4"-SS1-400-2 1 1/4 SS1 LIQUIDO 8,35 40S 3,56 17 101,3 25 - -

3 3 1/2"-SS1-400-3 3 1/2 SS1 LIQUIDO 50 40S 5,74 2 101,3 25 - -

4 3 1/2"-SS1-400-4 3 1/2 SS1 LIQUIDO 50 40S 5,74 6 101,3 25 - -

5 6"-SS1-400-5 6 SS1 LIQUIDO 50 40S 7,11 1 101,3 25 - -

6 3 1/2"-SS1-400-6 3 1/2 SS1 LIQUIDO 50 40S 5,74 12 101,3 25 - -



MCB Industries

1414


ÁREA-500 TRATAMIENTO DE GASES FECHA: 07/06/2017 LOCALIDAD: IGUALADA

ÁREA 500 Presión

Operación

(kPa)

Temperatura

Operación

(ºC)

Aislamiento



Cabal

(m3/h) Schedule

ΔX

(mm) L(m) Material

Grosor

(mm)

1 1/2"-C+PVDF-500-1 1/2 C+PVDF GAS 5,71 40S 2,77 2 240 55,86 Lana de roca 130


3 2"-SS1-500-3 2 SS1 LIQUIDO 5,24 40S 3,91 2 240 50 Lana de roca 120

4 1 1/4"-SS1-500-4 1 1/4 SS1 LIQUIDO 5,24 40S 3,56 36 240 50 Lana de roca 120



7 2 1/2"-C+PVDF-500-7 2 1/2 C+PVDF LIQUIDO 10,04 40S 5,16 1 240 61,6 Lana de roca 145




MCB Industries

1515


ÁREA-600 SUBPRODUCTOS Y RESIDUOS LIQUIDOS FECHA: 07/06/2017 LOCALIDAD: IGUALADA

ÁREA 600 Presión

Operación

(kPa)

Temperatura

Operación

(ºC

Aislamiento



Cabal

(m3/h) Schedule

ΔX

(mm)

L

(m) Material

Grosor

(mm)



3 6"-C+PVDF-600-3 6 C+PVDF LIQUIDO 50 40S 7,11 7 101,3 61,6 Lana de roca 145



6 3 1/2"-C+PVDF-600-6 3 1/2 C+PVDF LIQUIDO 50 40S 5,74 23 101,3 61,6 Lana de roca 145



MCB Industries

16

4.2. VÁLVULAS

4.2.1. Introducción y selección de válvulas

En el proceso es necesario el uso de válvulas para retener, regular, controlar o dar

paso a los fluidos que circulan por las tuberías. A continuación, se explican

brevemente las distintas válvulas que se utilizarán en este proceso.

4.2.1.1. Válvulas de retención

El objetivo principal de estas válvulas es evitar que el fluido circule en la dirección

contraria a la esperada.

Hay distintos tipos de válvulas que cumplen la función de válvulas de retención, como

las válvulas de muelle, pistón o retención de bola. En esta planta se usarán las

válvulas de retención de bola, ya que estas ofrecen una pérdida de carga muy

pequeña cuando están completamente abiertas.

Las válvulas de retención de bola consisten en una bola que se aloja en una cavidad

donde no entorpece la circulación cuando la circulación va en el sentido deseado. En

cambio, cuando el fluido circula en contra dirección al deseado la bola impide la

circulación colocándose en el centro. En la Figura 4.6 se puede observar su

funcionamiento:

Figura 4.6. Funcionamiento válvula de retención de bola



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1717

4.2.1.2. Válvulas de aislamiento

El objetivo principal de estas válvulas es el de interrumpir por completo el flujo dentro

de una tubería.

Los dos principales tipos de válvulas que cumplen esta función son las válvulas de

mariposa y las válvulas de bola. A continuación, se explican sus características más

importantes:

Válvula de aislamiento de bola

Estas válvulas consisten en una bola o tronco, con un agujero en medio por el cual

circula el fluido cuando está abierta. Al girar ¼ de vuelta la manivela está queda

perpendicular a la tubería y se interrumpe el paso del fluido. Este tipo de válvula se

usa en diámetros más reducidos que los de mariposa.

Los principales inconvenientes que tienen estas válvulas es que no son del todo

herméticas cuando están cerradas y se pueden producir pequeñas fugas, por lo tanto

no es conveniente utilizarlas para temperaturas elevadas. En esta planta, se usarán

para diámetros de tubería inferiores a una ½”.

Figura 4.7. Válvulas de aislamiento de bola o tronco



MCB Industries

1818

Válvula de mariposa

Esta válvula consiste en un disco del diámetro de la tubería que gira 90 grados cuando

se gira la palanca, dejando paso al fluido. Por lo tanto, es una válvula de todo o nada.

Figura 4.8. Válvula de mariposa

4.2.1.3. Válvulas de regulación

Estas válvulas tienen como objetivo modificar el flujo que pasa por la tubería de

manera automática para controlar algún parámetro, para ello será necesario que

puedan adoptar distintas posiciones aparte de abierto/cerrado.

Las válvulas de asiento son ampliamente utilizadas para regular caudales pero la

pérdida de carga es muy elevada, por lo que se suele utilizar para caudales pequeños.

En la planta de producción de MCB se ha optado por utilizar válvulas de asiento para

los caudales más pequeños, y válvulas de membrana para los caudales más grandes.

Estas, se explican a continuación:

Válvula de asiento

Esta válvula consiste en un pequeño orificio que es taponado por un troncocónico o

semiesférico reduciendo de forma gradual el área de paso del fluido, y disminuyendo

así el caudal.



MCB Industries

1919

4.9. Válvula de asiento

Válvula de membrana

Estas válvulas funcionan bien aunque haya presencia de sólidos en suspensión. Está

formada por una membrana que según la presión que reciba cierra más o menos el

orificio de paso del fluido. Además, pueden ser utilizadas en corrientes de elevada

temperatura y para diámetros mayores a 1/2”.

Figura 4.10. Válvula de membrana

4.2.1.4. Válvulas de reducción de presión

Estas válvulas tienen como objetivo disminuir la presión de un corriente mediante la

pérdida de carga. Si es necesario perder mucha presión la válvula estará

prácticamente cerrada, estrangulando así el corriente. Estas válvulas, al igual que las

de regulación, tienen varias posiciones aparte de abierto/cerrado para poder regular la

presión que se quiere perder.



MCB Industries

2020

Figura 4.11. Válvula reductora de presión

4.2.1.5. Válvulas de seguridad

En caso de que se produzca una sobrepresión en los equipos, es necesario actuar

rápidamente ya que podría producirse una explosión. En estos casos se utilizan las

válvulas de seguridad, que se abren para evitar el continuado aumento de presión.

Figura 4.12. Válvula de seguridad



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2121

4.2.2. Unión válvula-tubería

Los criterios que se han tenido en cuenta a la hora de elegir qué tipo de unión se

utilizarán para unir las válvulas con las tuberías son los siguientes:

- Presencia de fluido corrosivo

- Presión de trabajo

Debido a que la presión de trabajo no supera los 10 bares las válvulas serán unidas a

las tuberías mediante bridas con rosca. En caso de que hubiera alguna zona donde se

requiera más presión, se utilizarán bridas con soldadura.

Aquellas partes o piezas de la válvula que estén en contacto con el fluido que circula

por la tubería deberán de ser de un material resistente a la corrosión. Por lo tanto,

deberán ser del mismo material que la tubería.

4.2.3. Nomenclatura de las válvulas

Al igual que con las tuberías, para facilitar el entendimiento de la gran cantidad de

válvulas que hay en la planta se ha establecido una nomenclatura. Una vez más, el

nombre de cada válvula se basa en 4 grupos: A-B-C-D

A: Este primer grupo indica el diámetro nominal de la válvula, que tendrá que

ser el mismo que el de la tubería en la que esté instalada.

B: Este segundo grupo indica la abreviación del material de la válvula. Dichas

abreviaciones se encuentran en la Tabla 4.2.

C: Este tercer grupo indica la abreviación del tipo de válvula que se usa; en la

Tabla 4.3 se pueden observar dichas abreviaciones.



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2222

Tabla 4.3. Abreviaciones de los tipos de válvula

Función Abreviación Tipo de válvula

Retención VRB Válvula de retención de bola

Aislamiento VAB VAM

Válvula de aislamiento de bola Válvula de aislamiento de mariposa

Regulación VRA1 VRM

Válvula de regulación de asiento Válvula de regulación de membrana

Reducir presión VRP Válvula reductora presión

Seguridad VS Válvula de seguridad

D: Este cuarto y último grupo indica en que área está instalada la válvula.

4.3. BOMBAS

4.3.1. Clasificación de las bombas

Los dos principales grupos de bombas que se encuentran son los siguientes:

Bombas dinámicas, como por ejemplo las centrifugas o periféricas. Estas

bombas transforman la energía cinética que lleva el fluido en presión a la salida

de la bomba.

Bombas de desplazamiento positivo, como por ejemplo bombas de engranaje,

lobulares, de paleta, peristálticas, tornillos helicoidales.

Debido a todas las ventajas que presentan, en la planta de producción de MCB se ha

decidido utilizar bombas dinámicas, concretamente bombas centrifugas. Estas

bombas, son de las más usadas en la industria química para bombear líquidos. Entre

otras ventajas, tienen un amplio rango de capacidad (de 1m3/h hasta 68 m3/h), el fluido

a la salida de la bomba tiene una presión uniforme sin variaciones, ocupan poco

espació, son de fácil construcción y de bajo coste de mantenimiento.



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2323

4.3.2. Nomenclatura de las bombas

Para poder tener una idea rápida donde están colocadas las bombas en la planta, se

ha determinado de forma sistemática el nombre de cada una de ellas. El nombre que

se le otorgará a cada bomba sigue una estructura de 2 elementos ordenados tipo A-B.

A: Para saber que se refiere a una bomba, este primer digito llevará la inicial de

la palabra bomba, P.

B: El segundo elemento será un número de 3 cifras. La primera cifra

corresponde al área en la que se encuentra el equipo, mientras que los dos

dígitos restantes corresponden al número de bomba, del 1 al 99.

Cabe destacar que al tratarse de un proceso en continuo, muchas de las bombas

están dobladas. En las bombas dobladas, se añadirá A/B al final para distinguirlas.



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24

4.3.3. Listado de bombas

LISTADO DE BOMBAS HOJA 1 DE 1 PLANTA DE PRODUCCIÓN DE MCB

TODAS LAS ÁREAS FECHA: 07/06/2017 LOCALIDAD: IGUALADA

Tramo

Nomenclatura Ítem FLUIDO Desde Hasta AP

(Kpa) AZ (m)

L (m)

Q (m3/h)

V (m/s) H

(m) Potencia calculada

(W) Potencia Bomba

(Kw)

P-101 P-101 Cloro Cisterna T01/01-02 414 10 17 50 0,74 / 2,18 15 7238.5 10

P-401 P-102 Benceno Cisterna T02/01-02 213 1 7 50 0,74 / 2,18 2 3681.8 5.5

P-402 A/B P-103-A/B Benceno T02/01-02 K01 137 7 36 8,37 0,75 / 1,77 9 503.4 1.1

P-403-A/B P-104 Tolueno T04/01-02 Cisterna 180 3 14 50 0,74 / 2,18 11 3367.9 4

P-202-A/B P-201-A/B Benceno K01 R01-02 322 -10 54 7,97 0,72 / 1,68 11 592 1.1

P-201-A/B P-202-A/B Tolueno K01 T04/01-02 128 7 61 0,4 0,57 / 0,91 12 19.1 0.6

P-204-A/B P-203-A/B Producto reactor

FL01 K02 483 7 23 35,08 0,755 / 2,04 13 6310 7.5

P-205-A/B P-301-A/B Benceno K02 M01 245 -15 38 22,1 0,747 / 2 9 2021.0 2.2

P-301-A/B P-302-A/B MCB / DCB K02 K03/AB01 476 3 97 13 0,76 / 1,67 10 2303.5 3

P-302-A/B P-303-A/B MCB K03 T03/01-02 303 -7 74 8,35 0,49 / 1,76 10 477.5 1.1

P-404-A/B P-401 MCB T03/01-02 Cisterna 229 3 13 50 0,74 / 2,18 8 4444.5 5.5

P-501-A/B P-501-A/B MCB /

Benceno AB01 M02 139 1,5 40 5,24 0,67 / 1,51 23 274.3 0.6

P-502-A/B P-502-A/B HCl / H2O AB02 T05/01-02 274 12 67 10,04 0,9 / 2,12 21 1036 1.5

P-503 P-601 HCl / H2O T05/01-02 GRG 244 3 31 50 0,74 / 2,18 9 4609 5.5



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25

4.3.4. Hoja de especificaciones de las bombas

HOJA 1 DE 1 HOJA DE ESPECIFICACIÓN DE

BOMBAS ÍTEM P-101

ÁREA 100

PLANTA MCB FECHA 03/06/2017

LOCALIDAD Igualada REVISADO -

DATOS GENERALES

DENOMINACIÓN Bomba centrífuga P-101

FINALIDAD Impulsar el cloro des de la cisterna a los dos

tanques de cloro (T01-01 y T01-02)

DATOS DE OPERACIÓN

FLUIDO Cloro

CAUDAL VOLUMÉTRICO (m3/h) 50

PRESIÓN DE ASPIRACION (kPa) 1000

PRESION DE IMPULSION (kPa) 1414

DENSIDAD (Kg/m3) 1400

ALTURA (m) 10

DATOS DE DISEÑO

TIPO Centrífuga

MATERIAL AISI 316

DIÁMETRO ASPIRACION (in) 6

DIÁMETRO IMPULSION (in) 3.5

POTENCIA (Kw) 10

EFICACIA (%) 75

DATOS DE INSTALACIÓN

POSICIÓN HORITZONTAL

MODELO SIL 80T125

FABRICANTE

INSTRUMENTOS ANÁLOGOS

-



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2626


BOMBAS ÍTEM P-102

ÁREA 100



DATOS GENERALES


FINALIDAD Impulsar el benceno des de la cisterna a los dos tanques de benceno (T02-01 y T02-02)

DATOS DE OPERACIÓN

FLUIDO Benceno


PRESIÓN DE ASPIRACION (kPa) 101.3



ALTURA (m) 1

DATOS DE DISEÑO

TIPO Centrífuga

MATERIAL AISI 316

DIÁMETRO ASPIRACION (in) 6

DIÁMETRO IMPULSION (in) 3.5

POTENCIA (Kw) 5.5

EFICACIA (%) 75



MODELO SIL-1 80X 75T

FABRICANTE


P-401, P-601



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2727


BOMBAS ÍTEM P-103

ÁREA 100



DATOS GENERALES


FINALIDAD Impulsar el benceno des de los tanques hasta

la columna K01

DATOS DE OPERACIÓN

FLUIDO Benceno

CAUDAL VOLUMÉTRICO (m3/h) 8.37




ALTURA (m) 7

DATOS DE DISEÑO

TIPO Centrífuga

MATERIAL Acero al carbono

DIÁMETRO aspiración (in) 2.5

DIAMETRO impulsión (in) 1.5

POTENCIA (Kw) 1.1

EFICACIA (%) 75



MODELO Ste 150 T

FABRICANTE


P-201



MCB Industries

2828


BOMBAS ÍTEM P-104

ÁREA 100



DATOS GENERALES


FINALIDAD Impulsar el tolueno des de los tanques hasta

la cisterna

DATOS DE OPERACIÓN

FLUIDO Tolueno




DENSIDAD (Kg/m3) 868.8

ALTURA (m) 3

DATOS DE DISEÑO

TIPO Centrífuga

MATERIAL AISI 316

DIÁMETRO aspiración (in) 6


POTENCIA (Kw) 4

EFICACIA (%) 75



MODELO SIL-1 80X 55T

FABRICANTE


-



MCB Industries

2929


BOMBAS ÍTEM P-202-A/B

ÁREA 200



DATOS GENERALES


FINALIDAD Impulsar el tolueno des de la columna K01 a

los tanques de tolueno

DATOS DE OPERACIÓN

FLUIDO Tolueno





ALTURA (m) 7

DATOS DE DISEÑO

TIPO Centrífuga

MATERIAL AISI 304

DIÁMETRO aspiración (in) 0.5


POTENCIA (Kw) 0.6

EFICACIA (%) 75



MODELO VIPH-81T

FABRICANTE


P-501



MCB Industries

3030



ÁREA 200



DATOS GENERALES


FINALIDAD Impulsar el fluido des de el flash hasta la

columna K02

DATOS DE OPERACIÓN

FLUIDO MCB/DCB/Benceno





ALTURA (m) 7

DATOS DE DISEÑO

TIPO Centrífuga

MATERIAL AISI 316


DIAMETRO impulsión (in) 3

POTENCIA (Kw) 7.5

EFICACIA (%) 75



MODELO SIL 80T100 (B)

FABRICANTE




MCB Industries

3131



ÁREA 300



DATOS GENERALES

DENOMINACIÓN Bomba centrífuga P-302-A/B

FINALIDAD Impulsar el fluido des de la columna K02 hasta

la columna k03 y la torre de absorción AB01

DATOS DE OPERACIÓN

FLUIDO MCB/DCB


PRESIÓN DE ASPIRACION 101.3

PRESION DE IMPULSION 577


ALTURA (m) 3

DATOS DE DISEÑO

TIPO Centrífuga

MATERIAL AISI 316



POTENCIA (Kw) 3

EFICACIA (%) 75



MODELO St 400T

FABRICANTE




MCB Industries

3232



ÁREA 200



DATOS GENERALES


FINALIDAD Impulsar el fluido des de la torre de absorción

AB02 hasta los tanques de HCl

DATOS DE OPERACIÓN

FLUIDO HCl / Agua


PRESIÓN DE ASPIRACION (kPa) 240



ALTURA (m) 7

DATOS DE DISEÑO

TIPO Centrífuga

MATERIAL AISI 316



POTENCIA (Kw) 7.5

EFICACIA (%) 75



MODELO STE 200T

FABRICANTE




MCB Industries

3333

4.4. COMPRESORES

Los corrientes en estado gas no pueden ser bombeados; por lo tanto, para aumentar

la presión de los corrientes en estado gas se utilizarán compresores para fluidos

compresibles, gas y vapor.

4.4.1. Selección de compresores

Existen varios tipos de compresores; estos, se dividen en compresores de

desplazamiento positivo o los compresores dinámicos. Dentro de estos tipos existen

otros subgrupos, tal y como se muestra en la Figura 4.13:

Figura 4.14. Clasificación de los compresores

La principal diferencia entre los compresores dinámicos y los de desplazamiento

positivo es que los dinámicos utilizan la energía cinética del fluido para transformarla

en presión; en cambio, los de desplazamiento positivo disminuyen el volumen del gas

para aumentar la presión.

En este proyecto se requiere de compresores que accionen las válvulas neumáticas y

también algunos corrientes gaseosos. El tipo de compresor seleccionado para llevar a

cabo la compresión de los corrientes gaseosos del proceso es un compresor

centrífugo, el cual forma parte de los compresores dinámicos.

Para accionar las válvulas se usará un compresor de tornillo.



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34

4.4.2. Listado de compresores

LISTADO DE BOMBAS HOJA 1 DE 1 PLANTA DE PRODUCCIÓN DE MCB

TODAS LAS ÁREAS FECHA: 07/06/2017 LOCALIDAD: IGUALADA

Tramo

Ítem Desde Hasta ΔP(kpa) Δz (m) L(m) Q(m3/h) v(m/s) Potencia

calculada (Kw) Potencia

compresor (Kw)

C01 F-201 AB01 153,7 1,5 50 0,1 0,76 1,5 2.2

C02 R1/R2 AB01 15 -6 40 5,61 7,98 5,5 7.5



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35

4.4.3. Hojas de especificaciones de compresores.


COMPRESOR ÍTEM C01

ÁREA 200



DATOS GENERALES

DENOMINACIÓN Compresor centrifugo C01

FINALIDAD Impulsar el fluido desde el flash hasta la

torre de absorción AB01

DATOS DE OPERACIÓN

FLUIDO HCl /benceno


PRESIÓN DE ASPIRACION (Kpa) 101.3

PRESION DE IMPULSION (Kpa) 255

POTENCIA (Kw) 2.2

DATOS DE EQUIPO

PROVEEDOR CINCINNATI FAN

MODELO CPF 270

CAUDAL MÁXIMO (m3/h) 25

LARGO/ANCHO/ALTO (m) 1.21x0.52x1.43

EQUIPO

Model D M O P R S DD

CPF-270 20 7/16 13 9/16 20 7/16 27 1/4 28 5/8 22 7/8 33 9/16



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3636

HOJA 1 DE 1

HOJA DE ESPECIFICACIÓN DE COMPRESOR ÍTEM C02

ÁREA 200


LOCALIDAD Igualad

a REVISADO -

DATOS GENERALES

DENOMINACIÓN Compresor centrifugo C02

FINALIDAD Impulsar el fluido des de los reactores R01/02

hasta la torre de absorción AB01

DATOS DE OPERACIÓN

FLUIDO HCl/MCB/Benceno

CAUDAL VOLUMÉTRICO (m3/h) 5,61

PRESIÓN DE ASPIRACION (Kpa) 240

PRESION DE IMPULSION (Kpa) 255

POTENCIA (Kw) 6,9

DATOS DE EQUIPO

PROVEEDOR CINCINNATI FAN

MODELO CPF 270

CAUDAL MÁXIMO (m3/h) 30

LARGO/ANCHO/ALTO (m) 1.21x0.52x1.43

EQUIPO

Model D M O P R S DD

CPF-270 20 7/16 13 9/16 20 7/16 27 1/4 28 5/8 22 7/8 33 9/16



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3737

4.5. ACCESORIOS

Las tuberías de la planta están dotadas de ciertos accesorios que ayudan al buen

funcionamiento de estas. En este proyecto, se han utilizado mirillas y filtros en Y. Se

han instalado filtros en Y antes de los equipos que podrían estropearse debido a

impurezas, como por ejemplo las bombas y mirillas en los tanques de condensado

para comprobar que la condensación se ha llevado a cabo correctamente.

Figura 4.15. Filtro en y (Fuente: Boteli Valve Group)

4.5.1. Nomenclatura de accesorios

Todos los accesorios de la planta tienen que estar correctamente identificados; para

facilitar su ubicación en la planta el nombre de cada accesorio será de la siguiente

forma: A-B-C-D

Dónde:

A: Es el diámetro nominal en pulgadas

B: Es la abreviación del material de construcción.

C: Es la abreviación del tipo de accesorio. Y para los filtros en Y y M para las

mirillas de los tanques de condensados

D: es un número de tres cifras donde el primer número indica en que área está

situado, y los dos últimos son un número arbitrario.

Por ejemplo:

3”-C+PVDF-Y-302

Figura 4.16- Mirilla tanque de condensados (Fuente: MKS)



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3838

Este accesorio es el segundo filtro en Y que se encuentra en el área 300, tiene 3

pulgadas de diámetro y está hecho de acero al carbono recubierto de PVDF.



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39

4.5.2. Listado de accesorios

LISTADO DE ACCESORIOS HOJA 1 DE 1 PLANTA DE PRODUCCIÓN DE MCB

TODAS LAS AREAS FECHA: 09/06/2017 LOCALIDAD: IGUALADA

NOMBRE TIPO DN (pulgadas) MATERIAL

6”-C+PVDF-Y-101 Y 6 C+PVDF

6”-SS1-Y-102 Y 6 SS1

2 ½”-SS1-Y-103 Y 2 ½ SS1

6”-SS1-Y-104 Y 6 SS1

2 ½”-SS1-Y-201 Y 2 ½ SS1

½”-SS1-Y-202 Y ½ SS1

5”-SS1-Y-203 Y 5 SS1

4”-SS1-Y-301 Y 4 SS1

3”-SS1-Y-302 Y 3 SS1

3”-SS1-Y-303 Y 3 SS1

3/8”-SS2-Y-304 Y 3/8 SS1

2”-SS1-Y-501 Y 2 SS1

2 ½”-C+PVDF-Y-502 Y 2 ½ C+PVDF

6”-C+PVDF-Y-601 Y 6 C+PVDF

2 ½”-SS1-M-201 M 2 ½ SS1

4”-SS1-M-301 M 4 SS1

3”-SS1-M-302 M 3 SS1



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4.6. BIBLIOGRAFÍA

1.http://www.ugr.es/~aulavirtualpfciq/descargas/documentos/BOMBAS%20Y%20TUBE

RIAS.pdf

2. Engineering handbook for industrial plastic piping systems (HARRINGTON

industrial plastics, Inc.):

http://www.hipco.com/Downloads/ENGINEER.PDF

3. http://www.aislaenverde.com/wp-

content/themes/Pytheas/pdfs/aislaenverde_ficha_tecnica_lana_de_roca.pdf

4. Propiedades de la espuma de poliuretano:

http://monikagrau2.blogspot.com.es/2009/09/propiedades-de-la-espuma-de-

poliuretano.html

http://www.ugr.es/~aulavirtualpfciq/descargas/documentos/BOMBAS%20Y%20TUBERIAS.pdf

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http://www.aislaenverde.com/wp-content/themes/Pytheas/pdfs/aislaenverde_ficha_tecnica_lana_de_roca.pdf

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http://monikagrau2.blogspot.com.es/2009/09/propiedades-de-la-espuma-de-poliuretano.html

planta de producción de mcb - ddd.uab.cat · tipos de conexión..... 6 4.1.2. nomenclatura de las...

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