CAPITULO 5- RECIPIENTES DE ELABORACIÓN A PRESIÓN Y SISTEMAS DE TUBERIAS PARA LIQUIDOS Y VAPOR, Y DE PRESION.

5.1 Generalidades

5.1.1 Las Administraciones tomarán las medidas apropiadas para garantizar uniformidad en la implatación y en la aplicación de las disposiciones del presente capítulo. *

*Véanse las reglas publicadas por los miembros y miembros asociados de la Asociación Internacional de Sociedades de Clasificación y en especial la prescripción unificada N° G3 de dicha Asociación.

5.1.2 Las prescripciones que para los tanques independientes de tipo C se dan en el capítulo 4 podrán ser también aplicables a los recipientes de elaboración a presión si así lo exige la Administración. Dado que esto ocurra, la expresión “recipientes de presión” utilizada en el capítulo 4 se entenderá referida tanto a los tanques independientes de tipo C como a los recipientes de elaboración a presión.

5.2   Tuberías de la carga y para procesos de elaboración

5.2.1  Generalidades

5.2.1.1  Las prescripciones de la presente sección son aplicables a las tuberías de productos y a las de elaboración, incluidas las de vapor y los conductos de respiración de las válvulas de seguridad, y tuberías análogas. Las tuberías de instrumentos que no contengan carga quedan exentas del cumplimiento de estas prescripciones.

5.2.1.2  Se tomarán las medidas oportunas, mediante el empleo de desviaciones, curvas, codos, juntas de dilatación mecánica tales como las de fuelle, juntas deslizantes y juntas de rótula o medios análogos e igualmente apropiados, para dar protección a las tuberías, los componentes de los sistemas de tuberías y los tanques de carga contra los esfuerzos excesivos debidos a las fluctuaciones térmicas y a los movimientos del tanque y de la estructura del casco. Cuando en las tuberías haya que utilizar juntas de dilatación mecánica, el número de éstas será el menor posible y si se les sitúa fuera de los tanques de carga, serán del tipo de fuelle.

5.2.1.3  Las tuberías de baja temperatura se aislarán térmicamente de la parte de la estructura del casco junto a la cual se hallen, cuando esto sea necesario, para impedir que la temperatura del casco descienda por debajo de la temperatura de proyecto del material del casco. Cuando las tuberías para líquidos se desmonten con regularidad o cuando sea posible prever fugas de líquidos, como en el caso de las conexiones a tierra y de los dispositivos obturadores de bombas, se protegerá la parte del casco que se halle debajo.

5.2.1.4  Cuando los tanques o las tuberías estén separados de la estructura del buque por aislamiento térmico, se tomarán las medidas oportunas para poner a masa las tuberías y los tanques. Todas las juntas con guarnición estanca de las tuberías y las conexiones de los conductos flexibles quedarán puestas a masa.

5.2.1.5  Se proveerán los medios adecuados para aliviar la presión y extraer el contenido líquido de los colectores transversales utilizados para cargar y descargar y de los conductos flexibles de carga que van a los tanques de carga o a otro emplazamiento adecuado, antes de desconectar estos conductos.

5.2.1.6  En todas las tuberías o componentes que puedan quedar aislados mientras se hallen llenos de líquido se instalarán válvulas aliviadoras de presión.

5.2.1.7  Las válvulas aliviadoras de presión que descarguen el producto líquido del sistema de tuberías de la carga lo verterán en los tanques de carga; otra posibilidad será que descarguen en el mástil de respiración de la carga si se han provisto medios que detecten y evacúen toda porción de carga líquida que pueda penetrar en el sistema de respiración. Las válvulas aliviadoras de presión de las bombas de carga descargarán hacia la aspiración de éstas.

5.2.2 Escantillones basados en la presión interior

5.2.2.1 A reserva de lo dispuesto en 5.2.4, el espesor de pared de las tuberías no será inferior a

donde

t_O = espesor teórico

t_O = PD/(20 K_e + P)     (mm)

 siendo

P = la presión de proyecto (bar) citada en 5.2.3

D = diámetro exterior (mm)

K = esfuerzo admisible (N/mm²) citado en 5.2.4

e =       coeficiente de eficacia, igual a 1,0, para los tubos sin costura y para los que vayan soldados longitudinalmente o en espiral, entregados por fabricantes aprobados de tubos soldados, que se consideren como equivalentes a los tubos sin costura cuando se sometan las soldaduras a pruebas no destructivas ajustadas a Normas reconocidas. En otros casos la Administración podrá determinar un valor del coeficiente de eficacia que dependerá del sistema de fabricación.

b =       tolerancia de curvatura (mm). El valor de b se elegirá de modo que el esfuerzo calculado en la curva, debido sólo a la presión interior, no exceda del esfuerzo admisible. Cuando no se dé esta justificación, el valor de b será:

donde

r= radio medio de la curva (mm)

c =       tolerancia de corrosión (mm). Si se prevé corrosión o erosión se incrementará el espesor de la pared de las tuberías de modo que rebase el determinado por otras exigencias de proyecto. Esta tolerancia guardará proporción con la duración prevista de las tuberías.

a=        tolerancia negativa de fabricación para el espesor (%).

6.2.3     Presión de proyecto

6.2.3.1  La presión de proyecto P que se utiliza en la fórmula dada en 5.2.2.1 para la determinación de t₀ es la presión manométrica máxima a la cual se podrá someter el sistema en servicio.

6.2.3.2  En el proyecto de tuberías, sistemas de tuberías y componentes de tuberías, según proceda, se utilizará la mas severa de las siguientes condiciones:

.1         para sistemas de tuberías de gas o componentes de los mismos que puedan quedar separados de sus válvulas aliviadoras de presión y que puedan contener cierta cantidad de líquido: la presión de vapor saturado a 45°C, o a las temperaturas superiores o inferiores que la Administración pueda aceptar (véase 4.2.6.2);

.2         para sistemas o componentes de los mismos que puedan quedar separados de sus válvulas aliviadoras de presión y que no contengan más que vapor en todo momento: la presión del vapor sobrecalentado a 45°C, o a las temperaturas superiores o inferiores que la Administración pueda aceptar (véase 4.2.6.2), suponiendo una condición inicial en la que haya vapor saturado en el sistema a la presión y temperatura de funcionamiento del sistema; o

.3         el MARVS de los tanques de carga y de los sistemas de elaboración de la carga; o

.4         el tarado de la válvula aliviadora de presión de la bomba o del compresor correspondiente; o

.5         la presión total máxima del sistema de tuberías de la carga, al descargar o al cargar; o

.6         el tarado de las válvulas aliviadoras de presión de un sistema de tuberías de la Carga.

5.2.3.3  La presión manométrica de proyecto no será inferior a 10 bar, salvo si se trata de tuberías de extremos abiertos, en cuyo caso no será inferior a 5 bar.

5.2.4     Esfuerzos admisibles

5.2.4.1 Para las tuberías, el esfuerzo admisible que habrá que considerar en la fórmula dada en 5.2.2.1 para la determinación de t será el menor de los valores siguientes:

donde

R_m = resistencia mínima especificada a la tracción, a la temperatura ambiente (N/mm²)

R_e = límite de fluencia mínimo especificado a la temperatura ambiente (N/mm²). Si la curva de esfuerzos — deformaciones no muestra un límite de fluencia definido, se aplicará el limite de elasticidad en un 0.2%.

Los valores de A y B se consignarán en el Certificado internacional de aptitud para el transporte de gases licuados a granel que se cita en 1.5 y serán, como mínimo, A = 2.7 y B = 1,8.

5.2.4.2  El espesor de pared mínimo se ajustará a lo establecido en Normas reconocidas.

5.2.4.3  Cuando sea necesario, para disponer de resistencia mecánica con la que evitar que las tuberías se dañen, se desplomen o experimenten comba o deformación excesivas como consecuencia de las cargas superpuestas por los soportes, la deformación del buque u otras causas, el espesor de pared será mayor que el exigido en 5.2.2 o, si esto es imposible u origina esfuerzos locales excesivos, se reducirán tales cargas, se proveerá protección contra ellas o se les eliminará utilizando otros métodos en el proyecto.

5.2.4.4  Las bridas, válvulas y otros accesorios se ajustarán a una norma que la Administración juzgue aceptable, teniendo en cuenta la presión de proyecto definida en 5.2.2. Para juntas de dilatación de fuelle utilizadas en relación con el vapor, la Administración podrá aceptar una presión de proyecto mínima que sea inferior.

5.2.4.5  Para las bridas no ajustadas a una norma, sus dimensiones y las de los pernos correspondientes serán las que la Administración juzgue satisfactorias.

5.2.5     Análisis de esfuerzos

Cuando la temperatura de proyecto sea igual o inferior a —110°C, se presen¬tará a la Administración un análisis completo de esfuerzos por cada derivación del sistema de tuberías, en el que se habrán tenido en cuenta todos los esfuerzos debidos al peso de las tuberías, con inclusión de las cargas de aceleración, si son de consideración, la presión interior, la contracción térmica y las cargas inducidas por el quebranto y el arrufo del buque. Para temperaturas superiores a -110°C la Administración podrá exigir un análisis de esfuerzos en relación con aspectos tales como el del proyecto o la rigidez del sistema de tuberías y el de la elección de materiales. En todo caso, aun cuando no se presenten los cálculos habrá que tener en cuenta los esfuerzos térmicos. Se podrá efectuar el análisis de acuerdo con un código de prácticas que la Administración juzgue aceptable.

5.2.6     Materiales

5.2.6.1 La selección y la prueba de materiales utilizados en los sistemas de tuberías cumplirán con lo prescrito en el capítulo 6, teniendo en cuenta la temperatura mínima de proyecto. No obstante, cabrá permitir alguna atenuación en lo estableado respecto de la calidad del material de las tuberías de respiración de extremos abiertos, a condición de que la temperatura de la carga sea, al valor de tarado de la válvula aliviadora de presión, igual o superior a — 55°C y que no pueda producirse una descarga de líquido en las tuberías de respiración. Cabrá permitir atenuaciones análogas, en las mismas condiciones de temperatura, por lo que respecta a tuberías de extremos abiertos situadas dentro de tanques de carga, excluidas las tuberías de descarga y todas las tuberías que vayan dentro de tanques de membrana y de semimembrana.

5.2.6.2 No se utilizarán materiales cuya temperatura de fusión sea inferior a 925°C para tuberías situadas fuera de los tanques de carga, excepción hecha de tramos cortos de tubos unidos a dichos tanques, caso en el cual habrá que proveer aisla¬miento pirorresistente.

5.3   Pruebas de tipo de los componentes de tuberías

5.3.1 Cada uno de los tipos de componentes de tuberías será sometido a pruebas de homologación.

5.3.2.1  De cada uno de los tipos y tamaños de válvula destinados a ser utilizados a una temperatura de trabajo inferior a —55°C se someterá una válvula a una prueba de estanquidad a la temperatura de proyecto mínima o a otra inferior, y a una presión no inferior a la presión de proyecto de las válvulas. En la realización de la prueba se determinará si la válvula funciona de modo satisfactorio.

5.3.2.2  Cada tipo de fuelle de dilatación destinado a ser utilizado en tuberías de la carga situadas fuera de los tanques de carga y, cuando sea necesario, los fuelles de dilatación instalados dentro de dichos tanques, se someterán a las pruebas de tipo siguientes:

.1         Se probará un elemento tipo del fuelle, no precomprimido, a una presión no inferior á 5 veces la presión de proyecto, sin que por esto estalle. La duración de la prueba será de no menos de 5 min.

.2         Se probará una junta de dilatación tipo acompañada de todos los accesorios, tales como bridas, refuerzos y articulaciones, a una presión que sea dos veces la de proyecto y en las condiciones extremas de desplazamiento recomendadas por el fabricante, sin que esto le imponga una deformación permanente. Considerados los materiales utilizados, la Administración podrá exigir que la prueba se realice a la temperatura de proyecto mínima.

.3         Se efectuará una prueba cíclica (fluctuaciones térmicas) en una junta de dilatación completa que habrá de resistir sin fallo alguno al menos tantos ciclos como corresponderán al servicio real, en las condiciones de presión, temperatura y movimientos axial, giratorio y transversal que se darán en ese servicio. Se permitirá la prueba a la temperatura ambiente cuando sea al menos tan rigurosa como la prueba a la temperatura de servicio.

.4         Se efectuará una prueba cíclica de fatiga (deformación del buque) en una junta de dilatación completa, sin presión interior, simulando los movimientos de fuelle correspondientes a un trozo de tubo compensado, al menos durante 2 000 000 de ciclos a una frecuencia de no más de 5 ciclos/s.

Esta prueba se exigirá únicamente cuando, a causa de la disposición de las tuberías, en la práctica se den efectivamente cargas debidas a la deformación del buque.

.5         La Administración podrá eximir de la realización de las pruebas mencio¬nadas en el presente párrafo a condición de que se facilite documentación completa que permita establecer la idoneidad de las juntas de dilatación para hacer frente a las condiciones de trabajo previstas. Cuando la presión manométrica interior máxima exceda de 1,0 bar, en dicha documentación figurarán datos obtenidos en pruebas que basten para justificar el método de proyecto empleado, con referencia especial a la correlación existente entre los cálculos y los resultados de las pruebas.

5.4   Formación de conjuntos de tuberías y detalles de las uniones de éstas

5.4.1     Las prescripciones de la presente sección serán de aplicación a las tuberías situadas dentro y fuera de los tanques de carga. No obstante, la Administración podrá aceptar atenuaciones en dichas prescripciones por lo que respecta a tuberías situadas dentro de tanques de carga y a tuberías de extremos abiertos.

5.4.2     Como modalidades de conexión directa de tramos de tubería, sin bridas, cabrá considerar las siguientes:

.1         En todas las aplicaciones se podrán utilizar juntas soldadas a tope con penetración total en la raíz. Para temperaturas de proyecto inferiores a — 10°C, las soldaduras a tope habrán de ser dobles o equivalentes a una junta a tope con doble soldadura. Para conseguir esto se podrá utilizar un anillo cubrejunta interno, una inserción consumible o gas inerte en la primera pasada. Para presiones de proyecto que excedan de 10 bar y temperaturas de proyecto iguales o inferiores a —10°C habrá que retirar los anillos cubrejuntas internos.

.2         Las juntas deslizantes soldadas, con manguitos y la correspondiente soldadura, y de dimensiones satisfactorias a juicio de la Administración, se utilizarán sólo para tuberías de extremos abiertos con diámetro exterior igual o inferior a 50 mm y temperaturas de proyecto no inferiores a -55°C.

.3         Los acoplamientos roscados que la Administración juzgue aceptables sólo se emplearán para las tuberías auxiliares y para las de instrumentos con diámetro exterior igual o inferior a 25 mm.

5.4.3.1  Las bridas de las conexiones de brida serán de collar soldado, deslizantes o de enchufe soldado.

5.4.3.2  Las bridas se ajustarán a normas que la Administración juzgue aceptables en cuanto a tipo, fabricación y prueba. A todas las tuberías, salvo a las de extremos abiertos, se aplicarán especialmente las restricciones siguientes:

.1         Para las temperaturas de proyecto inferiores a -55°C sólo se utilizarán bridas de collar soldado.

.2         Para temperaturas de proyecto inferiores a —T0°C no se utilizarán bridas deslizantes en tamaños nominales superiores a 100 mm ni bridas de enchufe soldado en tamaños nominales superiores a 50 mm.

5.5.3     Una vez montados a bordo los sistemas de tuberías de la carga y de tuberías de elaboración, se someterá cada uno de éstos a una prueba de detección de fugas utilizando aire, haluros u otros agentes adecuados a una presión que dependerá del método de detección.

5.5.4     Todos los sistemas de tuberías, con inclusión de sus válvulas y accesorios y del equipo con el que estén combinados para manipular carga o vapores, se someterán a prueba en condiciones de funcionamiento normales, a más tardar cuando se realice la primera operación de carga.

5.6   Prescripciones relativas a las válvulas de los sistemas de carga

5.6.1     Todo sistema de tuberías de la carga y todo tanque de carga irán provistos de las válvulas que, entre las enumeradas a continuación, les correspondan

.1         Para los tanques de carga cuyo MARVS no exceda de una presión manométrica de 0,7 bar, todas las conexiones destinadas a líquido y a vapor, excepción hecha de las válvulas de seguridad y de los dispositivos indicadores de nivel de liquido, llevarán válvulas de seccionamiento lo más cerca posible del tanque. Cabrá que estas válvulas sean de tipo teleman-dado, pero serán susceptibles de accionamiento manual en su lugar de emplazamiento y darán un cierre completo. A bordo del buque habrá una o varias válvulas de cierre de emergencia telemandadas para interrumpir el trasvase de la carga liquida y de vapor entre el buque y la instalación de tierra. Tales válvulas podrán quedar dispuestas en armonía con el proyecto del buque y ser idénticas a las exigidas en 5.6.3, y se ajustarán a lo prescrito en 5.6.4.

.2         Para los tanques de carga cuyo MARVS exceda de una presión manométrica de 0,7 bar, todas las conexiones destinadas a liquido y a vapor, excepción hecha de las válvulas de seguridad y de los dispositivos indicadores de nivel de líquido, llevarán una válvula de cierre de accionamiento manual y una válvula de cierre telemandada para casos de emergencia. Estas válvulas se instalarán lo más cerca posible del tanque. Cuando el diámetro de la tubería no exceda de 50 mm cabrá utilizar válvulas limitadoras de flujo en lugar de la válvula de cierre de emergencia. Se podrá sustituir con una válvula a dos válvulas distintas, a condición de que esa válvula cumpla con lo prescrito en 5.6.4, pueda ser accionada a mano en su lugar de emplazamiento y dé un cierre completo de la tubería.

.3         Las bombas y los compresores para la carga estarán dispuestos de modo que automáticamente dejen de funcionar si el sistema de parada de emergencia que se exige en 5.6.4 hace que actúen las válvulas de cierre de emergencia exigidas en 5.6.1.1 y .2.

5.6.2     Las conexiones de los tanques de carga para los dispositivos aforadores o medidores no necesitan estar provistas de válvulas limitadoras de flujo, o de cierre de emergencia, a condición de que los dispositivos estén dispuestos de modo que el flujo de salida del tanque no pueda exceder del que pasa por un orificio circular de 1,5 mm de diámetro.

5.6.3     En cada conexión de conducto flexible para la carga que haya en servicio se instalará una válvula de cierre telemandada para casos de emergencia. Las conexiones no utilizadas para operaciones de trasvase podrán obturarse utilizando bridas ciegas en lugar de válvulas.

5.6.4     El sistema de control de todas las válvulas de cierre de emergencia prescritas estará dispuesto de modo que permita accionar éstas con mandos únicos, al menos desde dos emplazamientos de a bordo alejados entre sí. Uno de estos emplazamientos será el puesto de control exigido en 13.1.3 o la cámara de control de la carga. El sistema de control estará provisto asimismo de elementos fusibles de un tipo tal que se fundan a cualquier temperatura comprendida entre 98°C y 104°C, lo cual hará que las válvulas de cierre de emergencia actúen en caso de incendio. Entre los emplazamientos asignados a dichos elementos fusibles figurarán las bóvedas de los tanques y los puestos de entrada de la carga. Las válvulas de cierre de emergencia serán del tipo que actúa ante un fallo (una interrupción en el suministro de energía las cierra) y susceptibles de quedar cerradas a mano en su lugar de emplazamiento. Las válvulas de cierre de emergencia situadas en las tuberías para líquidos se cerrarán completamente en todas las condiciones de servicio a los 30 s de haber sido acciona¬das. A bordo habrá información acerca del tiempo de cierre asignado a estas válvulas y de sus características de funcionamiento y dicho tiempo de cierre será susceptible de verificación y de repetición. Estas válvulas se cerrarán suavemente.

5.6.5     Las válvulas limitadoras del flujo se cerrarán automáticamente cuando éste sea el nominal de cierre, para vapor o liquido, especificado por el fabricante. Las tuberías, con inclusión de sus accesorios, válvulas y aditamentos protegidos por una válvula limitadora del flujo, tendrán una capacidad que exceda del flujo nominal de cierre de esta válvula. Tales válvulas limitadoras del flujo podrán tener una derivación cuya sección no exceda la de una abertura circular de 1,0 mm de diámetro, destinada a igualar la presión después de que se produzca una interrupción en el funcionamiento

5.7   Conductos flexibles para la carga instalados en el buque

5.7.1     Los conductos flexibles para líquido y vapor utilizados en el trasvase de la carga habrán de ser compatibles con ésta y apropiados para su temperatura.

5.7.2     Los conductos flexibles sometidos a la presión de los tanques o a la presión de impulsión de las bombas o de los compresores de vapor se proyectarán para una presión de reventazón igual al menos a 5 veces la presión máxima a que el conducto flexible estará sometido durante el trasvase de la carga.

5.7.3     Cada nuevo tipo de conducto flexible para la carga será sometido, con sus accesorios de extremo, a una prueba de prototipo a una presión igual por lo menos a 5 veces la presión de trabajo máxima especificada. La temperatura del conducto durante la realización de esta prueba será igual a la temperatura extrema prevista para el servicio. Los conductos flexibles utilizados en las pruebas de prototipo no se emplearán para la carga. A partir de entonces y antes de su asignación al servicio, cada nuevo tramo de conducto flexible para la carga que se fabrique será objeto, a la temperatura ambiente, de una prueba hidrostática a una presión no inferior a 1,5 veces su presión de trabajo máxima especificada ni superior a dos quintos de su presión de reventazón. En el conducto se indicará, con estarcido o por otro medio, cuál es su presión máxima de trabajo especificada y, si ha de ser utilizado en servicios a temperaturas distintas de la temperatura ambiente, sus temperaturas máxima o mínima de servicio o ambas. La presión manométrica máxima de trabajo especificada no será inferior a 10 bar.

5.8       Métodos de trasvase de la carga

5.8.1     Cuando el trasvase de la carga se efectúe con bombas a las que no se pueda llegar a fines de reparación hallándose los tanques en servicio, se proveerán al menos dos medios distintos para trasvasar la carga de cada tanque que la contenga y el proyecto será tal que el fallo de una de esas bombas o de uno de los medios de trasvase no impida el trasvase de la carga con otra u otras bombas o con otro medio de trasvase.

5.8.2     El procedimiento de trasvase de la carga por gas a presión impedirá que las válvulas de alivio de presión se puedan abrir durante la operación. La presionización del gas podrá aceptarse como medio de trasvase de la carga para tanques proyectados de modo que el factor de seguridad no disminuya en las condiciones que se den en la operación de trasvase.

5.9       Conexiones para el retorno de vapores

Se instalarán conexiones para las tuberías de retorno de los vapores a las instalaciones de tierra.