AISLAMIENTOS TERMICOS PARA ALTAS TEMPERATURAS EN EQUIPOS, RECIPIENTES Y TUBERIA SUPERFICIAL

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1 Número de Documento 17 de febrero de 2012 Página 1 de 47 COMITÉ DE NORMALIZACIÓN DE PETRÓLEOS MEXICANOS Y ORGANISMOS SUBSIDIARIOS SUBCOMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN DE PEMEX-EXPLORACIÓN Y PRODUCCIÓN AISLAMIENTOS TERMICOS PARA ALTAS TEMPERATURAS EN EQUIPOS, RECIPIENTES Y TUBERIA ESTA NORMA DE REFERENCIA CANCELA A LA NRF-034-PEMEX-2004

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3 Página 3 de 47 CAPÍTULO CONTENIDO PÁGINA 0. INTRODUCCIÓN OBJETIVO ALCANCE CAMPO DE APLICACIÓN ACTUALIZACIÓN REFERENCIAS DEFINICIONES SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS DESARROLLO Sistema termoaislante Materiales Diseño Instalación Termoaislantes removibles Soportes Inspección final Suministro, transportación, manejo y almacenaje RESPONSABILIDADES CONCORDANCIA CON NORMAS MEXICANAS O INTERNACIONALES BIBLIOGRAFÍA ANEXOS Anexo A Ejemplo de cálculo Suministro, transportación, manejo y almacenaje Anexo B Tabla-1, Máxima transferencia de calor permisible Anexo C Tablas de espesores... 45

4 Página 4 de INTRODUCCIÓN En petróleos Mexicanos se desarrollan procesos industriales que requieren mantener las temperaturas de los fluidos por arriba de la temperatura del medio ambiente y en algunos casos temperaturas elevadas que requieren para su manejo aleaciones especiales, por lo que dichos procesos requieren de sistemas termoaislantes eficientes que permitan la conservación del calor entre otras características. Por lo tanto, dentro de esta norma de referencia se definen las características que deben cumplir los materiales termoaislantes para alta temperatura, de manera que nos permita, dentro de lo tecnológicamente razonable, la conservación del calor, su manejo no sea peligroso para el personal, no incremente riesgos a las instalaciones por contener materiales inflamables o combustibles y no ser residuos peligrosos tanto el material sobrante de la instalación como el retirado de este cuando envejezca o por otro motivo requiera su reemplazo. Este documento se realizó en atención y cumplimiento a: Ley de su reglamento Ley de la Comisión Nacional de Hidrocarburos Ley Federal sobre Metrología y Normalización. Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente. Ley de Adquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Público. Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas. Reglamento de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización. Reglamento de Ley de Obras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas. Reglamento de la Ley de Adquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Público. CNPMOS-001 Guía para la Emisión de Normas de Referencia de Organismos subsidiarios (26 de julio de 2001). Lista de participantes Pemex-Exploración y Producción. Pemex-Gas y Petroquímica Básica. Pemex-Refinación. Pemex-Petroquímica. Petróleos Mexicanos. Participantes Externos Instituto Mexicano del Petróleo Aislante Minerales, S. A. de C.V. Hilti Mexicana, S. A. de C.V. 1. OBJETIVO Establecer los requisitos técnicos y documentales, para la contratación del diseño, adquisición de materiales y la instalación de un sistema termoaislante.

5 Página 5 de ALCANCE La presente Norma de Referencia establece los requisitos mínimos para el diseño, materiales e instalación requeridos para conformar un sistema termoaislante de alta temperatura con rango de 310 K (37 C) a 1088 K (815 C) evitando riesgos en la salud de los trabajadores y minimizando el impacto ambiental para las instalaciones donde se apliquen estos materiales. Para instalaciones existentes, cuando se sustituya el sistema termoaislante, el nuevo material seleccionado puede ser cualquiera de los indicados en esta norma y debe cumplir con la máxima transferencia de calor permisible Fuera del alcance a) No incluye sistemas termoaislantes con aplicación de materiales refractarios. b) No se contempla en el contenido de esta norma: - Protección contra fuego. - Aislamientos térmicos para edificios, refrigeradores, aire acondicionado y equipos de ventilación. 3. CAMPO DE APLICACIÓN Esta norma de referencia es de aplicación general y observancia obligatoria en la adquisición y contratación de los bienes y servicios, que se lleven a cabo en los centros de trabajo de Organismos Subsidiarios, en donde se requiera utilizar sistemas termoaislantes para altas temperaturas. Por lo que debe ser incluida en los procedimientos de contratación: licitación pública, invitación a cuando menos tres personas, o adjudicación directa, como parte de los requisitos que debe cumplir el proveedor, contratista o licitante 4. ACTUALIZACION Las sugerencias para la revisión y actualización de esta norma, deben enviarse al Secretario del Subcomité Técnico de Normalización de PEP, quien deberá programar y realizar la actualización de acuerdo a la procedencia de las mismas, y en su caso, a través del Comité de Normalización de, procederá a inscribirla en el programa anual de Normalización de PEMEX. Sin embargo, esta norma se debe revisar y actualizar, al menos cada 5 años o antes, si las sugerencias y recomendaciones de cambio lo ameritan. Las propuestas y sugerencias de cambio deben elaborarse en el formato CNPMOS-001-A01 de la Guía para la Emisión de Normas de Referencia CNPMOS-001-A01, Rev. 1 del 30 de septiembre de 2004 y dirigirse a: PEMEX-Exploración y Producción. Subdirección de Distribución y Comercialización. Coordinación de Normalización. Bahía de Ballenas 5, Edificio D, PB., entrada por Bahía del Espíritu Santo s/n. Col. Verónica Anzures, México D. F., CP Teléfono directo: Conmutador: extensión Correo Electrónico: luis.ortiz@pemex.com

6 Página 6 de REFERENCIAS 5.1 NOM-009-ENER Eficiencia energética en aislamientos térmicos industriales editada en el Diario Oficial de la Federación el 08 de Noviembre de NOM-008-SCFI Sistema General de Unidades de Medida. 5.3 NOM-085-ECOL Contaminación atmosférica para fuentes fijas que utilizan combustibles fósiles, sólidos, líquidos, gaseosos o cualquiera de sus combinaciones. 5.4 NMX-C Industria de la construcción - Materiales termoaislantes - Cemento Monolítico de Fibras Minerales - Especificaciones. 5.5 NMX-C Industria de la Construcción - Materiales Termoaislantes - Perdidas de Masa por Abrasión e Impacto - Método de Prueba. 6. DEFINICIONES Para los efectos de esta norma de referencia, aplican las definiciones de la NOM -009-ENER-1995, y las siguientes: 6.1 Calor específico. Característica que implica intercambio térmico entre la masa termoaislante y el sustrato metálico. La cantidad de calor transferida depende de la densidad del termoaislante, por lo que debe ser considerado en el diseño. 6.2 Código equivalente. Se refiere a un documento que exija el cumplimiento de las características propias del material, en nivel cuantitativo y para efectos de calidad igual o superior, al propuesto en esta norma de referencia. 6.3 Densidad. Es la masa por unidad de volumen de un material. El término es aplicable a mezclas y sustancias puras y a la materia en el estado sólido, líquido, gaseoso o de plasma. Las unidades comunes de la densidad son gramos por centímetro cúbico y slugs o libras por pie cúbico. 6.4 Difusividad térmica. Es la velocidad con que un termoaislante gana o pierde calor y su temperatura se modifica a través de él. 6.5 Estabilidad dimensional. Es la propiedad que indica la habilidad del termoaislante para conservar su forma y tamaño frente al envejecimiento, o cuando está sujeto a temperatura constante o cambiante. 6.6 Expansión. Propiedad que define el cambio dimensional de un material, termoaislante, tubería o equipo, cuando su temperatura cambia, este cambio es reversible. 6.7 Higroscopía. Es la tendencia de un material a absorber vapor de agua de la humedad ambiental. 6.8 ph (Potencial de hidrógeno). Es el logaritmo negativo de la concentración de iones de hidrógeno en gramos equivalentes por litro. Se mide en una escala de 0 a 14, siendo 7 el punto neutro. Las sustancias ácidas reportan valores por abajo de 7 y las alcalinas por arriba de Resiliencia. Propiedad típica de los termoaislantes fibrosos por la cual recuperan su forma y dimensión cuando desaparece la fuerza deformante.

7 Página 7 de Resistencia a la compresión. Capacidad que tiene el termoaislante para no deformarse cuando sea sometido a cargas o fuerzas o abusos mecánicos Servicio a temperatura dual. Esto ocurre cuando la tubería o equipo opera durante un tiempo en cierta temperatura (alta o baja) y de forma inmediata, cambia a operar a una temperatura contrastante (baja o alta) Temperatura ambiente (Ta). Es la temperatura del aire en el medio circundante al lugar donde se encuentra situado el sistema termoaislante. De acuerdo con los datos meteorológicos de la zona de referencia, la temperatura ambiente para diseño se toma la media anual de los últimos cinco años. 7. SIMBOLOS Y ABREVIATURAS LGEEPA ppm Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente. Partes por millón. Para los efectos de esta norma con relación a: simbología y valores de unidades de medida, referirse a la NOM- 008 SCFI-2002 "Sistema General de Unidades de Medida. 8. DESARROLLO En este capítulo se establecen las características y propiedades que deben cumplir los materiales que conforman un sistema termoaislante, también conocido como sistema de aislamiento térmico, aplicable a equipos, tuberías y sus accesorios, que trabajan dentro del rango de temperaturas de 310 K (37 C) a 1088 K (815 C), requeridos para la conservación del calor en los procesos. También incluye requisitos para: el diseño, la instalación de los materiales suministrados y el manejo, así como soportes aislados y protección personal. 8.1 Sistema termoaislante El sistema de aislamiento térmico o termoaislante para esta norma consta como mínimo de las siguientes partes: material termoaislante o aislamiento térmico, materiales de sujeción del aislamiento térmico, acabado (metálico y no metálico), material de sujeción de acabado, materiales de sello del acabado metálico, juntas de expansión para material aislante rígido como se muestra en la figura 1 y como complemento soportes aislantes que aunque forman parte del sistema termoaislante en este documento se analizaran como parte complementaria.

8 Página 8 de 47 Superficie metálica Termoaislante Acabado Junta de expansión Material de sujeción del termoaislante Material de sujeción del acabado Soporte aislante Figura 1 Sistema termoaislante o aislamiento térmico (Típico) El espesor del material termoaislante debe cumplir con el método de cálculo amparado en esta norma. Para que el sistema termoaislante trabaje lo más eficiente posible, se debe cumplir con los requerimientos de instalación indicados en esta norma y en la cual se incluye los soportes aislantes. Para la protección personal debe ser por una barrera de lámina perforada y no por material termoaislante. 8.2 Materiales Material Termoaislante Los materiales termoaislantes deben cumplir con los siguientes requisitos: Deben ser resistentes al paso de calor dentro del rango de temperatura especificado. No deben ser corrosivos para la superficie del metal donde se instalará por lo que el usuario debe especificar el material por aislar. Su manejo no debe causar daños al personal por lo que no deben ser tóxicos y deben ser libres de asbesto y no deben ser clasificados como cancerígenos. No deben incrementar el riesgo en la instalación, por lo que no deben ser inflamables o combustibles y en caso de exponerse al fuego no deben desprender vapores tóxicos. Deben ser clasificados como residuos de manejo especial, tanto el material sobrante de la instalación inicial como el retirado cuando se terminó su tiempo de vida útil. No es permitido el uso de materiales que para su disposición final sean clasificados como residuo peligroso. Deben ser resistentes a bacterias y hongos Deben mantener sus propiedades, aún sometidos a temperaturas extremas. Después de 96 horas operando en ésta condición, no debe presentar grietas, roturas o disminución de espesor. La conductividad térmica debe ser constante a través de la vida útil de los mismos. Se requiere que los termoaislantes y materiales complementarios sean, en seco, y con ph alcalino 7.5

9 Página 9 de 47 como mínimo. Se debe evitar el uso de materiales que al humedecerse adquieran condiciones de acidez para evitar corrosión. Debe evitarse el uso de materiales higroscópicos, ya que la presencia de agua genera soluciones de sustancias arrastradas por el vapor ambiental, como cloruros, nitratos y sulfatos, provocando corrosión sobre el acero al carbón y acero inoxidable. Los materiales aplicables para los sistemas de aislamiento térmico son los indicados en la tabla 1. Material termoaislante Tipo genérico Formas de presentación y aplicación Especificación ASTM o equivalente Lana de roca Fibras Minerales Colchas Preformado para tubería Placas Cemento Monolítico ASTM C592 Tipo II ASTM C547 Tipo II ASTM C612 Tipo V ASTM C449 Fibra de vidrio Fibras Minerales Colchas Preformado para tubería ASTM C592 Tipo I ASTM C547 Tipo I Perlita expandida Granulares Preformado para tubería Placas ASTM C610 ASTM C610 Silicato de calcio Granulares Preformado para tubería Placas ASTM C533 Tipo I ASTM C533 Tipo I y II Tabla 1 Materiales para sistemas termoaislantes

10 Página 10 de Termoaislante a base de lana de roca (fibras minerales) Las propiedades mecánicas y las dimensiones se muestran en las tablas 2 y 3 respectivamente. Características Especificación ASTM o equivalente Colcha ASTM C 592 Tipo II Preformado ASTM C547 Tipo II Placas/Tabla ASTM C612 Tipo V Cemento ASTM C449 Temperatura máxima de uso ASTM C C 649 C 982 C 649 C Densidad 96 a 192 kg/m a 128 kg/m a 260 kg/m 3 ASTM C167/C302/C303 ASTM C167 ASTM C302 ASTM C Absorción de vapor de agua, máxima ASTM C1104 5% 5% 5% Índice de propagación de flama, máxima ASTM E84 o UL723 Índice de producción de humo ASTM E84 ó UL Corrosión Acero inoxidable ASTM C795 Nula Nula Nula Nula Contenido máximo de cloruros ASTM C ppm 60 ppm 60 ppm 60 ppm Contenido máximo de material no convertido a fibra ( shot ) sobre malla No.100 US 25,0 % 25,0 % 25,0 % ASTM C1335 Contenido máximo de aceite. (Pérdidas por ignición) 1,0 % Azufre máximo 1,5 % 1,5 % 1,5 % ph 7.5 a a a 10 La conductividad térmica que muestre el fabricante debe contar con certificado de un laboratorio reconocido donde avale el cumplimiento de lo establecido para superficies planas con el método ASTM C177 y en preformados con el ASTM C 335 ó en su caso lo indicado en la ISO Tabla 2 Propiedades de la lana de roca Dimensiones Especificación ASTM o equivalente Colcha ASTM C592 Preformado ASTM C585 Placas ASTM C612 Tabla 2 Espesor 25 a 102 mm (1 a 4 in) 25 a 102 mm (1 a 4 in) 25 a 76 mm (1 a 3 in) * Incrementos de espesor 13 mm (½ in) 13 mm (½ in) 13 mm (½ in) Largo mm (8 ft) ** 914 mm (3 ft) mm (4 ft) Ancho 610 mm (2 ft) mm (1 ft) Diámetro nominal a 750 DN (½ a 30 NPS) *: Todos los espesores mayores a 1 in se pueden producir por capas **: Largo de acuerdo al diámetro exterior de la tubería. Tabla 3 Dimensiones de la lana de roca

11 Página 11 de 47 Adicional a las especificaciones mencionadas en la tabla 2, los termoaislantes de lana de roca deben cumplir con los requerimientos del ASTM C592 o equivalente para colcha / ASTM C547 o equivalente para preformado / ASTM C612 o equivalente para placa/tabla y ASTM C449 o equivalente para cemento. La colcha debe ser cosida a una cubierta metálica, las costuras longitudinales deben estar separadas como máximo 100 mm entre ellas ver figura 2. Puede suministrarse con las siguientes combinaciones: Una cara con malla hexagonal Una cara con metal desplegado Dos caras con malla hexagonal Dos caras con metal desplegado Una cara con malla hexagonal y otra con metal desplegable. La malla hexagonal debe ser como mínimo de calibre 22 con recubrimiento galvanizado. El metal desplegable debe ser barnizado y como mínimo de calibre 26 de 600 gr/m 2 Separación de costuras 100 mm Colcha cosida a malla metálica Figura 2 Colcha con armada con metal

12 Página 12 de Termoaislante a base de fibra de vidrio (fibras minerales) Las propiedades mecánicas y las dimensiones se muestran en las tablas 4 y 5 respectivamente Características Especificación ASTM o equivalente Temperatura máxima de uso ASTM C411 Densidad ASTM C167/C302/C303 Absorción de vapor de agua, máxima ASTM C1104 Índice de propagación de flama, máxima. ASTM E84 o UL723 Índice de producción de humo ASTM E84 o UL723 Corrosión Acero inoxidable ASTM C795 Contenido máximo de cloruros ASTM C795 Colcha ASTM C 592 Tipo I Cañuela preformada ASTM C547 Tipo I 454 C 454 C 96 kg/m 3 mínima ASTM C a 96 kg/m 3 ASTM C302 5% 5% Nula Nula 60 ppm 60 ppm La conductividad térmica que muestre el fabricante debe contar con certificado de un laboratorio reconocido donde avale el cumplimiento de lo establecido para superficies planas con el método ASTM C177 y en preformados con el ASTM C 335 ó en su caso lo indicado en la ISO Dimensiones Especificación ASTM o equivalente Tabla 4 Propiedades de la fibra de vidrio Colcha ASTM C592 Cañuela preformada ASTM C585 Espesor 25 a 102 mm (1 a 4 in) 25 a 76 mm (1 a 3 in) Incrementos de espesor 13 mm (½ in) 13 mm (½ in) Largo 2440 mm (8 ft) 915 mm (3 ft) Ancho 610 mm (2 ft) Diámetro nominal a 750 DN (½ a 30 NPS) *: Todos los espesores mayores a 1 in se pueden producir por capas Tabla 5 Dimensiones de la fibra de vidrio Adicional a las especificaciones mencionadas en la tabla 4, los termoaislantes de fibra de vidrio deben cumplir con los requerimientos del ASTM C592 o equivalente para colcha / ASTM C547 o equivalente para preformado. La colcha debe ser cosida a una cubierta metálica, las costuras longitudinales deben estar separadas como máximo 100 mm entre ellas y puede suministrarse con las siguientes combinaciones:

13 Página 13 de 47 Una cara con malla hexagonal Una cara con metal desplegado Dos caras con malla hexagonal Dos caras con metal desplegado Una cara con malla hexagonal y otra con metal desplegable. La malla hexagonal debe ser como mínimo de calibre 22 con recubrimiento galvanizado. El metal desplegable debe ser barnizado y como mínimo de calibre 26 de 600 gr/m Termoaislante a base de perlita expandida (granulares) En la tabla 6 se muestran las propiedades mecánicas y en la tabla 7 las dimensiones Características Especificación ASTM o equivalente Cañuela preformada ASTM C 610 Placa/ Tabla ASTM C 610 Temperatura máxima de uso ASTM C411 Densidad Mínima Densidad Máxima ASTM C302/C303 Resistencia a la compresión en 5% de deformación mínima ASTM C165 Máxima humedad contenida, % en peso ASTM C1616 Absorción en agua, después de calentarse a 316 C e inmersión en agua por 48 horas, % en peso ASTM C209 Índice de propagación de flama, máxima. ASTM E84 Índice de producción de humo ASTM E84 Corrosión Acero inoxidable ASTM C795 Contenido máximo de cloruros 649 C 649 C 160 kg/m kg/m 3 ASTM C kg/m kg/m 3 ASTM C kpa 483 kpa 10% 10% 50% 50% Nula 100 ppm Proporción de silicato de sodio a cloruros 20 a 1 ph 8.5 mínimo La conductividad térmica que muestre el fabricante debe contar con certificado de un laboratorio reconocido donde avale el cumplimiento de lo establecido para superficies planas con el método ASTM C177 y en preformados con el ASTM C 335 ó en su caso lo indicado en la ISO Tabla 6 Propiedades de la perlita expandida Nula

14 Página 14 de 47 Dimensiones Especificación ASTM o equivalente Cañuela preformada ASTM C585/C450 Placa ASTM C610 Espesor 25 a 102 mm (1 a 4 in) 38 a 152 mm (1½ a 6 in) * Incrementos de espesor 13 mm (½ in) 13 mm (½ in) Largo 914 mm (3 ft) 914 mm (3 ft) Ancho Diámetro nominal Espesor mínimo Diámetro nominal Espesor mínimo Diámetro nominal Espesor mínimo Hasta 150 DN (6 NPS) 25 mm (1 in) Hasta 350 DN (14 NPS) 38 mm (1.5 in) Hasta 450 DN (18 NPS) 51 mm (2 in) Diámetros mayores usar segmentos * Todos los espesores mayores a 25 mm (1 in) se pueden producir por capas Tabla 7 Dimensiones de la perlita expandida 152 mm (6 in) 305 mm (12 in) 457 mm (18 in) Termoaislante a base de silicato de calcio (granulares) En la tabla 8 se muestran las propiedades mecánicas y en la tabla 9 las dimensiones Características Especificación ASTM o equivalente Preformado ASTM C533 Tipo I Placas ASTM C533 Tipo I Temperatura máxima de uso ASTM C C 649 C 240 kg/m kg/m 3 Densidad Máxima ASTM C302/C303 ASTM C302 ASTM C303 Resistencia a la flexión, mínima ASTM C kpa 344 kpa Resistencia a la compresión en 5% de deformación mínima ASTM C kpa Máxima humedad contenida, % en peso ASTM C % 20% Índice de propagación de flama, máxima ASTM E Índice de producción de humo ASTM E Corrosión Acero inoxidable ASTM C795 Nula Nula Contenido máximo de cloruros 200 ppm Proporción de silicato de sodio a cloruros 20 a 1 ph 9 a 10 La conductividad térmica que muestre el fabricante debe contar con certificado de un laboratorio reconocido donde avale el cumplimiento de lo establecido para superficies planas con el método ASTM C177 y en preformados con el ASTM C 335 ó en su caso lo indicado en la ISO Tabla 8 Propiedades de silicato de calcio

15 Página 15 de 47 Dimensiones Especificación ASTM o equivalente Cañuela preformado ASTM C585/C450 Placa ASTM C533 Tipo I Espesor 25 a 75 mm (1 a 3 in) 25 a 75 mm (1 a 3 in) * Incrementos de espesor 13 mm (½ in) 13 mm (½ in) Largo 914 mm (3 ft) 914 mm (3 ft) Ancho Diámetro nominal Espesor mínimo Diámetro nominal Espesor mínimo Hasta 150 DN (6 NPS) 25 mm (1 in) Hasta 350 DN (14 NPS) 38 mm (1.5 in) Diámetros mayores usar segmentos * Todos los espesores mayores a 25 mm (1 in) se pueden producir por capas Materiales de sujeción del termoaislante Tabla 9 Propiedades del silicato de calcio 152 mm (6 in) 305 mm (12 in) Fleje de acero inoxidable AISI 304, ASTM A 240 o equivalente, espesor 0.51 mm y ancho de 13 y 19 mm. Para fijación del fleje, su respectivo sello de acero inoxidable AISI 304, ASTM A 167 o equivalente con ancho de acuerdo al fleje de 13 y 19 mm. Resortes tensores de acero inoxidable, aleación T 302, con una longitud 122 mm, diámetro del alambre del resorte 2.6 mm, elongación máxima 235 mm con 100 kg de carga. Aplicable solo para aislamientos granulares (silicato de calcio y perlita expandida Material de juntas de expansión Las juntas de expansión deben ser de fibra mineral granulada que cumpla con requerimientos de ASTM C764 o equivalente, la densidad instalada debe ser mayor a 95 kg/cm 3, temperatura de servicio hasta 750 (ASTM C411 o equivalente), absorción de agua menor a 1% en volumen, no debe contener asbesto, no debe ser corrosivo, para aceros inoxidables debe cumplir con ASTM C795 o equivalente y tener un ph alcalino 7.5 a 10, el índice de propagación de flama y humo deben ser cero de acuerdo con ASTM E84 o equivalente. Las juntas de expansión son aplicables solo para sistemas termoaislantes a base de materiales granulares (perlita expandida y silicato de calcio), los materiales a base de fibras minerales (fibra de vidrio y lana de roca) no requieren de juntas de expansión Material del acabado Se debe utilizar para proteger el termoaislante del clima y el abuso mecánico Material del acabado metálico Para tuberías. Lámina de aluminio lisa, con recubrimiento anticorrosivo-dieléctrico laminado en caliente, aleación 3003 ó 3105 o semejante, dureza H-14, ASTM B209 o equivalente, espesor 0.6 mm (0.024 in) rollos en 91.4 cm de ancho.

16 Página 16 de 47 Cuando se tenga experiencia de ataque por corrosión en laminas de aluminio debe usarse, lámina de acero inoxidable lisa, tipo 304 con un espesor de 0.40 mm (0.016 in), rollo en 91.4 cm de ancho. Para equipos y en forma opcional podrá ser aplicado en Tuberías con diámetro exterior mayor a mm (24 in). Usar lámina de aluminio acanalada de 32x102 mm (1¼ x 4 in) acabado estuco realzado, aleación 3105 o semejante, dureza H-14, ASTM B209, espesor 0.61 mm (0.024 in), de 91 cm (36 in) de ancho, esta no requiere rolado y se adapta con facilidad a superficies curvas. Ver figura 3. Superficie metálica Termoaislante Lamina acanalada Figura 3 Lámina acanalada (típico) Cuando se tenga experiencia de ataque por corrosión en laminas de aluminio debe usarse, lámina de acero inoxidable lisa, tipo 304 con un espesor de 0.40 mm (0.016 in), rollo en 91.4 cm de ancho Material del acabado no metálico Cemento monolítico Emulsión asfáltico-acuosa tipo mastic, Reforzado. Permeable al vapor de agua. Rendimiento aproximado 2,50 litros/m 2. Tiempo de secado medio de 1 a 8 horas y total de 36 horas. Malla hexagonal de acero galvanizado calibre Material de sujeción del acabado metálico Fleje de acero inoxidable AISI 304, ASTM A 240 o equivalente, espesor 0.51 mm y ancho de 13 y 19 mm. Para fijación del fleje, su respectivo sello de acero inoxidable AISI 304, ASTM A 167 o equivalente con ancho de acuerdo al fleje de 13 y 19 mm. Pijas de acero inoxidable AISI 304 (o equivalente), cabeza plana o hexagonal ranurada, número 8 (diámetro 3,0 mm, Largo 19 mm), con roldana metálica de ajuste y arandela de hule butilo. (solo para materiales fibrosos) Remaches ciegos de alta resistencia, en material de acero inoxidable tipo 304, sellado hermético por el lado remachado. Con diámetro de 3.2 mm (1/8 in). grip desde 1 mm hasta 20 mm. Cabeza alomada, ala ancha y avellanada (Solo para materiales granulares) Clips S de acero inoxidable AISI 304, ASTM A 240 o equivalente, espesor 0.4 mm y ancho 19 mm. Para fijación laminas del acabado metálico en tuberías y equipo verticales. Ver figura 4. Clips J de acero inoxidable AISI 304, ASTM A 240 o equivalente, espesor 0.4 mm y ancho 19 mm. Para fijación de flejes en tuberías y equipo verticales. Ver figura 4. Resortes tensores plano de acero inoxidable, aleación T 302, con una longitud 122 mm, diámetro del alambre del resorte 2.6 mm, elongación máxima 235 mm con 100 kg de carga.

17 Página 17 de 47 Clip S Espesor = 0.4 mm Espesor = 0.4 mm Clip J Figura 4 Clips S y J (típico) Materiales de sello del acabado metálico Material requerido para el sello de los traslapes en las láminas del acabado para evitar el paso de humedad del aires y agua de lluvia. Con 98% en volumen de no-volátiles (99% peso) de acuerdo con ASTM D 2369 o equivalente, es un material flexible, foster foamseal sealant o equivalente. Material requerido para el sello de los traslapes en las laminas del acabado para evitar el paso de humedad del aires y agua de lluvia. Con 52 a 58% en volumen de no-volátiles (65% peso) de acuerdo con ASTM C 461 o equivalente, es un material flexible foster elastolar sealant o equivalente. 8.3 Diseño Consideraciones generales: El procedimiento de cálculo para la pérdida de calor y las temperaturas de superficie en equipos o tuberías aisladas, se basa en que el sistema aislante es "homogéneo"; entendiéndose por sist ema homogéneo al espesor de un mismo tipo de termoaislante. Cuando sea requerido un sistema formado por dos o más materiales termoaislantes los cálculos deben ser entregados indicando la temperatura en cada interface. El cálculo de la transferencia de calor para tuberías de 600 DN (24 NPS) de diámetro nominal y menores se tomara como superficies cilíndricas. El cálculo de la transferencia de calor para tuberías mayores de 600 DN (24 NPS) de diámetro nominal se tomara como superficies planas. El espesor mínimo no podrá ser menor a 25 mm (1 in) aun cuando por cálculo resulte menor. Cuando el cálculo del espesor del material termoaislante no sea igual a los espesores disponibles por los fabricantes, se debe seleccionar el espesor del fabricante inmediato superior al valor calculado.

18 Página 18 de 47 Para la selección del espesor del aislamiento, su pérdida de calor no debe ser mayor a la máxima transferencia de calor permisible que se indica en las tablas de esta norma. Para cada instalación dependiendo de ubicación geográfica, se debe proporcionar al personal de PEMEX para su aprobación la temperatura ambiente, humedad relativa, velocidad del viento, que se tomaran para el cálculo. La emisividad será de acuerdo al material de acabado seleccionado. Se debe solicitar al usuario de PEMEX la temperatura de operación del fluido, para incluirse en el diseño del sistema termoaislante. Se debe considerar en el diseño del sistema termoaislante los espacios disponibles por el espesor requerido del material termoaislante. Para temperaturas mayores a 150 C, se debe considerar el material termoaislante con menor conductividad térmica reportado en su ASTM correspondiente para la obtención de un menor espesor. Para tuberías sometidas a vibración, los materiales termoaislantes fibrosos, no deben ser de baja densidad a fin de obtener su mayor resistencia a los esfuerzos de vibración de las tuberías y equipo en operación, referencias NMX-C-376, ASTM C 203 y ASTM C 165 o equivalentes. Antes de la adquisición de los materiales, el diseñador debe entregar para validación, las memorias de cálculo de los espesores de los diferentes tipos de sistemas termoaislantes que deben cumplir con los criterios de esta norma Cálculo de transferência de calor Para calcular la transferencia de calor debe ser de acuerdo a la geometría de la superficie donde se instalara el sistema termoaislante, debiendo ajustarse al modelo de cálculos de transferencia de calor en superficies planas o al cálculo de transferencia de calor en superficies cilíndricas. Los métodos para el cálculo de la trasferencia de calor deben estar basados en lo establecido en la NOM-009- ENER-1995 o en la ISO En el Anexo A se ejemplifica un método de cálculo de la norma oficial mexicana. Para efectos del cálculo, la conductividad térmica del material proporcionada por el fabricante debe estar avalada con un certificado de un laboratorio reconocido donde avale el cumplimiento de lo establecido para superficies planas con el método ASTM C177 y en preformados con el ASTM C 335 ó en su caso lo indicado en la ISO Máxima transferencia de calor permisible Este parámetro debe considerarse para calcular el espesor de un termoaislante. Los valores de la máxima transferencia de calor permisible deben cumplir con los especificados en la Tabla B-1 del anexo B (cambiar coma por punto). 8.4 Instalación Requerimientos previos para la instalación del sistema termoaislante Se debe tener garantizada su integridad mecánica, por lo que deben haber sido sometidos a una prueba de resistencia mecánica (prueba hidrostática o neumática). Se debe inspeccionar la superficie donde se instalara el aislamiento térmico, verificando que no se tengan objetos metálicos soldados como varillas, puntos de soldadura, alambres, concreto u objetos, la superficie debe estar limpia para que permita el libre movimiento del aislamiento térmico durante las contracciones y elongaciones al calentarse y retornar a la temperatura ambiente.

19 Página 19 de 47 En el caso de las tuberías, equipos de materiales en acero al carbón, acero de media y baja aleación es necesario realizar limpieza y aplicar recubrimiento anticorrosivo de acuerdo con lo establecido en la Norma de Referencia NRF-053-PEMEX Se debe verificar que no exista incompatibilidad química de los materiales que componen el sistema aislante para evitar corrosión del metal donde se aplicara o que se presente una degradación prematura, por tanto el material aislante como la tubería deben estar secos durante todo el proceso de instalación Instalación del material termoaislante Las juntas longitudinales y transversales de las piezas prefabricadas y colchas deben acoplarse perfectamente, no deben quedar separaciones y deben unirse firmemente con toda la superficie del contorno de las piezas. Para el caso de los preformados cuando se instalen dos o más capas las juntas longitudinales deben quedar giradas a 90 entre una capa y otra. Para el caso de las juntas circunferenciales deben las capas de aislamiento deben quedar alternadas a la mitad del preformado como se muestra en la figura 5. Juntas longitudinales: -Segunda capa giradas a 90 de la primera. -Tercera capa giradas a 90 de la segunda Junta circunf erencial Junta longitudinal en la última capa en la horizontal Tubo Figura 5 Instalación juntas de termoaislante (típico) Para el caso de colchas las juntas longitudinales deben quedar giradas, la separación entre dos juntas longitudinales y circunferenciales deben estar separadas como mínimo 75 mm (3 in) como mínimo.

20 Página 20 de 47 Las colchas deben ser cosidas con alambre de un espesor no menor a calibre 16, de acero galvanizado, en las uniones de cierre de la colcha y con otras colchas tanto las juntas longitudinales como las juntas transversales, de manera que se ajuste la colcha a la superficie metálica y quede conformada como una sola pieza. El espesor del aislamiento térmico deberá incrementarse como mínimo en las fracciones de al menos 13 mm (1/2 in) o en fracciones mayores en apego a los espesores permitidos la sección de materiales termoaislantes de esta norma (8.2.1). Los ramales o derivaciones del cabezal o tuberías que salen de equipos equipo, deben aislarse hasta 50 cm después de la primera válvula de bloqueo. Todo saliente metálico de tubería o equipo se debe aislar cuando menos a una distancia de 4 veces el espesor usado, rematando con el mismo aislamiento achaflanado, para evitar quemaduras al personal. Las válvulas deben aislarse cubriendo la brida del bonete hasta el estopero, En equipos verticales el faldón debe aislarse cuando menos en una longitud de cuatro veces el espesor del aislamiento, tomando como referencia la soldadura de la tapa inferior ver figura 17. Los instrumentos deben aislarse y dejarse visibles solamente las partes fundamentales Las placas de datos e identificación sobre equipos o tubería, se deben dejar descubiertas. Las bridas, válvulas, instrumentos de medición, bombas y equipos o accesorios de mantenimiento frecuente, deben aislarse con termoaislantes removibles. Como alternativa a termoaislantes removibles se podrá forrar con el material termoaislante los accesorios indicados, previa consulta y aprobación del organismo subsidiario. En los termoaislantes preformados podrán aplicarse en su dimensión original o podrán redimensionarse, haciendo trazos y cortes necesarios dependiendo de los accesorios y conexiones de tubería, válvula así como en bombas o equipo de geometría no uniforme, de manera que se asegure que acoplen perfectamente sobre la superficie donde se instalaran, no dejando espacio entre estas. Para conformar codos en tuberías en diámetro nominal de 80 DN (3 NPS) y menores, se sigue el contorno de la tubería con cortes de 45 sobre los extremos coincidentes. Para codos en tuberías en diámetro nominal de 100 DN (4 NPS) y mayores, debe ser en sectores, considerando el diámetro y forma del accesorio en cuestión. Una vez que se instale el aislante térmico deben tomarse precauciones para protegerlo contra la intemperie hasta que sea instalado el acabado Sujeción del material termoaislante El criterio para sujetar el material termoaislante es el siguiente: Tuberías hasta de 600 DN (24 NPS) con una o más capas de material termoaislante, usar flejes de acero inoxidable de 13 mm de ancho en la última capa Tuberías mayores a 600 DN (24 NPS) o equipos con una capa o más capas de material termoaislante, usar flejes de acero inoxidable de 19 mm de ancho en la última capa. Las cabezas de los equipos serán sujetas con flejes sobre un anillo, el ajuste de estos no debe causar roturas o agrietamiento de las placas.

21 Página 21 de 47 Los flejes deben instalarse sobre el material termoaislante a una separación máxima de 300 mm, ver figura 6. Para el caso de accesorios como codos y ajustes por terminaciones, se deben colocar cuando menos un fleje por cada segmento aislamiento térmico. El ajuste de los flejes no debe causar deformaciones en los termoaislantes a base de fibras minerales y para el caso de los granulares roturas o agrietamiento de las placas. Secciones de material termoaislante Pared metálica 300 mm 300 mm 300 mm 300 mm Flejes de sujeción del material termoaislante separados a 300 mm como máximo Figura 6 Separación entre flejes (típico) El diseñador deben incluir resortes tensores de acero inoxidable, aleación T 302, para absorber el incremento del diámetro de la superficie metálica de la tubería o equipo cuando alcanza la temperatura máxima de operación, adicional al incremento de longitud indicada, se debe incluir la fuerza del apriete, para seleccionar el numero de resortes requeridos y no sobrepasar la elongación máxima permitida. El uso de estos resortes debe ser especialmente considerada para materiales termoaislantes granulares y para superficies planas (equipos y tuberías con diámetros nominales mayores a 600 DN (24 NPS) Instalación de acabado del material termoaislante El acabado tienen la función de proteger al sistema aislante del clima y el abuso mecánico, este puede ser metálico o no metálico, el acabado metálico será el usado dentro de las instalaciones y el no metálico se será usado solo por solicitud expresa de PEMEX en aquellos lugares donde el recubrimiento metálico (lamina de aluminio) no pueda ser instalada por limitaciones de la geometría de la superficie. Debido a que no se emplea barrera de vapor en materiales termoaislantes para servicio caliente y a que estos retienen el agua. En caso de presentarse paso de agua, con lleva a un derroche de energía por su evaporación y al fenómeno de corrosión bajo el aislamiento que se presenta hasta la temperatura de 150 C, por lo anterior es muy importante la instalación del acabado metálico y su sello en las juntas circunferenciales y longitudinales.

22 Página 22 de 47 Antes de instalar el acabado el contratista debe inspeccionar que la superficie del aislamiento térmico no debe haber huecos o superficie sin cubrir Instalación de acabado metálico del material termoaislante Una vez cortada la lámina lisa de acabado, en toda su periferia debe hacerse un engargolado La lámina del acabado en ningún caso debe de entrar en contacto con la superficie caliente. En tuberías y cuerpo de recipientes de diámetro exterior menor a mm (24 in), la lámina lisa debe ser previamente rolado para mejorar su adaptación a la superficie cilíndrica. La lámina de acabado no debe quedar separada de la superficie del aislamiento térmico, no deben haber bolsas, quedar sumido, forzado y/o deformado por sus propios elementos de sujeción El traslape en las láminas de acabado debe ser tal que permita el escurrimiento del agua, sin que esta penetre bajo la lámina del acabado, esto reduce riesgos de afectación del material termoaislante y un deterioro prematuro de la lámina. El traslape de la lámina de acabado tanto en juntas longitudinales como trasversales para tuberías debe ser de 5 cm como mínimo, para equipos el traslape debe de ser de 7.5 cm como mínimo. En el caso de tuberías y equipos horizontales, el traslape longitudinal de las láminas de acabado debe ser del lado opuesto al impacto de los vientos dominantes y por debajo del la horizontal tomando como referencia el centro de la tubería y para las juntas circunferenciales el traslape no debe estar a favor de los vientos dominantes ver figura 7. En tuberías y equipos verticales, el traslape longitudinal de las láminas de acabado debe ser de lado opuesto de los vientos dominantes y el circunferencial la lámina superior debe quedar por encima de la lámina inferior como se muestra en la figura 7.

23 Página 23 de 47 Traslape opuesto al impacto de los vientos dominantes Embonar lámina por arriba Embonar lámina por debajo Vientos Dominantes A A= 5 cm mínimo para tuberías A= 7.5 cm para equipos Acabado Metálico A Traslape Aislamiento térmico Vientos Dominantes A Embonar lámina por arriba A Embonar lámina por debajo A Traslape Engargolado en toda la periferia de la lamina del acabado Figura 7 Traslapes de láminas acabado metálico (típico) En los lugares con terminación de aislamiento en la vertical como boquillas, tuberías, soportes colgantes, instalar botaguas soldados, con la finalidad de reducir la entrada de agua bajo aislamiento, en la figura 8 se muestra el botaguas para terminación de tuberías, en la figura 9 botaguas en boquilla de equipos.

24 Página 24 de 47 Placa de 9.5 mm (3/8 in) de espesor como mínimo del mismo grado de soldabilidad del material del tubo. Placa soldada en toda la periferia 5 cm Acabado del aislamiento Tubería 15 con respecto a la horizontal 5 cm Figura 8 Botaguas en terminación de aislamiento en tubería (típico) En las cabezas de los recipientes o en los accesorios de tubería, se debe trazar y cortar la lámina metálica en segmentos siguiendo la forma geométrica a fin de lograr el mejor acoplamiento contra el contorno del aislamiento térmico instalado. En equipos donde la cubierta metálica no está apoyada en soportes, estos segmentos se deben anclar a un anillo flotante colocado sobre el aislamiento de las boquillas de las cabezas. Este anillo flotante o aro para sujeción de aislamiento debe ser de alambrón de acero inoxidable, ver figura 9. Típico de anillo botaguas para boquilla vertical superior, para evitar la filtración de agua entre el aislamiento y la pared de la boquilla 6.4 mm (¼ in) Longitud del espárrago 50.8 mm (2 in) 15 Anillo botagua 9.5 mm (3/8 in) de espesor fabricado de placa rolada 15 de inclinación. Ver Detalle A Aro para sujeción de aislamiento. Ver Detalle B Espesor de aislamiento+25.4 mm (1 in) CASQUETE SUPERIOR (DOMO) Figura 9 Botaguas en boquilla y aro para sujeción de aislamiento (típico)

25 Página 25 de 47 Soldadura de filete continúa Rejilla Irving Longitud = largo del espárrago 15 Boquilla 25.4 mm (1 in) de separación entre el paso de tuberías y el anillo botaguas Roda-pie Rejilla Irving Lámina Fleje Sello Lámina 25.4 mm (1 in) de separación entre el aislamiento y el anillo botaguas + Fig. 9 Detalle A Botaguas (típico) Típico Barra de 12.7 mm (½ in) de diámetro ¼ in 4 piezas de placa de 25.4X25.4X9.5 mm (2X2X 3/8 in) repartidas de manera simétrica Diámetro exterior de la boquilla Figura 9 Detalle de B Aro para sujeción de aislamiento (típico)

26 Página 26 de 47 La terminación de la lámina de acabado en anillos atiesadores para evitar la entrada de agua, se debe dejar una inclinación aproximada de 23 como se muestra en la figura 10. Para los aislamientos granulares se debe instalar una junta de expansión bajo del anillo atiesador. Los Termoaislantes a base de fibras minerales no requieren la junta de expansión. E Termoaislante A = ½ del espesor de la última capa Anillo atiesador Pared del equipo E E E Fleje Acabado Junta de expansión Soporte de Termoaislante 1.0 cm de claro perimetral Pared del equipo A Acabado Junta de expansión Fleje E= Espesor del T ermoaislante Termoaislante Figura 10 Acabado soportes y anillo atiesador (típico) En equipos con tapas planas instaladas en la horizontal y donde se puede acumular agua, se debe dejar la terminación del aislamiento cónica con una pendiente mínima de 5 cm por cada metro, tomando la parte central como la más elevada, para asegurar el libre escurrimiento de agua. En las terminaciones, en la horizontal del material termoaislante o donde se instalen aislamientos removibles, para reducir los daños corrosivos bajo el aislamiento causados por el paso del agua, la terminación debe ser en dos secciones, separadas de 10 o 15 cm, las láminas del acabado debe aplicarse sello del acabado metálico en la uniones con la superficie del tubo. Ver figura 11 Asilamiento removible Instalar doble lámina de acabado en las terminación o en donde se instalen aislamiento removibles Lamina de acabado A Longitud de A entre 10 y 15 cm Sello del acabado metálico en la unión con la pared del tubo Figura 11 Acabado del sistema termoaislante en uniones horizontales

27 Página 27 de Acabado no metálico del material termoaislante Este tipo de acabado está limitado para superficies irregulares, donde por la geometría de la pieza no sea posible la instalación del acabado metálico Material de sujeción del acabado metálico No se debe dejar ninguna sección del acabado metálico sin sujetar. El ajuste de los flejes no debe producir aplastamiento o compresión de los materiales fibrosos ni roturas o agrietamientos en las materiales granulares. En equipos y tuberías (instalados en posición vertical) como columnas de fraccionamiento y sus tuberías bajantes, donde se puede deslizar las láminas de material de acabado, deben instalarse clips S que permiten fijar las láminas unas con otras. Los clips S deben instalarse a una separación máxima de 30 cm. En equipos y tuberías instaladas en posición vertical, donde se puede deslizar los flejes que sujetan las laminas del acabado, deben instalarse clips J, que sujeten al fleje. Los clips J deben instalarse a una separación máxima de 40 cm y se deben fijar a la lámina con pijas para termoaislantes fibrosos y con remaches para termoaislantes granulares. Los flejes deben instalarse a una separación máxima de 30 cm centro a centro, tanto para tuberías como para equipos, asegurando la instalación de un fleje en los extremos de cada lámina del acabado metálico ver figura 12. En tramos menores de 20 cm como son cortes para conformar codos, bridas u otros accesorios deben colocarse cuando menos un fleje por cada segmento. Lamina acabado metálico Lamina acabado metálico Flejes Flejes Figura 12 Instalación de flejes sobre lámina de acabado metálico.

28 Página 28 de 47 El criterio para la selección del ancho del fleje es el siguiente: - Tuberías hasta de 600 DN (24 NPS), usar flejes de acero inoxidable de 13 mm de ancho - Tuberías mayores a 600 DN (24 NPS), usar flejes de acero inoxidable de 19 mm de ancho - En equipos se debe sujetar todas las capas de aislamiento térmico con flejes de acero inoxidable de 19 mm de espesor, en las cabezas será con flejes sobre anillo. Los remaches o pijas deben instalarse como complemento de los flejes, estos deben colocarse sobre los traslapes, con una separación 15 cm como máximo tanto en las juntas circunferenciales y longitudinal de tuberías y equipos. En los accesorios de tubería se debe reducir la separación a 10 cm como máximo. Las pijas deben instalarse para termoaislantes fibrosos y los remaches para termoaislantes granulares. En los equipos debe usarse resortes tensores para unir las puntas de los flejes y mantener firmemente unido el fleje al equipo y que este no se afloje por las contracciones del equipo en la operación. En tuberías no es requerido el uso de resortes. En las cabezas de los recipientes o accesorios de tubería no se usan flejes La lámina debe quedar fija con sólo los traslapes engargolados Material de sello del acabado metálico Cuando se use cubierta metálica como acabado, deben aplicarse en todos sus traslapes de las juntas longitudinales y circunferenciales material de sello tipo en superficies limpias. El foster elastolar sealant o equivalente se debe aplicar en superficies limpias y secas a temperaturas de 4 C a 38 C, con un espesor de 1.6 mm a 3.2 mm, tiene un tiempo de secado al tacto de ½ media horas y totalmente 72 horas. El foster foamseal sealant o equivalente aplicar en superficies limpias y secas a temperaturas de 10 C a 43 C, con un espesor de 1.6 mm a 3.2 mm, tiene un tiempo de secado al tacto de 24 horas y totalmente 7 días La aplicación del sellador es de suma importancia para evitar el paso de agua, la omisión de este sello o su mala aplicación puede permitir el paso del agua y causar problemas de corrosión bajo el aislamiento en superficies metálicas con temperaturas menores a 150 C y la pérdidas de calor por la evaporación del agua. En instalaciones existentes es importante inspeccionar frecuentemente el material de sello del acabado metálico, cuando se detecte deterioro por los efectos de la exposición al medio ambiente, debe reemplazarse oportunamente y mantenerlos siempre en buen estado Registros de inspección Cuando se requieran instalar registros de inspección, que permitan el retiro del aislamiento en una zona localizada para realizar trabajos de medición de espesores en tuberías, estas deben ser por solicitadas por el área usuaria en las bases de licitación. En los tubos dejar cuatro registros de 0,101 m (4 in) de diámetro en las cuatro posiciones: arriba, abajo y a los lados, en cada una de las uniones de soldadura de los tubos y tubos con conexiones, para el caso de los codos se debe incluir tres registros uno en la parte externa y dos en los laterales, en las te s rectas o reducidas debe incluir tres registros uno en la parte opuesta del ramal y dos en los laterales, en las reducciones excéntricas y concéntricas también se deben incluir cuatro registros como en los tubos muestra en la figura 13

29 Página 29 de 47 10,16 cm (4 in) Dirección del fluido 10,16 cm (4 in) 10,16 cm (4 in) 10,16 cm (4 pulg.) 10,16 cm (4 pulg.) Figura 13 Registros de inspección Trazas eléctricas calefactoras instaladas en tuberías Cuando se instalen trazas eléctricas debe seccionarse el termoaislante de manera que permita remover el termoaislante del área que cubra la traza, sin afectar el resto del sistema termoaislante. Debe consultarse con los fabricantes de las trazas para no dañar sus conexiones y al mismo tiempo garantizar el sello de la terminación del material termoaislante Protección personal Los arreglos de tubería y equipos deben incluir cubiertas fabricadas de lámina perforada de aluminio o acero inoxidable para protección del personal donde no se requiera conservación de calor; la lámina debe estar separada de la superficie caliente (periferia del tubo) cuando menos 127 mm (5 in). En instalaciones industriales costa afuera, el aluminio debe ser resistente a ambientes marinos para evitar la corrosión, ver figura 15 Las perforaciones en las láminas tanto de aluminio como de acero inoxidable deben un diámetro no mayor a 13 mm (1/2 in). Los soportes deben ser del mismo material del equipo o tubería y estar unidos a ellos por soldadura. La cantidad de soportes debe ser la suficiente para mantener firme la lámina perforada, pero nunca se podrá tener menos de tres soportes y la separación entre soportes nunca debe ser mayor a 60 cm. La unión con la lámina perforada con el soporte deben ser mediante una placa aislante de PTFE, baquelita u otro material aislantes fijada con tornillos o con pernos de sujeción roscados. Los pernos de sujeción roscados deben ser de material de acero inoxidable Cr 500 o equivalente que incluya arandela metálica del mismo material del perno y arandela de sellado de elastómero. Para colocarlo debe usarse broca con tope de perforación. Como se muestra en la figura 14

30 Página 30 de 47 Arandela metálica Arandela de sellado (elastómero) Perno de sujeción roscado Figura 14 Perno de sujeción roscado La temperatura entre la superficie de la lamina perforada no debe ser mayor de 45 C. No es permitido el uso de ningún material termoaislante, por la corrosión bajo el aislamiento que se presenta. La protección personal debe instalarse al menos desde 2 m del nivel de piso terminado o del nivel de piso de plataformas. Lamina perforada, barrera para protección del personal, temperatura de superficie menor a 45 C Soportes para lamina perforada Superficie metálica caliente no requiere conservación de calor Lamina perforada para protección del personal, orificios no mayores 13 mm (1/2 in) Material aislante con espesor de 3 mm o mayor Superficie metálica caliente pared de equipo o tubería Detalle del soporte para lamina perforada Perno de sujeción roscado o tornillos, fijar la tuerca con punto de soldadura Soporte para sujetar lamina perforada, soldado a la superficie metálica 8.5 Termoaislantes removibles Figura 15 Barrera para protección personal El espesor debe ser igual o mayor al del termoaislante fijo adyacente y debe usarse entre otras, en las siguientes áreas de mantenimiento frecuente: a) Válvulas en tubería. b) Juego de Bridas en tubería. c) Registros de hombre y puertos de inspección.

31 Página 31 de 47 d) Tapas Bridadas de cabezas de cambiadores de calor. e) Cuerpos de bombas f) Cuerpos de turbinas g) Cuerpos de compresores h) Indicadores de nivel (Nivel óptico LG, trasmisores de nivel) i) Juntas de expansión Se requiere que sean prefabricados. El proveedor, contratista o licitante debe proporcionar los dibujos suficientes para que puedan desarrollar el forro a la medida. Normalmente este forro está compuesto de múltiples piezas; por tanto, deben entregar junto con el forro un dibujo de identificación. Cada pieza debe estar etiquetada de acuerdo al dibujo. Este procedimiento debe utilizarse cuando se trate de áreas complicadas. Estos contenedores, hechos de tela de materiales fibrosos de los permitidos en esta norma de referencia y en los rangos de temperatura especificados en la sección de materiales termoaislantes. Deben contar con una cubierta de malla de acero inoxidable AISI 304 ó equivalente, de al menos con una densidad 60 kg/m 3, hecha de alambre de 0.28 mm de diámetro como mínimo, contar con elementos de cierre rápido y costura adicional de alambre de acero inoxidable como mínimo calibre 18, en válvulas y bridas, ésta costura debe colocarse en el fondo. Cuando se trate de piezas múltiples, ninguna de ellas debe pesar más de 25 kg. Cuando el forro tiene un diámetro interno menor al diámetro externo del termoaislante fijo se coloca a presión para evitar su propio movimiento. Cuando el forro tiene un diámetro interno mayor al diámetro externo del termoaislante fijo, se coloca traslapado 76 mm sobre éste. El proveedor, contratista o licitante debe prever un sistema adecuado para impedir el deslizamiento o asentamiento del termoaislante dentro del forro contenedor. Todas las uniones deben ser a tope. Cada pieza debe conservar siempre su etiqueta de identificación. El material aislante debe ser cubierto en su totalidad por una lona de material ignifugo y ser impermeable, de manera que no sea combustible y mantenga seca la superficie metálica para evitar la corrosión.. Equipos como bombas, compresores, turbinas entre otros se deben forrar con cubiertas aislantes flexibles y removibles (ASTM C-1094 o equivalente). 8.6 Soportes Otro de los aspectos importantes en la instalación de aislamiento térmico son los soportes, estos también deben mantener aislado el sistema, por lo que no deben propiciar puentes térmicos que faciliten la transferencia de calor. Eliminando puntos de desperdicios de energía y condensación de agua que propicia el deterioro prematuro de las instalaciones y condiciones de riesgo Soportes aislantes para tuberías Las tuberías forradas con termoaislantes para la conservación de calor, se debe incluir como parte del sistema termoaislante los soportes.

32 Página 32 de 47 Los soportes para servicio caliente, su elemento termoaislante a base de silicato de calcio ASTM C533 Tipo I e insertos de silicato de calcio ASTM C656 tipo 1 grado 3 u otros materiales equivalentes (no corrosivo, no combustible, capacidad de carga, resistencia al paso de calor, temperatura servicio) y cumpla con las dimensiones de STD ASTM C585 o equivalente, en el caso de uso de materiales equivalentes, estará sujeto a revisión y aprobados por el organismo subsidiario correspondiente. Ver dibujo 13. Características del soporte aislante: Permite el desplazamiento axial arriba de +/ mm (4 ½ in) en centro o mm (9 in) si la calza está fuera del acero de soporte. Rango de temperatura a 650 C (1 200 F) Características del soporte aislamiento de silicato de calcio con agregados estructurales de silicato de calcio de alta densidad Soporte construido de acuerdo con ASME B31.3 y MSS-SP58 Silicato de Calcio tratado con mezcla repelente (impermeable al agua) Para todos los diámetros, la altura C debe tener 100 mm como mínimo y debe ajustarse de acuerdo al espesor del aislamiento requerido por el diseñador para conservación de calor, así como debe asegurar que la silletas apoyen sobre todos y cada uno de los puntos de apoyo. La elevación C siempre debe ser mayor al espesor del aislamiento T. Ver figura 16 Para las tuberías que requieren pendiente (slope) o libre escurrimiento del líquido (Free drain), debe ajustarse la elevación de la altura C asegurando que todos los soportes apoyen en los marcos elevados mochetas u otros soportes y asegurar que carguen el peso de la tubería. Ver figura 16 b a d a.- Soporte aislante de sil8icato de calcio ASTM C533 Tipo I e insertos de material silicato de calcio ASTM C 656 tipo I grado 3 o equivalente (60lb/ft 3 =961kg/m 3 ), dimensiones de acuerdo con STD ASTM C 585 o equivalente. C ½ mm 4 ½ in c b.- Placas envolventes de material acero al carbono ASTM A 36 o equivalente con un espesor mínimo: 9.5 mm (3/8 in) para diámetros nominales de 300 DN (12 NPS) y menores mm (7 16 in) para diámetros nominales de 350 a 600 DN (14 a 24 NPS) ½ mm 1 ½ in 4 mínimo mm 38.11½ mm 12 in 1 ½ in c.- Patín de material acero al carbono ASTM A 36 o equivalente con un espesor mínimo de 12.7 mm (½ in). Las placas envolventes (b) y del patín (c) debe aplicarse un recubrimiento galvanizado. d.- Tornillos material ASTM A 307 o especificación ASTM A 193 Gr B7 o equivalente. Figura 16 Soporte aislante Los soportes de este apartado no son limitativos por lo que podrán usarse otros tipos de acuerdo a los requerimientos del análisis de flexibilidad, con la condicionante que el diseño de los soportes mantenga aislado el tubo y no formen puentes térmicos.

33 Página 33 de 47 Los soportes deben ser los suficientes para cargar el peso de las tuberías y sistema aislante, como son tuberías bajantes de columnas fraccionadoras y en corredores de tuberías. Sobre el material aislante del soporte, se debe proteger con la lámina del acabado metálico y posteriormente instalar una placa envolvente que sujete firmemente el arreglo. La placa envolvente debe ser de Acero al Carbón de especificación ASTM A 36 o equivalente con recubrimiento galvanizado por inmersión en caliente, sujeta con tornillos ASTM A 307 o equivalente y tuercas A194 Gr 2H o equivalente ambos con recubrimiento galvanizado por inmersión en caliente. Se debe unir el termoaislante en todo su contorno a cada pieza de los soportes aislantes Soportes para el aislamiento en equipos En equipos instalados en posición vertical se deben instalar anillos para soportar el aislamiento, en el caso de una capa el anillo debe tener un ancho de la mitad del espesor del aislamiento, en caso de dos o más capas el ancho del anillo debe ser hasta la mitad del espesor de la última capa del aislamiento, para el caso de recipientes a presión se muestra en la figura 17. Los anillos deben dejarse separados 1 cm de la pared del equipo, para que en caso de de paso de agua, no se acumule en los anillos y desgaste la pared del recipiente por corrosión. Los anillos deben descansar sobre soporte (ángulo), el soporte debe ser fabricado de un material de la misma especificación de la pared del recipiente, con un espesor no menor a 6.4 mm (¼ in), los lados del ángulo no deben ser menores a 38.1 mm (1½ in) y deben unirse por soldadura en toda su periferia a la pared del recipiente y las uniones de las placas. En caso de que el ángulo no sea del mismo material de la pared del recipiente, debe soldarse sobre una placa de refuerzo. La placa debe ser del mismo material de la pared equipo y soldarse en toda la periferia, debe tener un orificio de 6 mm de diámetro en la parte más baja. Entre el ángulo y el anillo soporte debe instalarse una placa de 1.2 cm de espesor de micarta (material aislante). También debe colocarse una arandela de micarta en lado de la tuerca del tornillo que sujeta al ángulo, esto para reducir áreas donde se puedan presentar puentes térmicos. Los tornillos de fijación del soporte de los extremos deben ser apretados al llegue para permitir un desplazamiento independiente entre el anillo y la pared del equipo. Los anillos soporte deben estar separados uno de otro a una longitud máxima de 3.6 m. Los anillos soporte deben soldarse a la pared de recipientes verticales a presión con una separación de 60 cm como máximo, para tanques de almacenamiento atmosféricos la separación máxima debe ser de 120 cm Todos los faldones de las torres se deben aislar por el interior y exterior de la misma forma y con el mismo espesor que las paredes de los equipos, hasta una distancia de cuando menos 4 veces el espesor del aislamiento seleccionado tomado desde la soldadura del faldón con la pared del recipiente sujeta a presión. En la terminación del aislamiento debe instalarse un anillo botaguas donde iniciara la protección del recubrimiento a prueba de fuego. Ver figura 17. Para soportar el aislamiento térmico en el fondo del equipo, por el interior del faldón debe instalarse un anillo fabricado del mismo grado de soldabilidad del material del faldón de 6 mm (1/4 in) de espesor y con el mismo

34 Página 34 de 47 acho del espesor del aislamiento. Además de un anillo fabricado de alambrón soportado por soleras y fijado con soldadura del anillo soporte y que sobresalga del aislamiento de la cabeza inferior del equipo y de la pared del faldón, el anillo es para fijar los flejes que sujetan al aislamiento, ver figura 17. En la unión del faldón con la pared del equipo en caso de que por diseño requerir una cámara de aire debe respetarse el arreglo para no invadir la sección con el termoaislante. En instalaciones existentes, cuando se detecte que los soportes del equipo son insuficientes y por relevado de esfuerzos no sea posible soldar sobre la pared del equipo, usar sistemas de sujeción flotante o pegados. El proveedor, contratista o licitante debe presentar su propuesta del sistema, misma que debe ser avalada por PEMEX con aprobación del responsable de integridad mecánica. Juntas de expansión a bajo de anillo atiezador, solo aplica para termoaislante granular 1/2 del espesor de la última capa del termoaislante Juntas de expansión a bajo de cada soporte solo aplica para termoaislante granular 1.0 cm claro perimetral entre pared del recipiente y soporte de termoaislante Anillo atiezador 3.6 m separación máxima entre soportes del termoaislante. Soporte de termoaislante, ver detalle 2 Termoaislante o aislamiento térmico Claro perimetral de 1.0 cm entre pared del recipiente y soporte de termoaislante cm cm Entrada hombre Terminación de termoaislante de acuerdo con diseñador. 2 cm Anillo de alambrón para sujetar fleje. Venteo Anillo flotante Anillo soporte del aislamiento 4 veces el espesor del termoaislante 5 cm Soporte y botaguas, ver detalle 1 Protección contra fuego (Fire proofing) Figura 17 Soportes de aislamiento de equipos en posición vertical

35 Página 35 de 47 Anillo para soporte de aislamiento Claro perimietral de 1 cm entre la pared del recipiente y anillo soporte de asilamiento Pared del recipiente 3 cm Faldón E=espesor de aislamiento Anillo para E soporte de aislamiento 1 cm T T= Espesor RCAPF Solera Botaguas Vista de planta Detalle A Detalle B 5 cm Detalle A 2 cm 8 cm Detalle B La separación entre los dos soportes debe ser de 60 cm como maximo, medidos sobre la pared exterior del faldón. Por lo que de acuerdo al diámetro exterior del faldón, será el número de segmetos del anillo soporte de aislamiento Botaguas: fabricado de placa de espesor de 0.6 cm, unidas entres si y al faldón por cordón continúo de soldadura, placa inclina con un ángulo de 30 respecto a la horizontal Figura 17 Detalle 1 soportes de aislamiento de equipos en posición vertical Figura 17 Detalle 2 soportes de aislamiento de equipos en posición vertical