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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ENERGIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA

NORMAS DE LOS MATERIALES API (American Petroleum Institute) Instituto Americano de Petróleo

CURSO: TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES PROFESOR: ING. MAMANI CALLA, PABLO GH: 01M

2018-A

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Contenido Introducción .................................................................................................................................. 3 Descripción de los estándares API ............................................................................................ 3 Normas de colección - API......................................................................................................... 3 Medio Ambiente y Seguridad ................................................................................................ 3 Exploración y producción ...................................................................................................... 3 Transporte, seguridad y comercialización............................................................................. 4 Algunas normas particulares ..................................................................................................... 4 AREA DE PROCESOS............................................................................................................... 4 AREA DE SEGURIDAD............................................................................................................. 6 AREA DE EQUIPOS ................................................................................................................. 7 Conclusiones ................................................................................................................................. 8 Bibliografía .................................................................................................................................... 8

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Introducción Fundada en 1919, es una organización nacional en los Estados Unidos que cuenta con un área destinada a la elaboración de normas en toda la industria del petróleo y gas natural. Es líder en la elaboración de normas técnicas y su expansión a nivel internacional es cada vez mayor, por lo que hoy en día son más de 500 estándares adoptados en el mercado internacional. Descripción de los estándares API El conjunto de normas abarca los siguientes campos de la industria petrolera API de actividad: • • • • • • • • • • • • • • • • •

Equipo de producción. La seguridad y extinción de incendios. Medición manual. Equipos de seguridad y lucha contra la contaminación. Sistemas de despresurización. Materiales de capacitación. Recipientes y depósitos. Control del proceso. Equipo mecánico. Instalaciones y equipos eléctricos. Estructuras mar adentro. Cabezas de pozo y válvulas. Equipos de perforación. Terminación de pozos. Tubos de plástico. Producción submarina. Inspección de equipos.

Normas de colección - API La API - Normas de colección se divide en las secciones sujetos se describen a continuación.

Medio Ambiente y Seguridad Medio Ambiente y Seguridad abarca cuestiones ambientales y de salud crítico; aire, protección contra incendios, evaluación de recursos naturales, el daño, la prevención de la contaminación, del suelo y las aguas subterráneas, la administración ambiental; tanques de almacenamiento, el agua superficial y residuos.

Exploración y producción  

Medición Refinería

Incluye documentos relacionados con la inspección, los sistemas de alivio de presión, equipos mecánicos, instalaciones eléctricas, equipos de transferencia de calor, ingeniería de materiales, control de motores, componentes de tuberías, bombas, válvulas, residuos de refinería, y mucho más.

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Transporte, seguridad y comercialización Normas API • • • • • • • • • • • •

Alcance de la norma API 653 Referencias de la norma API 653 Norma API 653 - Inspección, reparación, modificación y reconstrucción de estanques Evaluación del techo, manto, fondo y fundación del estanque – Norma API 653 Consideraciones de fractura frágil – Estándar API 653 Inspecciones externas, internas, espesor de fondo del tanque – Standard API 653 Trabajo preparativo para la inspección interna de tanques – API 653 Listas de revisión de inspección para tanques – Norma API 653 Registros e informes de inspección de tanques – Estándar API 653 Soldadura – Standard API 653: Calificación de soldadura, identificación y registro Exámenes y pruebas en tanques – Estándar API 653: Exámenes no destructivos, radiografías, pruebas hidrostáticas, pruebas de filtración Marcado y Registro de Datos mediante API 653: Placa registro, registro de datos, certificación. (Terceros, 2014)

Algunas normas particulares Para desarrollar un diseño básico, que se enfrentan a dudas, buscan siempre que los métodos de cálculo, criterios de diseño, filosofías de seguridad en las plantas industriales y redundancias. Algunas normas dan información útil para cualquier artista de ingeniería básica. Estos ejemplos sirven para demostrar la excelente calidad de las normas API.

AREA DE PROCESOS API RP 520 El tamaño, la selección y la instalación de dispositivos de alivio de presión en refinerías. Parte de dimensionamiento y selección: En él se describen en detalle los principales tipos de válvulas de seguridad y discos de ruptura, con sus accesorios. Además, establece el dimensionamiento de las válvulas de seguridad para los cálculos de las siguientes condiciones de operación: • • • •

Líquidos. En el flujo de gas no crítica. En el flujo de gas crítica. Fluido en fase de equilibrio líquido / vapor.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ENERGIA API RP 521 Guía para despresurizar sistemas de alivio de presión y sistemas de despresurización aplicables. Se trata de una norma complementario API RP 520. En su artículo 2, se analizan los principales acontecimientos que pueden conducir vegetal / gas / agua típica: • • • • • • •

a una sobrepresión. Por ejemplo, un aceite

Apertura / cierre de las válvulas de bloqueo incorrecto Válvulas con fugas Fracaso de servicios públicos (electricidad, aire comprimido, agua de refrigeración y calefacción, combustible, etc.) Fallo mecánico / eléctrico en el equipo Rotura de la tubería en intercambiadores de calor Transitorios de presión (golpes de ariete) Fuego.

En su artículo 3, analiza el cálculo de la capacidad de alivio de las válvulas de seguridad para: • • • • • •

Salida bloqueada Falta de control de las válvulas Expansión hidráulica - explica mejor apéndice c de API RP 520 La exposición al fuego - tiene la información del apéndice d del API RP 520, además de algunos otros datos Fallo mecánico en intercambiadores de calor - explica cómo calcular el flujo de fluido que contamina el lado de presión inferior Sistemas de alivio (purga) - sistema calculado para aliviar la planta dentro de los 15 minutos. El propósito de despresurización es para aliviar la presión interna del recipiente, de modo que una exposición al fuego, la tensión en la pared del vaso no llega o valores de flujo de ruptura del casco de la embarcación.

API RP 14E La práctica recomendados para el diseño e instalación de sistemas de tuberías de la plataforma de producción costa afuera. Da consejos para sistemas de bombeo y los cálculos de pérdida de carga de la cañería en las plataformas de producción costa afuera. Tiene las siguientes características: • • • •

Escalas de líneas de diámetro para líquidos, gases y gas / líquido según la velocidad recomendada y la caída de presión aceptable. Calcula el espesor de pared del tubo y define necesidad de análisis de flexibilidad de acuerdo con ANSI B31.3. Guías de la selección de válvulas, incluyendo cálculos de caída de presión para la función de flujo y válvulas de control de cv; Anuncia las bridas y da detalles de líneas específicas (boca de pozo, Líneas de producción, colectores, de servicios públicos, alivio, los desagües, etc.)

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AREA DE SEGURIDAD API RP 14 C Práctica recomendada para el análisis, diseño, instalación y pruebas de los sistemas de seguridad de la superficie de base para las plataformas de producción costa afuera. Proporciona los requisitos de diseño, instalación y pruebas de los sistemas de seguridad para plataformas de producción. La filosofía de seguridad se basa en dos niveles de protección (dos sistemas) independientes, y además de dispositivos de control para el funcionamiento normal de la planta. El Apéndice A es un análisis completo de seguridad, enfoque equipamiento: • • • • • • • • • • • •

el

siguiente

Línea de producción Líneas de producción submarinos Pozos satélites Líneas de inyección en la cabeza del pozo Líneas troncales (cabeceras) Recipientes a presión Recipientes atmosféricos Vasos con llamadas internas Bombas Compresores Tuberías Intercambiadores de casco / tubos.

API RP 500/505 Práctica recomendada para la clasificación de localizaciones para instalaciones eléctricas en las instalaciones de petróleo clasificado: Clase I, División 1 y División 2 / Clase I, Zona 0, Zona 1 y Zona 2. Estas dos normas son gemelos siameses. Definir criterios para la clasificación de las zonas de instalar equipo eléctrico apropiado a la zona. La única diferencia es que el 500 clasifica áreas como las habitaciones 1 y 2 y como áreas 505 clasifica las zonas 0, 1 y 2. Esta clasificación se realiza de forma individual por equipos, instalaciones de petróleo en lo siguiente: • Sondas de tierra y mar • En tierra y las instalaciones de producción en alta mar • Instalaciones de transporte de petróleo. Apéndice D proporciona los estándares método alternativo para la clasificación de las zonas, que tiene en cuenta la tasa de fuga para el medio ambiente y la volatilidad del fluido descargado.

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AREA DE EQUIPOS API SPEC 12J Especificación para separadores de aceite y de gas Proporciona los requisitos de diseño, fabricación y pruebas de fichas gas / petróleo y gas / aceite / agua. Se basa en la ley de Stokes para calcular la velocidad de ascenso del gas dentro del aceite - esto es calcular el diámetro del vaso. Algunas curiosidades de API 12J: • •

En el punto C.1.7 recomienda tiempos residencia aplicable a los separadores de dos fases En el punto C.2.2 recomienda tiempo de residencia aplicable a los separadores de tres fases. Estados que para calcular el volumen útil buque, deben ser descuento las cámaras de aceite y agua.

PUBL API 421 Monografías sobre la refinería y control ambiental - la gestión de las descargas de agua - diseño y funcionamiento de separadores de aceite-agua. Proporciona diseño y operación de petróleo separadores de agua / - conocido cajas API - el principio de la diferencia de densidad entre el aceite y el agua para eliminar las gotitas de aceite del agua producida Se analizaron dos tipos de separadores: • •

Cuadro de API convencional Separadores de placas paralelas.

API STD 2000 Ventilación apresuración atmosférica y tanques de almacenamiento de bajos. Aplicable para el cálculo de respiraderos tanques atmosféricos y tanques de baja presión. Analiza causas de presión al vacío y define la rejilla de ventilación de tamaño cálculos, así como sus diferentes tipos. Las causas tanques de presión / vacío son: • • • •

Llenado / vaciado Las variaciones climáticas (temperatura, viento, lluvia, etc.) La exposición al fuego Diferentes circunstancias debido a un fallo del equipo, instrumentos o error operativa.

Para el cálculo de la capacidad de ventilación, estándar analiza el vacío formado por la salida de líquido y gas por la contracción debido a la caída de la temperatura ambiente. También se analiza la presión debida al llenado de líquido y la expansión del gas aumento de la temperatura exterior. Por último, se centra en la presión por la exposición al fuego. (PETROBRAS, 2010)

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Conclusiones • Las normas API en relación con algunas otras instituciones es que están escritos de forma clara, precisa y directa. • El uso rutinario de las normas técnicas, no sólo API, como Petrobras también otra organizaciones nacionales e internacionales, por ejemplo, ABNT, NFPA, ASME, ABV, BS, IEC, ISO, y otros, es un hábito gratificante que aumenta el conocimiento técnico y la experiencia del profesional de proyectos. •

Bibliografía PETROBRAS. (2010). Uso Normas API - PETROBRAS. En R. d. Oliveira. Terceros, D. (2014). NORMAS API. prezi.com.

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