GB20801.1-2006-T Norma para tuberías a presión – Tuberías industriales

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Disposiciones generales 1 Alcance 1.1 La norma GB/T20801.1-2006 “Normas para tuberías a presión – Tuberías industriales” establece los requisitos básicos de seguridad para las tuberías metálicas a presión utilizadas en la industria. GB/T20801.1-2006 es la primera parte de la “Norma para tuberías a presión – Tuberías industriales”. En ella se establece el ámbito de aplicación de las tuberías metálicas industriales y su clasificación según categorías. 1.2 Las presentes normas son aplicables a las tuberías a presión que forman parte de los equipos de proceso, los equipos auxiliares y las instalaciones de servicios públicos dentro del área delimitada. 1.3 Por “tuberías a presión” se entienden aquellas tuberías cuya presión de funcionamiento máxima es igual o superior a 0,1 MPa, y que transportan gases, gases licuados, vapor, o medios líquidos inflamables, tóxicos o corrosivos, cuya temperatura de funcionamiento máxima es igual o superior al punto de ebullición estándar. Además, su diámetro nominal debe ser superior a 25 mm. Las tuberías a presión que tengan un diámetro nominal menor o igual a 25 mm, una presión de trabajo máxima inferior a 0,1 MPa o que operen en estado de vacío, y que sean líquidos no inflamables, no tóxicos y no corrosivos, también pueden someterse a las disposiciones de esta norma. No obstante, no están incluidas en el ámbito de la supervisión de seguridad, ni forman parte de la clasificación de las tuberías. 1.4 Esta norma no considera la aplicabilidad para la modificación, inspección, verificación, pruebas, mantenimiento y reparación de tuberías que ya están en uso. 1.5 El ámbito de aplicación de estas normas es el siguiente: a) Tuberías con presión nominal superior a PN420 ； b) Tuberías que, en caso de accidente, pueden generar radiación, como las tuberías de las instalaciones de la industria nuclear ； c) Tuberías para los equipos de exploración y extracción de petróleo, gas natural, energía geotérmica, etc ； d) Tuberías de los equipos de fundición en la industria siderúrgica ； e) Tuberías especiales para electricidad y telecomunicaciones ； f) Tuberías a presión en dispositivos móviles como automóviles, barcos, aviones, etc ； g) Tuberías de servicios públicos municipales en las ciudades ； h) Tuberías de transporte de petróleo y gas, así como tuberías internas para la recolección y transporte en los yacimientos de petróleo y gas ； i) Tuberías internas de equipos estandarizados como bombas, compresores y otros equipos para transportar o procesar fluidos, así como las conexiones externas de los equipos ； j) Tuberías para sistemas de calefacción y ventilación ； k) Tuberías de presión dedicadas a las centrales hidroeléctricas, como tuberías de conducción de agua y canales de derivación, etc ； l) Tuberías de vapor y agua en las centrales térmicas. 2 Documentos de referencia normativos. Las disposiciones contenidas en los siguientes documentos pasan a formar parte de las disposiciones de esta norma mediante la referencia a ellos. En los documentos citados en los que se indica el año de publicación, todas las versiones modificadas posteriores (con exclusión de las correcciones) o ediciones revisadas no son aplicables a esta norma. No obstante, se anima a las partes que buscan llegar a un acuerdo conforme a estas normas a estudiar si es posible utilizar las versiones más recientes de estos documentos. Para los documentos citados sin indicación del año, se aplica la versión más reciente de estos estándares. GBJ16‑1987: Normas de protección contra incendios en el diseño arquitectónico.
GB/T20801.2‑2006: Normas para tuberías a presión – Tuberías industriales, Parte 2: Materiales.
GB/T20801.3‑2006: Normas para tuberías a presión – Tuberías industriales, Parte 3: Diseño y cálculos.
GB/T20801.4‑2006: Normas para tuberías a presión – Tuberías industriales, Parte 4: Fabricación e instalación.
GB/T20801.5‑2006: Normas para tuberías a presión – Tuberías industriales, Parte 5: Inspección y pruebas.
GB/T20801.6‑2006: Normas para tuberías a presión – Tuberías industriales, Parte 6: Medidas de protección de seguridad.
GB50160‑1992: Normas de protección contra incendios en el diseño de plantas petroquímicas.
HG 20660‑2000: Clasificación del grado de toxicidad y riesgo de explosión de los medios químicos en los recipientes a presión.
3. Términos y definiciones. 3.1 Tuberías: Conjunto de componentes utilizados para transportar, distribuir, mezclar, separar, eliminar o medir el flujo de fluidos. Además de los componentes que componen las tuberías, estas también incluyen elementos de soporte para ellas. No se incluyen, sin embargo, las estructuras de soporte propiamente dichas, como los marcos de construcción, las guías para tuberías, los pasillos para tuberías y los cimientos (pilares o bases). 3.2 Presión nominal (PN): Es una designación de presión que se compone de las letras PN y un número entero adimensional, y representa el nivel de presión de los componentes de las tuberías. La cifra refleja el grado de presión de los componentes del tubo (equivalente a “bar”). Nota 1: También se pueden utilizar otros métodos para identificar el nivel de presión, como CLASS150, etc. Nota 2: A menos que lo estipulen las normas aplicables, los dígitos que siguen a la letra PN no representan valores de medición. Nota 3: La presión de funcionamiento permitida para los componentes de las tuberías depende del valor PN de dichos componentes, del material utilizado, del diseño y de la temperatura de operación. Esta información puede expresarse en términos de valores de presión y temperatura. Nota 4: A excepción del número adimensional que sigue a PN, el cual representa la presión en unidades de “bar”, las unidades de otras magnitudes como presión, esfuerzo y módulo elástico son MPa. 3.3 Diámetro nominal (DN): Es una designación de tamaño que consiste en la combinación de la letra DN y un número entero adimensional, y que representa las especificaciones de los componentes de las tuberías. La cifra refleja el diámetro de los extremos de conexión de las piezas que componen la tubería (en milímetros). Nota 1: También se pueden utilizar otros métodos para identificar el tamaño, como NPS, diámetro exterior, diámetro interior, tamaño de las roscas de tubería, etc. Nota 2: Los números que siguen a la letra DN no representan valores de medición. 3.4 Tubería: Un cuerpo hueco y continuo, utilizado para transportar fluidos o transmitir la presión de los mismos, se denomina tubería. Según las prácticas internacionales, las tuberías se dividen en dos categorías: a) Las tuberías, que son tubos de sección circular fabricados según las especificaciones estándar correspondientes. Sus dimensiones se expresan mediante el “diámetro nominal”. Las tuberías con el mismo diámetro nominal pueden tener diferentes espesores de pared, pero su diámetro exterior es siempre el mismo. A nivel internacional, estas se denominan “Pipe”. b) Las tuberías que no se fabrican según los estándares mencionados anteriormente pueden tener una sección circular o cualquier otra forma (como rectangular, poligonal, etc.). Las especificaciones de un tubo circular se determinan por dos de los tres parámetros: el diámetro exterior, el diámetro interior y el espesor de la pared. A nivel internacional, se le denomina “Tube”. 3.5 La Unidad de Procesamiento es la zona delimitada por los requisitos del diseño del proceso, donde tienen lugar las reacciones, las separaciones y otros procesos de transformación. 3.6 Unidades auxiliares: Las unidades auxiliares son instalaciones que sirven principalmente a los equipos de procesamiento, como las estaciones de carga y descarga dentro de la zona industrial, las estaciones de transferencia, los almacenes de combustible, los talleres de mezclado, las zonas de tanques, los terrenos de almacenamiento y los almacenes en general. 3.7 Equipo en conjunto: Se trata de un conjunto formado por la instalación de equipos o componentes individuales entre sí. Además, se conectan las tuberías entre estos componentes, dejando aberturas para la conexión con las tuberías externas. Puede instalarse sobre placas deslizantes u otros marcos móviles antes de la entrega. 3.8 Componentes de tuberías: Son los elementos mecánicos utilizados para conectar o ensamblar sistemas de tuberías que estén herméticamente sellados. Incluyen tuberías, conexiones, bridas, juntas, elementos de fijación, válvulas, dispositivos de protección, así como elementos como expansiones, conectores flexibles, mangueras resistentes a la presión, filtros, instrumentos de medición en las tuberías (como placas de orificio) y separadores. 3.9 Elementos de soporte para tuberías: Son los componentes que transfieren las cargas que actúan sobre las tuberías, como el peso propio de las tuberías, el peso del fluido que se transporta, las cargas causadas por las presiones operativas y las diferencias de temperatura, así como las cargas derivadas de las vibraciones, el viento, los terremotos, la nieve, los impactos y las deformaciones. Se divide en dos categorías: elementos de fijación y accesorios estructurales. a) Elementos de fijación (Fixture) incluyen los elementos de fijación suspendidos, como barras de sujeción, soportes elásticos, barras de tracción, contrapesos, tornillos de ajuste, barras de soporte, cadenas, guías y marcos de fijación. También existen los elementos de fijación que sirven como soporte, como sellos, bases, rodillos, soportes y guías deslizantes. b) Accesorios estructurales (Structural Attachments): se refieren a los componentes que se fijan a las tuberías mediante soldadura, conexiones por pernos o métodos de sujeción, como orejas de sujeción, soportes para tuberías, abrazaderas, bridas y abrazaderas en forma de U, entre otros. 3.10 Accesorios para tuberías: Se trata de una categoría de componentes que forman parte de las tuberías. Por lo general, incluyen codos, uniones en T, conexiones de diferentes diámetros, tapones para tuberías, piezas cortas con rebordes y conectores flexibles. 3.11 Los soportes para tuberías son estructuras que sirven para sostener las tuberías. A través de estos soportes, las cargas y fuerzas ejercidas sobre las tuberías se transmiten al soporte en sí. El soporte está formado por columnas, vigas o estructuras de acero o hormigón armado, y se fija de forma independiente sobre la base; también puede ser fijado al equipo o a las paredes. Según el tipo, se dividen en: de pilar único, de doble pilar y en voladizo, entre otros. 3.12 El soporte para tuberías es el lugar principal donde se instalan las tuberías de los grandes equipos. Está compuesto por columnas, vigas y estructuras de acero o hormigón armado. Según el tipo, se dividen en: de una sola capa o de múltiples capas, transitables o no transitables, etc. 3.13 Medios tóxicos: Según GB50440 y HG20660, se denomina así al conjunto de medios que representan un peligro extremo, alto o moderado ； Esta norma clasifica al benceno como un medio de alto riesgo. 3.14 Medios combustibles: Según las normas GB50160 y GBJ16, los medios combustibles son aquellos cuyo riesgo de incendio se clasifica en categorías A, B y C. También incluyen a los fluidos cuya temperatura de operación es superior al punto de inflamación. 4 Clasificación de las tuberías: Las tuberías industriales de metal a presión se clasifican según su nivel de seguridad en tres categorías: GC1, GC2 y GC3. Entre ellos, el nivel de seguridad GC1 es el más alto ； El nivel de seguridad GC3 es el más bajo. 4.1 Las tuberías industriales a presión que cumplan con una de las siguientes condiciones pertenecen a la categoría GC1: 4.1.1 Tuberías que transportan medios con nivel de toxicidad indicado en las normas GB5044 y HG20660, tales como: a) medios extremadamente peligrosos (con excepción del benceno) ； b) Medios gaseosos altamente peligrosos (incluido el benceno) ； c) Medios líquidos altamente peligrosos cuya temperatura de operación es superior al punto de ebullición estándar. 4.1.2 Tuberías que transportan sustancias con riesgo de incendio según lo especificado en las normas GB50160 y GBJ16, y cuya presión de diseño es igual o superior a 4.0 MPa: a) gases inflamables de categoría A y B ； b) Líquidos inflamables de clase A (incluidos los hidrocarburos licuados). 4.1.3 Tuberías que transportan fluidos y cuya presión de diseño es igual o superior a 10,0 MPa; así como tuberías cuya presión de diseño es igual o superior a 4,0 MPa y cuya temperatura de diseño es igual o superior a 400 °C. 4.2 Las tuberías industriales a presión que cumplan con las siguientes condiciones se clasifican como de nivel GC2: aquellas cuyo grado de toxicidad del medio, el riesgo de incendio (combustibilidad), la presión de diseño y la temperatura de diseño son menores que los valores establecidos en el punto 4.1 para las tuberías de nivel GC1; con excepción de las tuberías de nivel GC3, mencionadas en el punto 4.3. 4.3 Las tuberías industriales a presión que cumplan las siguientes condiciones pertenecen a la categoría GC3: son aquellas que transportan fluidos no tóxicos y no inflamables, cuya presión de diseño es menor o igual a 1,0 MPa, y cuya temperatura de diseño está por encima de -20 °C pero no superior a +186 °C. 4.4 Cuando se trate de mezclas con diferentes niveles de toxicidad o inflamabilidad, se debe tener en cuenta el medio que presente el mayor grado de peligro en cuanto a toxicidad o inflamabilidad. Cuando la concentración de un medio peligroso es muy baja, se debe considerar tanto su grado de peligrosidad como su concentración, para que el propietario o el diseñador decidan cuál será la categoría de toxicidad o inflamabilidad del medio mixto.