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Dimensionar Las Tuberías De Una Planta

Factores a tener en cuenta al dimensionar las tuberías de una planta

Una de las tareas más importantes en el diseño de una planta industrial es el dimensionamiento de las tuberías. Dimensionar las tuberías de una planta de forma incorrecta tendrá un gran impacto en los costes de inversión de la planta, los costes operativos y la fiabilidad de la planta.

El presupuesto destinado a la canalización de una planta siempre representa una parte significativa del total destinado a las instalaciones de una planta, entre un 10-20% en las plantas de procesamiento y hasta el 80% en aquellos proyectos que requieren de transporte de larga tubería. El mantenimiento de las tuberías y el consumo de energía asociado se suman a estos costes. De ahí, la importancia que tiene que el diseño al dimensionar las tuberías de una planta sea lo más eficaz posible. 

Teniendo en cuenta lo anterior, cuando nos proponemos dimensionar las tuberías de una planta necesitamos poder comparar el rendimiento económico de las tuberías para poder tomar decisiones informadas. Y, para ello, necesitaremos poder comparar los costes de inversión y los costes operativos a través del histórico de datos y conocer los requisitos de diseño de la planta como flujos, temperaturas, presiones, etc. 

La imagen de debajo es un ejemplo de este enfoque. Como vemos, los costes de instalación -que incluyen el material, la instalación y la mano de obra- aumentan con el tamaño de la tubería. Los costes operativos -que incluyen la energía consumida y el mantenimiento de la planta-, sumados anualmente o a lo largo del ciclo de vida del proyecto, decrecen conforme aumenta el tamaño de la tubería. Sumando estos dos costes, obtenemos un tamaño mínimo, exacto y más económico de tubería

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Para dimensionar adecuadamente las tuberías, el enfoque más beneficioso es el tamaño de la tubería junto con otros equipamientos como bombas, válvulas de control, intercambiadores de calor, etc. y lograr un diseño global del sistema. Esto se optimiza mediante el uso de software especializado. En nuestro caso, trabajamos con el software Fluid Flow

Si bien, recomendamos el anterior enfoque como el método más completo para dimensionar las tuberías de una planta, también debemos usarlo con preocupación y no usar criterios económicos en instalaciones, por ejemplo, donde los fluidos contienen sólidos que puedan asentarse, flujos en dos fases, para fluidos no-newtonianos, líneas de condensado de vapor y tuberías que operan de forma intermitente. 

También debemos recordar que no es necesario para dimensionar las tuberías de una planta ser exactos ya que, generalmente, se selecciona un tamaño de tubería basado en tamaños de tubería estándar. Dado que la aplicación de las normas de dimensionado de tuberías nunca puede ser exacta, los ingenieros, a menudo, utilizan enfoques más simples como el dimensionamiento a una velocidad de tubería dada o un gradiente de presión específico. 

Para elegir el tamaño de tubería estándar más apropiado, los pasos lógicos a seguir para un fluido newtoniano por debajo de su punto de ebullición son: 

  1. Usar las normas de dimensionado de tuberías para obtener un tamaño exacto calculado. 
  2. Seleccionar el tamaño de la tubería apropiada después de considerar todos los factores de diseño, características del fluido, fases-estados, etc. 

Somos especialistas en proyectos de instalaciones en industria, contáctanos si necesitas ayuda con tu proyecto. 

Artículo basado en: https://fluidflowinfo.attach.io/4yD8ET09l

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