BA0021311-MU0I3-GD09003- LEVANTAMIENTO DE INFORMACION E INFORME

MEJORAS AL SISTEMA DE SUMINISTRO DE COMBUSTIBLE MARINO DEL TERMINAL DE GUARAGUAO

MEMORIA DE CLCULOREV.FECHADESCRIPCINELABORADO PORREVISADO PORAPROBADO PORFIRMA DE APROBACIN

0Nov. 2014Emisin Final.X. YYYYYYJ. SALAZARF.MEDERICO

BNov. 2014Inclusin de ComentariosX. YYYYYYJ. SALAZARF.MEDERICO

AOct. 2014Emisin InicialX. YYYYYYJ. SALAZARF.MEDERICO

GERENCIA TCNICA DE MERCADO NACIONALBA0021311-MU0I4-CD01002

REAL CASPE SERVICIOS, C.A.RCS-GUAI-CD01002

NDICE

Pg.31.OBJETIVO DEL DOCUMENTO

32.ALCANCE DEL DOCUMENTO

33.NORMAS Y CDIGOS APLICABLES

44.DOCUMENTOS Y PLANOS DE REFERENCIA

55.SISTEMA DE CABLEADO

55.1.Consideraciones Generales de Diseo

65.2.Seleccin de Conductores

65.2.1.Seleccin del Conductor por Capacidad de Corriente

75.2.2.Seleccin del Conductor por Cada de Tensin

85.2.3.Seleccin del Conductor por Capacidad de Cortocircuito

96.SISTEMA DE CANALIZACIONES ELCTRICAS

96.1.Bancadas

96.1.1.Criterios Generales de Diseo

106.2.Tubera Superficial

127.EJEMPLOS DE CLCULOS

127.1.Clculo del Alimentador P-6-2-M2T3

127.1.1.Conductor por Capacidad de Corriente

127.1.2.Conductor por Cada de Tensin

137.1.3.Clculo de Canalizaciones

138.ANEXOS

1. OBJETIVO DEL DOCUMENTOPresentar el clculo requerido para el dimensionamiento de los alimentadores y canalizaciones a utilizar para el correcto funcionamiento de los actuadores que sern instalados en los Muelles, como parte de la Ingeniera de Detalle del proyecto MEJORAS AL SISTEMA DE SUMINISTRO DE COMBUSTIBLE MARINO DEL TERMINAL DE GUARAGUAO, a ser realizado dentro de las instalaciones del terminal marino de la Refinera Puerto La Cruz, ubicado en la Ciudad de Puerto La Cruz -Estado Anzotegui -Venezuela.

2. ALCANCE DEL DOCUMENTO

Este documento comprende los clculos del sistema elctrico para prestar un servicio confiable, que ofrezca seguridad al personal y equipos, facilidad de ampliacin con la suficiente flexibilidad para aceptar las modificaciones de acuerdo a las necesidades impuestas por el proceso, los cuales abarcan los siguientes aspectos:

Conductores.

Canalizaciones elctricas.

3. NORMAS Y CDIGOS APLICABLESLas secciones aplicables de las siguientes prcticas, cdigos industriales, normas y especificaciones sern consideradas como parte integral de este documento. De haber conflicto entre dos o ms normas, se considerar el criterio ms exigente y que brinde mayor beneficio al proyecto. Ninguno de los requerimientos especificados relevar de la responsabilidad de disear de acuerdo a requerimientos cnsonos con las mejores prcticas de la ingeniera. PETRLEOS DE VENEZUELA, S.A. (PDVSA)

N-201:Obras Elctricas.

N-203:Diseo de Sistemas de Potencia.

N-252:Especificacin General para el Diseo de Ingeniera Elctrica.

N-274:Low Voltage Circuit Breaker Motor Control Centers.

IR-S-01:Filosofa de Diseo Seguro.

90619.1.050:Anlisis de Carga.

90619.1.085:Dimetro de las Tuberas Elctricas.

90619.1.054:Control de Motores.

90619.1.057:Seleccin de Cables

90619.1.091:Puesta a Tierra y Proteccin Contra Sobretensiones. COMISIN VENEZOLANA DE NORMAS INDUSTRIALES (COVENIN)

200:Cdigo Elctrico Nacional

INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS (IEEE)

141:Recommended Practice for Electric Power Distribution for Industrial Plants.

142:Recommended Practice for Grounding of Industrial and Commercial Power Systems.

399:Recommended Practice for Industrial and Commercial Power Systems Analysis.

551:Calculating Short- Circuit Currents in Industrial and Commercial Power Systems.

738:Standard for Calculating the Current-Temperature Relationship of Bare Overhead Conductors.

4. DOCUMENTOS Y PLANOS DE REFERENCIA

Sern utilizados como referencia, los documentos que forman parte de esta Ingeniera Bsica, los cuales se muestran a continuacin:BA0021311-MU0I3-EP02001Diagrama Unifilar

BA0021311-MU0D3-ED02001Estudio de Cargas5. SISTEMA DE CABLEADO

5.1. Consideraciones Generales de Diseo

Los criterios a seguir para el clculo de los conductores son los siguientes:

De acuerdo con la Norma PDVSA N-252 Seccin 8.4.13, se har la seleccin del conductor por cortocircuito para cargas con tensiones mayores de 600 V. Los cables hasta 600 V y los alimentadores a los motores menores de 600 V, no sern incrementados en capacidad por causa del cortocircuito.

El nivel de tensin disponible en el rea es de 480 V, trifsico, 60 Hz.

El calibre del conductor se seleccionar en funcin de la condicin ms severa de operacin a la que sern sometidos, de acuerdo al tipo de instalacin.

El calibre del conductor estar acorde con los requerimientos de sobrecarga, segn la COVENIN 200 y el punto 1.4 de la norma PDVSA N 90619.1.082, 125% de corriente nominal de la carga.

El clculo del conductor por cada de tensin se har segn la "Gua de Ingeniera de PDVSA, Calibre de los Conductores para Potencia e Iluminacin N 90619.1.082, Punto N 1.6 y Seleccin de Cables N 90619.1.057", Punto N 4.5, la cual establece lo siguiente:

La mxima cada de tensin en circuitos alimentadores ser igual al 2 %.

La mxima cada de tensin en circuitos ramales ser igual al 3 %.

Siempre se revisar la cada de tensin para cada uno de los circuitos. Generalmente en tramos cortos, por ejemplo, 75 m (250 pies) o menos, la seleccin por capacidad de corriente ser suficiente. Pero en tramos mayores a 75 m (250 pies), puede ser necesario un tamao mayor para mantener la cada de tensin dentro de los lmites permisibles.

Los cables de potencia y control para servicios hasta 600 V, 60 Hz, 24 VDC, sern de cobre trenzado, clase B, aislados para 600 V, monopolares, tripolares o multiconductores (segn sea el caso) de cobre TTU 600 V 90C, con aislamiento de PVC.

5.2. Seleccin de Conductores

El clculo del calibre del conductor se realizar por tres mtodos, de acuerdo con la Norma PDVSA N-201 y el Cdigo Elctrico Nacional (COVENIN 200:2009), mencionados a continuacin:

Capacidad de corriente.

Cada de tensin.

Nivel de cortocircuito.5.2.1. Seleccin del Conductor por Capacidad de Corriente

Para la obtencin de la corriente se tomar en cuenta el tipo de sistema de distribucin, considerando las siguientes ecuaciones:

Para el caso monofsico tres (03) hilos:

Ecuacin (1)

Para el caso trifsico cuatro (04) hilos:

Ecuacin (2)

Para el caso trifsico cuatro (04) hilos:

Ecuacin (3)

Donde:

In: Corriente nominal en Amperio (A).

P: Potencia Total en Vatio (W).

S: Potencia Total en kilo Voltio-Amperio (kVA)

V kV: Voltaje del sistema en Voltio o kilovoltio (V, kV)

fp: Factor de potencia.

Dicha corriente se utilizar para la seleccionar el conductor por capacidad de corriente. La misma ser corregida por sobrecarga, obtenindose una corriente de diseo de:

Ecuacin (4)

Donde:

Id: Corriente de Diseo en Amperio (A).

In: Corriente Nominal en Amperio (A).

Para la seleccin ver Tabla 310.16 o Tabla 310.69 (COVENIN 200), segn sea el caso. En dicha tabla tambin se indica el factor de reduccin por temperatura diferente a 30C.

5.2.2. Seleccin del Conductor por Cada de Tensin

La ecuacin utilizada ser:

Ecuacin (5)

Donde:

%: Porcentaje de cada de tensin.

L: Longitud del conductor en kilmetro (km).

R: Resistencia en /km.

X: Reactancia en /km.

: ngulo entre la corriente y el voltaje.

n: Nmero de conductores por fase.

kV: Voltaje del sistema en kilovoltio.

5.2.3. Seleccin del Conductor por Capacidad de Cortocircuito

La corriente de cortocircuito permisible para conductores de cobre aislado en funcin del tiempo de duracin de dicho cortocircuito se determina mediante la siguiente expresin. El clculo se realizar para 1/2 ciclo (0,00835 s), que es cuando se presenta la condicin ms desfavorable.

(Ecuacin 6)

Donde:

(Ecuacin 7)

Siendo:

I: corriente de cortocircuito en (A).

A: rea de conductor en (cmil).

t: tiempo de duracin del cortocircuito en (s).

T1: Temperatura mxima de operacin del conductor en grado centgrado (C).

T2: Temperatura mxima de cortocircuito 250C.6. SISTEMA DE CANALIZACIONES ELCTRICAS

6.1. Bancadas

6.1.1. Criterios Generales de Diseo

Las canalizaciones para la distribucin de los principales alimentadores calculados en la seccin 7 de este documento sern subterrneas por bancadas elctricas de PVC con un dimetro mnimo de 2.

Las canalizaciones para la iluminacin y tomacorrientes calculados en la seccin 8 de este documento sern canalizados con tuberas superficial.

El Cdigo elctrico Nacional (COVENIN 200, Captulo 9, Tabla # 1), establece los siguientes porcentajes de ocupacin:

Tabla N 1. Porcentaje de la seccin transversal de conductos y tuberas.

N de Cables% Mximo de Ocupacin

153 %

231 %

3 o ms40 %

Para el clculo se usar la siguiente ecuacin:

Ecuacin (12)

;

Ecuacin (13)

Ecuacin (14)

Donde:

%O: Porcentaje mximo de ocupacin.

Ao: rea de ocupacin.

Ai: rea del cable.

At: rea del conduit.

Nci: Cantidad de cables.

Dt: Dimetro exterior del conduit.

Di: Dimetro exterior del cable.

: 3,14166.2. Tubera Superficial Para la mayora de las instalaciones de tubera a la vista, se utilizar tubera de acero (ARG), de peso estndar, galvanizado por inmersin en caliente.

Usar tubo flexible con chaqueta de polietileno (Sealtite), o tubo flexible a prueba de explosin (en reas clasificadas peligrosas) donde se requiera flexibilidad en la terminacin de la canalizacin.

Un tubo revestido en polietileno o plstico puede ser utilizado en ambientes corrosivos. El dimetro mnimo del tubo rgido ser de 3/4 con una excepcin.

En general, el tendido de la tubera conduit a la vista sigue las tuberas de procesos. En algunos casos, los sistemas de tuberas puede requerir estructuras de soporte separadas. El tendido de las tuberas a la vista se tratar igual que el de la tubera de proceso. Los tramos rectos se ubicarn normal o paralelamente a los lmites del terreno. Evitar los tramos diagonales. Unos cuantos accesorios extra no constituyen un alto costo, por lo tanto se mantendr el tendido lo ms simple, fcil de mantener y modificar. En reas congestionadas con elementos estructurales de tubera, se coordinar para lograr pasar las tuberas a travs de las reas problema.

La proteccin contrafuego para canalizaciones superficiales de potencia y control de actuadores elctricos de vlvulas de bloque RBV tipo D cumplir con lo siguiente:

El material de aislamiento de los cables ser clasificado para altas temperaturas.

Se usarn tuberas metlicas rgidas.

Los tramos de cables colocados a menos de 7,5 m (25 pies) de equipos de alto riesgo sern a prueba de fuego. Las tuberas metlicas rgidas requieren soportes adecuados. Estas debern estar firmemente apoyadas a no ms de 3 pies de distancia de cualquier caja de salida, caja de empalme, gabinete o accesorio (1 m). En la mayora de los casos, se deben usar apoyos de tubera metlica cada 10 pies (3 m). En tendidos rectos de tubera metlica rgida no interrumpidos por accesorios que no sean juntas roscadas, los soportes pueden ser ubicados segn se indica en la tabla N 2. Tabla N 2. Dimetros de tuberas y separaciones tpicas.

DIAMETROS COMERCIALES

DE TUBERIA(Pulg)DISTANCIA MAXIMA ENTRE

SOPORTES (M)

3

13,6

1 4,2

1 4,2

24,8

2 4,8

3 o ms6,1

En bancadas a la vista de tubera conduit, los tubos pequeos pueden apoyarse de los ms grandes. Como regla general, el tubo ms pequeo en la bancada determinar el espaciamiento entre soportes. Los accesorios de soportes pueden ser de muchos tipos. En tendidos de tubos rgidos a lo largo de superficies planas no metlicas, tales como paredes de bloques, utilizar abrazaderas maleables de un agujero. En tramos a lo largo de elementos estructurales, utilizar pernos U o abrazaderas Korn. Estas abrazaderas son de ngulo recto, tipo paralelo o borde, segn se requiera. Para grupos grandes de tubos bajo una losa de techo o sobre una estructura, la lnea de apoyo se pueden usar los soportes de apoyo Unistrut P1000 y accesorios.7. EJEMPLOS DE CLCULOS

7.1. Clculo del Alimentador P-4-2-M2T3Para realizar el clculo del calibre del conductor que energiza a la vlvula motorizada MV1831 utilizaremos una potencia nominal de placa del actuador (0,77 kW), con esto podemos estimar la corriente de diseo como:

7.1.1. Conductor por Capacidad de Corriente

El conductor seleccionado por capacidad de corriente a temperatura operacin de 90 C, de acuerdo con la Tabla 310.16 (COVENIN 200), son Tres (03) conductor monopolar calibre #12 AWG, aislado para un nivel de 600 V, por fase. Ver Anexo N 1.

7.1.2. Conductor por Cada de Tensin

Dado que la longitud del cable es de 230 m hasta la MV1831 y para las condiciones de arranque, el cable est a un 4,5% de su capacidad nominal, la cada de tensin ser de:

Por lo tanto, el conductor seleccionado por cada de tensin es el seleccionado por capacidad de corriente, en consecuencia se seleccionan Tres (03) conductores monopolares de cobre blando, calibre 12 AWG por fase, aislado con XLPE, cubierta externa de PVC, a ser canalizado por bancada. En el Anexo 6, se muestra la tabla resumen de los cables seleccionados.7.1.3. Clculo de Canalizaciones

Para los cables de entrada a la JB-01 albergara los tres cables tripolares que alimentan a los actuadores del Muelle #4, esta ser la transicin entre la bancada existente y el nuevo sistema de tuberas a instalar, el dimetro de la entrada a esta caja se determino de la siguiente manera:

Con esto se comprueba que el conduit PVC de 4 existente en campo, cumple con el Cdigo Elctrico Nacional (COVENIN 200), la cual especifica que el porcentaje de ocupacin no debe ser mayor al 40 %. En el Anexo 7, se muestran todos los porcentajes de ocupacin obtenidos para la canalizacin de los cables que estarn en bancadas o tuberas superficiales.

8. ANEXOSAnexo N1. Tabla 310.16 Ampacidades Admisibles de los Conductores Aislados para Tensiones Nominales de 0 a 2000 V y 60C a 90C (140F A 194 F) con no ms de Tres Conductores portadores de Corriente en una Canalizacin, Cable o Directamente Enterrados, Basadas en una Temperatura Ambiente de 30C (86F).Anexo N2. Tabla 9 Resistencia y Reactancia de Corriente Alterna (AC) para Cables de 600 V, 3 Fases, 60 Hz, 75C (167F)-Tres Conductores Sencillos en Conducto.Anexo N3. Tabla 8. Propiedades de los Conductores.Anexo N4. Tabla 13-8. Factor de Agrupamiento para Cables Monopolares o Tripolares de 05000 V en Bancadas.Anexo N5. Caractersticas Tcnicas Mnimas de Cables.Anexo N6. Resumen de Cables Seleccionados.Anexo N7. Tablas de Porcentaje de Ocupacin._1312962138.unknown

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