NORMA TÉCNICA
NTC
COLOMBIANA
5785
2010-09-20
INSTRUMENTACIÓN PARA LA MEDICIÓN EN
PROCESOS DE PRODUCTOS HIDROCARBUROS
E: PROCESS MEASUREMENT INSTRUMENTATION OF HYDROCARBON PRODUCTS
CORRESPONDENCIA: esta norma es idéntica por traducción (IDT) a la norma API 551:1993.
DESCRIPTORES: instrumentación - medida en proceso; mediciones de flujo; instalación - instrumentos de medición de flujo; procesos industriales de refinado; procesos para indicar; procesos para registrar; procesos para transmitir
I.C.S.: 25.040.40
Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. (571) 6078888 - Fax (571) 2221435
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993.
ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo.
La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general.
La NTC 5785 fue ratificada por el Consejo Directivo de 2010-09-20.
Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales.
A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 02 Metrología.
A.M.G E.U.
ALPINA PRODUCTOS ALIMENTICIOS S.A. EMPRESA DE LICORES DE CUNDINAMARCA
HOCOL
PROMIGAS S.A. E.S.P.
SOANSES LTDA.
SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO, -SIC-
TECMA
Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas:
A´SELLASEG INGENIERÍA LTDA.
ACEITES Y GRASAS VEGETALES S.A. ACEGRASAS, TEAM FOOD
ADMECOL LTDA.
ALCANOS DE COLOMBIA S.A. E.S.P. AQUIPET LTDA.
ASMECON Y/O JOSÉ MÁRLON VEGA TORRES
ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE PRODUCTORES DE CONCRETO
ASOCIACIÓN COLOMBIANA DEL PESAJE -ASOPESAJE-
ASOCIACIÓN GREMIAL COLOMBIANA DE COMERCIALIZADIORES DE GAS ASOCIACIÓN NACIONAL DE CENTROS DE DIAGNÓSTICO AUTOMOTOR - ASO-CDA
AUDIFARMA S.A.
AVE COLOMBIANA LTDA.
BÁSCULAS PROMETÁLICOS S.A. BTP MEDIDORES Y ACCESORIOS S.A. C.I. AZÚCARES Y MIELES S.A.
CAJA DE COMPENSACIÓN FAMILIAR COMPENSAR
CAJA DE COMPENSACIÓN FAMILIAR DE RISARALDA
CÁLCULO Y CONSTRUCCIONES E.U. CENTRAGAS S.C.A
CENTROAGUAS S.A. E.S.P. CENTRORIENTE S.A. CHALLENGER S.A.
CIBA ESPECIALIDADES QUÍMICAS S.A. COATS CADENA S.A.
COMPAÑÍA COLOMBIANA DE CERÁMICAS S.A.
COMPAÑÍA COLOMBIANA DE CLINKER S.A. CORONA
CORPOICA
DISTRIBUCIONES, IMPORTACIONES Y REPRESENTACIONES LTDA.
ECOPETROL S.A.
EMPRESA COLOMBIANA DE CABLES S.A. EMPRESA COLOMBIANA DE GAS -ECOGAS-
EMPRESA COLOMBIANA DE SOPLADO E INYECCIÓN -ECS S.A.-
EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ E.S.P. ENGICAST LTDA.
EPM BOGOTÁ S.A. E.S.P.
EQUIPOS Y CONTROLES INDUSTRIALES S.A.
ESCOBAR & MARTÍNEZ S.A.
ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA ETERNA S.A.
EXTRUSIONES SCHULER LTDA.
FÁBRICA COLOMBIANA DE EXTINTORES MORENO Y ASOCIADOS LTDA.
FEDERACIÓN NACIONAL DE COMERCIANTES -FENALCO BOGOTÁ- FERTIABONOS S.A.
FF SOLUCIONES
FRIGORÍFICO GUADALUPE S.A. FUNDACIÓN VALLE DEL LILI GASEOSAS POSADA TOBÓN S.A. GASES DE BOYACÁ Y SANTANDER S.A. GRUPO ZAMBRANO S.A.
GUILLERMO POMBO & CÍA. E.U.
HOSPITAL SAN VICENTE ESE DE MONTENEGRO
HUNTSMAN COLOMBIA LTDA. IGNACIO GÓMEZ IHM S.A.
IMPLEMENTOS Y PRODUCTOS TÉCNICOS LTDA.
INCOLBESTOS S.A.
INDUSTRIA COLOMBIANA DE LLANTAS S.A. INDUSTRIA LICORERA DEL CAUCA INDUSTRIA PARA LABORATORIOS S.A. INDUSTRIAL DE TINTAS LTDA. -INDUSTINTAS-
INSTITUTO COLOMBIANO DE PRODUCTORES DE CEMENTO
INTERTEK CALEB BRETT COLOMBIA S.A.
LABORATORIO DE METROLOGÍA ICOB LTDA.
LABORATORIOS DE METROLOGÍA SIGMA EU
MATRICES TROQUELES Y MOLDES CÍA. LTDA.
METROLOGÍA Y CALIBRACIÓN METROCAL LTDA.
MULTIDIMENSIONALES S.A. OCCIDENTAL DE COLOMBIA, OXY
ORGANISMO NACIONAL DE ACREDITACION, -ONAC-
PHILIPS COLOMBIANA DE COMERCIALIZACIÓN S.A.
PICCOLINNI AROMAS Y SABORES LTDA. PINTUCO
PINZUAR LTDA.
PRODUCTOS ALIMENTICIOS DORIA S. A. PROFESIONALES CONTABLES EN ASESORÍA EMPRESARIAL Y DE INGENIERÍA LTDA. -PROASEM LTDA.- PROFESIONALES DE LA SALUD S.A. PROGEN PRODUCCIONES GENERALES S.A.
PROQUINAL S.A.
PURIFICACIÓN Y ANÁLISIS DE FLUIDOS LTDA.
RECTICAR & CÍA. S. EN C. SAYBOLT
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE - SENA - (REGIONAL BOGOTÁ)
SHELL COLOMBIA S.A.
SOCIEDAD ANDINA DE SERVICIOS ESPECIALIZADOS LTDA. -SOANSES- STARTECH LTDA.
SUPERPOLO S.A. SYNTOFARMA S.A. TECNICONTROL S.A.
TERMOMETRÍA COLOMBIANA S.A. TERPEL S.A.
TEXTILES SWANTEX S.A.
TOP SUELOS INGENIERÍA LTDA.
TRANSPORTADORA DE GAS DEL INTERIOR S.A. E.S.P.
UNILEVER ANDINA COLOMBIA LTDA. UNIVERSIDAD DEL VALLE
UNIVERSIDAD ESCUELA DE ADMINISTRACIÓN Y FINANZAS
UNIVERSIDAD MANUELA BELTRÁN - LABORATORIO DE IDENTIFICACIÓN HUMANA
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados.
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RESUMEN
CONTENIDO Página 0. INTRODUCCIÓN ... 1 1. GENERALIDADES ... 1 1.1 OBJETO ... 1 1.2 REFERENCIAS NORMATIVAS ... 2 2. FLUJO ... 2 2.1 ALCANCE ... 2 2.2 GENERALIDADES ... 3 2.3 INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN ... 4 3. NIVEL... 24 3.1 ALCANCE ... 24 3.2 GENERALIDADES ... 253.3 MEDIDORES INDICADORES LOCALMENTE MONTADOS ... 27
3.4 TRANSMISORES DE NIVEL ... 31
3.5 CONTROLADORES LOCALMENTE MONTADOS ... 43
3.6 INTERRUPTORINTERRUPTORES DE NIVEL ... 44
3.7 MEDICIÓN DE TANQUES ... 46
3.8 ACCESORIOS ... 46
4. PRESIÓN ... 46
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RESUMEN
Página
4.2 GENERALIDADES ... 46
4.3 MANÓMETROS Y INTERRUPTORINTERRUPTORES ... 51
4.4 TRANSMISORES DE PRESIÓN ... 53
4.5 CONTROLADORES Y REGISTRADORES LOCALMENTE MONTADOS ... 54
5. TEMPERATURA... 55
5.1 ALCANCE ... 55
5.2 TERMOPOZOS ... 56
5.3 TERMOPARES ... 59
5.4 MEDICIÓN DE TEMPERATURA POR RESISTENCIA ... 66
5.5 TERMÓMETROS DE DIAL PARA MEDICIÓN LOCAL DE TEMPERATURA ... 67
5.6 INSTRUMENTOS DE TEMPERATURA SISTEMA LLENO ... 67
5.7 PIRÓMETROS DE RADIACIÓN ... 68
6. PROCESOS Y PROTECCIÓN MEDIO AMBIENTAL ... 70
6.1 ALCANCE ... 70 6.2 GENERALIDADES ... 70 6.3 SELLOS ... 70 6.4 PURGAS ... 73 6.5 CALENTAMIENTO ... 76 DOCUMENTO DE REFERENCIA ... 90 ANEXO A (Informativo) CARACTERÍSTICAS DE LOS MEDIDORES DE CAUDAL ... 88
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FIGURAS
Figura 1. Boquilla de flujo, tubo vénturi y tubos de flujo ... 6
Figura 2. Instalación de tubo Pilot ... 7
Figura 3. Medidores rígidos de flujo de presión diferencial ... 10
Figura 4. Medidores montados remotamente con presión diferencial para servicio con líquidos y gas ... 14
Figura 5. Medidores montados remotamente con presión diferencial para servicio con vapor o servicio de vapor condensable ... 16
Figura 6. Configuraciones de tubería para medidor de área variable ... 17
Figura 7. Ensamble de indicadores de vidrio ... 29
Figura 8. Disposiciones para montaje de indicadores de vidrio para vasijas horizontales y para medición de interfaces ... 30
Figura 9. Medidor magnético típico ... 31
Figura 10. Instrumento de desplazamiento con jaula externa ... 33
Figura 11. Controlador de desplazamiento con jaula externa para tubería vertical ... 34
Figura 12. Instrumento de desplazamiento para tubería vertical con caja externa e indicadores de nivel múltiple ... 35
Figura 13. Típico pozo de amortiguación ... 36
Figura 14. Instalación típica de instrumentos de nivel por presión diferencial ... 38
Figura 15. Transmisión de nivel tipo diferencial de presión con brida ... 39
Figura 16. Montaje típico para un transmisor de nivel nuclear ... 41
Figura 17. Transformador de nivel tipo radio-frecuencia/capacitancia ... 43
Figura 18. Dispositivos de interruptor - alarma de alto y bajo nivel con un indicador paralelo de vidrio ... 45
Figura 19. Tuberías para instrumentos de presión que comparten conexión de proceso ... 47
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Figura 20. Tubería para manómetros en servicios pulsante, corrosivo,
emulsión o líquido refrigerante ... 48
Figura 21. Manómetros soportados en la tubería ... 50
Figura 22. Soportes para medidores montados en campo... 51
Figura 23. Manómetros con sifón requerido en servicios de vapor - condensable caliente ... 52
Figura 24. Instalación típica de transmisores de presión para gas, líquido y servicio con vapor ... 54
Figura 25. Esquema de medición de presión diferencial a través de un reactor o sección de torre ... 55
Figura 26. Instalación de termopozos ... 56
Figura 27. Instalación de termopozos en codo ... 58
Figura 28. Vasijas y línea de instalación de termopozos ... 59
Figura 29. Ensamble de termopares, metal revestido, mineral aislado ... 60
Figura 30. Termocupla revestida y ensamble de la cabeza ... 61
Figura 31. Conexiones al Protección (Conduit) del termopar ... 62
Figura 32. Tubo de borde afilado - Termocupla superficial para todo calefactor ... 63
Figura 33. Instalación típica de caja de fuego para termopares ... 64
Figura 34. Instalación típica de pirómetro de radiación ... 69
Figura 35. Sellos para manómetros ... 71
Figura 36. Diagrama y sistema de tubos capilares ... 72
Figura 37. Instalación de sellos líquidos ... 73
Figura 38. Puntos de congelación de mezclas de etileno-glicol-agua ... 74
Figura 39. Instalaciones de purga ... 75
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Figura 41. Calentamiento con vapor y aislamiento para líneas
de instrumentos y manómetros ... 78
Figura 42. Calentamiento con vapor y calefacción ... 79
Figura 43. Calentador de vapor y aislamiento para instrumento de nivel de desplazamiento externo ... 81
Figura 44. Típico calentamiento con vapor para un transmisor de flujo ... 82
Figura 45. Calentamiento típico con vapor para un transmisor de presión ... 83
Figura 46. Manómetro con calentador autorregulado - separado ... 85
Figura 47. Calentamiento eléctrico y aislamiento para instrumentos de nivel ... 86
Figura 48. Calentamiento eléctrico y aislamiento para instrumentos ... 87
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1 de 90 INSTRUMENTACIÓN PARA LA MEDICIÓN
EN PROCESOS DE PRODUCTOS HIDROCARBUROS
0. INTRODUCCIÓN
El material mostrado en los numerales 2 al 6 de la presente norma fue previamente presentado en varias secciones de la norma API 550, la cual está ahora fuera de impresión:
a) Section 2-API Recommended Practice 550, Part I, Section 1, “Flow.” b) Section 3-API Recommended Practice 550, Part I, Section 2, “Level.” c) Section 4-API Recommended Practice 550, Part I, Section 4, “Pressure” d) Section 5-API Recommended Practice 550, Part I, Section 3, “Temperature.”
e) Section 6-API Recommended Practice 550, Part I, Section 8, “Seals, Purges and
Winterizing".
1. GENERALIDADES 1.1 OBJETO
Esta norma establece procedimientos y recomendaciones para la instalación de los instrumentos asociados para la medición en proceso, basados en la experiencia y evaluación de muchas instalaciones. Ellos representan las prácticas de producción que han generado los más consistentes y precisos resultados y han probado ser prácticos y seguros.
Los procesos y la protección del medio ambiente están tratados en forma general en el numeral 6. Donde fue requerido, ejemplos específicos de proceso y protección medioambiental están cubiertos en el numeral 2.5.
La medición de tanques está fuera del alcance de le numeral 3. La publicación aplicable está referenciada en ese numeral. Se han incluido esquemas de instalación, notas de precaución y explicaciones, donde es conveniente. Las válvulas y tuberías que están normalmente cubiertos por los estándares de tuberías se han omitido en la mayor parte de los diagramas de instalación.
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2 de 90 1.2 REFERENCIAS NORMATIVAS
Los siguientes documentos normativos referenciados son indispensables para la aplicación de este documento normativo. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada. Para referencias no fechadas, se aplica la última edición del documento normativo referenciado (incluida cualquier corrección).
ANSIMC96.1, Temperature Measurement: Thermocouples.
API Publication 2218, Fireproofing Practices in Petroleum and Petrochemical Processing Plants. API RP 550, Manual on Installation of Refinery Instruments and Control System, Part I "Process
Instrumentation and Control", Section 7, "Transmission Systems".
API RP 550, Manual on Installation of Refinery Instruments and Control System, Part IÏI, ¨Fired
Heaters and Inert Gas Generators¨.
API RP 552, Signal Transmitters and Air Supplies.
API RP 554, Control Centers, Instruments, and Control Systems. API RP 555, Process Analyzers.
API RP 2350,Overfill Protection for Petroleum Storage Tanks.
API Standard 606, Compact Carbon Steel Gate Valves. Extended Body. API Standard 2545, Method of Gaging Petroleum and Petroleum Products. ASMEB16.5, Pipe Flanges and Flanged Fittings.
ASME PTC 19.3, Performance Test Code. Temperature Measurement.
ASTM ESTP 470B, Manual on the Use of Thermocouples in Temperature Measurement.
Manual of Petroleum Measurement Standards, Chapter 4, ¨Proving Systems¨; Chapter 5, ¨Metering¨; Chapter 6, ¨Metering Assemblies¨; Chapter 7 ¨Temperature Determination¨; Chapter 14 ¨Natural Gas Fluids Measurement¨, Section 3 ¨Concentric, Square-Edged Orifice Meters¨, Part 1, ¨General Equations and Uncertainty Guidelines¨; Chapter 18, ¨Custody Transfer¨.
NFPA70, National Electrical Code.
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