0602_1_414 fundaciones de bombas

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APROB. FECHAAPROB.FECHA

VOLUMEN 18I

PDVSA, 1983

0602.1.414 FUNDACIONES PARA BOMBAS

APROBADA

Jos Gilarranz Eduardo SantamaraABR.91 ABR.91

GUIA DE INGENIERIA

ABR.910 5 J.S.

MANUAL DE INGENIERIA DE DISEO

ESPECIALISTAS

REVISION FECHAGUIA DE INGENIERIA

FUNDACIONES PARA BOMBAS ABR.910

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1 INTRODUCCIONDISEOEl diseo de las fundaciones para bombas est basado generalmente en elprincipio de asegurar que el peso de concreto sea tres veces mayor que el pesode la bomba, para el caso de bombas centrfugas, y alrededor de cinco vecesmayor que el peso de la bomba, en el caso de bombas reciprocantes y rotativas.Adicionalmente, el rea de apoyo en el suelo debajo de la fundacin, debe tenerlas dimensiones adecuadas para soportar el peso de la fundacin misma y el pesode operacin de la unidad de bombeo.

Eventualmente, debern considerarse las fuerzas de volcamiento debidas altorque del motor, golpe de ariete o cerrado parcial de vlvulas.

2 FORMATO NORMALIZADO DE DIBUJOLos detalles de fundaciones para bombas se muestran en el Estndar deIngeniera PDVSA0602.2.411, titulado Fundaciones para Bombas Asimismo,dicho estndar presenta dos implantaciones tpicas de fundaciones de bombas(Planta tipo 1 y tipo 2). Dependiendo de las caractersticas de cada caso, sepodrn aadir otras implantaciones adicionales.

3 DIMENSIONAMIENTO DE LAS FUNDACIONES

3.1 En general, la secuencia de las operaciones de construccin requiere que lasbombas sean instaladas previamente al vaciado del pavimento o placa de piso;por tanto, las bombas debern colocarse sobre elementos de fundacinindependientes. Estos elementos de fundacin se aslan del pavimento o losa depiso circundante, mediante el uso de juntas de expansin.

3.2 Las dimensiones en planta del bloque de fundacin para una bomba estndeterminadas generalmente por el tamao de la base de la bomba y por ladistancia al borde de los pernos de anclaje. La profundidad de colocacin delbloque de fundacin, ser la recomendada por el ingeniero geotcnico.

3.3 En casos excepcionales donde se requiere la instalacin de bombas muy livianas(.peso menor que 1.200 kgs. 6 2.600 libras) posteriormente al vaciado delpavimento, se deber construir un pedestal para la colocacin de la bomba, elcual se unir a la placa de piso o pavimento existente, mediante pernos deexpansin o qumicos tipo Building, Hilti o equivalente. En estos casos, no serequerir aumentar el espesor de la placa de piso o pavimento.



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4 ACERO DE REFUERZO4.1 Las fundaciones para bombas reciprocantes menores de 75 KW (100 HP) y para

bombas centrfugas menores de 375 KW (500 HP) no requieren del uso de acerode refuerzo adicional a la cantidad mnima normalizada.

4.2 En caso de que se requiera acero de refuerzo, ste consistir de cabillas # 3separadas a 300 mm entre centros y colocadas segun se muestra en la Figura1. Se permite el uso de malla electrosoldada de l50 mm x l50 mm x 5 mm x 5mm(6 x 6 W2.9 x W2.9) como acero de refuerzo.

4.3 Las fundaciones que puedan estar expuestas a cambios extremos detemperatura, requerirn el uso de refuerzo por temperatura en las superficiesexpuestas a dichos cambios.

4.4 Las superficies de la fundacin en contacto con el suelo, debern tener unrecubrimiento mnimo de 5 cm.

5 BOMBAS PESADASLos casos de bombas reciprocantes con potencia mayor que 75 KW (100 HP)bombas centrfugas con potencia mayor que 375 KW (500 HP) o bombas confuerzas desbalanceadas considerables, debern revisarse a fin de establecer lanecesidad de realizar el diseo y anlisis dinmico correspondiente.

6 TUBERIAS Y CONTROLES ELECTRICOS6.1 En caso de requerirse, el grupo Civil/Estructural deber suministrar al grupo de

Anlisis de Esfuerzos, los valores esperados de asentamientos de la fundacina fin de que se utilicen en el diseo de las conexiones de tuberas.

6.2 En general, el bloque de fundacin de la bomba es utilizado para soportar tuberasy controles elctricos y de instrumentacin. Con esta finalidad, algunoselementos de concreto dotados de placas de apoyo de acero, se vacanintegralmente con el bloque de fundacin. La ubicacin de estos elementos, conrespecto al punto de descarga de la bomba, deber ser indicada por el grupo deDiseo de Planta. En caso de que la ubicacin de estos elementos sea definidaantes del vaciado del bloque de fundacin, se dejarn las barras de anclaje endichos puntos de ubicacin; en caso de que la ubicacin de estos elementos seadefinida posteriormente al vaciado del bloque de fundacin, ser necesarioutilizar pernos de expansin o qumicos tipo Hilti o similar. En el extremo delbloque de fundacin de la bomba, donde se colocar el motor, se dejarn doselementos angulares embutidos en el concreto para la colocacin de los soportesdel arrancador del motor. Dicho soporte ser soldado posteriormente en sitio alelemento angular apropiado.



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6.3 El apoyo de las tuberas en la placa circundante al bloque de fundacin, debeevitarse a fin de prevenir asentamientos diferenciales.

7 PROTECCION DE CONCRETOTanto la fundacin de la bomba como la placa de piso o pavimento circundante,pueden necesitar proteccin contra lquidos y vapores corrosivos. El tipo deproteccin o recubrimiento usado depender de la naturaleza del agentecorrosivo considerado, de la durabilidad esperada y el costo.En estos casos, deber referirse a la Especificacin de Ingeniera PDVSA0201Materiales de Pintura y Requerimientos de Aplicacin, la cual presenta losprocedimientos y productos para proteccin anticorrosiva del concreto. Losrequerimientos deben coordinarse con el diseo del pavimento.

8 TIPOS DE PERNOS DE ANCLAJEPara el anclaje de unidades de bombeo, se preferir el uso de pernos de anclajecon camisa de los tipos B, C y D (Ver Estndar de Ingeniera PDVSA 0602.2.411).Los pernos tipo A y los pernos de expansin tipos L y M, pueden ser utilizados enbombas pequeas. Para los casos de bombas sometidas a fuerzas vibratoriasimportantes o fuerzas dinmicas desbalanceadas, incluyendo bombasreciprocantes, se debern colocar dos tuercas por cada perno de anclaje.

9 MORTEROS DE NIVELACIONEn general, el diseo deber considerar la colocacin de un mortero de nivelacinde 25 mm (1 pulg.) de espesor mnimo entre la fundacin de concreto y la planchade acero de la base del equipo. Para el caso de bombas rotativas o reciprocantescon potencia mayor de 75 KW (100 HP) y de bombas centrfugas con potenciamayor de 375 KW (500 HP), el mortero de nivelacin deber ser del tipo sinretraccin. La Especificacin de Ingeniera PDVSAA213 Adhesivos yMorteros Especiales, indica los mtodos y materiales aprobados para lacolocacin de morteros de nivelacin.

10 PILOTESPara los casos en que las bombas deban colocarse en terrenos de baja capacidadde soporte del suelo, puede requerirse el uso de pilotes para soportar lasfundaciones de las mismas. En estos casos, debern seguirse lasrecomendaciones del ingeniero geotcnico en lo relativo al uso y capacidad decarga de los pilotes.



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11 BOMBAS VERTICALES INSTALADAS POR DEBAJO DELNIVEL DEL TERRENO

Usualmente, estas bombas son del tipo vertical, multietapas, instaladas dentro deuna camisa tubular que penetra por debajo del nivel del terreno. En caso de quese requiera el uso de aislamiento, la camisa constar de un tubo doble separadopor el material aislante. La parte de la camisa que penetra dentro de la masa deconcreto del bloque de fundacin de la bomba, debe sellarse con concreto a niveldel fondo del mismo.

12 BOMBAS VERTICALES INSTALADAS POR DEBAJO DELNIVEL DEL TERRENO, Y EN OPERACION CRIOGENICA

12.1 En este caso, deben tomarse las precauciones necesarias para evitar ellevantamiento del suelo de fundacin por efecto de congelacin y para mantenerel agua subterrnea alejada del sitio de ubicacin de la bomba.

12.2 El levantamiento del suelo de fundacin por congelacin, para los casos debombas en servicio continuo o de bombas que se mantengan fras cuando estnfuera de servicio, puede evitarse mediante la instalacin de cables decalentamiento dentro de conductos en U, colocados en la periferia del bloquede fundacin de concreto. Estos conductos debern colocarse de tal manera quepermitan la remocin de los cables de calentamiento para su mantenimiento.Adicionalmente, debern colocarse conductos para termocuplas con el objeto demantener y controlar la eficiencia del sistema de calentamiento. Todos losequipos elctricos deben cumplir con los requisitos dados por la clasificacinelctrica de reas.

12.3 Para el caso de bombas en servicio intermitente, las cuales no se mantienen frascuando estn fuera de servicio, el fenmeno de levantamiento puede evitarsemediante el anclaje mecnico del bloque de fundacin de concreto. Este sistemade anclaje puede consistir de una zapata aislada de fundacin de gran tamao,o de un tubo metlico corrugado utilizado como formaleta exterior del bloquecilndrico de fundacin.

12.4 Las consideraciones para prevenir el levantamiento del suelo de fundacin porcongelacin, puede omitirse solamente si se cumplen las siguientes condiciones: El nivel fretico est muy por debajo del nivel de fundacin de la bomba. Las caractersticas del subsuelo no permiten la formacin de lentes de hielo,

por el efecto combinado de capilaridad y permeabilidad. El rea de instalacin de la bomba puede mantenerse libre de acumulaciones

de agua superficial.



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12.5 En los casos susceptibles el fenmeno de levantamiento, deber colocarsedebajo del bloque de fundacin, una subbase de grava o arena limpia, cuyoespesor mnimo ser el mayor valor entre 150 mm (6 pulg) o la profundidad sujetaa congelacin. Esta subbase deber drenarse adecuadamente.

12.6 Los recintos o elementos perimetrales de concreto previstos para los equiposconsiderados en el punto 12.0, debern constar de un recubrimiento sellado delminas de acero, a fin de evitar que la humedad alcance el aislamiento de lasbombas.

Fig 1.

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