EQUIPO PARA EL SISTEMA DE AGUA DE ENFRIAMIENTO PARA CENTRALES HIDROELÉCTRICAS

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  ENFRIAMIENTO PARA CENTRALES NOVIEMBRE 2014 REVISA Y SUSTITUYE A LA EDICIÓN DE JULIO 2006 MÉXICO C O N T E N I D O 1 OBJETIVO 1 2 CAMPO DE APLICACIÓN 1 3 NORMAS QUE APLICAN 1 4 SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS
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ENFRIAMIENTO PARA CENTRALES NOVIEMBRE 2014 REVISA Y SUSTITUYE A LA EDICIÓN DE JULIO 2006 MÉXICO C O N T E N I D O 1 OBJETIVO 1 2 CAMPO DE APLICACIÓN 1 3 NORMAS QUE APLICAN 1 4 SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS 3 5 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES Condiciones Generales Equipos y Accesorios Requeridos Condiciones para el Diseño Equipo Cuyo Suministro Queda Sujeto a Ser Confirmado en las Características Particulares 22 6 CONDICIONES DE OPERACIÓN Condiciones Ambientales y Locales Presión y Gasto 28 7 CONDICIONES DE DESARROLLO SUSTENTABLE 29 8 CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL 29 9 CONTROL DE CALIDAD Pruebas en Fábrica Pruebas en Sitio MARCADO Placas de Datos EMPAQUE, EMBALAJE, EMBARQUE, TRANSPORTACIÓN, DESCARGA, RECEPCIÓN, ALMACENAJE Y MANEJO BIBLIOGRAFÍA CARACTERÍSTICAS PARTICULARES 32 APÉNDICE A (INFORMATIVO) INFORMACIÓN TÉCNICA 33 APÉNDICE B (INFORMATIVO) PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS EQUIPOS 34 TABLA 1 Características de los materiales requeridos por la CFE 6 TABLA 2 Materiales para la válvula de compuerta motorizada 8 TABLA 3 Materiales para las válvulas de retención 9 TABLA 4 Materiales para las válvulas de globo 10 TABLA 5 Materiales para las válvulas de compuerta 12 TABLA 6 Materiales para la válvula de aguja 13 TABLA 7 Materiales para las válvulas eliminadoras de aire 14 TABLA 8 Materiales para las válvulas de alivio de presión (de seguridad) 15 TABLA 9 Materiales para los filtros 16 TABLA 10 Materiales para los manómetros 19 TABLA 11 Materiales para los termómetros 20 TABLA 12 Partes de repuesto y herramientas requeridas por la CFE 21 TABLA 13 Materiales para la válvula reductora manual tipo globo 26 TABLA 14 Materiales propuestos para las válvulas de bola 27 FIGURA 1 Pantalla que indica los principales puntos de medición y control en el sistema de agua de enfriamiento 18 1 de 46 1 OBJETIVO Establecer las características técnicas de diseño, operación y control de calidad, que deben cumplir los sistemas de agua de enfriamiento que se adquieren para las centrales hidroeléctricas de la Comisión Federal de Electricidad (CFE). 2 CAMPO DE APLICACIÓN Se aplica para los sistemas de agua de enfriamiento que se adquieren para las centrales hidroeléctricas de la comisión federal de electricidad (CFE). 3 NORMAS QUE APLICAN NOM-001-SEDE-2005 NOM-008-SCFI-2002 NOM-011-STPS-2001 NOM-081-SEMARNAT-1994 NMX-B NMX-E ANCE-CNCP-2005 NMX-E ANCE-CNCP-2005 NMX-J ANCE-1994 NMX-J ANCE-2008 NMX-J ANCE-2000 Instalaciones eléctricas. (Utilización) Sistema General de Unidades de Medida. Condiciones de seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se genere ruido. Establece los límites máximos permisibles de emisión de ruidos de las fuentes fijas y su medición. Acero estructural Industria del plástico Tubo de polietileno de alta densidad (PEAD) para instalaciones eléctricas subterráneas (conduit) Especificaciones y métodos de prueba Parte 1: Pared corrugada. Industria del plástico Tubo de polietileno de alta densidad (PEAD) para instalaciones eléctricas subterráneas (conduit) Especificaciones y métodos de prueba Parte 2: Pared lisa. Aparatos eléctricos Máquinas rotatorias Parte 1: Motores de inducción de corriente alterna tipo rotor en cortocircuito en potencias de 0,062 kw a 373 kw - Especificaciones. Envolventes Envolventes (gabinetes) para uso en equipo eléctrico - Parte 1: Consideraciones no ambientales Especificaciones y métodos de prueba. Envolventes - Envolventes (gabinetes) para uso en equipo eléctrico Parte 2: Requerimientos específicos Especificaciones y métodos de prueba. NMX-J-438-ANCE-2003 Conductores - Cables con aislamiento de policloruro de vinilo, 75 C y 90 C para alambrado de tableros Especificaciones. NMX-J-534-ANCE-2008 Tubos, metálicos rígidos de acero tipo pesado y sus accesorios para la protección de conductores Especificaciones y métodos de prueba. 2 de 46 NMX-J-536-ANCE-2001 NRF-001-CFE-2007 NRF-002-CFE-2009 NRF-056-CFE-2013 Tubos, (conduit) de acero tipo ligero para la protección de conductores eléctricos y sus accesorios Especificaciones y métodos de prueba. Empaque, embalaje, embarque, transporte, descarga, recepción y almacenamiento de bienes muebles adquiridos por CFE. Manuales, procedimientos e instructivos técnicos. Sistema de agua de servicio para Centrales Hidroeléctricas. NRF-079-CFE-2009 Sistema para que unidades hidroeléctricas operen como condensador síncrono CFE CFE D CFE D Tablillas de conexiones. Selección y aplicación de recubrimientos anticorrosivos. Recubrimientos anticorrosivos. CFE D Recubrimientos anticorrosivos y pinturas para Centrales Hidroeléctricas. CFE DY CFE DY CFE-E CFE E CFE L CFE V CFE W CFE W CFE-W CFE W CFE-W Soldadura y sus aspectos generales. Soldadura y sus aplicaciones. Conductores con aislamiento y cubierta termofijos libres de halógenos para instalaciones hasta 600 V, 90 C. Multiconductores para control con aislamiento termofijo libre de halógenos para 90 C. Colores normalizados Centros de control de motores de baja tensión corriente alterna. Unidad auxiliar con turbina tipo Francis. Turbina Hidráulica Tipo Bulbo Turbinas Hidráulicas Tipo Francis de Eje Vertical Turbina Hidráulica Tipo Pelton de Eje Vertical Turbinas Hidráulicas Tipo Kaplan de Eje Vertical CFE XXA Sistema de protección contra incendio en Centrales Hidroeléctricas. NOTA: En caso de que los documentos anteriores sean revisados o modificados, se debe utilizar la edición vigente en la fecha de la publicación de la convocatoria a la licitación, salvo que la CFE indique otra cosa. 3 de 46 4 SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS NAMO NAME NAMINO SCAAD Nivel de agua máximo ordinario. Nivel de agua máximo extraordinario. Nivel de agua mínimo de operación. Sistema de control, automatización y adquisición de datos. 5 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES 5.1 Condiciones Generales a) Las unidades de medida utilizadas en esta especificación deben apegarse a la norma NOM-008-SCFI. b) En el diseño y arreglo del sistema, se debe considerar que el suministro del agua se toma de la tubería a presión, como se describe en el Diagrama CP1, parte integrante de las Características Particulares. Si la caída neta de la turbina supera los 200 metros, se debe elaborar un estudio de costos para determinar la conveniencia o inconveniencia de utilizar las fuentes alternas que se mencionan a continuación: Cuando esto no sea posible, se deben considerar fuentes alternas, como pozos, el desfogue, o ríos, para los que se requiere un sistema de bombeo y tanque elevado. En estos casos, el licitante debe determinar el esquema de alimentación, el cual debe ser presentado en la propuesta, con todo el detalle que sea posible, para el análisis y aprobación por parte de la CFE. c) En el caso de que exista unidad auxiliar, el arreglo y alcance del sistema de agua de enfriamiento, debe ajustarse a lo requerido en la especificación CFE W d) Si se requiere que la unidad generadora, opere como condensador síncrono, la CFE lo indicará en las Características Particulares, para lo cual se debe considerar lo establecido en la norma NRF-079-CFE. Igualmente, para los casos de agua de servicio y sistema contra incendio, consultar la norma NRF-056-CFE, y la especificación CFE XXA00-19 respectivamente. En este caso, el proveedor debe incluir el cálculo y el arreglo de un by pass o de una válvula termostática para reducir el flujo de agua que alimenta los enfriadores del generador, debido a que en tal condición, la corriente en el estator disminuye notoriamente y consecuentemente el calor generado, lo que también ocurre con el aceite de la chumacera de carga para eje vertical, al eliminarse el empuje hidráulico, con lo que se puede ahorrar una cantidad de agua de enfriamiento. El diseñador del Sistema de Agua de Enfriamiento, debe coordinarse con el diseñador y suministrador de la Turbina Hidráulica de tal forma que el diseño cumpla con los requerimientos de volúmenes de agua, presiones y temperatura requerida a la entrada y salida este equipo. 5.2 Equipos y Accesorios Requeridos El proveedor es el responsable del diseño y la fabricación de los equipos, de suministrar los materiales como, tuberías, válvulas y accesorios que integran el sistema de agua que se requiere para el enfriamiento de los equipos que se instalan en las centrales hidroeléctricas, incluyendo en caso de solicitarse en características particulares la planta de tratamiento químico, además, debe suministrar los recubrimientos anticorrosivos, la pintura de acabado, el embalaje, la preparación para el embarque y el transporte al sitio de todos los equipos y materiales, el montaje, las pruebas en fábrica y en sitio, la puesta en servicio, las partes de repuesto y herramientas, así como la documentación e información técnica que se requiera. 4 de 46 El proveedor es el responsable de coordinar y asegurar que el suministro de los equipos y sistemas internos y externos a la turbina cumplan con el diseño y fabricación para el enfriamiento requerido. A continuación se relacionan los equipos, materiales y servicios que integran el suministro, indicándose esta relación como descriptiva, más no limitativa Partes que integran el sistema Servicios a) Tuberías, accesorios y soportería. b) Válvulas de compuerta motorizada, válvula de compuerta manual con derivación; de retención, de globo, de compuerta, eliminadoras de aire, de alivio de presión auto-operadas, de aguja con accionamiento oleodinámico. c) Filtros con retrolavado automático tipo revolver o rotatorio. d) Separador automático de arena. e) Equipo y materiales eléctricos como tableros, conductores, tubería conduit y soportería. f) Instalaciones eléctricas de fuerza y de control. g) Instrumentación para registro, medición y protección, (medidores electromagnéticos de gasto, transmisores de temperatura, indicadores de presión con válvula y transmisor, interruptores de presión diferencial, manómetros y termómetros). Medidores de caudal. h) Partes de repuesto y herramientas. i) Equipo de bombeo y sus accesorios, si se solicita en las Características Particulares. j) Alimentador químico portátil. a) Recubrimientos anticorrosivos y pintura final. Todas las superficies, excepto las maquinadas, deben ser recubiertas y pintadas de acuerdo a lo establecido en las especificaciones CFE D , CFE D , CFE D y CFE L b) Pruebas en fábrica y en sitio para verificar el funcionamiento de los equipos conforme se indica en el capítulo 9 de esta especificación. c) Alimentación eléctrica desde el tablero de servicios generales, hasta los equipos, así como las señalizaciones local y remota (incluyendo el envío de señales y su comunicación con el SCAAD). d) Montaje y puesta en servicio. e) Preparaciones para conectar a la turbina con el sistema de agua de enfriamiento. 5.3 Condiciones para el Diseño El diseño de este sistema debe basarse en los requerimientos de cada uno de los equipos que van a utilizar agua para su enfriamiento, los cuales se muestran en el Diagrama CP1 y en el texto de las Características Particulares, arreglo que ofrece las siguientes condiciones favorables: Se deben instalar válvulas de cierre en el sistema tomando en consideración que las válvulas de diámetro igual o mayor a mm se debe suministrar con reductor de engranes para operación manual. 5 de 46 Los sistemas deben contar con todos los tableros, conexiones eléctricas, alarmas, señalizaciones y dispositivos para disponer de la información y control. El diseño del sistema debe tener una distribución adecuada de tuberías, válvulas, instrumentos, filtros, bombas y demás accesorios requeridos, a instalarse en la casa de máquinas. No se deben obstaculizar vialidades, ni interferir con otros equipos o sistemas, procurando optimizar las trayectorias de las tuberías en cuanto a su longitud; no se aceptan tuberías embebidas en concreto, ni cambios bruscos de dirección, codos dobles, piezas en T ni reducciones bruscas de sección. Las tuberías empleadas en este sistema deben contar con drenaje en la línea, y cumplir con las cédulas que se anotan en la Tabla 1. Cuando existan dos, o más unidades generadoras, el sistema de agua de enfriamiento de cada una de éstas, debe estar interconectado con las otras unidades, y operar en circuito abierto. Así mismo se debe mostrar en el diagrama de flujo las presiones y gastos considerados para cada equipo El Licitante puede presentar otro arreglo para la toma del agua de enfriamiento, siempre y cuando demuestre sea mejor a lo descrito en esta especificación. Se debe considerar para las derivaciones de los equipos que utilicen agua del sistema de enfriamiento con características de presión diferentes a la que proporciona el ramal principal. La velocidad del agua en las tuberías del sistema, no debe ser mayor a 2.5 m/s. Otros aspectos que deben considerarse son: el gasto, las dimensiones y capacidad de los intercambiadores de calor que permitan la remoción de calor que desprenden los equipos que requieren enfriamiento. Incluyendo la ubicación de los intercambiadores utilizados para el enfriamiento del aceite de las chumaceras, como se describe en la especificación CFE X El suministro del agua, que se va a utilizar para el enfriamiento de los equipos, puede provenir de diferentes orígenes, como se cita a continuación: a) De la tubería a presión. El agua se puede tomar de la tubería a presión, si la misma es suficiente para que circule por los equipos que requieren enfriamiento. b) En el caso de que la presión sea tan alta, que requiera ser disminuida, el arreglo debe considerar en la línea, después de la toma, válvulas reductoras de presión automática. De requerirse, se debe indicar en las Características Particulares. c) Sistema de bombeo. - si la presión existente no es suficiente, el agua tendrá que ser tomada del desfogue, utilizando un sistema de bombeo, que alimente a un tanque elevado, o a un circuito cerrado que incluya la instrumentación. - si se utiliza sistema de bombeo, el funcionamiento debe ser continuo, y automático mientras opera(n) la(s) unidad(es) generadora(s). 6 de Válvula de aguja Con accionamiento oleodinámico, permite el cierre estanco, más confiabilidad, mayor vida útil de los equipos y ahorro en costos de mantenimiento, por ser éste, menos frecuente. Se obtienen las ventajas siguientes: a) Se requiere menos equipo, con lo cual se reduce el costo de la instalación. b) Se obtiene una mayor confiabilidad operativa. c) Se asegura la continuidad del suministro del agua para servicios. d) Este arreglo se recomienda principalmente, para el caso de centrales con variaciones de niveles del embalse, mayores a 10 m, con bajo factor de planta, (menor a 12%) Requerimientos que deben cumplir los componentes del sistema A continuación, se anotan las principales características que deben cumplir los componentes del sistema que se adquiere, como son materiales propuestos para su fabricación, dimensiones, clase de servicio y normas que deben cumplir. Si el licitante propone el uso de otros materiales, o de otras normas, debe demostrar que lo que propone es mejor, o por lo menos equivalente a lo solicitado por la CFE. Tabla 1 Características de los materiales requeridos por la CFE Tipo Material Cédula Dimensiones Pruebas Clase de servicio T u b e r Í a s - Sin costura - Sin galvanizar - Extremos biselados De acuerdo a referencia [15] Gr. B 40, 60 u 80 De acuerdo a referencia [10]] De acuerdo a referencias [15] Gr. B y [17] E m p a q u e B r i d a s p a r a B r i d a s Cuello soldable, con cara realzada Anillo plano para servicio de agua a temperatura máxima de 80 C. Con perforaciones para tornillos De acuerdo a referencia [16] Gr. 11 De acuerdo a referencia [9] De acuerdo a referencia [5] De acuerdo a referencia [7] De acuerdo a referencia [5] De acuerdo a referencia [5] De 0 kpa a kpa Clase 150 De kpa a kpa, Clase 300 De acuerdo a lo indicado para las bridas Continúa 7 de 46 Continuación T u e r c a s y V á l v u l a s T o r n i l l o s Hexagonales Compuerta, globo, retención, eliminadora de aire, otras - Tuercas De acuerdo a Referencia [20] Gr. 2H - Tornillos De acuerdo a referencia [19] [21] Gr. B7 De acuerdo a: referencias [2], [3] y [4] De acuerdo a: referencias [19] y [20] Véase nota 2 Véase nota 2 Véase nota 2 De 0 kpa a kpa = clase kpa a kpa = clase 300 Las referencias mencionadas en la Tabla 1, corresponden a las enlistadas en el capítulo 12 de esta especificación. NOTAS: 1) Cuando sea posible, las tuberías empleadas para este sistema, deben quedar libres, es decir, no embebidas en el concreto, pero si esto no es posible, por alguna razón que lo justifique, se debe utilizar tubería cédula 80, lo que queda sujeto a la aprobación de la CFE. 2) Datos complementarios de las válvulas, como materiales, dimensiones y pruebas, se incluyen más adelante, en la descripción particular de cada una de ellas. 3) Las válvulas deben ser consideradas en cuanto a la clase de servicio, igual que las indicadas para las bridas y su selección debe estar en función de los requerimientos particulares del sistema y de la presión del trabajo. 4) Referente a las especificaciones y pruebas de materiales, se acepta el uso de otras normas extranjeras siempre y cuando el material o los requisitos de prueba sean equivalentes o mejores a los indicados por CFE Válvula de compuerta motorizada a) Tipo Compuerta con las siguientes características: - volante fijo, - vástago saliente, - yugo y bonete bridados, - disco sólido de sección I , - asientos renovables, - extremos bridados con cara realzada, - actuador eléctrico para operación local, manual y remota. 8 de 46 b) Materiales De acuerdo a lo indicado en la Tabla 2. Tabla 2 Materiales para la válvula de compuerta motorizada c) Dimensiones Componente Cuerpo Bonete Yugo Disco Vástago Anillos de asiento Material Acero al carbón Acero al carbón Acero al carbón Acero inoxidable 13 % Cr Acero inoxidable 13 % Cr Acero inoxidable 13 % Cr Referencias del capítulo 12 [21] Grado WCB [21] Grado WCB [21] Grado WCB [18] Grado F6 [18] Grado F6 [18] Grado F6 Las dimensiones de la válvula de compuerta motorizada deben cumplir lo establecido en la referencia [6] del capítulo 12 de esta especificación. Los extremos bridados de la válvula deben cumplir con lo indicado en la referencia [5] del capítulo 12 esta especificación d) Condiciones para la operación de la válvula - la tensión nominal para la operación del actuador, se anota en las Características Particulares; debe contar con todos sus accesorios para arranque, paro y protección. Se requiere que el actuador eléctrico pueda ser operado desde el sitio de la instalación de la válvula, o desde la sala de control de la central hidroeléctrica. El actuador debe ser capaz de operar y de soportar la sobrepresión por golpe de ariete, - los tableros, local y de la sala de control, deben estar provistos de señalizaciones que permitan conocer la posición de la válvula, - el volante de la válvula no debe girar manualmente, cuando el actuador esté operando, y en el caso de falla en el suministro de energía eléctrica, la válvula debe poder ser accionada manualmente, - el desplazamiento del vástago para abrir o cerrar la válvula, debe ser controlado por interruptores límite, - los elementos eléctricos que constituyen el sistema motorizado de la válvula, deben instalarse en gabinetes a prueba de intemperie, los cuales deben diseñarse de acuerdo con las normas NMX-J ANCE y NMX-J ANCE, 9 de 46 - la máxima presión diferencial, bajo la cual debe abrir y cerrar totalmente la válvula, debe ser determinada por el proveedor de este sistema de agua de enfriamiento. e) Pruebas La válvula debe ajustarse a las pruebas de acuerdo a lo indicado la referencia [28] del capítulo 12 esta especificación. f) Marcado La válvula debe marcarse de acuerdo a lo indicado la referencia [26] del capítulo 12 esta especificación. g) Otros Válvulas de retención El diámetro de la válvula de compuerta motorizada debe ser determinado por el proveedor y que debe operar en formas automática y manual. a) Tipo columpio o amortiguado con tapa y extremos brid
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