NORMA Oficial Mexicana NOM-009-ENER-2014, Eficiencia energética en sistemas de aislamientos térmicos industriales.Al margen un sello con el Escudo Nacional, que dice: Estados Unidos Mexicanos. OD NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-009-ENER-2014, EFICIENCIA ENERG AISLAMIENTOS T Que la Ley Orgánica de la Administración Pública Federal, define las facultades de la Secretaria de Energía, entre las que se encuentra la de expedir normas oficiales mexicanas que promueven la eficiencia del sector energético; Que la Ley Federal sobre Metrología y Normalización señala como una de las finalidades de las normas oficiales mexicanas el establecimiento de criterios y/o especificaciones que promuevan el mejoramiento del medio ambiente, la preservación de los recursos naturales y salvaguardar la seguridad al usuario; Que habiéndose cumplido el procedimiento establecido en la Ley Federal sobre Metrología y Normalización para la elaboración de proyectos de normas oficiales mexicanas, el Presidente del Comité Consultivo Nacional de Normalización para la Preservación y Uso Racional de los Recursos Energéticos, ordenó la publicación del Proyecto de Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-009-ENER-2013, Eficiencia energética en aislamientos térmicos industriales; lo que se realizó en el Diario Oficial de la Federación el 10 de julio de 2013, con el objeto de que los interesados presentaran sus comentarios al citado Comité Consultivo que lo propuso; Que durante el plazo de 60 días naturales contados a partir de la fecha de publicación de dicho proyecto de Norma Oficial Mexicana, la Manifestación de Impacto Regulatorio a que se refiere el artículo 45 de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización estuvo a disposición del público en general para su consulta; y que dentro del mismo plazo, los interesados presentaron comentarios sobre el contenido del citado proyecto de Norma Oficial Mexicana, mismos que fueron analizados por el Comité, realizándose las modificaciones conducentes al proyecto de NOM. Las respuestas a los comentarios recibidos fueron publicadas, el 2 de julio de 2014, en el Diario Oficial de la Federación; Que la Ley Federal sobre Metrología y Normalización establece que las normas oficiales mexicanas se constituyen como el instrumento idóneo para la prosecución de estos objetivos, se expide la siguiente Norma Oficial Mexicana NOM-009-ENER-2014, Eficiencia energética en sistemas de aislamientos térmicos industriales. Sufragio Efectivo. No Reelección. México, D.F., a 22 de julio de 2014.- El Presidente del Comité Consultivo Nacional de Normalización para la Preservación y Uso Racional de los Recursos Energéticos (CCNNPURRE) y Director General de la Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía, Odón Demófilo de Buen Rodríguez.- Rúbrica. PREFACIO Esta Norma Oficial Mexicana fue elaborada por el Comité Consultivo Nacional de Normalización para la Preservación y Uso Racional de los Recursos Energéticos (CCNNPURRE), con la colaboración de los siguientes organismos, instituciones y empresas: · Aislamientos y Refractarios Diversos, S.A. de C.V. · Asociación de Empresas para el Ahorro de la Energía en la Edificación, A.C. (AEAEE). · Comisión Federal de Electricidad (CFE). · Control Térmico Industrial, S.A. de C.V. · Efiterm, S.A. de C.V. · Fanosa, S. A. de C. V. · Frica Construcciones, S.A. de C.V. · ICA Flúor, S. de R.L. de C.V. · Instituto de Investigaciones Eléctricas (IIE). · Instituto Mexicano del Petróleo (IMP). · KAEFER Aislamientos, S.A. de C.V. · Nutec Fibratec, S.A. de C.V. · Owens Corning México, S. de R.L. C.V. · Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios (PEMEX). · Pittsburg Corning Corporation. · Proveedora Iberoamericana de Servicios y Representaciones Comerciales, S.A. de C.V. (Proideserco). · Rolan Aislantes Minerales, S.A. de C.V. · Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). CONTENIDO 0. Introducción 1. Objetivo 2. Campo de aplicación 2.1. Alta temperatura 2.2. Baja temperatura 2.3. Excepciones 3. Referencias 4. Definiciones 5. Especificaciones 5.1. Sistemas de aislamientos térmicos industriales para tuberías y equipos que operen a altas temperaturas 5.2. Sistemas de aislamientos térmicos industriales para tuberías y equipos que operen a bajas temperaturas 6. Criterio de aceptación 6.1. Alta temperatura 6.2. Baja temperatura 7. Método de cálculo 8. Vigilancia 9. Procedimiento de la evaluación de la conformidad 10. Bibliografía 11. Concordancia con normas internacionales 12. Transitorios Apéndice normativo A. Método de cálculo de la densidad de flujo térmico 0. Introducción Las pérdidas de calor en los procesos que operan a altas temperaturas y las ganancias de calor en los procesos que operan a bajas temperaturas, ocasionan costos de importancia, ya que la relación de estos costos es directa con un mayor consumo de combustible y/o electricidad, afectando así a la productividad de la industria. Resulta indispensable asumir un compromiso con el cuidado del medio ambiente, y se ha demostrado que los compuestos derivados de la quema de combustibles fósiles, contribuyen al deterioro del medio ambiente causando, entre otros efectos negativos, el sobrecalentamiento del planeta y la lluvia ácida. También es necesario considerar la importancia que tiene la preservación de los recursos energéticos, debido a que éstos provienen en su mayor parte de recursos naturales no renovables. Se debe entonces aumentar la eficiencia en el uso de la energía, para evitar en lo posible el deterioro ambiental y obtener los beneficios económicos que de ellos derivan para la industria, al reducirse sus costos de operación. Para lograr lo anterior se hace uso de diversos sistemas termoaislantes para disminuir, de manera importante las pérdidas y/o ganancias de calor, evitar condiciones de riesgo para el personal y proteger al equipo. 1. Objetivo Esta Norma Oficial Mexicana establece la eficiencia energética de los sistemas de aislamientos térmicos industriales, a través de la máxima densidad de flujo térmico permitida y el método de prueba para determinarla, en tuberías y equipos de los procesos industriales nuevos y ampliaciones y modificaciones de los existentes, que operen a altas y bajas temperaturas dentro de los intervalos establecidos, que se instalen en la República Mexicana, independientemente del sistema termoaislante utilizado en la tubería o equipo industrial. 2. Campo de aplicación Esta Norma Oficial Mexicana aplica a los sistemas de aislamientos térmicos industriales nuevos o las ampliaciones y modificaciones que se realicen después de la entrada en vigor de esta Norma Oficial Mexicana, que operen a alta y baja temperatura en los siguientes intervalos: 2.1. Alta temperatura: de 298 K (25°C) y hasta 923 K (650°C). 2.2. Baja temperatura: menores de 298 K (25°C) y hasta 73 K (-200°C). 2.3. Excepciones. Esta Norma Oficial Mexicana no aplica a: 2.3.1. Sistemas de aislamientos térmicos industriales de tuberías o equipos industriales que por razones del proceso o diseño deban radiar calor o ganar calor del medio. 2.3.2. Tuberías y equipos industriales instalados con anterioridad a la fecha de declaratoria de vigencia de esta Norma Oficial Mexicana en el Diario Oficial de la Federación (DOF) o tuberías y equipos de reemplazo de existentes que conserven las mismas condiciones y características originales del diseño del proceso y del sistema termoaislante. 3. Referencias Para la correcta aplicación de esta Norma Oficial Mexicana se debe consultar la siguiente norma vigente o la que la sustituya: · NOM-008-SCFI-2002, Sistema General de Unidades de Medida. 4. Definiciones Para efectos de esta Norma Oficial Mexicana se establecen las siguientes definiciones. 4.1. Densidad de flujo térmico. Cantidad de calor transferido del equipo o tubería al medio ambiente, o del medio ambiente al equipo o tubería. 4.2. Diámetro nominal (DN). Número adimensional utilizado con fines de identificación del tamaño de los tubos. 4.3. Superficie plana. Superficie de los tubos o paredes con diámetro exterior mayor a 750 mm (NPS 30) y paredes planas (S.P.). 4.4. Máxima densidad de flujo térmico. Valor máximo permitido por esta Norma Oficial Mexicana, de la densidad de flujo térmico para una tubería o equipo independientemente del sistema termoaislante utilizado, o no utilizado; expresada en W/m para tuberías (máxima densidad de flujo térmico lineal) o en W/m2 para equipos (máxima densidad de flujo térmico), establecido en las tablas 1 y 2, en función de la temperatura de operación y el diámetro nominal de la tubería o equipo. 4.5. Tamaño nominal del tubo (NPS). "Nominal Pipe Size" utilizado en el Sistema Anglosajón de Medidas, que relaciona las medidas de un tubo o de tuberías en pulgadas. 4.6. Temperatura de operación. Temperatura del fluido, sustancia o producto contenido o conducido, en la tubería o equipo industrial. 5 Especificaciones 5.1. Sistemas de aislamientos térmicos industriales para tuberías y equipos que operen a altas temperaturas. En la Tabla 1 se establece la máxima densidad de flujo térmico para tuberías y equipos con o sin un sistema termoaislante que opera a alta temperatura. El valor de la máxima densidad de flujo térmico de la Tabla 1, se obtiene con el cruce del diámetro nominal de la tubería (DN) o superficie plana (S.P.), con la temperatura de operación.
5.2. Sistemas de aislamientos térmicos industriales para tuberías y equipos que operen a bajas temperaturas. En la Tabla 2 se establece la máxima densidad de flujo térmico para tuberías y equipos con o sin un sistema termoaislante que opera a baja temperatura. El valor de la máxima densidad de flujo térmico de la Tabla 2, se obtiene con el cruce del diámetro nominal de la tubería (DN) o superficie plana (S.P.), con la temperatura de operación.
6. Criterio de aceptación 6.1. Alta temperatura Las tuberías o equipos independientemente del sistema termoaislante utilizado y que se encuentren dentro del campo de aplicación establecido en el Capítulo 2, cumplen con esta Norma Oficial Mexicana, si los resultados de densidad de flujo térmico obtenidos por la Unidad de Verificación acreditada y aprobada, no exceden los valores máximos de densidad de flujo térmico especificados en la Tabla 1 del inciso 5.1. 6.2. Baja temperatura Las tuberías o equipos independientemente del sistema termoaislante utilizado y que se encuentren dentro del campo de aplicación establecido en el Capítulo 2, cumplen con esta Norma Oficial Mexicana, si los resultados de densidad de flujo térmico obtenidos por la Unidad de Verificación acreditada y aprobada, no exceden los valores máximos de densidad de flujo térmico especificados en la Tabla 2 del inciso 5.2. 7. Método de cálculo El método de cálculo se incluye en el apéndice normativo único, Método de cálculo de la densidad de flujo térmico. 8. Vigilancia La Secretaría de Energía, a través de la Comisión Nacional para Uso Eficiente de la Energía, conforme a sus atribuciones y en el ámbito de sus respectivas competencias, son las autoridades que estarán a cargo de vigilar el cumplimiento de esta Norma Oficial Mexicana. El cumplimiento de la presente Norma Oficial Mexicana no releva ninguna responsabilidad en cuanto a la observancia de lo dispuesto en otras Normas Oficiales Mexicanas y reglamentos. El incumplimiento de la presente Norma Oficial Mexicana, será sancionada conforme a lo dispuesto por la Ley Federal sobre Metrología y Normalización y demás disposiciones legales aplicables. 9. Procedimiento de la evaluación de la conformidad De conformidad con los artículos 68 primer párrafo, 70 fracciones I y 73 de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, se establece el presente Procedimiento para la Evaluación de la Conformidad. 9.1. Objetivo Este Procedimiento para la Evaluación de la Conformidad (PEC), establece los lineamientos a seguir por las unidades de verificación. 9.2. Definiciones 9.2.1. Distorsión: Irregularidades que alteran los resultados de la medición de la densidad de flujo térmico, debido a variaciones en la temperatura ambiente, temperatura de operación, velocidad de viento, humedad relativa, lluvia y radiación solar. 9.2.2. Cálculo del sistema termoaislante: Procedimiento de cálculo realizado de acuerdo con la ISO 12241:2008 Thermal Insulation for Building Equipment and Industrial Installations â Calculation Rules (ver apéndice único). 9.2.3. Unidad de verificación: Persona física o moral, acreditada por una entidad de acreditación y aprobada por la autoridad competente, para verificar el cumplimiento de esta Norma Oficial Mexicana, en términos de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización y su Reglamento. 9.3. Disposiciones Generales 9.3.1. La evaluación de la conformidad de la presente Norma Oficial Mexicana debe ser realizada por una Unidad de Verificación acreditada y aprobada. 9.3.2. Este procedimiento de evaluación de la conformidad aplica a las actividades de verificación en el cumplimento de esta Norma Oficial Mexicana. 9.3.3. El interesado debe demostrar el cumplimiento de conformidad con esta Norma Oficial Mexicana con el dictamen expedido por una unidad de verificación acreditada y aprobada. Si es requerido, la unidad de verificación debe comprobar la vigencia de su acreditación y aprobación. 9.3.4. Las unidades de verificación debidamente acreditadas y aprobadas, para los efectos de esta Norma Oficial Mexicana, deben aceptar los certificados de la conductividad térmica de los materiales termoaislantes, emitidos por los Organismos de Certificación acreditados y/o reconocidos en los países de origen del material termoaislante. 9.3.5. Los instrumentos y aparatos que se usen para la evaluación de la conformidad deben estar calibrados por laboratorios acreditados y contar con el dictamen de calibración vigente de acuerdo con la Ley Federal sobre Metrología y Normalización y su Reglamento. 9.4. Procedimiento La verificación, cuando sea posible, se debe iniciar aplicando la norma al proyecto del sistema de aislamiento térmico industrial, en forma conjunta con la unidad de verificación y el proyectista, antes de su instalación, para asegurarse que se cumpla con los requisitos de máxima densidad de flujo térmico de las Tablas 1 o 2. 9.4.1. Inspección visual 9.4.1.1. El interesado debe proporcionar a la unidad de verificación la siguiente información: a) Datos generales del centro de trabajo (Razón social, giro, dirección). b) Nombre, clave o designación. c) Nombre genérico de la sustancia, producto o material procesado en la planta. d) Dimensiones del proceso aislado: En tuberías, diámetro nominal, diámetro exterior, diámetro exterior del sistema termoaislante y longitud. En superficies planas: ancho, altura y longitud del exterior de las superficies y del sistema termoaislante. e) Temperatura de operación del proceso (θop). f) Temperatura de la superficie expuesta (θse). g) Tipo de proceso industrial: alta temperatura o baja temperatura. h) Conductividad térmica certificada o reconocida, de los materiales termoaislantes instalados (λ). i) Espesor del material termoaislante (d). 9.4.1.2. La unidad de verificación debe recorrer las instalaciones para hacer una inspección visual de los equipos y tuberías con o sin sistema termoaislante para: a) Verificar cuantitativamente el listado de tuberías y equipos, con lo instalado en el centro de trabajo. b) Se debe de realizar una inspección visual del sistema termoaislante para identificar los puntos con evidentes pérdidas o ganancias de energía. c) Determinar y en su caso registrar tuberías o equipos sin un sistema termoaislante. 9.4.1.3. La unidad de verificación debe dictaminar, con base a la inspección visual, los sistemas de aislamientos térmicos industriales de tuberías y equipos que deben ser reparados por el interesado, de acuerdo a la evidente fuga de energía, anotando en el acta las líneas y equipos que presentan dichas fugas. 9.4.1.4. La unidad de verificación en base a los resultados de la inspección visual, seleccionará los sistemas de aislamientos térmicos industriales de tuberías y equipos a evaluar como muestra representativa del sistema, de acuerdo a lo siguiente: a) El 1% de todas las tuberías con sistema termoaislante que operan a alta temperatura, pero no menos de una tubería. b) El 1% de todos los equipos con sistema termoaislante que operan a alta temperatura, pero no menos de un equipo. c) El 1% de todas las tuberías con sistema termoaislante que operan a baja temperatura, pero no menos de una tubería. d) El 1% de todos los equipos con sistema termoaislante que operan a baja temperatura, pero no menos de un equipo. e) El 50% de las tuberías y equipos en servicio sin un sistema termoaislante. 9.5. Verificación de la temperatura exterior. 9.5.1. La unidad de verificación debe medir y registrar la temperatura exterior (qe) del sistema termoaislante, tomando lecturas de manera aleatoria, en la superficie exterior del sistema termoaislante o en la pared de la tubería o equipo, según corresponda. 9.5.2. La unidad de verificación antes de medir y registrar la temperatura exterior (qe) del sistema termoaislante de la tubería o equipo, debe verificar que: a) Los procesos estén operando a sus condiciones normales de operación. b) La temperatura ambiente del lugar de la verificación debe ser la temperatura ambiente de diseño con una variación de ± 3°C. c) La velocidad del viento esté dentro del promedio anual, pero en ningún caso mayor de 20 km/h. d) La humedad relativa esté dentro del promedio anual, pero en ningún caso mayor de 85%. e) Las muestras a la intemperie no estén bajo la influencia de precipitaciones o radiación solar atípica. En el caso de que una o más de las variables o condiciones anteriores no se cumplan, la medición de la temperatura exterior de la (θe ) no debe realizarse y el verificador debe esperar a que las condiciones se cumplan o reprogramar la visita de mutuo acuerdo con el interesado, sin que ésta se demore más de 15 días hábiles. 9.5.3. Contando con la medición y registro de la temperatura exterior de todos los puntos de muestreo, el verificador revisará en la memoria de cálculo, lo siguiente: a) Que el procedimiento de cálculo esté desarrollado de acuerdo con la ISO 12241:2008 Thermal Insulation for Building Equipment and Industrial Installations â Calculation Rules (ver apéndice normativo único). b) Que el o los materiales termoaislantes, cuenten con el certificado de conductividad térmica, de acuerdo al subinciso 9.3.4 de esta Norma Oficial Mexicana. c) Que el valor total de la densidad de flujo térmico calculado no sea mayor que el valor de la máxima densidad de flujo térmico de las Tablas 1 o 2 de esta Norma Oficial Mexicana, según corresponda. d) Que la temperatura exterior del sistema termoaislante registrada, no sea superior a la correspondiente temperatura de la memoria de cálculo para alta temperatura o en su caso menor para baja temperatura. Para las tuberías o equipos sin un sistema termoaislante el verificador determinará la densidad de flujo térmico utilizando la conductividad térmica del aire a las condiciones de presión, temperatura y humedad del centro de trabajo, con un espesor de película de 0.01 mm, de acuerdo con el subinciso 9.5.2 de esta Norma Oficial Mexicana. 9.5.4. La unidad de verificación debe dictaminar la conformidad de los sistemas de aislamientos térmicos industriales de las tuberías y equipos de muestreo con base al inciso anterior, anotando en acta las tuberías y equipos muestreados así como los valores comparados de cada muestra, la veracidad de los datos para el cálculo del sistema termoaislante como los resultados de los mismos. 9.6. Verificación de la máxima densidad de flujo térmico 9.6.1. La unidad de verificación debe revisar el cálculo de la densidad de flujo térmico de las tuberías (q1) y equipos (q), con sistema termoaislante, si de la muestra tomada se determina que no cumple con las temperaturas de la superficie exterior, debe tomar una muestra adicional del mismo tipo de sistema termoaislante de manera aleatoria, en otro tramo de tubería o equipo por cada no conformidad por verificación de temperatura. 9.6.2. La unidad de verificación debe determinar la densidad de flujo térmico de cada muestra de acuerdo a lo siguiente. Escanear toda la superficie de las muestras con una cámara termográfica, cuando las variables y condiciones del subinciso 9.5.2 se cumplan, para: a) Detectar las áreas o puntos localizados de fugas de energía por mala instalación del sistema termoaislante, como son: puentes de energía, espesores insuficientes, filtraciones o infiltraciones, sellos o juntas inadecuadas, entre otros. b) Detectar en el área el valor de temperatura más alto o bajo según corresponda, que no sean aéreas o puntos localizados de fuga de energía. c) Medir y registrar la temperatura exterior ( θe ) del área con mayor o menor temperatura de la muestra, según corresponda, detectada por la cámara termográfica. d) Registrar la temperatura de operación ( θi ) de la muestra, medida en el indicador de temperatura instalado en el equipo, o la del punto del área generalizada más próximo con mayor o menor temperatura según corresponda. Previa verificación de que el instrumento opera correctamente y que éste cuenta con su dictamen de calibración vigente en términos de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización. e) Calcular la densidad de flujo térmico para equipos ( q ) o para tuberías ( q1 ) de acuerdo con la ISO 12241:2008 Thermal Insulation for Building Equipment and Industrial Installations â Calculation Rules (ver apéndice normativo único), utilizando las temperaturas ( θe ) y ( θi ) registradas, la conductividad térmica declarada del material termoaislante instalado, o en su caso la del aire a las condiciones de presión, temperatura y humedad del centro de trabajo y en su caso las variables y condiciones del subinciso 9.5.2. f) Comparar el valor de la densidad de flujo térmico calculado por el verificador o unidad de verificación, con el valor de la máxima densidad de flujo térmico de las Tablas 1 o 2 de esta Norma Oficial Mexicana, según corresponda. 9.6.3. La unidad de verificación debe dictaminar y asentar en acta, las áreas o puntos localizados con fuga de energía anexando imágenes de la cámara termográfica que demuestran la fuga de energía, para que el interesado repare en consecuencia las mismas. 10. Bibliografía · NOM-009-ENER-1995, Eficiencia energética en aislamientos térmicos industriales. · NMX-Z-013/1-1977, Guía para la redacción, estructuración y presentación de las normas mexicanas. · NRF-034-PEMEX-2004, Aislamientos Térmicos para Altas Temperaturas en Equipos, Recipientes y Tubería Superficial. · NRF-025-PEMEX-2009, Aislamientos Térmicos para Baja Temperatura, Petróleos Mexicanos. · BALANCE NACIONAL DE ENERG · MANUAL DEL INGENIERO QU · 3E PLUS INSULATION THICKNESS COMPUTER PROGRAM MANUAL 2008, Version 4.0 North American Insulation Manufacturers Association Naima. · ISO 12241:2008, Thermal Insulation for Building Equipment and Industrial Installations â Calculation Rules. 11. Concordancia con normas internacionales Esta Norma Oficial Mexicana concuerda parcialmente con los capítulos 3. Terms, definitions and Symbols y 4. Calculations methods for heats transfer, de la norma ISO 12241:2008 Thermal Insulation for Building Equipment and Indutsrial Installations â Calcultaion Rules. 12. Transitorios Primero. La presente Norma Oficial Mexicana, cancela y sustituye a la Norma Oficial Mexicana NOM-009-ENER-1995, Eficiencia energética en aislamientos térmicos industriales, que fue publicada en el Diario Oficial de la Federación el 8 de noviembre de 1995. Segundo. La presente Norma Oficial Mexicana, entrará en vigor 120 días naturales después de su publicación en el Diario Oficial de la Federación y a partir de esa fecha, todos los sistemas térmicos industriales de tuberías y equipos de los procesos industriales nuevos o las ampliaciones de los mismos, comprendidos dentro del campo de aplicación de la Norma Oficial Mexicana, serán verificados con base a la misma. Sufragio Efectivo. No Reelección. México, D.F., a 22 de julio de 2014.- El Presidente del Comité Consultivo Nacional de Normalización para la Preservación y Uso Racional de los Recursos Energéticos (CCNNPURRE) y Director General de la Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía, Odón Demófilo de Buen Rodríguez.- Rúbrica. Apéndice A Normativo Método de cálculo de la densidad de flujo térmico A.1. Objetivo Este apéndice normativo tiene como objetivo establecer la mayoría de las fórmulas utilizadas para calcular la densidad de flujo térmico, aunque para una explicación detallada de las mismas, se recomienda consultar ISO 12241:2008, Thermal Insulation for Building Equipment and Industrial Installations â Calculation Rules (Aislamiento Térmico para la Construcción de Equipos e Instalaciones Industriales - Reglas de Cálculo) de referencia.
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