PRUEBAS HIDROSTATICAS EN OLEODUCTOS.

ING. CARLOS A MOSQUERA N. SUPERINTENDENTE CONSORCIO

AZULEC-URAZUL-ORIENCO

1 OBJETIVO Establecer los criterios operacionales y requerimientos para la ejecución de la

limpieza, calibración, llenado y prueba hidrostática en oleoductos. 2 ALCANCE Este procedimiento cubre los métodos de ejecución de limpieza, calibración,

llenado, prueba de presión, desalojo de agua y la inspección final. Este procedimiento se realizará de acuerdo con el código ASME B 31.4 “Liquid

Petroleum Transportation Piping Systems”, cumplirá además con las especificaciones técnicas particulares emitidas por el cliente para el proyecto y con las reglamentaciones de organismos oficiales, nacionales y locales.

Todos los datos técnicos de cada bomba, compresor, instrumentación, chanchos, ubicación de bombas, perfil hidráulico etc., formarán parte del plan de la prueba para cada sección que será presentado para la aprobación antes de la prueba.

Con el fin de realizar la prueba, la siguiente metodología será seguida: - Movilización del equipo encargado de las pruebas hidrostáticas - Limpieza y Calibración - Llenado - Prueba Hidrostática - Desmovilización del equipo encargado de las pruebas hidrostáticas.

3 DEFINICIONES 3.1 Prueba Hidrostática: El sistema es

llenado con agua y la presión es incrementada para probar la integridad del sistema.

3.2 Desalojo de Agua: Acción de retiro completo de agua de la tubería antes de ponerla en servicio.

4 RESPONSABILIDADES

4.1 El Superintendente de construcción es el responsable de programar todas las actividades previas durante y después de la ejecución de las pruebas.

4.2 El Encargado de Control de Calidad tiene como responsabilidad la liberación de los tramos de tubería, con todos los registros debidamente certificados y firmados, preparar la documentación técnica para la prueba.

4.3 El inspector de Salud, Medio Ambiente y Seguridad (EHS) es el responsable de la evaluación de los posibles impactos ambientales derivados de la realización de las pruebas hidrostáticas, y de tomar las medidas necesarias para evitar cualquier daño en lo que concierne a la salud y medio ambiente.

5 PROCEDIMIENTO 5.1 PREPARACIONES PRELIMINARES Los siguientes preparativos preliminares deben realizarse: Se tramitarán y aprobarán todos los permisos requeridos para la

realización de la prueba, incluidos los de DNH. Antes de proceder a la ejecución de la prueba, se debe realizar una

inspección previa total del tramo a probar con el fin de verificar que se ha cumplido con la terminación de todas las uniones soldadas, ensayos no destructivos de las mismas, revestimiento y sus pruebas de aislamiento, y tapado del tramo.

Se prevé la construcción e instalación de trampas de raspador temporales para envío y recepción en los extremos del tramo a probar. Se considera el diseño apropiado para las etapas de limpieza y prueba, y se dispondrá de conexiones para: Alimentación de agua o aire, presurización, drenajes, venteos, manómetros, termómetros, registradores de presión, aliviadores de presión.

El sistema a ser probado, dispondrá de venteos en los puntos más altos y se purgara el aire antes de comenzar a aplicar presión.

Todos los manómetros, registradores o indicadores, serán certificados con una empresa calificada para estas actividades y su rango será al menos 1,5 veces la presión máxima de prueba. La localización normal del manómetro registrador de presión debe hacerse cerca de la bomba de presión.

· Colocar señales de precaución en el área de la prueba aislando la posibilidad de acceso a personal no involucrado en las pruebas. Mantener constante vigilancia de las instalaciones para la prueba.

5.2 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LAS LINEAS. Las especificaciones de la tubería de oleoductos o sistemas de

recolección deberán incluir lo siguiente: Tipo de material API, diámetro, espesor, revestimiento interno /

externo.

5.3.3 PLAN DE PRUEBA

Un plan de prueba será preparado para cada sección de prueba hidrostática en el cual la siguiente información debe ser incluida:

a) Especificaciones del material de la tubería instalada: material, diámetro, espesor, etc.

b) Longitud, volumen y perfil de cada sección de la prueba hidrostática. c) Presiones en los cabezales de pruebas debido a las diferencias de

elevación. d) Rango de llenado y volumen de agua necesario para llenar la sección a

ser probada. e) Limpieza. f) Calibración. g) Planificación para la ejecución de todas las actividades involucradas en

la prueba hidrostática de cada sección. i) Planificación para el desalojo de agua, y los impactos ambientales.

5.3.4 LIMPIEZA Antes de iniciar la prueba hidrostática la tubería tiene que estar bien limpia, es

necesario retirar sedimentos, oxidación, suciedad, y otros objetos que puedan obstruir la tubería.

La operación de limpieza será dividida en tres pasos, los cuales consistirán de: - Pase libre. - Retiro de sólidos. - Limpieza. Pase libre: La función es determinar el pase libre y asegurar que la tubería no

esté obstruida. Se utilizará un chancho baja densidad de 2lb. /ft3 (YBS) con la parte posterior de espuma de poliuretano.

Retiro de Sólidos: El objetivo es retirar los sólidos presentes en el interior de la tubería; un chancho de poliuretano de densidad promedio: 5lb. /ft3 (RCC) será utilizado.

Limpieza: El objetivo es retirar todos los depósitos del interior de la tubería. La limpieza de la sección será hecha con un conjunto de chanchos de densidad promedio (RCC). En caso de que una limpieza aceptable no se haya obtenido, el conjunto de chanchos deben pasarse otra vez hasta que el grado requerido de limpieza sea obtenido. La secuencia de las diferentes etapas de trabajo será descrita a continuación:

5.3.4.1 LIMPIEZA Y CALIBRACIÓN (Fase 1) Se correrá un chancho de limpieza empujado por agua. Se mantendrá

control de presiones en los extremos de la línea. · La tubería será limpiada usando un compresor de aire con una

capacidad de 600 (CFM) y 125 (PSI). · Esta actividad empezará después de que la tubería haya sido bajada y

tapada. · La limpieza de la línea será considerada satisfactoria, si durante el pase

de los chanchos de espuma de poliuretano se observa una penetración de 1” de decoloración.

· En la tubería se correrá una placa calibradora para verificar que no haya obstrucciones en la tubería y garantizar que no haya abolladuras.

· El “chancho placa calibradora” puede ser de tipo GCC-2 con copas de poliuretano o de tipo bidireccional GBD-2 con discos de poliuretano, lanzado por aire o agua para el cual se monta un disco de aluminio con un espesor mínimo de ¼” y el diámetro de la placa calibradora se obtendrá con los valores de API 5L (tolerancia del espesor 15%, API 5L tolerancia diámetro exterior y ASME B31.4 (tolerancia doblado 2.5 %).

· La velocidad de la placa calibradora será controlada con una presión opuesta, con el fin de obtener una velocidad operacional de 3 a 4 (Km. /h).

· Cada chancho de placa calibradora se armará con una pieza de cadena de acero para monitorear la ubicación del chancho durante su tránsito en caso de que se atascara.

· Cada placa calibradora se sellará con un número de identificación único y fecha antes del lanzamiento.

· Después del recorrido de cada placa calibradora, se la inspeccionará, tomando en cuenta que no haya sufrido daños anormales por desgaste durante su recorrido.

· Todas las placas calibradoras serán retenidas para la documentación final.

5.3.4.2 LIMPIEZA Y LLENADO (Fase 2)

Una vez realizada en forma completa la calibración y limpieza de la línea, esta debe ser sometida a la prueba de presión hidrostática, de acuerdo con las disposiciones emitidas por el cliente en forma escrita o consignadas en las especificaciones técnicas.

· El agua será bombeada en la tubería con el fin de lubricarla y arrastrar sólidos que puedan quedar todavía, el agua de la limpieza será impulsada por la línea con chanchos tipo RCC (Red Crisp Cross), utilizando las bombas de llenado.

· La descarga de agua será drenada al medio después de haber sido determinado que satisface los requisitos de procesamiento de aguas de los planes de manejo ambiental.

5.3.7 LLENADO DE LINEA

Para la operación de llenado de la línea una bomba de alto volumen (caudal), será instalada con todos los materiales y accesorios (incluyendo el medidor de flujo calibrado y certificado) para la ejecución de la actividad. El volumen de agua ingresada para la operación del chancho será medido con precisión y registrado.

Se realizará un análisis bacteriológico y físico-químico del agua a ser usada. La línea será llenada con agua fresca, limpia y libre de elementos agresivos para la tubería, utilizando el siguiente procedimiento:

a) El llenado de la tubería será hecho desde el punto más bajo posible. b) Se colocará una válvula en el extremo opuesto para liberar cualquier

residuo de aire atrapado. Una vez que la línea esté completamente llena, esta válvula será cerrada.

5.3.8 PRESURIZACION

Después de que se ha llenado la línea y la temperatura del agua se ha estabilizado, se iniciará la presurización de la línea. Por lo que se instalará manómetros de presión en cada extremo del tramo de oleoducto que se prueba.

Todos los instrumentos a ser utilizados en la prueba deberán incluir una balanza de peso muerto, registrador de presión, registrador de temperatura, manómetro y termómetro para registrar la temperatura ambiente.

Los registradores de temperatura serán instalados en cada extremo de la sección que se prueba en contacto directo con la tubería en un punto cercano al cabezal de prueba. Los termoacoples serán protegidos de las variaciones de temperatura cubriéndolos con aislamiento.

La presurización se lo realizará usando una bomba de alta presión con una capacidad de presión y caudal requeridos (Kg. /cm2 y I/min.). La bomba de presión estará equipada con un registrador de presión para registrar y hacer el trazo de la presión/volumen mientras se presuriza la línea.

La línea se debe presurizar a una rata aproximada de 20 psi / min hasta un 50% de la presión de prueba, presión que se sostendrá durante 60 minutos. Se continuará presionando gradualmente con un rango de presión de 20 psi / min hasta alcanzar el 70% de la presión de prueba y se hará una nueva para la estabilización de una hora. En este punto se inspeccionan las válvulas, accesorios y otras instalaciones sobre tierra para detectar y corregir posibles fugas. En caso de detectarse fugas deberá despresurizarse la línea, corregir el problema y reiniciar el proceso. Una vez eliminadas las eventuales fugas menores, se procede con la fase final de presurización.

Durante esta fase, debe operarse a una rata de bombeo suficientemente baja de 14 psi / min para minimizar golpes o vacíos y prevenir sobre presiones, cuando este por alcanzar el 100% de la presión de prueba se debe parar, reducir la presión en un 10% y después volver a presurizar hasta el 100%.

Una vez que se alcanza el 100% de la presión de prueba, se desconecta la bomba y se deja estabilizar la presión por el lapso de una hora.

La bomba y la estación de presurización serán colocadas cerca al reservorio de agua de prueba, compuesta básicamente de:

· Estación de bombeo · Toma de agua · Sistema de inyección de inhibidor (si es necesario) · Bomba de llenado equipada con un medidor de flujo · La bomba de presurización equipada con un registrador de

presión. · Registrador de temperatura · Mesa de prueba en donde los pesos muertos y los

registradores de gráficas se conectarán.

5.3.9 PRUEBA:

La presión de prueba en cualquier punto será mayor o igual a la presión mínima de prueba de 1.25 x presión máxima de operación permitida (PMOP) en el punto más alto, y no excederá la presión de prueba máxima del 90% del esfuerzo mínimo de fluencia especificado (EMFE) en el punto más bajo, o según se indique en las especificaciones del proyecto. La presión de prueba en el lugar del peso muerto será determinada en el campo de acuerdo con la elevación del lugar utilizando la siguiente fórmula: Cabezal = 0.433 psi / ft3.

La presión debe ser elevada moderadamente a una razón constante (máx. de 20psi /min.) hasta llegar al 50%, en este momento, el supervisor de la prueba empezará a trazar el gráfico presión/volumen. La presión será incrementada al 70% de la presión de prueba con periodos de estabilización y la inspección visual A partir de este punto, el bombeo debe hacerse sin grandes variaciones de presión garantizando incrementos de 1Kg. /cm2.

Se mantienen 14.5 psi por minuto, hasta obtener el 100% de la presión de prueba. La línea será aprobada si la línea esta libre de fugas y si la presión no cae por debajo del 1% de la

presión de prueba designada dentro de las 8 horas.. No es responsabilidad del contratista, fallas que sean ocasionadas por defectos en materiales

proporcionados por el cliente. En este caso, el cliente debe proporcionar en forma inmediata el material adecuado y se debe estimar los costos de la reparación y repetición de la prueba.

La prueba hidrostática se considera terminada cuando los registros e información recogida durante la prueba hayan sido revisados, aceptados y firmados por el representante del cliente.

DESALOJO DE AGUA Una vez concluida y aceptada la Prueba

Hidrostática, se despresurizará para su respectivo desalojo, para la cual se conectará al recibidor y se conectará al lanzador un compresor capaz de desalojar el agua dentro de límites razonables.

Se harán recorrer dos chanchos, uno de copa y otro de espuma, para desalojar el agua de la sección las veces que sean necesarias hasta dejar completamente limpia (sin agua). Se instalará un medidor de flujo en la línea de drenaje para controlar la velocidad del chancho y el progreso del desalojo de agua.

10.1 SALUD El área de prueba será resguardada con cinta de precaución, y se ubicarán rótulos en sitios

prominentes. Habrá un botiquín de primeros auxilios en el lugar de trabajo, el cual estará bajo la responsabilidad

de la persona a cargo; el contenido mínimo será: a) Algodón b) Gasa c) Vendas d) Agua oxigenada e) Mercurio f) Alcohol g) Analgésicos h) Esparadrapo i) Crema para quemaduras. * Los riesgos especiales asociados con esta actividad son: a) Accidentes producidos por el equipo usado para hacer la prueba hidrostática b) Contaminación de cursos de agua con aceite o crudo. c) Liberación no planeada de altas presiones y energía.

* Consideraciones relacionadas con los riesgos listados en el ítem anterior

a) Los trabajadores involucrados en esta fase serán instruidos sobre las normas que deben ser observadas para trabajar con equipo pesado. El operador del equipo también será instruido para que su asistente prevenga al resto de trabajadores de accidentes.

b) Las maquinas que trabajan en cursos de agua serán puestas bajo una inspección previa para verificar que no existan derrames de aceite o crudo. Si un derrame toma lugar, el personal será equipado con absorbentes de derrames.

c) Los trabajadores envueltos en esta fase serán instruidos con las normas y reglas especiales a ser seguidas mientras se trabaja en el área de alta presión de tuberías.

d) Solamente el personal autorizado podrá estar en el área de la prueba hidrostática. Esta área de prueba será claramente marcada con una cinta de precaución, barreras y avisos para evitar la entrada a personal no autorizado.

e) Los operadores de maquinaria pesada que circulen necesariamente por el DDV en secciones presurizadas de prueba hidrostática serán advertidos para no pasar sobre, o cruzar la zanja del oleoducto.

* Observaciones especificas para prevenir accidentes: a) Todo el personal no esencial permanecerá alejado del área

de prueba. b) Se marcará claramente el límite con un aviso de “Prohibido el

paso” junto con la advertencia “Peligro – Realización de Pruebas de Alta Presión” en rótulos que se colocarán en todos los cabezales de pruebas y equipos presurizados.

c) La persona a cargo de esta fase de trabajo tendrá que verificar el equipo de seguridad y el uso constante del equipo de protección personal por los trabajadores.

d) Cada persona a cargo deberá orientar a los empleados sin la experiencia acerca del uso de equipos y herramientas con el fin de evitar posibles accidentes.

e) El superintendente debe dar una explicación muy clara de todas las fases de la prueba al personal de pruebas, así como también el plan de acción de trabajo a ser ejecutado.

10.2 SEGURIDAD Se debe obtener el permiso de trabajo emitido por el departamento de

Facilidades del cliente, debidamente autorizado previo a la reunión prejornada y a la elaboración del respectivo AST.

Identificación y demarcación con cinta de peligro en las áreas de ejecución de la Prueba hidrostática. Además se instalarán letreros indicativos en las áreas de operación.

Solo personal autorizado debidamente entrenado y capacitado estará involucrado dentro de las áreas de ejecución de la prueba, por ningún motivo ninguna persona deberá manipular sin autorización válvulas e instrumentos instalados en los cabezales de prueba.

Se deberá controlar constantemente la elevación de presión mediante radios hasta alcanzar la presión de prueba establecida.

El Supervisor de HES conjuntamente con los supervisores de la prueba advertirá de los riesgos y peligros existentes antes durante y después de la ejecución de la prueba hidrostática.

Como medida preventiva se contará con la presencia del médico de la compañía que se ubicará lo más cercano a las áreas de prueba.

Antes y después de realizar la prueba, el agua a utilizarse se realizará los respectivos análisis de acuerdo a la tabla N 4 del Reglamento Ambiental para las Operaciones Hidrocarburíferas del Ecuador Decreto Nº 1215.

Antes de la evacuación del agua utilizada en la prueba se verificará que los resultados de los análisis se encuentren bajo parámetros, y una vez autorizado por el cliente se procederá a su evacuación al área determinada por el mismo.

El equipo de protección personal es obligatorio (EPP): a) Gafas de protección, cristal o plástico b) Guantes c) Uniforme d) Casco e) Botas de seguridad con punta de acero f) Protección auricular

Observaciones para evitar accidentes: a) Utilizar guantes con el fin de evitar lesiones en las manos b) Utilizar casco para evitar posibles impactos en la cabeza c) Utilizar botas con el fin de evitar lesiones en los pies d) Utilizar protección auricular con el fin de evitar problemas

auditivos e) Prevenir la entrada de personal no autorizado en el área de

prueba Sistema de Permisos de Trabajo: a) Todo el trabajo debe realizarse de conformidad con los

procedimientos del Manual de Seguridad del Cliente. b) Todo trabajo que se realice dentro de instalaciones en

operación deberá observar estrictamente los Procedimientos de Permiso de Trabajo antes de iniciar cualquier trabajo.

10.3 MEDIO AMBIENTE

10.6.1 Todos los sobrantes generados por esta actividad tales como: papel, cartón, plástico, aceites, vidrio, etc., serán recolectados en bolsas plásticas y transportadas al final del día hacia el campamento central en donde serán manejados de la mejor manera.

.RANGO DE PRESURIZACION HASTA EL 50% DE PRESION DE PRUEBA 20 PSI / MIN. TIEMPO DE ESTABILIZACION 1 HORA.

RANGO DE PRESURIZACION HASTA EL 70% DE PRESION DE PRUEBA 20 PSI / MIN. TIEMPO DE ESTABILIZACION 1 HORA.

RANGO DE PRESURIZACION HASTA EL 100% DE PRESION DE PRUEBA (14 PSI / MIN. O 1 Kg. / cm2) TIEMPO DE ESTABILIZACION 1 HORA.

MANTENIMIENTO DE PRESION 12 HORAS.

GRACIAS A TODOS POR VUESTRA PRESENCIA.