Prueba Hidrostática de las Tuberías

Después de la construcción de un oleoducto se ha completado, o si tiene tubos sido sustituidos o reubicados, es necesario hidrostáticamente prueba de la tubería para demostrar que el gasoducto tiene la fuerza necesaria para cumplir con las condiciones de diseño, y para verificar que la tubería está libre de fugas.Federal de los EE.UU. Reglamento de Seguridad para tuberías requieren que las tuberías para transporte de materiales peligrosos o altamente volátil líquidos se probarán a una presión igual al 125% del máximo la presión de funcionamiento admisible (MAOP) durante al menos continua de cuatro horas y durante cuatro horas continuas en una presión igual al 110% o más de los MAOP si la línea está no una inspección visual de fugas durante la prueba. Un diseño factor de 72% del límite elástico mínimo especificado (SMYS) de la tubería se utiliza para determinar el máximo permitido presión de operación. El requisito de la prueba al 125% de la MAOP por lo tanto, hacer que la tubería que se probará a una presión igual al 90% de la SMYS de la tubería. Vea la Sección 3 -

Diseño de tuberías para obtener información adicional sobre el cálculo de la MAOP.El Reglamento de líneas de gas especifican los factores de diseño basado en sobre la ubicación de clase de la tubería. La ubicación de la clase es determinado por el número de edificios en una zona especificada en ambos lados de la tubería.

Consulte la Parte 192.111 de la Normas Mínimas de Seguridad Federal de líneas de gas para el detalles sobre cómo determinar la ubicación de clase. Vea la Sección 3,Diseño de tuberías para un listado de los factores de diseño para los diferentes lugares de clase. El Reglamento especifica que la presión de prueba debe mantenerse durante al menos ocho horas y se debe al menos igual al 125% de la operación máxima permitida presión. El Reglamento debería ser consultado para la específica requisitos de pruebas como el Reglamento están sujetas a de temperatura.

Por lo general, los operadores especificar un rango de presión de prueba de 90% a 95% de la SMYS de la tubería. Algunos permitirá prueba presiones de hasta 100% de la SMYS de la tubería y algunos pondrá a prueba a un poco más allá de la SMYS de la tubería. Especificaruna presión de prueba como mínimo igual al 90% de la SMYS de la tubería se pueden acogerse a la explotación máxima permitida presión. En algunos casos, la presión de prueba se basará en el límite elástico mínimo determinado de la prueba de mill.Prueba hidrostática de una tubería es sin duda una importante operacióny debe ser cuidadosamente planificado. La mayoría de las empresas han hidrostáticamanuales de prueba que detalle los procedimientos a seguirpara completar la prueba. Por lo general, este trabajo es realizado por uncontratista de las pruebas hidrostáticas contratado por el propietario del gasoducto, olas pruebas hidrostáticas se pueden incluir como parte de los principalescontrato de construcción.Uno de los primeros pasos en la planificación de la operación de prueba hidrostáticaes examinar la gradiente elevacion (altitudinal). El gradiente, a lo largo decon la ubicación de la fuente de agua, y el diseño de tuberíasdatos, se utilizará para determinar la

longitud y el número de secciones de prueba. La figura 1 muestra un alzado típico de tuberías

Figura 1. Gasoducto Perfil de Elevacion

Cuando la tubería atraviesa el terreno montañoso, el gradiente altitudinal debe ser cuidadosamente considerado en la selección de la tubería segmentos de la prueba. Diferentes empresas tienen diferentes filosofías acerca de cómo hacer esto. Algunos limitan la cantidad de elevación diferencia, mientras que otros puede especificar un rango de porcentajes permitidosde la SMYS de la tubería, es decir, 90 a 95% o 90 a100% de la SMYS de la tubería. En cualquier caso, la prueba pendientedebe ser trazada para asegurarse de la prueba de presión se inscribe en elespecifica los límites de presión.El gradiente de la prueba debe basarse en la columna de agua en los pies, sise utiliza el agua como medio de prueba. La presión del agua se puede convertira la columna por dividir la presión por 0.433. Si el agua de marse utiliza como medio de prueba, un factor de 0.445 debe sersea utilizada. Esto supone un peso específico de 1.02 para el agua de mar. pulgadascualquier caso, el factor de 0.433 debe ser modificado de acuerdo a

la gravedad específica del medio de ensayo.Supongamos que tenemos una línea que se va a probar y elelevación en el sitio de prueba es de 1.000 metros y la elevación aAl final de la línea es de 1.200 pies y otros.El agua dulce se utilizacomo el medio de ensayo y se desea poner a prueba la tubería a unamínimo de 90% y un máximo del 96% de la SMYS dela tubería. La tubería es de 30< OD / 0,390 API 5LX X60.Hayuna diferencia en la elevación de 200 pies y esto es igual a

86.6 psig (200 pies\0,433=86,6 psig).Una presión de prueba igualel 90% de SMYS es de 1.404 psi. Desde el sitio de prueba es menorde la parte alta de la línea, el 86,6 psig se añade a1404 psig para obtener un sitio de prueba de presión de 1.491 psi. La presiónal final de la línea será 1404 psig lo que equivale a90% de SMYS. La presión en el punto más bajo equivale a 96%de SMYS.Ahora, supongamos que una línea tiene una elevación del punto más alto de 1100pies, un punto de baja elevación de 1,000 pies, y la elevaciónen el sitio de prueba es de 1.050 pies. La presión de prueba en la altapunto tendrá que ser 1404 psig con el fin de satisfacer las90% de la demanda SMYS. La presión en el punto más bajoserán 1.447 psig, y la presión en el sitio de la prueba será1426 psig.Al probar las líneas de alta mar, la presión igual o inferior alsuperficie del agua será el mismo que en el punto de elevación bajadebido a la compensación de la cabeza externa presión debajo del mar. Si ellínea de lo descrito previamente se colocó en alta mar, la presión de pruebaen la superficie del agua sería 1404 psig. Las elevaciones sonde la siguiente manera:Top if riser + 11 piessitio de prueba 7 piesla superficie del agua 0 piesprofundidad de la tubería-168 piesLa presión de prueba en el sitio de prueba sería 1404-(7\0.445)o 1401 psig. En la parte superior de la canalización vertical, la presión de prueba es 1404-(11\0.445) o 1399 psig.

El perfil típico se muestra en la Figura 1 representa una tuberíaque requiere la prueba.El gasoducto cruza un río en aproximadamente MP 5 y el agua del río se utiliza para probar la línea. Prueba secciones 1 a 5 han sido elegidos como se indica.Laslongitudes de las secciones 3 y 4 están limitadas por la diferencia de cota.Esta línea fue diseñada para funcionar a 936 psig o 72% de laSMYS de 30 ≤/0,375 wt 5LX tubería API X52 para la Clase I,y el 60% de la SMYS de 30 ≤\0,390 wt 5LX API X60tubería para áreas Clase II, y 50% de la SMYS de 30 ≤\0.438 pesos ≤ API 5LX X65 para áreas Clase III.

El gasoducto cruza un ferrocarril, carretera, y laRío También incluye un bloque principal línea de montaje de la válvula.El conjunto de la válvula, cruce del río, y el camino se cruzanpre-prueba antes de la instalación y prueba de nuevo después deser instaladas.Cuatro variedades de prueba se instalaron para facilitar el llenado de lalínea y para aislar las secciones de prueba durante la operación de prueba.Ver Figura 2 para una presión típica de seccionamiento múltiple.Dos vías cerdos fueron embarcados en cada uno de los intermediosmanifolds Los cerdos se mueven por el llenado de agua y son necesariospara eliminar el aire de la línea.Es generalmente una buena idea para poner a prueba la parte más lejanade la fuente de agua en primer lugar. Si hay ruptura, a continuación, las pruebasen los tramos intermedios puede continuar mientras que las reparaciones en elsección no se han completado.

Figura 2. presión típica del manifold.

Figura 3 Típica prueba múltiple

Figura 4 sitio de relleno típico.

Figura 5 colocación del termómetro de prueba

Las bombas utilizadas para cubrir la línea debe tener la capacidad suficiente para llenar la línea a una velocidad de cerca de 1/2 milla por hora.Aguafiltros deben ser utilizados y son normalmente equipados con uncien mesh pantallas de malla.mesh Vea la Figura 4 para un sitio de llenado típicoarreglo. Algunas compañías pueden especificar una malla mesh más finapantalla protector La unidad de llenado debe estar equipado con un medidor de flujopara medir la cantidad de agua bombeada en la tubería.registradores de temperatura se utiliza para registrar la temperatura ambiente,la temperatura de la tubería y el agua, y tierratemperatura aceptable. Ver Figura 5 para la colocación típica termómetro de prueba.Un registrador de presión se utiliza para proporcionar una grabaciónde la presión de prueba de tuberías. Un probador de peso muerto seutiliza para calibrar el registrador de presión. Una bomba de alta presióncapaz de entregar 70 a 150 gpm a una presión superior ala presión de prueba requerida se utilizará en la final de presionarla operación. Las pequeñas unidades de alta presión con una capacidad de 6 a30gpm puede ser utilizado para tramos cortos de las grandes líneas de diámetroy más pequeñas líneas de diámetro.lecturas de presión de peso muerto y la temperatura se registrandespués de la presión de prueba fijada se ha alcanzadoy las presiones y las temperaturas se han estabilizado. Una presiónparcela en función del tiempo también se puede hacer. Las lecturas son por lo generalhechas en intervalos de quince minutos para la primera hora y de treintacada minuto. El procedimiento para la aceptación de un prueba de estanqueidad puede variar

de empresa a empresa. Algunosaceptar la prueba de fuga si no hay caída de presión en un período de tresperíodo de una hora.Un gráfico de presión-volumen puede ser necesaria, especialmente si elpresiones de prueba se aproximan o exceden el SMYS de la tubería.La trama se hace de forma manual durante la operación de presiónpor golpes de bomba de grabación en el eje X y la presión sobreel eje. Una línea recta se producirá hasta que el rango plastico rango de la tubería que se llegó o hasta que ocurre una fuga. Este tipo de la trama también es útil si un conjunto de espesor de pared ligera o tubo inferior límite elástico se coloca inadvertidamente en la tubería.Las pequeñas fugas durante la operación de las pruebas pueden ser difíciles de localizar. Un cambio en la temperatura del agua de la pipa / puede dar la aparición de una fuga. Si la temperatura de la tubería o agua disminuye, la presión de prueba se reducirá. Un aumento en el agua / temperatura de la tubería hará que la presión de prueba aaumentan. El efecto de un cambio de temperatura puede estimarse utilizando las ecuaciones y los datos contenidos en los Apéndices A y B. Para alcanzar cualquier grado de exactitud en estos cálculos, será necesario tener la temperatura exacta ylecturas de la presión.La temperatura de ensayo de tuberías pueden estar afectados por el río / cruces de arroyo a lo largo de la ruta del gasoducto. Además, si el frío agua del río se utiliza, habrá un cambio de temperatura gr Aire, ya sea atrapado o arrastrado, también afectará a la Figura 6. unidad de presión típica puesta a punto presión-temperatura cálculos, ya que el coeficiente de la expansión de aire no es lo mismo que para el agua. Si los cálculosse hacen y la disminución de la presión no puede ser atribuida a un cambio de temperatura, entonces puede ser necesario seccionar la sección de prueba de la tubería colectora y repressuring los segmentos más cortos para facilitar la localización de la fuga. Una vez que la fuga ha sido localizada y reparada, las pruebas las operaciones pueden RecuperaciónLos compresores de aire se requiere para eliminar el agua una vez la prueba es completa. La altura máxima para este particular, proyecto fue de 450 pies (195 psig). Subsidio tendrá que ser incluida la pérdida de fricción en los colectores de cross-over. Las compresores deberán tener capacidad suficiente para eliminar el agua más o menos al mismo ritmo que la tasa de utilización. La mayoría de portátiles compresores están limitados a aproximadamente 125 psig. En este caso, compresores de refuerzo serán necesarios para los 195 + psig.

Ver Figura 7 para una conexión típica de deshidratación.Al finalizar la prueba, la presión de prueba se descargó a la Deja aproximadamente de 10 a 20 psig en el punto alto en la prueba sección Deshidratación se puede lograr utilizando los compresores de aire se discutió anteriormente. Algunas compañías pueden optar por desplazar ael agua de ensayo con el material que normalmente se bombeado a través de la línea. Este suele ser el caso con el crudopetróleo y los oleoductos de productos refinados. Tuberías para el transporte

productos químicos de gas natural y algunos son por lo general deshidratado conde aire comprimido. Se debe tener cuidado en el desagüe

operación para asegurarse de que no se introduce aire en la pruebasección, minimizando así la posibilidad de bolsas de aire. Una bolsa de airees probablemente el problema más grave que participan en el desagüe.cerraduras de aire son causadas por la acumulación de aire en la pierna abajoy el agua se acumula en el partido de ida cuesta arriba, lo que crea unamanómetro en la tubería. En algunos casos, es demasiado altapresiones pueden ser necesarios para superar el manómetro. Care - Cuidardebe tener cuidado para asegurarse que el máximo permitidopresión de la tubería de funcionamiento no se excede. También puede sernecesarias para aprovechar la línea y ventilar el aire en los puntos altos.Si es necesario canalizar el agua lejos del derecho de paso,tubos soldados deben ser utilizados. El tubo debe estar bienanclado. El uso de tractores y patines probablemente proporcionaráanclaje suficiente.Siempre use una válvula para controlar la cantidad de agua que sesangrado de la tubería.Si va a haber un retraso en la colocación de la tubería en funcionamiento,y se decide a salir el agua de ensayo en la línea hasta quecomiencen las operaciones, se debe considerar la posibilidad de utilizarde un inhibidor de la corrosión. A largo plazo de almacenamiento de la línea puedenecesario el uso de absorbedores de oxígeno, además de lainhibidor

Figura 7. Deshidratación Arreglo

Si después de deshidratación, la humedad residual en la tubería presentaun problema, será necesario limpiar y secar la tubería.Vea la Sección 6 para el secado de los detalles.El permiso para descargar el agua puede ser necesaria, especialmentesi existe la posibilidad de que el agua puede entrar en una corriente de agua.Esto debe ser determinado y obtener los permisos, si es necesario,en la fase de planificación de la operación de prueba. Un "toque" la placa deo pacas de heno se puede utilizar cuando desagüe para evitarla erosión.El aspecto más importante de cualquier operación de prueba se ha completadoy la documentación precisa, ya que se convertirá en un permanenteregistro que debe mantenerse durante el tiempo que lainstalación de prueba se mantiene en funcionamiento. Federal de Seguridad de DuctosReglamento de tuberías para el transporte de líquidos que requierenEstos registros incluyen la siguiente información:• Las tablas de registro de la presión;• Prueba de datos de calibración del instrumento;• Los nombres de los operadores, de la persona responsable dehacer la prueba, y de la sociedad de prueba utilizado, en su caso;• La fecha y hora de la prueba;

• La presión mínima de prueba;

• El medio de prueba;• Una descripción de las instalaciones de prueba y los aparatos de ensayo;• Una explicación de las discontinuidades de presión, incluyendopruebas fallidas, que aparecen en el registro de la presióncartas, y,• Cuando las diferencias de elevación en la sección bajo pruebasuperar los 100 pies, un perfil de la tubería que muestra lala elevación y la prueba de los sitios en toda la longitud de la pruebasecciónLos registros requeridos por el Reglamento Federal de Seguridad en las tuberíasde tuberías para el transporte de gas son similares a losnecesarios para las tuberías utilizadas para el transporte de líquidos.Un informe de ensayo típico se muestra en la Figura 8. Si se producen fallosdurante el ensayo, un informe que documenta el fracaso y la sospecharazones del fracaso debe ser completada. Un típicoformulario se muestra en la Figura 9.Un registro de operación diaria debe ser utilizado para registrar las actividadesasociadas a la prueba, estado de funcionamiento de los equipos de ensayoen uso, rpm del motor, y cualquier circunstancia anómalaque se producen durante la prueba. Una forma típica se muestra en la Figura10. Figura 10. Informe diario de la operación

Appendix A

Volumen de agua necesaria para llenar la sección de prueba

(1)WHEREL = Longitud de la sección de ensayo, con los pies.d = Diámetro interior del tubo, pulgadas.V = galones necesarios para cubrir a 0 psig.

(2)

V TP = galones que figuran en la sección de prueba en prueba de presión P, yTemperatura T - ° F.F = Factor de WP para corregir la compresibilidad del aguadebido a la presión cada vez mayor de 0 psig a prueba de presión P,psigF pp = Factor para corregir la variación del volumen en la cartera debido a laaumento de la presión de 0 psig a prueba de presión P, psigF = Factor de PWT para corregir el cambio en el volumen de agua yvolumen de la tubería debido al cambio en la temperatura de la tubería y el aguade la base de 60 ° F a la temperatura del agua y el tubo de ensayo, T - ° F(3)D = Diámetro exterior del tubo, pulgadas.t = espesor de pared de tubería, pulgadas.T = temperatura de tuberías, ° F.

(4)

D = Diámetro exterior del tubo, pulgadas.t = espesor de pared de tubería, pulgadas.T = temperatura de tuberías, ° F.

(5)

F pt = Factor para corregir el cambio en el volumen de la tubería debidoa la expansión térmica de la tubería de la temperatura base de72 ° F

(6)F = Factor de peso para corregir los cambios térmicos en determinadosvolumen de agua de 60 ° F para probar la temperatura del agua. Consulte

(Tabla 1)