Procedimiento Para Pruebas Hidrostatica

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  • PROCEDIMIENTO PARA PRUEBAS HIDROSTTICA Y DE HERMETICIDAD EN DUCTOS Y LNEAS DE PROCESO

    CLAVE : 285-25300-MA-117-0003

    ACTIVO DE PRODUCCIN BELLOTA - CHINCHORRO

    FECHA: DICIEMBRE / 2000

    VERSIN: PRIMERA

    EXPLORACIN Y PRODUCCIN

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    MANUAL DE PROCEDIMIENTOS

    PAG: 2 DE: 19

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    HOJA DE AUTORIZACIN

    PROPONE:

    __________________________________________ ING. JORGE A. PREZ FERNNDEZ

    ADMINISTRADOR DEL SIASPA U.I. BELLOTA - CHINCHORRO

    CONFORME:

    M. EN C. CARLOS A. MORALES GIL SUBDIRECTOR REGION SUR

    ING. SILVANO TORRES XOLIO AUDITOR DE SEGURIDAD INDUSTRIAL

    Y PROTECCION AMBIENTAL

    AUTORIZA:

    __________________________________________ ING. JOS ANTONIO CEBALLOS

    DIRECTOR DE PEMEX EXPLORACIN Y PRODUCCIN

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    Proponen :

    En la elaboracin del presente procedimiento participaron los

    Integrantes del grupo SIASPA, Regin Sede del Elemento 17

    Integridad Mecnica, junto con su grupo de trabajo, contando con la

    autorizacin de los Gerentes de sus respectivas reas.

    REGIN SUR

    M. EN I. LUIS A. CABRERA PUJOL

    M. EN I. FRANCISCO FERNNDEZ LAGOS

    REGIN NORTE

    ING. LUIS PINEDA FONSECA

    ING. EFREN M. CALVA CHAVARRA

    REGIN MARINA SUROESTE

    ING. JUAN A. HERNNDEZ CARRERA

    ING. VICTOR M. RODRGUEZ CHIQUITO

    REGIN MARINA NORESTE

    ING. ALEJANDRO PEA CALDERN

    ING. FRANKLIN ULIN JIMNEZ

    SEDE

    ING. J. LUIS FERNNDEZ CADO

    ING. ALFONSO LUCAS GARCA

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    MANUAL DE PROCEDIMIENTOS

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    TABLA DE CONTENIDO

    Pgina 1. OBJETIVO 5 2. MBITO DE APLICACIN 5 3. REVISIN Y ACTUALIZACIN 5 4. MARCO NORMATIVO 5 5. DEFINICIONES 6 6. DESARROLLO 7

    7. DIAGRAMA DE FLUJO 18 8.- CONTROL DE ACTUALIZACIN 19

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    1. O B J E T I V O Verificar que las pruebas hidrostticas se realicen para garantizar la hermeticidad e integridad estructural de ductos y/o sistemas de tuberas de transporte y comprobar que los esfuerzos de presin interna a la cual se someter, durante su operacin y servicio no presenten evidencia de posibles fugas. 2. AMBITO DE APLICACIN Este documento es de observancia general y obligatoria para todas las instalaciones de Pemex- Exploracin y Produccin, y deber ser aplicado por el personal que participe. El presente procedimiento de trabajo, aplica para el diseo, construccin, operacin, mantenimiento e inspeccin a ductos y/o sistemas de tuberas para la transportacin y distribucin de hidrocarburos lquidos o gaseosos. . 3. REVISIN Y ACTUALIZACIN Las sugerencias para la revisin y actualizacin de este documento deben ser enviadas al Activo de Produccin Bellota-Chinchorro, quien realizar la actualizacin de acuerdo a la procedencia de la misma. Este documento se revisar y actualizar cada cinco aos, o antes si las sugerencias o recomendaciones de cambio lo justifican. 4. MARCO NORMATIVO

    o ANSI/ASME B.31.4. Edicin 1990 (Sistemas de Transporte de Hidrocarburos Lquidos y Gases Licuados del Petrleo, Amoniaco Anhdro y Alcoholes).

    o ANSI/ASME B31.8. Gas Transmission and Distribution Piping Systems. o CID-NOR-N-SI-0001/98 Requisitos Mnimos de Seguridad para el

    Diseo, Construccin, Operacin, Mantenimiento e Inspeccin de Tuberas de Transporte.

    o Documento Pemex 2.421.01 Segunda Parte. o Documento Pemex P.E.P. PH 003 (Prueba Hidrosttica para Sistemas de

    Tuberas Terrestres.

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    o PEMEX RG.10.0.01. Reglamento para la Realizacin de Operaciones Peligrosas. o API RP 1110. Pressure Testing of Liquid Petroleum Pipelines. o A.P.I.STD 1104-88. Welding of Pipelines and Related Facilities. o Normas de Seguridad Industrial

    5. DEFINICIONES

    o Prueba Hidrosttica: Es la prueba de presin a la que deben someterse las tuberas para certificar su hermeticidad, sosteniendo la presin durante un tiempo establecido.

    o Presin de Diseo: Es la presin con la que se disea una tubera y su valor debe ser mayor que o igual que la presin mxima de operacin.

    o Presin de Operacin: Es la presin real a la cual opera un sistema, en condiciones normales.

    o Presin Mxima de Operacin: Es la presin mxima que se tiene cuando el flujo en el circuito es del 100%, durante el ciclo anual de operacin normal.

    o Presin de Prueba: Es la presin interna mxima de un fluido permitida para efectuar la prueba hidrosttica.

    o Presin: Es la fuerza de un fluido ejercida perpendicularmente sobre una superficie usualmente se expresa en lb/pulg , a partir de la presin atmosfrica por medicin.

    o Temperatura de Operacin: Es la temperatura real del metal en las tuberas cuando se encuentran en operacin.

    o Temperatura: Es el contenido de calor en la materia. se expresara en C o F. o Temperatura Ambiente: Es la temperatura del aire en el medio circundante al

    lugar donde se encuentre situada la instalacin. o Presurizar: Comprimir el aire en el interior de un tubo o recipiente. o Esfuerzo Mnimo Especificado de Cedencia: Es el esfuerzo mnimo

    especificado por el fabricante de la tubera, y es el esfuerzo que delimita la proporcionalidad lineal entre esfuerzos y deformaciones.

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    DEPENDENCIA DESCRIPCIN DE ACTIVIDADES FORMAS

    6.- DESARROLLO 6.1 Requisitos Generales Antes de proceder a la realizacin de la prueba hidrosttica se deber cumplir con los siguientes requisitos: 6.1.1 El agua que se utilice debe ser neutra o libre de partculas en suspencin que no pasen por una malla de 100 hilos por pulgada (prueba de laboratorio). 6.1.2 El sistema de tuberas y accesorios de prueba debe ser hermtico.

    6.1.3 El equipo de prueba deber ser apropiadamente seleccionado y certificado. 6.1.4 La bomba debe ser de alto volumen que llene las tuberas, asegure una presin adecuada y mantenga la velocidad uniforme.

    6.1.5 Un contador de volumen de llenado o un medio comparable para medir ste.

    6.1.6 Los accesorios, sensores e indicadores de presin que tenga el rango de presin y las divisiones de incrementos necesarios para indicar una presin anticipada de prueba.

    6.1.7 El probador de pesos muertos o accesorios sensores de la presin que este certificada su exactitud y sensibilidad en incrementos de menos o igual a 1.5 lbs/pulg (10 kilopascales).

    6.1.8 El mangrafo calibrado y certificado que proporcione un registro permanente (grficas de presin contra tiempo).

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    6.1.9 El termmetro que indique la temperatura del medio de prueba que este adecuadamente calibrado con 3 pulgadas (75 mm) de inmersin y un rango adecuado para temperatura anticipadas con divisiones de incrementos de menos o igual a 0.20 F (0.10 C).

    6.1.10 La presin de prueba debe ser aqulla que produzca un esfuerzo tangencial igual al 90 % de la resistencia mnima especificada a la cedencia correspondiente respecto a la especificacin del material.

    6.1.11 En los circuitos sujetos a pruebas en los puntos ms bajos correspondan al valor indicado en el prrafo anterior y en el punto mas alto a un valor igual o superior al 80% de la resistencia mnima especificada.

    6.1.12 En la bitcora de obra, donde se asentar la historia de la obra. La presin de prueba se calcula con la frmula: PH = 2(0.90R)E -----------(1) Dt en donde: PH = Presin de prueba en lb/pulg R = Resistencia mnima especificada a la cedencia en lb/pulg E = Eficiencia de la junta soldada. t = Espesor de pared en pulgadas calculado con la siguiente frmula, para un factor de diseo de 0.72 t = PD -----------------(2) 2Sfd t = Espesor de pared mnimo de un tubo requerido y sometido exclusivamente por presin interna . P = Presin mxima de trabajo en lb/pulg .

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    d = Dimetro nominal exterior en pulg. S = Esfuerzo de trabajo mximo permisible en lb/pulg y se calcula con la siguiente frmula: S = 0.72 ER --------------(3) 0.72 = Factor de diseo basado en el espesor nominal E = Eficiencia de la junta. fd = Factor de diseo basado en la densidad de poblacin fd = 1.0 para la clase de localizacin 1 y 2 fd = 0.833 para la clase localizacin 3 y 4. Sustituyendo a la variable S de la Ec. 2 por su identidad de la ecuacin 3 obtenemos: t = ___PD____ ----------------( 4 ) 2(0.72ER)fd t = ____PD__ -------------------( 5 ) 1.1995 ER Sustituyendo a t de la ecuacin 1 por su identidad, ecuacin 5: PH = 2 (0.90ER) = PD 1.1995 ER 1.1995 ER Simplificando: PH = 1.8 P 1.1995 PH = 1.5 P ------------------------(6) donde : P = Presin de diseo lb/pulg, el cual debe ser mayor o

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    Departamento de Inspeccin y Mantenimiento.

    igual a la presin mxima de operacin en condiciones estables.

    6.2 Recursos Necesarios 6.2.1 Materiales Agua, conexiones, soldadura, oxigeno, acetileno, carda, juntas ciegas (comales), vlvula de relevo, esprragos, empaques y disco abrasivo. 6.2.2 Equipo y Herramientas Mquina de soldar, mangrafo y accesorios, equipo de corte, termmetro, camioneta de 3 toneladas, probador de pesos muertos, bomba de llenado, registrador de temperatura, compresor de aire, contador de volumen, manmetro y accesorios para pruebas hidrosttica, sensores, bomba de alta presin y pipa de agua. 6.2.3 Personal Ingenieros especialistas, cabo de oficios, operario especialista, soldador calificado, operador especialista, tubero, ayudantes de operario, choferes y obreros.

    6.3 Actividades 6.3.1 Se genera la solicitud de trabajo. El departamento de inspeccin y mantenimiento realizar los trabajos previos que sean necesarios para que la rama operativa autorice la realizacin de los trabajos. Previo programa de actividades, el supervisor de mantenimiento generar la solicitud de los trabajos.

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    Departamento rea Operativa. Departamento de Seguridad Industrial. Departamento de Inspeccin y Mantenimiento.

    6.3.2 Autorizacin del trabajo solicitado. El supervisor de mantenimiento obtiene del rea operativa la autorizacin de los trabajos; la operacin deber definir la fecha y hora a partir de la cual se podr iniciar los trabajos. 6.3.3 Autorizacin de permiso de trabajos peligrosos. El supervisor de mantenimiento obtiene el permiso trabajos peligrosos, por el departamento de seguridad industrial. 6.3.4 Presin de Prueba. La presin hidrosttica ser la indicada por el departamento de inspeccin y mantenimiento o la mnima de prueba ser la indicada por la CID NOR 0001/98 Si la temperatura de diseo es superior a la temperatura de prueba, la presin mnima de prueba se corregir por temperatura, empleando la siguiente formula: 1.5 P SP Pp = --------------------- S Dnde: Pp = Presin hidrosttica mnima de prueba (kg/cm2). P = Presin de Diseo (Kg/cm2) SP = Esfuerzo Permisible a la temperatura de prueba (kg/cm2) S = Esfuerzo Permisible a la temperatura de diseo (kg/cm2)

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    Departamento de Inspeccin y Mantenimiento. Departamento de Inspeccin y Mantenimiento. Departamento de Inspeccin y Mantenimiento

    Una vez obtenidos los clculos anteriores el personal de inspeccin y mantenimiento se coordinar con los departamentos de operacin y seguridad industrial, para determinar la fecha de inicio, hora y duracin de la prueba. 6.3.5 Determinar el rea de Prueba. Determinar las partes y/o sistemas que sern sometidos a prueba hidrosttica (lnea de conduccin, trampas de envo y recibo de diablos, vlvulas etc.), y verificar que est diseada para soportar la presin de prueba. En caso de no estar diseada para tal presin, se deber aislar y probar por separado. 6.3.6 Verificacin del Equipo de Prueba. Verificar que las vlvulas de alivio se encuentren en ptimas condiciones de operacin y que por lo menos se encuentre una vlvula para purga o expulsin de aire, en la parte mas alta del sistema (vlvula de venteo). 6.3.7 Verificacin de fugas. Antes de efectuar el proceso de llenado de las partes que componen el sistema de tubera a probar hidrostticamente, se deber verificar el apriete de esprragos en uniones bridadas, y verificar, que se coloquen el total de esprragos en uniones bridadas para evitar se presente fuga o prdida de fluido por falta de apriete, al incrementarse la presin por aumento de la temperatura, la colocacin de comales fabricado de placas, el empleo de empaques adecuados para cada tipo de unin, para presin de prueba arriba de 70 kg/cm2 para evitar fugas o perdidas del fluido.

    Verificar que cuando la prueba hidrosttica se realice en un punto areo, todas las uniones soldadas y empaquetadas se encuentren completamente visibles para poder detectar

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    fugas o prdidas del fluido. 6.3.8 Llenado del Ducto o Lnea. El agua que se utilice debe ser neutra y libre de partculas y libre de suspensiones que no pasen por una maya de 100 hilos por pulgada, o filtros pueden ser instalados en el lugar de succin de fluido de prueba para evitar que se lleve slidos en suspensin o sedimentos. La temperatura del agua ser a temperatura ambiente pero en ningn caso la temperatura ser inferior de 16 C o mayor de 50 C, se debe tomar precauciones cuando la temperatura ambiental sea inferior a 00 C en lo que respecta al congelamiento del agua Se deber asegurar que el medio de prueba no sea capaz de ocasionar dao al interior de la tubera y/o al equipo de prueba (checar la acidez del medio de prueba) en el caso de los aceros inoxidables se deber utilizar agua libre de cloruros. Una vez llena y/o empleada la tubera o sistema sometido a prueba hidrosttica se proceder a desalojar el aire atrapado a travs de la vlvula de venteo, colocados en la parte ms alta del sistema y deber aplicarse la presin especificada durante una hora sin que se presente variaciones sensibles de presin. Despus ser abatida hasta el 50% y se incrementara hidrostticamente la presin de prueba especificada debern registrarse en la grfica.

    Si se presentan prdidas de presin por fallas en la tubera debern corregirse y repetirse la prueba hasta su aceptacin. El equipo y/o sistema que no se sujete a la prueba debe desconectarse.

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    El tiempo de prueba ser de 24 Hrs. debiendo utilizarse un registrador grfico de presin y temperatura, manmetro y balanza de pesos muertos, como se indica en la norma Pemex 07.3.13 . Cuando por algn motivo no se pueda correr la grfica con una duracin de 24 Hrs. nicamente con la autorizacin de Pemex Exploracin y Produccin del rea de mantenimiento, seguridad industrial y proteccin ambiental, podr realizarse por lo menos en un periodo de 4 Hrs. segn ASME B 31.4 Edicin 1990. Durante el proceso de incremento de presin hidrosttica, los instrumentos de medicin a emplearse durante la ejecucin de la prueba no debern de estar instalados los instrumentos de medicin, si no se calibran con el objeto de asegurar su exactitud, se debern tener los certificados de calibracin actuales (la calibracin deber ser cada 6 meses). La presin especificada para la prueba hidrosttica se deber localizarse entre 50% - 60% del rango de cada instrumento de medicin. Antes de correr la grfica o iniciar la prueba, se deber de verificar que en las empaquetaduras y/o conexiones no existan fugas o perdidas de fluidos.

    Cuando por alguna razn se coloquen comales, se tendr que considerar el espesor de los mismos para determinar la longitud adecuada de los pernos y/o esprragos, considerando la seguridad del personal, instalaciones o reas que puedan afectarse.

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    6.3.9 Inicio de la corrida de grfica. En la grfica deber registrarse el incremento de presin, el cual tendr que terminarse en cero presin. Se debern fijar los instrumentos de medicin empleados en la prueba y asegurarse que cuente con el registrador de presin con la cuerda o pila suficiente para registrar la duracin total de la prueba. La prueba hidrosttica se deber suspender si las inclemencias del tiempo, impidan la buena ejecucin de la misma. Durante el tiempo de duracin de la prueba, la compaa que realizar la prueba deber tener disponible personal para vigilar los instrumentos de medicin, vlvulas de alivio o dispositivos propensos al robo. No se permitir que el ducto y/o sistema sometido a prueba, reciba impactos que se reflejen en la grfica. Durante el transcurso de prueba, se realizar la inspeccin visual minuciosa, en cada uno de los materiales sometidos a presin hidrosttica incluyendo empaquetaduras, vlvulas y/o uniones soldadas. El supervisor encargado de la prueba hidrosttica, registrar en el certificado de prueba las lecturas de los instrumentos de medicin tomada cada hora cuando la duracin de la prueba sea de 24 Hrs. y cada 30 minutos para duracin de 4 Hrs.

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    6.3.10 Desfogue y Drenado del Ducto y Retiro de la Grfica. Al final del tiempo de duracin se procede a desfogar la presin a cero (kg/cm2), lentamente evitando producir vacos que provoquen daos al elemento o sistema a probar. Se proceder a retirar la grfica y se recabaran las firmas del personal involucrado con la prueba (operacin, mantenimiento y/o ingeniera y construccin, seguridad industrial y proteccin ambiental y la compaa de supervisin). La certificacin de la prueba hidrosttica se realizar al retirar la grfica, se verifica el cierre del rango de pruebas y se anotar al reverso los siguientes datos: a ) Fecha y hora de terminacin de la prueba. b ) Presin y duracin de la prueba. c ) Temperatura. d ) Nombre de los responsables y departamentos. e ) Firma. 6.3.11 Elaboracin del reporte tcnico con comentarios y conclusiones. La serie de hojas obtenidas con informacin sern recopiladas para estructurar un reporte final, el cual deber concluir de acuerdo a todos los resultados, a que material corresponde cada punto inspeccionado, para que esta especificacin se considere en la realizacin de posibles anlisis y evaluaciones posteriores. 6.3.12 Criterios de Aceptacin y Rechazo. Si durante el desarrollo de la prueba el elemento y/o sistema probado hidrostticamente no presenta fugas o prdidas de fluido, y la presin de inicio y terminacin de prueba son

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    iguales, o existe una variacin por causas a incrementos o disminucin de la temperatura del fluido de la prueba se concluye que es hermtico y se acepta. Si durante el desarrollo de la prueba el elemento y/o sistema probado hidrostticamente presenta fugas o prdidas de fluidos, o existe una variacin significativa de perdida de presin inicial con respecto a la final, y los registros de temperatura no presentan variaciones, se concluye que no es hermtico y se rechaza, procedindose a investigar la causa de la falla para su correccin y probar nuevamente el ducto o sistema, desde el inciso 6.1.7 de este procedimiento. 6.3.13 Limpieza del rea de trabajo. Limpieza del rea de trabajo, depositando los desperdicios en los lugares que para ello existen. 6.3.14 Entrega del trabajo al operativo. Entrega del trabajo realizado al departamento operativo en campo, recibiendo de conformidad. 6.3.15 Anotar en la bitcora y acta de recepcin. La supervisin anotar en la bitcora los tiempos, personal, material, y equipo utilizado, elaborando el acta de recepcin. 6.3.16 Registrar en cartas de inspeccin y mantenimiento. Registros de los trabajos realizados en la carta de inspeccin y mantenimiento.

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    PROCEDIMIENTO PARA PRUEBAS HIDROSTTICA Y DE HERMETICIDAD EN DUCTOS Y LNEAS DE PROCESO

    MANTENIMIENTOSEGURIDAD INDUSTRIAL

    DEPARTAMENTO OPERATIVO

    1 GENERA LA SOLICITUD DE TRABAJO

    2 AUTORIZA TRABAJO SOLICITADO

    3 AUTORIZA PERMISO DE TRABAJOS PELIGROSOS

    4 PRESIN DE PRUEBA

    5 DETERMINACIN DEL AREA DE PRUEBA.

    6 VERIFICACIN DEL EQUIPO DE PRUEBA

    7 VERIFICACIN DE FUGAS

    8 LLENADO DEL DUCTO O LINEA

    9 INICIO DE LA CORRIDA DE GRFICA

    10 VACIADO DEL DUCTO Y RETIRO DE LA GRAFICA

    11 ELABORACIN DEL REPORTE TECNICO, COMENTARIOS Y CONCLUSIONES.

    12 CRITERIOS DE ACEPTACIN Y RECHAZO

    13 LIMPIEZA DEL AREA DE TRABAJO

    14 ENTREGA DEL TRABAJO AL OPERATIVO

    15 ANOTAR EN LA BITACORA Y ACTA DE RECEPCIN

    16 REGISTRO EN CARTAS DE INSPECCIN Y MANTENIMIENTO

    INICIO

    5

    6

    7

    12

    SI

    12NO

    11

    10

    9

    13

    14

    15

    16

    321

    4

    8

    FIN

    ACTIVIDADES

    1. GENERAR SOLICITUD DE TRABAJO

    2. AUTORIZAR EL TRABAJO SOLICITADO

    3. AUTORIZAR EL PERMISO DE TRABAJOS PELIGROSOS

    4. PRESIN DE PRUEBA

    5. DETERMINAR EL REA DE PRUEBA

    6. VERIFICAR EL EQUIPO DE PRUEBA

    7. VERIFICAR FUGAS

    8. LLENAR DUCTO O LNEA

    9. INICIO DE LA CORRIDA DE GRFICA

    10. VACIADO DEL DUCTO Y RETIRO DE LA GRFICA

    11. ELABORAR EL REPORTE TCNICO, COMENTARIOS Y CONCLUSIONES.

    12. DETERMINAR CRITERIOS DE ACEPTACIN Y RECHAZO.

    13. LIMPIAR EL REA DE TRABAJO

    14. ENTREGAR EL TRABAJO AL OPERATIVO

    15. ANOTAR EN LA BITCORA Y ACTA DE RECEPCIN

    16. REGITRAR EN LAS CARTAS DE INSPECCIN Y MANTENIMIENTO.

  • CONTROL DE ACTUALIZACIN DE PROCEDIMIENTO

    PAG: 19 DE: 19

    ELABOR:

    JAPF

    REVIS:

    CAMG/STX

    APROB:

    JACS

    285-25300-MA-117-0003

    DICIEMBRE / 2000 REVISIN: CERO

    EXPLORACIN Y PRODUCCIN

    Subdireccin: Regin Sur Activo/Gerencia: Activo de Produccin Bellota Chinchorro Subgerencia/Suptcia: Mantenimiento Departamento: _______________________________________________________ Fecha mxima de actualizacin: Diciembre / 2005 Ubicacin fsica del documento: _______________ Nombre del Procedimiento: Procedimiento para Pruebas Hidrosttica y de Hermeticidad en Ductos y Lneas de Proceso

    Revisin: Fecha: Nombre y Firma Activo Regin Sede Cambios Generados

    0 Diciembre /2000 Jorge A. Prez

    Fernndez Bellota -

    Chinchorro Sur Adecuacin al SIASPA

    1