PRUEBAS HIDROSTATICAS EN TUBERIAS Y DUCTOS.ING. PABLO ESPIN MARTIN PROYECTOS Y COMERCIALIZACIN

1 OBJETIVO Establecer los criterios operacionales y requerimientos para la ejecucin de la limpieza, calibracin, llenado y prueba hidrosttica en oleoductos. 2 ALCANCE Este procedimiento cubre los mtodos de ejecucin de limpieza, calibracin, llenado, prueba de presin, desalojo de agua y la inspeccin final. Este procedimiento se realizar de acuerdo con el cdigo ASME B 31.4 Liquid Petroleum Transportation Piping Systems , cumplir adems con las especificaciones tcnicas particulares emitidas por el cliente para el proyecto y con las reglamentaciones de organismos oficiales, nacionales y locales. Todos los datos tcnicos de cada bomba, compresor, instrumentacin, chanchos, ubicacin de bombas, perfil hidrulico etc., formarn parte del plan de la prueba para cada seccin que ser presentado para la aprobacin antes de la prueba. Con el fin de realizar la prueba, la siguiente metodologa ser seguida: Movilizacin del equipo encargado de las pruebas hidrostticas Limpieza y Calibracin Llenado Prueba Hidrosttica Desmovilizacin del equipo encargado de las pruebas hidrostticas.

3 DEFINICIONES 3.1 Prueba Hidrosttica: EI sistema es

IIenado con agua y Ia presin es incrementada para probar Ia integridad deI sistema. 3.2 Desalojo de Agua: Accin de retiro compIeto de agua de Ia tubera antes de ponerIa en servicio.

4 RESPONSABILIDADES

4.1 El Superintendente de construccin es eI responsabIe de programar todas Ias actividades previas durante y despus de Ia ejecucin de Ias pruebas.4.2 El Encargado de Control de Calidad tiene como responsabiIidad Ia Iiberacin de Ios tramos de tubera, con todos Ios registros debidamente certificados y firmados, preparar Ia documentacin tcnica para Ia prueba. 4.3 El inspector de Salud, Medio Ambiente y Seguridad (EHS) es eI responsabIe de Ia evaIuacin de Ios posibIes impactos ambientaIes derivados de Ia reaIizacin de Ias pruebas hidrostticas, y de tomar Ias medidas necesarias para evitar cuaIquier dao en Io que concierne a Ia saIud y medio ambiente.

5 PROCEDIMIENTO 5.1 PREPARACIONES PRELIMINARES Los siguientes preparativos preIiminares deben reaIizarse: Se tramitarn y aprobarn todos Ios permisos requeridos para Ia reaIizacin de Ia prueba, incIuidos Ios de DNH. Antes de proceder a Ia ejecucin de Ia prueba, se debe reaIizar una inspeccin previa totaI deI tramo a probar con eI fin de verificar que se ha cumpIido con Ia terminacin de todas Ias uniones soIdadas, ensayos no destructivos de Ias mismas, revestimiento y sus pruebas de aisIamiento, y tapado deI tramo. Se prev Ia construccin e instaIacin de trampas de raspador temporaIes para envo y recepcin en Ios extremos deI tramo a probar. Se considera eI diseo apropiado para Ias etapas de Iimpieza y prueba, y se dispondr de conexiones para: AIimentacin de agua o aire, presurizacin, drenajes, venteos, manmetros, termmetros, registradores de presin, aIiviadores de presin.

El sistema a ser probado, dispondr de venteos en los puntos ms altos y se purgara el aire antes de comenzar a aplicar presin. Todos los manmetros, registradores o indicadores, sern certificados con una empresa calificada para estas actividades y su rango ser al menos 1,5 veces la presin mxima de prueba. La localizacin normal del manmetro registrador de presin debe hacerse cerca de la bomba de presin. Colocar seales de precaucin en el rea 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 TCNICAS DE LAS LINEAS. Las especificaciones de la tubera de oleoductos o sistemas de recoleccin debern incluir lo siguiente: Tipo de material API, dimetro, espesor, revestimiento interno I externo.

5.3.3 PLAN DE PRUEBA Un plan de prueba ser preparado para cada seccin de prueba hidrosttica en el cual la siguiente informacin debe ser incluida: a) Especificaciones del material de la tubera instalada: material, dimetro, espesor, etc. b) Longitud, volumen y perfil de cada seccin de la prueba hidrosttica. c) Presiones en los cabezales de pruebas debido a las diferencias de elevacin. d) Rango de llenado y volumen de agua necesario para llenar la seccin a ser probada. e) Limpieza. f) Calibracin. g) Planificacin para la ejecucin de todas las actividades involucradas en la prueba hidrosttica de cada seccin. i) Planificacin para el desalojo de agua, y los impactos ambientales.

5.3.4 LIMPIEZA Antes de iniciar Ia prueba hidrosttica Ia tubera tiene que estar bien Iimpia, es necesario retirar sedimentos, oxidacin, suciedad, y otros objetos que puedan obstruir Ia tubera. La operacin de Iimpieza ser dividida en tres pasos, Ios cuaIes consistirn de: Pase Iibre. Retiro de sIidos. Limpieza. Paselibre: La funcin es determinar eI pase Iibre y asegurar que Ia tubera no est obstruida. Se utiIizar un chancho baja densidad de 2Ib. /ft3 (YBS) con Ia parte posterior de espuma de poIiuretano. Retiro deSlidos: EI objetivo es retirar Ios sIidos presentes en eI interior de Ia tubera; un chancho de poIiuretano de densidad promedio: 5Ib. /ft3 (RCC) ser utiIizado. Limpieza: EI objetivo es retirar todos Ios depsitos deI interior de Ia tubera. La Iimpieza de Ia seccin ser hecha con un conjunto de chanchos de densidad eI promedio (RCC). En caso de que una Iimpieza aceptabIe no se haya obtenido, conjunto de chanchos deben pasarse otra vez hasta que eI grado requerido de Iimpieza sea obtenido. La secuencia de Ias diferentes etapas de trabajo ser descrita a continuacin:

5.3.4.1 LIMPIEZA Y CALIBRACIN (Fase 1) Se correr un chancho de limpieza empujado por agua. Se mantendr control de presiones en los extremos de la lnea. La tubera ser limpiada usando un compresor de aire con una capacidad de 600 (CFM) y 125 (PSI). Esta actividad empezar despus de que la tubera haya sido bajada y tapada. La limpieza de la lnea ser considerada satisfactoria, si durante el pase de los chanchos de espuma de poliuretano se observa una penetracin de 1 de decoloracin. En la tubera se correr una placa calibradora para verificar que no haya obstrucciones en la tubera 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 mnimo de y el dimetro de la placa calibradora se obtendr con los valores de API 5L (tolerancia del espesor 15%, API 5L tolerancia dimetro exterior y ASME B31.4 (tolerancia doblado 2.5 %). La velocidad de la placa calibradora ser controlada con una presin opuesta, con el fin de obtener una velocidad operacional de 3 a 4 (Km. Ih).

Cada chancho de pIaca caIibradora se armar con una pieza

de cadena de acero para monitorear Ia ubicacin deI chancho durante su trnsito en caso de que se atascara. Cada pIaca caIibradora se seIIar con un nmero de identificacin nico y fecha antes deI Ianzamiento. Despus deI recorrido de cada pIaca caIibradora, se Ia inspeccionar, tomando en cuenta que no haya sufrido daos anormaIes por desgaste durante su recorrido. Todas Ias pIacas caIibradoras sern retenidas para Ia documentacin finaI.

5.3.4.2 LIMPIEZA Y LLENADO (Fase 2)

Una vez reaIizada en forma compIeta Ia caIibracin y Iimpieza

de Ia Inea, esta debe ser sometida a Ia prueba de presin hidrosttica, de acuerdo con Ias disposiciones emitidas por eI cIiente en forma escrita o consignadas en Ias especificaciones tcnicas. EI agua ser bombeada en Ia tubera con eI fin de IubricarIa y

arrastrar sIidos que puedan quedar todava, eI agua de Ia Iimpieza ser impuIsada por Ia Inea con chanchos tipo RCC (Red Crisp Cross), utiIizando Ias bombas de IIenado. La descarga de agua ser drenada aI medio despus de

haber sido determinado que satisface Ios requisitos de procesamiento de aguas de Ios pIanes de manejo ambientaI.

5.3.7 LLENADO DE LINEA

Para Ia operacin de IIenado de Ia Inea una bomba de aIto voIumen (caudaI), ser instaIada con todos Ios materiaIes y accesorios (incIuyendo eI medidor de fIujo caIibrado y certificado) para Ia ejecucin de Ia actividad. EI voIumen de agua ingresada para Ia operacin deI chancho ser medido con precisin y registrado. Se reaIizar un anIisis bacterioIgico y fsico-qumico deI agua a ser usada. La Inea ser IIenada con agua fresca, Iimpia y Iibre de eIementos agresivos para Ia tubera, utiIizando eI siguiente procedimiento: a) EI IIenado de Ia tubera ser hecho desde eI punto ms bajo posibIe. b) Se coIocar una vIvuIa en eI extremo opuesto para Iiberar cuaIquier residuo de aire atrapado. Una vez que Ia Inea est compIetamente IIena, esta vIvuIa ser cerrada.

5.3.8 PRESURIZACION Despus de que se ha llenado la lnea y la temperatura del agua se ha estabilizado, se iniciar la presurizacin de la lnea. Por lo que se instalar manmetros de presin en cada extremo del tramo de oleoducto que se prueba. Todos los instrum entos a ser utilizados en la prueba debern incluir una balanza de peso muerto, registrador de presin, registrador de temperatura, manmetro y termmetro para registrar la temperatura ambiente. Los registradores de temperatura sern instalados en cada extremo de la seccin que se prueba en contacto directo con la tubera en un punto cercano al cabezal de prueba. Los termoacoples sern protegidos de las variaciones de temperatura cubrindolos con aislamiento. La presurizacin se lo realizar usando una bomba de alta presin con una capacidad de presin y caudal requeridos (Kg. Icm2 y IImin.). La bomba de presin estar equipada con un registrador de presin para registrar y hacer el trazo de la presinIvolumen mientras se presuriza la lnea.

La Inea se debe presurizar a una rata aproximada de 20 psi / min hasta un 50% de Ia presin de prueba, presin que se sostendr durante 60 minutos. Se continuar presionando graduaImente con un rango de presin de 20 psi / min hasta aIcanzar eI 70% de Ia presin de prueba y se har una nueva para Ia estabiIizacin de una hora. En este punto se inspeccionan Ias vIvuIas, accesorios y otras instaIaciones sobre tierra para detectar y corregir posibIes fugas. En caso de detectarse fugas deber despresurizarse Ia Inea, corregir eI probIema y reiniciar eI proceso. Una vez eIiminadas Ias eventuaIes fugas menores, se procede con Ia fase finaI de presurizacin. Durante esta fase, debe operarse a una rata de bombeo suficientemente baja de 14 psi / min para minimizar goIpes o vacos y prevenir sobre presiones, cuando este por aIcanzar eI 100% de Ia presin de prueba se debe parar, reducir Ia presin en un 10% y despus voIver a presurizar hasta eI 100%. Una vez que se aIcanza eI 100% de Ia presin de prueba, se desconecta Ia bomba y se deja estabiIizar Ia presin por eI Iapso de una hora.

La bomba y Ia estacin de presurizacin sern coIocadas cerca

aI reservorio de agua de prueba, compuesta bsicamente de: Estacin de bombeo Toma de agua Sistema de inyeccin de inhibidor (si es necesario) Bomba de IIenado equipada con un medidor de fIujo La bomba de presurizacin equipada con un registrador de presin. Registrador de temperatura Mesa de prueba en donde Ios pesos muertos y Ios registradores de grficas se conectarn.

5.3.9 PRUEBA: La presin de prueba en cualquier punto ser mayor o igual a la presin mnima de prueba de 1.25 x presin mxima de operacin permitida (PMOP) en el punto ms alto, y no exceder la presin de prueba mxima del 90% del esfuerzo mnimo de fluencia especificado (EMFE) en el punto ms bajo, o segn se indique en las especificaciones del proyecto. La presin de prueba en el lugar del peso muerto ser determinada en el campo de acuerdo con la elevacin del lugar utilizando la siguiente frmula: Cabezal = 0.433 psi I ft3. La presin debe ser elevada moderadamente a una razn constante (mx. de 20psi Imin.) hasta llegar al 50%, en este momento, el supervisor de la prueba empezar a trazar el grfico presinIvolumen. La presin ser incrementada al 70% de la presin de prueba con periodos de estabilizacin y la inspeccin visual A partir de este punto, el bombeo debe hacerse sin grandes variaciones de presin garantizando incrementos de 1Kg. Icm2. Se mantienen 14.5 psi por minuto, hasta obtener el 100% de la presin de prueba. La lnea ser aprobada si la lnea esta libre de fugas y si la presin no cae por debajo del 1% de la presin 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 reparacin y repeticin de la prueba. La prueba hidrosttica se considera terminada cuando los registros e informacin recogida durante la prueba hayan sido revisados, aceptados y firmados por el representante del cliente.

DESALOJO DE AGUA

Una vez concIuida y aceptada Ia Prueba Hidrosttica, se despresurizar para su respectivo desaIojo, para Ia cuaI se conectar aI recibidor y se conectar aI Ianzador un compresor capaz de desaIojar eI agua dentro de Imites razonabIes. Se harn recorrer dos chanchos, uno de copa y otro de espuma, para desaIojar eI agua de Ia seccin Ias veces que sean necesarias hasta dejar compIetamente Iimpia (sin agua). Se instaIar un medidor de fIujo en Ia Inea de drenaje para controIar Ia veIocidad deI chancho y eI progreso deI desaIojo de agua.

10.1 SALUD El rea de prueba ser resguardada con cinta de precaucin, y se ubicarn rtulos en sitios prominentes. Habr un botiqun de primeros auxilios en el lugar de trabajo, el cual estar bajo la responsabilidad de la persona a cargo; el contenido mnimo ser: a) Algodn b) Gasa c) Vendas d) Agua oxigenada e) Mercurio f) Alcohol g) Analgsicos 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 hidrosttica b) Contaminacin de cursos de agua con aceite o crudo. c) Liberacin no planeada de altas presiones y energa.

* Consideraciones relacionadas con los riesgos listados en el tem anterior a) Los trabajadores involucrados en esta fase sern instruidos sobre las normas que deben ser observadas para trabajar con equipo pesado. El operador del equipo tambin ser instruido para que su asistente prevenga al resto de trabajadores de accidentes. b) Las maquinas que trabajan en cursos de agua sern puestas bajo una inspeccin previa para verificar que no existan derrames de aceite o crudo. Si un derrame toma lugar, el personal ser equipado con absorbentes de derrames. c) Los trabajadores envueltos en esta fase sern instruidos con las normas y reglas especiales a ser seguidas mientras se trabaja en el rea de alta presin de tuberas. d) Solamente el personal autorizado podr estar en el rea de la prueba hidrosttica. Esta rea de prueba ser claramente marcada con una cinta de precaucin, 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 hidrosttica sern advertidos para no pasar sobre, o cruzar la zanja del oleoducto.

* Observaciones especificas para prevenir accidentes: a) Todo eI personaI no esenciaI permanecer aIejado deI rea

de prueba. b) Se marcar cIaramente eI Imite con un aviso de Prohibido eI paso junto con Ia advertencia PeIigro ReaIizacin de Pruebas de AIta Presin en rtuIos que se coIocarn en todos Ios cabezaIes de pruebas y equipos presurizados. c) La persona a cargo de esta fase de trabajo tendr que verificar eI equipo de seguridad y eI uso constante deI equipo de proteccin personaI por Ios trabajadores. d) Cada persona a cargo deber orientar a Ios empIeados sin Ia experiencia acerca deI uso de equipos y herramientas con eI fin de evitar posibIes accidentes. e) EI superintendente debe dar una expIicacin muy cIara de todas Ias fases de Ia prueba aI personaI de pruebas, as como tambin eI pIan de accin 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 reunin prejornada y a la elaboracin del respectivo AST. Identificacin y demarcacin con cinta de peligro en las reas de ejecucin de la Prueba hidrosttica. Adems se instalarn letreros indicativos en las reas de operacin. Solo personal autorizado debidamente entrenado y capacitado estar involucrado dentro de las reas de ejecucin de la prueba, por ningn motivo ninguna persona deber manipular sin autorizacin vlvulas e instrumentos instalados en los cabezales de prueba. Se deber controlar constantemente la elevacin de presin mediante radios hasta alcanzar la presin de prueba establecida. El Supervisor de HES conjuntamente con los supervisores de la prueba advertir de los riesgos y peligros existentes antes durante y despus de la ejecucin de la prueba hidrosttica. Como medida preventiva se contar con la presencia del mdico de la compaa que se ubicar lo ms cercano a las reas de prueba.

Antes y despus de reaIizar Ia prueba, eI agua a utiIizarse se

reaIizar Ios respectivos anIisis de acuerdo a Ia tabIa N 4 deI RegIamento AmbientaI para Ias Operaciones Hidrocarburferas deI Ecuador Decreto N 1215. Antes de Ia evacuacin deI agua utiIizada en Ia prueba se verificar que Ios resuItados de Ios anIisis se encuentren bajo parmetros, y una vez autorizado por eI cIiente se proceder a su evacuacin aI rea determinada por eI mismo. EIequipodeproteccinpersonaIesobIigatorio(EPP): a) Gafas de proteccin, cristaI o pIstico b) Guantes c) Uniforme d) Casco e) Botas de seguridad con punta de acero f) Proteccin auricuIar

Observacionesparaevitaraccidentes: a) UtiIizar guantes con eI fin de evitar Iesiones en Ias manos b) UtiIizar casco para evitar posibIes impactos en Ia cabeza c) UtiIizar botas con eI fin de evitar Iesiones en Ios pies d) UtiIizar proteccin auricuIar con eI fin de evitar probIemas auditivos e) Prevenir Ia entrada de personaI no autorizado en eI rea de prueba SistemadePermisosdeTrabajo: a) Todo eI trabajo debe reaIizarse de conformidad con Ios procedimientos deI ManuaI de Seguridad deI CIiente. b) Todo trabajo que se reaIice dentro de instaIaciones en operacin deber observar estrictamente Ios Procedimientos de Permiso de Trabajo antes de iniciar cuaIquier trabajo.

10.3 MEDIO AMBIENTE

10.6.1 Todos Ios sobrantes generados por esta actividad taIes como: papeI, cartn, pIstico, aceites, vidrio, etc., sern recoIectados en boIsas pIsticas y transportadas aI finaI deI da hacia eI campamento centraI en donde sern manejados de Ia 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.

FOTOGRAFIAS DE LOS EQUIPOSBANCO DE PRUEBAS DE PRESIN

BANCO DE PRUEBAS DE VACIO