PDVSA N° TITULO REV. FECHA DESCRIPCIÓN PAG. REV. APROB. APROB. APROB. FECHA APROB. FECHA VOLUMEN 1 E PDVSA, 1983 PI–02–08–01 PRUEBAS HIDROSTÁTICAS Y NEUMÁTICAS PARA SISTEMAS DE TUBERÍA ORIGINAL Youhad Kerbaje Raúl Rivero AGO.02 AGO.02 PROCEDIMIENTO DE INSPECCIÓN JUL.89 JUL.94 AGO.02 O. N. J.S. V.L. 2 1 0 REVISIÓN GENERAL REVISIÓN GENERAL 57 58 40 Y. K. E.J. D.G. R. R. A.N. R.R. MANUAL DE INSPECCIÓN ESPECIALISTAS PDVSA
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PDVSA N° TITULO
REV. FECHA DESCRIPCIÓN PAG. REV. APROB. APROB.
APROB. FECHAAPROB.FECHA
VOLUMEN 1
� PDVSA, 1983
PI–02–08–01 PRUEBAS HIDROSTÁTICAS Y NEUMÁTICASPARA SISTEMAS DE TUBERÍA
ORIGINAL
Youhad Kerbaje Raúl RiveroAGO.02 AGO.02
PROCEDIMIENTO DE INSPECCIÓN
JUL.89
JUL.94
AGO.02 O. N.
J.S.
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REVISIÓN GENERAL
REVISIÓN GENERAL 57
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Y. K.
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1 OBJETIVOEstablecer los requerimientos mínimos que deben considerarse al someter a laprueba de presión un sistema de tubería, con el fin de verificar su integridad física.
2 ALCANCEEste procedimiento establece las normas para pruebas hidrostáticas yneumáticas en sistemas de tubería nueva y existente que hayan experimentadoreparaciones o modificaciones, con el objeto de detectar fugas, verificar suresistencia mecánica, así como la hermeticidad de los accesorios bridados bajoprueba.
3 NORMAS A CONSULTARLa última edición de las siguientes normas:
ANSI/ASME B 31.1 Power Piping
ANSI/ASME B 31.2 Fuel Gas Piping
ANSI/ASME B 31.3 Chemical Plant and PetroleumRefinery Piping
ANSI/ASME B 31.4 Liquid Petroleum TransportationPiping Systems
ANSI/ASME B 31.8 Gas Transmission and DistributionPiping Systems
ANSI B 16.5 Pipe Flanges and Flanged Fittings
API–STD–1104 Welding of Pipelines and RelatedFacilities.
API–RP–1110 Pressure Testing of Liquid PetroleumPipelines
API–570 Piping Inspection Code
NBIC National Board Inspection Code
4 APLICACIONES ESPECÍFICASLos sistemas de tubería cubiertos por este procedimiento son los siguientes:
4.1 Para el transporte de vapor, agua, aceite y los sistemas de tubería externos delas calderas, según ANSI/ASME B 31.1.
4.2 Para el transporte de gas combustible, según ANSI/ASME B 31.2.
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4.3 Para el transporte de gas, vapor, aire, agua, fluidos tipo “D”<1> y tipo “M”<2>,productos químicos, aceite y otros productos derivados del petróleo, segúnANSI/ASME B 31.3.
4.4 Para el transporte de crudos, condensados, Gas Licuado del Petróleo (G.L.P.),gasolina y amoníaco anhídrido, según ANSI/ASME B 31.4.
4.5 Para la distribución y transmisión de gas, según ANSI/ASME B31.8.
5 ASPECTOS GENERALESLos sistemas de tubería nuevos y existentes que hayan experimentadoreparaciones o modificaciones deben ser probados hidrostáticamente oneumáticamente de acuerdo a los códigos aplicables.
Las pruebas Hidrostáticas y Neumáticas deben efectuarse bajo un procedimientoescrito donde se incluyan aspectos de seguridad, operación y de contingencia,el personal involucrado, presión de prueba, tiempo del ensayo, etc. Esteprocedimiento debe ser elaborado por la organización encargada de realizar laprueba y aprobado por las organizaciones involucradas y si es requerido por losorganismos oficiales.
5.1 El fluido utilizado para realizar las pruebas hidrostáticas debe ser preferiblementeagua, y en caso de que éste contamine o afecte el fluido de operación o el materialde la tubería, puede utilizarse otro fluido. Se permite para tal efecto emplearlíquidos inflamables con puntos de inflamación (“flash point”) no menores de 50°C(120°F).
5.2 EL fluido utilizado para pruebas neumáticas debe ser preferiblemente aire ogases inertes.
5.3 Deben instalarse discos ciegos (panquecas) entre las bridas, a fin de aislar otrossistemas cuando se efectué la prueba hidrostática y/o neumática. En caso deprobarse manteniendo las válvulas cerradas, la presión de prueba aplicada alsistema no deberá exceder la presión de prueba de los asientos de las mismas.
5.4 Los manómetros a utilizar durante la prueba deben estar debidamente calibradosy con fecha vigente. Su rango de presión debe ser de tal forma que la presión de
1. Fluido tipo “D”: Son aquellos fluidos que no son inflamables ni tóxicos y no dañan los tejidos humanos. Sus condiciones de presión y temperatura son las siguientes:
Presión máxima de diseño: 1,034 MPa (150 lbs/pulg2)Rango de temperatura de diseño: –29 °C hasta 186 °C
2. Fluido tipo “M”: Son aquellos fluidos inflamables que producen daños irreversibles al contacto o aspiración.
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prueba quede comprendida entre un 30% y un 70% del rango del manómetro.Es recomendable incluir registradores para mantener un reporte permanentecomo constancia de la prueba.
El manómetro de prueba debe instalarse sobre el sistema de tubería, cerca de ladescarga de la bomba utilizada para la prueba.
5.5 El equipo de prueba debe ser inspeccionado a fin de verificar sus condiciones.El sistema de válvulas, manómetros, conexiones, tubería, mangueras, etc.,deberá ajustarse a los requerimientos de presión del sistema y no presentardaños tales como golpes, corrosión, reparaciones o dudas en cuanto a sucapacidad. Para sistemas con mangueras, es indispensable que éstas esténidentificadas correctamente y no presenten deformaciones permanentes,desgaste u otro tipo de defecto.
5.6 Se deben evitar sobrecargas en las estructuras soportes de equipos o tuberíaoriginadas por el peso de agua.
5.7 En toda tubería de gas o vapor, en caso de que sea necesario, se deben instalarsoportes adicionales temporales, para resistir confiablemente el peso del líquidodurante la prueba.
5.8 Cuando se requiera que la presión de prueba sea mantenida por un período,durante el cual el fluido de prueba esté sujeto a expansiones térmicas, se debentomar previsiones a fin de evitar excesos de presión. Se recomienda instalarválvula de alivio calibrada de 1–1/3 veces la presión de prueba hidrostática.
5.9 Antes de la prueba, toda tubería y equipos deben ser revisados, asegurándosede que el sistema pueda ser completamente drenado después de la misma. Losventeos, puntos altos, y cualquier otra conexión que pueda servir como venteo,deben abrirse para eliminar el aire/gas de las tubería durante el llenado. Latubería debe ser completamente purgada de aire/gas antes de la presurización.
5.10 Las pequeñas secciones de sistemas de tubería que requieran ser retiradas parala instalación de discos ciegos deben ser probadas separadamente.
5.11 Antes de la prueba hidrostática, se debe instalar un filtro en la tubería de llenadopara minimizar la posibilidad de introducir partículas o materias extrañas en elsistema.
5.12 Si la presión de prueba para un sistema de tubería conectada a un equipo es igualo menor que la presión de prueba del equipo, entonces ambos podrán serprobados en conjunto a la presión de prueba del sistema de tubería.
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5.13 Si la presión de prueba del sistema de tubería es mayor que la del equipoconectado, la tubería debe ser aislada y probada separadamente, sin embargo,se pueden probar en conjunto siempre y cuando la presión de prueba del equipono sea menor del 77% de la presión de prueba de la tubería.
5.14 La presión de prueba en cualquier sección de una tubería no deberá exceder lamáxima presión permitida en cualquier componente instalado en línea e incluidoen la sección bajo prueba.
5.15 Cuando el sistema de tubería a ensayar incluya pases de carreteras principaleso secundarias, deberá considerarse el volumen de tránsito para el momento dela prueba.
6 LIMITACIONES Y EXCEPCIONESLos siguientes sistemas de tubería y componentes son generalmente excluidosde pruebas hidrostáticas con agua, a fin de evitar contaminación o dañosmecánicos.
6.1 Tubería de aire para instrumentos. Estas deben ser probadas únicamente conaire seco.
6.2 Tubería de aire para válvulas neumáticas.
6.3 Sistemas de tubería con revestimiento interno que puede ser dañado por el agua.
6.4 Tubería y sistemas abiertos a la atmósfera como drenajes, venteos y descargasde la válvula de seguridad. Estos sistemas no requieren de pruebas Hidrostáticas,pero deben ser inspeccionados para determinar la calidad de las soldadurascircunferenciales utilizando radiografía industrial.
6.5 Válvulas de control. Estas deben ser desmontadas y reemplazadas por carretospara protegerlas contra el sucio y demás partículas extrañas arrastradas durantela prueba.
6.6 Instrumentos en general.
6.7 Sistemas de tubería de grandes diámetros para servicios de gas, vapor osistemas de tubería de bajo espesor, cuando por el peso del líquido de prueba sepueda sobrecargar la estructura soporte o pared del tubo.
7 PROCEDIMIENTOS Y ESPECIFICACIONES DE PRUEBASHIDROSTÁTICAS Y NEUMÁTICAS
El código aplicable para ejecutar la prueba hidrostática o neumática, será elmismo utilizado en el diseño de instalación de los sistemas de tubería.
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En el Anexo A se indican los sistemas de tubería dentro del alcance de loscódigos ANSI/ASME B31.1, B31.2, B31.3, B31.4 y B31.8.
7.1 Procedimientos
7.1.1 Procedimiento según ANSI/ASME B31.1: Sistemas de tubería para el transportede vapor, agua, aceite. aire, gas (sin limitarse a estos fluidos), y los sistemas detubería externos de las calderas.
a. Todas las juntas de empalme a inspeccionar deben estar desprovistas deaislamiento durante la prueba.
b. En el caso de pruebas hidrostáticas, los sistemas de tubería para gas ovapor serán provistos con soportes temporales adicionales (si esnecesario), para resistir confiablemente el peso del líquido.
c. Los sistemas de tubería se deben limpiar internamente con agua a presión,vapor, productos químicos o aceite caliente proveniente de los sistemas decirculación de acuerdo con la condición que se presente, con el objeto deeliminar óxidos, escorias de soldadura y cualquier otra materia extraña.
d. Las juntas de expansión presentes en el sistema bajo prueba deben serrestringidas contra desviaciones, tensiones y/o esfuerzos que se induzcanen la tubería o aisladas del sistema en forma temporal.
e. Los equipos o secciones de tubería que no sean sometidos a la prueba,deben ser desconectados o aislados por medio de discos ciegos opanquecas.
El espesor mínimo requerido para los discos ciegos (panquecas) que seinstalen entre las bridas para aislar secciones de tubería y/o equiposdurante la prueba hidrostática, se puede calcular con la siguiente ecuación:
tm � dg3P
16 xS xE� � C
donde:
tm = Espesor mínimo requerido.
dg= Diámetro interior de la empacadura para bridas de cara levantada (“raisedface”) o de cara plana (“flat face”), o el diámetro promedio (“pitch diameter”)de la empacadura para bridas con ranuras para anillos metálicos (“ringjoint”).
E = Factor de calidad del material, según se establece en el código ASME B31.3.
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S = Esfuerzo de diseño permisible a la temperatura de diseño.
C = La suma de la corrosión permitida y profundidad de ranuras.
La máxima presión de prueba hidrostática para discos ciegos (panquecas) deacero al carbono (SAE 1010) se encuentra tabulado en los Anexos B y C.
f. Cuando se requiera que la presión de prueba sea mantenida por un período,durante el cual el fluido de prueba este sujeto a expansiones térmicas, sedeben tomar previsiones a fin de evitar exceso de presión. Se recomiendainstalar una válvula de alivio calibrada a 1–1/3 veces la presión de pruebahidrostática.
g. Se deben tomar las precauciones necesarias, a fin de proteger al personalubicado cerca de la tubería en caso de ruptura de la misma.
h. La presión de prueba no se aplicará hasta que no exista un equilibrio térmicoentre el fluido de prueba y la tubería.
i. La prueba se efectuará posterior al tratamiento térmico aplicado en lassoldaduras que lo requieran.
j. La purga de aire durante el llenado del sistema debe realizarse aflojandobridas o usando dispositivos de vacío adecuados.
k. El fluido de prueba será normalmente agua, de calidad adecuada al serviciopara minimizar efectos corrosivos, a menos que el custodio del equipoespecifique lo contrario. En caso de utilizar aire o gas inerte se efectuará dela siguiente forma:
– La presión de prueba neumática debe ser 1,3 veces la presión de diseño.– La presión se incrementará gradualmente hasta aproximadamente la mitad
de la presión de prueba y luego en intervalos de 1/10 hasta llegar a lapresión de prueba.
– La presión de prueba se debe mantener continuamente durante un tiempomínimo de 10 minutos y luego se debe reducir hasta la presión de diseñoo 0,689 MPa (100 lbs/pulg2), se debe utilizar la menor. A partir de esemomento se iniciará la inspección y se realizará durante el tiempo que seanecesario para ello.
– La inspección se realizará utilizando agua jabonosa o un métodoequivalente, en todas las juntas y conexiones.En caso de utilizar agua se realizará de la siguiente forma:
– La presión de prueba no debe ser menor de 1,5 veces la presión de diseñoy no debe exceder la presión de prueba máxima permitida de cualquiercomponente que no haya sido aislado. Asimismo, en ningún momento elsistema de tubería debe estar sujeto a un esfuerzo mayor del 90% de supunto de fluencia.
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La máxima presión de prueba hidrostática para tubería de acero al carbonose encuentra tabulada en Anexos D, E, F, y G.
– La presión de prueba se debe mantener continuamente por un tiempomínimo de 10 minutos y luego se debe reducir hasta la presión de diseño.A partir de ese momento se iniciará la inspección durante el tiemponecesario para ello.
7.1.2 Procedimiento según ANSI/ASME B 31.2: Sistemas de tubería para el transportede gas natural, mezcla de G.L.P. y aire, G.L.P. en forma gaseosa y mezcla detodos estos gases.
a. Todas las juntas de empalme a inspeccionar deben estar desprovistas deaislamiento durante la prueba.
b. Sistemas de tubería para gas o vapor serán provistos con soportestemporales adicionales (si es necesario), para resistir confiablemente elpeso del líquido.
c. Los sistemas de tubería se deben limpiar internamente con agua a presión,vapor, productos químicos o aceite caliente provenientes de los sistemas decirculación de acuerdo con la condición que se presente, con el objeto deeliminar óxidos, escorias de soldadura y cualquier otra materia extraña.
d. Las juntas de expansión presentes en el sistema bajo prueba deben serrestringidas contra desviaciones, tensiones y/o esfuerzos que se induzcanen la tubería o aisladas del sistema en forma temporal.
e. Los equipos o secciones de tubería que no sean sometidos a la pruebaserán desconectados o aislados por medio de discos ciegos o panquecas.
f. Cuando se requiera que la presión de prueba sea mantenida por un período,durante el cual el fluido de prueba esté sujeto a expansiones térmicas, sedeben tomar las previsiones necesarias a fin de evitar exceso de presión.Se recomienda instalar una válvula de alivio calibrada a 1–1/3 veces lapresión de prueba hidrostática.
g. Se deben tomar las precauciones necesarias, a fin de proteger al personalindicado cerca de la tubería en caso de ruptura de la misma.
h. En los sistemas de tubería donde estén conectados los equipos oinstrumentos diseñados para presiones menores de 0,02 MPa (3 lbs/pulg2),éstos deben ser desconectados o aislados.
i. El fluido de prueba puede ser agua, aire o gas inerte (nitrógeno o dióxido decarbono).
En caso de utilizar agua, se realizará de la siguiente forma:
– La presión de prueba no debe ser menor de 1,5 veces la máxima presiónde trabajo, pero la misma nunca debe ser menor de 0,02 MPa (3 lbs/pulg3),independientemente de la temperatura de diseño.
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– La presión de prueba se debe mantener por el tiempo que sea necesariopara determinar si hay fugas, pero no debe ser menor de media hora porcada 14,15 m3 (500 pie3) o fracción de volumen. En caso de que la tuberíatenga volumen menor de 0,283 m3 (10 pie3), el tiempo de duración será de10 minutos.Para sistemas de tubería que tengan volumen mayor de 679,2 m3 (24.000pie3), el tiempo de duración no debe exceder de 24 horas.
La inspección visual se debe realizar mientras el sistema esté presurizadoa la presión de prueba.
En casos de utilizar aire o un gas inerte, se realizará de la siguiente forma:
– La presión de prueba no debe exceder, aquella presión que origine unesfuerzo circunferencial o tangencial mayor del 50% de la resistencia a lafluencia mínima especificada para la tubería.
– El tiempo de prueba es el mismo indicado en la prueba hidrostática.– La inspección se realizará utilizando agua jabonosa o un método
equivalente, en todas las juntas y conexiones.
7.1.3 Procedimiento según ANSI/ASME B 31.3. Sistemas de tubería para el transportede gas, vapor, aire, agua, servicios de fluidos tipo “D” y tipo “M”, productosquímicos, aceite y otros productos derivados del petróleo.
a. Todas las juntas de empalme a inspeccionar deben estar desprovistas deaislamiento durante la prueba.
b. Los sistemas de tubería para gas o vapor serán provistos con soportestemporales adicionales (si es necesario), para resistir confiablemente elpeso del líquido.
c. Las juntas de expansión presentes en el sistema bajo prueba deben serrestringidas contra desviaciones, tensiones y/o esfuerzos que se induzcanen la tubería o aisladas del sistema en forma temporal.
d. Los equipos o secciones de tubería que no sean sometidos a la prueba,serán desconectados o aislados por medio de discos ciegos o panquecas.
e. Se deben tomar las precauciones necesarias, a fin de proteger al personalindicado cerca de la tubería en caso de ruptura de la misma.
f. Debe considerarse la posibilidad de que ocurran fracturas en el materialcuando se realicen pruebas a temperaturas que estén cerca de latemperatura de transición dúctil–frágil.
g. Si la presión de prueba del sistema de tubería es mayor que la del equipoconectado, la tubería debe ser aislada y probada separadamente, sinembargo, pueden probarse en conjunto siempre y cuando la presión deprueba del equipo no sea menor del 77% de la presión de prueba de latubería.
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h. El fluido de prueba puede ser agua o líquidos inflamables con puntos deinflamación no menor de 50°C (120°F). También se puede utilizar aire.
En caso de utilizarse agua se realizará de la siguiente forma:
– La presión de prueba no debe ser menor de 1,5 veces la presión de diseño,y en caso de que la temperatura de diseño esté por encima de latemperatura de prueba, la presión mínima de prueba se calculará en basea la siguiente ecuación:
Pt �1, 5 x P x St
S
Donde:
Pt = Presión mínima de prueba hidrostática
P = Presión interna de diseño
St = Valor del esfuerzo admisible a la temperatura de prueba
S = Valor del esfuerzo admisible a la temperatura de diseño, según ANSI/ASMEB 31.3.
Nota:
Si el valor St/S es mayor de 6,5, entonces siempre se utilizará 6,5.
– Si la presión de prueba “Pt” dada anteriormente excede el límite a la fluenciadel material a la temperatura de prueba, entonces ésta será reducida a lapresión máxima que no exceda dicho límite.
– La presión de prueba debe ser mantenida continuamente durante untiempo mínimo de 10 minutos y luego debe ser reducida hasta la presiónde diseño, a partir de este momento se iniciará la inspección y se realizarádurante el tiempo que sea necesario.En caso de utilizar aire o gas inerte se efectuará de la siguiente forma:
– La presión de prueba neumática será de 110% la presión de diseño.– La presión debe ser gradualmente aumentada por etapas hasta alcanzar
la presión de prueba. En cada etapa la presión se mantendrá por un lapsode tiempo suficiente para igualar tensiones internas, y luego la presión seráreducida a la presión de diseño para efectuar la inspección, a partir de esemomento se iniciará la inspección y se realizará durante el tiempo que seanecesario para ello.
7.1.4 Procedimiento según ANSI/ASME B 31.4. Sistemas de tubería para transporte decrudos, condensados, productos G.L.P., gasolina y amoníaco anhídrido.
a. Todos los equipos a utilizar durante la prueba deben ser seleccionadosapropiadamente y deben estar en buenas condiciones de operabilidad.
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b. El llenado de la tubería debe tener doble objetivo, es decir, efectuar lalimpieza e introducir el fluido necesario dentro del sistema a probar.
c. Los filtros deben instalarse en algún lugar de la tubería de suministro defluido de prueba, a fin de controlar la contaminación de dicho fluido consedimentos o cualquier otra materia extraña.
d. En caso de utilizar agua, se debe determinar su calidad y suministro. Encaso de utilizar crudo, condensado u otro hidrocarburo que no se vaporicerápidamente, entonces se deben tomar precauciones apropiadas debido alpeligro que esto representa para el personal y el ambiente.
e. Los dispositivos de venteo deben colocarse si es necesario, a fin de purgarcualquier aire atrapado.
f. Los equipos que no sean sometidos a la prueba serán desconectados delsistema, de tubería o serán aislados utilizando discos ciegos. Las válvulaspueden ser usadas, siempre y cuando las mismas, incluyendo sus asientos,sean las adecuadas para soportar la presión de prueba.
g. Los sistemas de tubería que en algún punto van a operar a un esfuerzocircunferencial mayor del 20% de la resistencia a la fluencia mínimaespecificada, serán sometidos a una prueba hidrostática de 1,25 veces lapresión interna de diseño de la tubería en ese punto, considerando lapresión externa de la columna de agua en ese punto (pie de agua/2,31lbs/pul2). El tiempo mínimo de duración será de 4 horas.
h. En ningún momento los esfuerzos que se induzcan durante la pruebahidrostática podrán exceder el esfuerzo correspondiente al 90% del puntomínimo de fluencia del material. En caso de que esto ocurra, la presión deprueba se debe disminuir hasta la máxima presión a la cual el esfuerzoproducido por la prueba hidrostática no exceda el 90% del límite de fluenciade la tubería a la temperatura de prueba.
i. La máxima presión de prueba a la cual el esfuerzo producido por la pruebahidrostática no excede el 90% de límite de fluencia del material de la tuberíase puede calcular con la siguiente ecuación:
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D = Diámetro exterior de la tubería
Pe = Presión de la columna de agua (pie de agua/2,31lbs/pulg2)
j. Se puede aplicar una prueba hidrostática o neumática en sistemas detubería que van a operar a un esfuerzo circunferencial del 20% o menor dellímite de fluencia mínimo especificado. La presión de prueba no será menorde 1,25 veces la presión interna de diseño (considerando la presión externapor efectos de columna de agua). En caso de una prueba neumática, éstaserá de 0,689 MPa (100 lbs/pulg2) o aquella que produzca un esfuerzocircunferencial igual al 25% del límite de fluencia mínimo especificado de latubería, cualquiera que sea el menor. El tiempo de prueba será el yaespecificado anteriormente.
7.1.5 Procedimiento según ANSI/ASME B 31.8. Sistemas de tubería de distribución ytransmisión de gas.
a. El tiempo mínimo de duración de la prueba será de dos (2) horas a partir delmomento de estabilización de la presión de prueba. La presión mínima deprueba depende de la clasificación del área donde esté ubicada la tuberíaa ser probada y de la máxima presión de operación (M.P.O.).
La clasificación del área se establece por ubicaciones, y las mismas se presentancomo clases 1, 2, 3 y 4. Cada clase incluye áreas específicas, las cuales se danen el Anexo H.
Presión mínima
Ubicación (clasificación) de prueba
Clase 1 1,10 x M.P.O.
Clase 2 1,25 x M.P.O.
Clase 3 1,40 x M.P.O.
Clase 4 1,40 x M.P.O.*
* Incluye tubería y verticales en plataformas en el Lago.
b. Los equipos que no sean sometidos a la prueba serán desconectados delsistema de tubería o serán aislados utilizando discos ciegos. Las válvulaspueden ser probadas, siempre y cuando las mismas, incluyendo susasientos, sean las adecuadas para soportar la presión de prueba.
c. La máxima presión de prueba a la cual el esfuerzo producido por la pruebahidrostática no excede el 90% del límite de fluencia del material de la tubería,se puede calcular con la siguiente ecuación:
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Donde:
Pm = máxima presión de prueba
Sy = Límite de fluencia mínimo especificado
t = Espesor de la tubería
D = Diámetro exterior de la tubería
d. En todos los casos en los cuales va a ser probado un sistema de tubería aun 20% como mínimo del límite de fluencia especificado, y se va a empleargas o aire como medio de prueba, la misma se realizará a una presión dentrode un rango que va desde 0,689 MPa (100 lbs/pulg2) hasta aquella queproduzca un esfuerzo circunferencial del 20% del límite de fluencia mínimoespecificado de la tubería.
e. Toda tubería que opere a una presión menor de 0.689 MPa (100 lbs/pul2)será probada a la máxima presión que se tenga disponible en el sistema dedistribución al momento de la prueba. En este caso se utilizarán sustanciasjabonosas en todas las juntas que tengan acceso.
7.2 Especificaciones para la Prueba a Presión de Tubería en elCampo
7.2.1 Alcance y Regulaciones
a. Esta especificación cubre los requerimientos generales para probar a presión lossistemas de tubería después de la erección como lo especifica el Código paraPresión de la American National Standard Institute ANSI B31.3 y ANSI B31.4.
b. Esta especificación no cubre la prueba de recipientes a presión,intercambiadores, tubería en generadores de vapor por combustión, y otrosequipos que son probados de acuerdo con los códigos y especificaciones bajo loscuales han sido fabricados.
c. Esta especificación requiere el cumplimiento de todas las leyes, normas yregulaciones venezolanas que puedan ser aplicables.
d. Los siguientes códigos y prácticas, incluyendo los anexos aplicables, vigentescomo última edición, formarán parte de esta especificación hasta el punto aquíespecificado:
1. American National Standard Institute (ANSI)
B16.5 Bridas de Tubos de Acero y Conexiones BridadasB31.2 Fuel Gas Piping.B31.3 Chemical Plant and Petroleum Refinary Piping.B31.4 Liquid Petroleum Transportation Piping Systems.
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B31.8 Gas Transmition and Distribution Piping Systems.
2. American Petroleum Institute (API)
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7.2.2 Medios de Prueba
a. Normalmente las pruebas serán hechas hidrostáticamente usando agua fresca,pero en aquellos casos donde esto no sea práctico o deseable debido a excesoen carga estática, se especificará un medio de prueba sustituto y las condicionesbajo las cuales debe usarse.
1. El agua de prueba para tubería de acero inoxidable austenítico tendrá unmáximo de 50 ppm de cloruros, para evitar corrosión bajo esfuerzos.
2. Puede permitirse el uso de agua salada para la prueba de tubería de aceroinoxidable no austenítico, siempre y cuando los procedimientos de pruebadel contratista sean aprobados por el representante del área operacional dePDVSA e incluirán:
– Métodos para aislar tanto la tubería de acero inoxidable austenítico comoel equipo conectado a ésta para evitar el contacto con el agua salada.
– Se tomarán las acciones necesarias para asegurar la remoción de toda elagua salada del sistema después de la prueba.
b. Como opción del área operacional de PDVSA, los sistemas para fluidosCategoría “D” solamente, tales como aire, gas inerte u otros fluidos noinflamables, no tóxicos a presiones de diseño no mayores de 10 kg/cm2
(manométricas) y temperaturas de diseño no mayores de 180°C, pueden serverificados por posibles escapes examinando cada unión con el sistema encondiciones normales durante o antes de las operaciones iniciales.
c. Cuando las pruebas neumáticas sean autorizadas por el representante del áreaoperacional de PDVSA, se usará aire u otro gas no inflamable, preferiblementenitrógeno.
d. Los sistemas de aire de instrumentos serán probados con aire seco o nitrógeno.No se usará ningún otro medio sin previa aprobación del área operacional dePDVSA.
7.2.3 Limitaciones de Presión
a. Excepto por lo indicado en el Párrafo 337.5.2 de ANSI B31.3, la presión de laprueba hidrostática no deberá ser menor de 1,5 veces la presión de diseño delsistema, corregida por temperatura y carga hidrostática.
1. Si esta presión de prueba produce una tensión que exceda el mínimo de laresistencia a la cedencia a la temperatura de prueba, la presión de pruebapuede ser reducida a la máxima presión permisible que no exceda el mínimode resistencia o punto de cedencia previa aprobación de PDVSA.
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2. Los ajustes de temperatura serán hechos de acuerdo a la Sección 337.4.2de ANSI B31.3.
b. Si la presión de prueba de la tubería conectada al equipo es igual a la del equipo,la tubería puede ser probada con el equipo a la presión de prueba del equipo,previa aprobación del área operacional de PDVSA.
c. La tubería será aislada y probada separadamente si:
1. La tubería puede estar sometida a condiciones operacionales más altas yrequerir una presión de prueba más alta que el equipo conectado.
2. La tubería está diseñada para condiciones de operación menores que elequipo conectado y podría estar sometida a sobrepresión por una pruebadel sistema.
d. Para sistemas de tubería sometidos a períodos de prueba hidrostáticaprolongados, se tomarán medidas para compensar excesos de presión debidosa la expansión térmica de los fluidos de prueba, tales como un dispositivoprotector.
e. Toda la tubería que haya de operar en servicio al vacío será probada a un mínimode 1 kg/cm2 (manométrica) o la presión interna máxima permisible si es menorde 1 kg/cm2 (manométrica).
f. La presión de prueba neumática, cuando sea autorizada, será 110% de la presiónde diseño.
1. Se hará un chequeo preliminar a no más de 1,75 kg/cm2 (manométrica) alos sistemas que estén siendo probados neumáticamente.
2. La presión será aumentada gradualmente, a intervalos que proveerán desuficiente tiempo para chequear fugas, y permitirán a la tubería equilibrar losesfuerzos durante la prueba.
g. Los asientos de las válvulas con cuerpos de hierro no serán sometidos a unapresión mayor que la presión máxima de trabajo en frío de la válvula.
h. Las pruebas de presión contra otras válvulas abiertas, no serán menores de 1,5veces los valores según ANSI B16.5 a 38�C, redondeada al próximo incrementosuperior de 1,0 kg/cm2 (manométrica).
i. Los siguientes elementos y equipos no serán sometidos a prueba de presión enel campo:
1. Tamices y elementos filtrantes.
2. Equipo recubierto con material químicamente aglutinado. Cualquierreparación en los cascos de los equipos deberá ser inspeccionada yaprobada antes de la aplicación de los revestimientos.
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3. Maquinaria rotativa, tales como bombas, turbinas y compresores. Lossistemas asociados de lubricación y sellos de aceite, que podrían serdañados por la presencia del agua, serán probados con aceite lubricante.
4. La tubería normalmente abierta a la atmósfera, como desagües, venteos,tubería de descarga a dispositivos de alivio de presión, etc. Estosdispositivos podrían ser llenados con agua y hacer una “prueba deretención” durante 24 horas.
j. Las líneas al mechurrio con descarga a la atmósfera serán probadas entre elseparador y la descarga de llama. el área operacional de PDVSA aprobará losmedios, procedimientos y condiciones de la prueba.
k. Todas las uniones serán inspeccionadas visualmente para su debida instalaciónsegún los diagramas de Tubería e Instrumentación Aprobados paraConstrucción.
l. La tubería de desagüe subterránea, diseñada para operar a presión atmosférica,será probada completamente llena de agua con cabezal estático solamente y lasjuntas serán inspeccionadas para detectar fugas.
m. La tubería subterránea diseñada para presiones por encima de la atmosféricapara servicio de agua, y que emplee junta circular no soldada (tales comocampana y espiga), será probada hidrostáticamente a 1,5 veces la presión dediseño del sistema. La prueba será mantenida por 2 horas y las juntasinspeccionadas por si hay fugas.
7.2.4 Preparación para la Prueba
a. La basura y escombros de la construcción serán removidos de los sistemas detubería usando aire o agua, según se especifique. Durante la operación delimpieza, las válvulas de control deben ser bloqueadas, y el flujo debe ser dirigidoa través del desvío, o la válvula de control debe ser reemplazada por un carretode tubería.
b. Todos los sistemas de tubería, que han de ser probados hidrostáticamente, seránventeados en los puntos altos mientras se llenan, y los sistemas serán purgadosde aire antes de aplicar la presión de prueba.
c. La tubería soportada por contrapeso o resorte, sin “barrera descendente deretención”, será soportada temporalmente mientras es llenada con el fluido deprueba.
1. Un soporte de resorte con “barrera descendente de retención” tendrá el“tope” (calzas o bloque) insertado antes de llenar con líquido el sistema detubería para la prueba.
2. El “tope” en el resorte será removido después que el fluido de prueba hayasido drenado del sistema.
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3. En caso de cualquier duda, especialmente en líneas elevadas de diámetrogrande, se hará un chequeo del diseño para determinar que todos lossoportes de la tubería tengan suficiente fuerza como para soportar el pesodel fluido de prueba.
d. Se instalarán bridas ciegas, llaves ciegas, tapas o tapones para aislar lossistemas de tubería y equipo especial. No se harán pruebas contra válvulascerradas sin previa aprobación del área operacional de PDVSA.
e. Los instrumentos serán manejados como se describe en la Sección 7.2.5, literalb.
f. Las juntas bridadas serán preparadas para ensayos neumáticos al jabóncubriéndolas con cinta pegante y perforando un agujero de 3 mm de diámetro enla cinta.
7.2.5 Ejecución de las Pruebas
a. Sistemas de Tubería
1. Todas las juntas (incluyendo las soldaduras), en líneas con aislamiento,serán probadas antes de instalar el aislamiento y de que se pinten dichasjuntas.
2. La presión de prueba hidrostática será aplicada por medio de una bombade prueba apropiada u otra fuente de presión, la cual estará aislada delsistema hasta que esté listo para la prueba.
– Se proveerá de un manómetro en la descarga de la bomba que servirá deguía al aplicarle presión al sistema.
– La bomba será atendida constantemente, por una persona autorizada,durante la prueba.
– La bomba u otra fuente de presión será aislada del sistema siempre que labomba vaya a quedar desatendida.
– La bomba o fuente de presión será aislada del sistema en cuanto seobtenga la presión final de la prueba.
– Se instalará un cedazo en la línea del agua usada para la prueba, a fin deminimizar la posibilidad de que se depositen en el sistema materiasextrañas durante la prueba de presión hidrostática.
3. La presión de prueba será verificada con un manómetro que tenga un rangode por lo menos 1,5 veces la máxima presión de prueba calculada.
– Todos los manómetros serán calibrados contra un probador normal de pesomuerto o un manómetro calibrado antes de cada prueba, y deben seraprobados por el área operacional de PDVSA.
– Para medir la presión de prueba se recomienda colocar el manómetro enla parte inferior del sistema.
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4. La presión de prueba deberá mantenerse durante 10 minutos por lo menosantes de comenzar la inspección, y durante suficiente tiempo para permitirla inspección completa del sistema que se está probando, pero el períodode inspección no será en ningún caso menor de 30 minutos. Durante laprueba deberá evacuarse el área donde se vaya a probar la tubería,solamente se permitirá entrar al área de prueba al personal autorizado.
Después de la prueba, la presión debe ser reducida lentamente, y debehacerse una inspección para buscar posibles fugas o deformaciones en latubería.
5. Cuando los sistemas de tubería a ser probados estén directamenteconectados en los límites de batería a una tubería cuya responsabilidadrecaiga sobre otros, la tubería a ser probada será aislada de tal tubería,colocando un ciego.
6. Cuando un sistema ha de ser aislado en un par de bridas de acoplamiento,se insertará un ciego entre las bridas.
– Los espesores mínimos de los ciegos de acero al carbono se muestran enel Anexo I.
– Los extremos abiertos de los sistemas de tubería donde no pueda usarseciegos, tales como bombas, compresores, turbinas o donde quiera quehayan sido removidos o desconectado equipos o carretes de tubería antesde la prueba hidrostática, serán tapados usando bridas ciegas normales dela misma clasificación que el sistema de tubería que se está probando.
7. Las líneas que contengan válvulas de retención tendrán la fuente de presióncolocada en la tubería corriente arriba de la válvula de retención, de formaque la presión sea aplicada debajo del asiento y en caso que no sea posible,la lengüeta de la válvula de retención será removida o abierta. Estasválvulas serán rotuladas al efecto para asegurar que sean devueltas a sucondición anterior a la prueba.
8. La tubería de los instrumentos será probada junto con el sistema de tuberíahasta la válvula de bloque más cercana al instrumento.
9. Cuando exista una unión universal aguas abajo de la válvula de bloque, serádesacoplada durante la prueba para prevenir que se introduzcaninadvertidamente tierra o materias extrañas en el instrumento.
10. La repetición de la prueba de las líneas después de reparadas las fugas sehará a las presiones originalmente especificadas para la prueba.
11. Se aplicará una solución jabonosa a todas las juntas roscadas, soldadas ybridadas sometidas a prueba de presión neumática.
12. En la prueba neumática debe tenerse cuidado de evitar reducir latemperatura a un nivel que pueda fragilizar la tubería que se está probando,
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pudiendo causar falla del metal y/o materiales termoplásticos. Lastemperaturas mínimas, cuando sea aplicable, se hallarán en las listas delínea.
b. Instrumentos
1. Todos los instrumentos en el sistema a ser probado serán excluídos de laprueba por medio de aislamiento o remoción, a menos que sea revisado yaprobado por PDVSA.
2. Las válvulas de alivio y discos de ruptura, serán removidos o separados conciegos del equipo o sistema de tubería antes de la prueba hidrostática.
3. El uso de mordazas de prueba en la válvula de alivio son aceptables en lugarde ciegos. La mordaza de prueba es un dispositivo que tranca física yexternamente la válvula de alivio y evita que se abra durante la prueba delas tubería.
4. Las placas de orificio, boquillas de flujo u otras restricciones similares noserán instaladas en el sistema de tubería hasta haber completado lalimpieza y prueba.
5. Si la fuga en una válvula de control fuera excesiva hasta el punto de que nopudiera efectuarse la prueba de presión, la válvula de control serábloqueada o removida.
6. Los manómetros indicadores montados localmente serán bloqueados oremovidos y sus conexiones taponadas si la presión de prueba excede loslímites de la escala. Estos manómetros también serán bloqueados durantela limpieza.
7. Los flotadores de los instrumentos de nivel, colocados dentro de losrecipientes, o jaulas de flotación, serán removidos antes de la pruebahidrostática si la presión externa permisible sobre el flotador es desconocidao es menor que la presión de la prueba hidrostática.
7.2.6 Terminación de la Prueba
a. Drenaje
1. Después de terminada la prueba hidrostática, la presión será reducida a finde no poner en peligro al personal o dañar el equipo.
2. Todos los venteos estarán abiertos antes de drenar el sistema ypermanecerán abiertos durante el drenaje para evitar formar un vacío en elsistema.
3. Todas las líneas y sistemas serán drenados completamente.
4. El “tope” en los soportes de resortes serán removidos después de habersedrenado el fluido de prueba del sistema según 7.2.4, literal c, numeral 2.
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5. Los soportes de resorte serán luego fijados a las cargas y posicionesrecomendadas.
6. Después que cada línea haya sido probada, inspeccionada y aprobada, elcontratista responsable por la prueba devolverá el sistema a su condiciónprevia a la prueba. Todos los artículos removidos, desconectados odesarmados, serán reinstalados, reensamblados y puestos en capacidadoperacional.
7. Cualquier sistema de tubería que contenga acero de alta aleación, serádrenado inmediatamente después de la prueba, lavado y secadosoplándolo con aire o gas inerte.
b. Registros de la Prueba
1. Se prepararán registros de la prueba y se mantendrán para todos lossistemas de tubería probados.
– Los registros de la prueba incluirán la fecha de la prueba, identificación dela tubería probada, procedimientos de la prueba, fluido de prueba con sutemperatura, y firmas de aprobación del “Representante de Descripción delProcedimiento de Limpieza” a cargo de la prueba y el “Representante delárea operacional de PDVSA”.
– El formato “de PDVSA” para el “Reporte de la Prueba de Presión en elCampo”, se usará para registrar toda la información acerca de la prueba.
2. Todas las pruebas, satisfactorias o no, serán registradas en los formatos deprueba y un juego completo formará parte de los registros permanentes deltrabajo.
8 SEGURIDAD DURANTE LAS PRUEBASSe deben tomar las precauciones apropiadas, a fin de proteger al personaldurante las pruebas, específicamente durante los siguientes períodos:
a. Cuando el esfuerzo circunferencial se incrementa desde el 50% del límitea la fluencia mínima especificada hasta el máximo esfuerzo circunferencialde prueba generado.
b. Cuando la presión de prueba sea reducida a la presión máxima deoperación.
c. La prueba neumática es una operación potencialmente mucho máspeligrosa que la prueba hidrostática, cualquier falla que ocurra durante laprueba, probablemente sea de naturaleza altamente riesgosa.
Esta prueba de verificación de capacidad del sistema para continuaroperativo después de una parada de Inspección y Mantenimiento, se llevaráa cabo solamente si las siguientes condiciones se cumplen:
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• Que la prueba hidrostática sea restringida por razones operacionales(no puede ser realizada).
• Que exista un procedimiento escrito basado en las prácticasindicadas en el código de diseño del equipo para cada prueba enparticular y autorizado por el Gerente de Operaciones.
• Que se prepare un programa para todos aquellos ensayos oinspecciones no–destructivos que deben ser realizados antes de laprueba, las cuales incluirán todas las soldaduras.
• Que la prueba sea realizada en un área remota y/o fuera del horarionormal de labor, cuando el área de prueba esté despejada de todopersonal no involucrado en la misma.
El medio de la prueba será aire seco o gas inerte. Las precaucionesgenerales que se tomarán para la prueba neumática serán similares a losindicados en la prueba hidrostática. Adicionalmente todo elemento o piezade material no–metálico, hierro fundido u otro material fundido deben serexcluidos de la prueba.
Se deben suministrar medios de depresurización de emergencia delsistema, por ejemplo; una válvula de bola 90° abierta/cerrada actuadaremotamente.
Sin embargo, es importante señalar que el proceso de cualquierdepresurización de emergencia, es casi seguro que se produzcan fracturasfrágiles por enfriamientos locales bruscos y esto a presiones cercanas al50% de la presión de prueba, es poco probable que se pueda impedir elproceso de fractura.
9 REGISTROS DE PRUEBASSe deben obtener registros de cada prueba hidrostática y/o neumática realizadaa un sistema de tubería. Estos registros deben incluir:
1. Fecha de prueba
2. Identificación de la tubería probada
3. Cuando el tiempo de la prueba sea mayor de una hora, se exigirá un registrográfico automático.
4. Fluido de prueba usado
5. Presión de prueba
6. Certificación dada por el inspector, donde se indique que el sistema detubería ha sido probado hidrostáticamente y/o neumáticamente acorde conel código aplicable.
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ANEXO A
SISTEMAS DE TUBERÍA DENTRO DEL ALCANCE DE LOS CÓDIGOS ANSI/ASME B31.1, B3 1.2, B3 1.3, B3 1.4 Y B3 1.8
SISTEMAS DE TUBERÍA CÓDIGO DE DISEÑO– En plantas eléctricas
– En plantas de vapor ANSI/ASME B31.1
– En plantas de agua Fluidos transportados: Incluye, aunque noestá limitado a vapor, agua, aceite, gas yaire de servicio.
– En fuentes privadas de suministro degas. ANSI/ASME B31.2
– En establecimientos industriales Fluidos transportados: Cualquier gas omezcla de gases adecuados para su uso
– En edificios y entre edificiosmezcla de gases adecuados para su usocomo combustible doméstico o industrial
Incluye productos G L P pero en forma– Que estén comprendidos entre la toma
del medidor del usuario hasta la
Incluye productos G. L. P., pero en formagaseosa que estén o no mezclados con
del medidor del usuario hasta laprimera válvula ubicada antes del
gaseosa que estén o no mezclados conaire.
primera válvula ubicada antes delequipo consumidor de gas.
– En refinerías
– En plantas petroquímicas
– En plantas químicas ANSI/ASME B31.3
– En plantas de proceso Productos químicos, gas, vapor, aire,f i t fl id ti “D” ti “M”– En patios de tanques refrigerantes, fluidos tipo “D” y tipo “M”,
aceite y otros productos derivados.– En terminales de carga
aceite y otros productos derivados.
– Para el transporte de crudo,condensado, productos GLP, gasolinay otros productos derivados del ANSI/ASME B31.4y otros productos derivados delpetróleo, ubicados fuera de lasfacilidades de producción.
Fluidos transportados: crudo, condensado,productos G.L.P., gasolina y otros
– En estaciones de flujop , g yproductos derivados del petróleo.
– En recipientes construidos consecciones de tubos.
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2. Para planchas identificadas con límite de fluencia mínimo menores, la máximapresión de prueba hidrostática permisible, de acuerdo debe reducirse de acuerdocon la fórmula siguiente:
Pm � YxY
donde:
Pm = Máxima presión de prueba permisible
Y = Límite de fluencia mínimo especificado, ASTM A–36 (248,2 MPa)
Yx = Límite de fluencia mínimo especificado para el material seleccionado
3. Las presiones de pruebas neumáticas no deben exceder el 50 % de los valoresindicados.
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c. Tolerancia de fabricación en el espesor de 0,254 mm (0,01 pulg).
2. Para planchas identificadas con límite de fluencia mínimo, la máxima presión deprueba hidrostática permisible, debe reducirse de acuerdo con la formulasiguiente:
Pm � YxY
donde:
Pm = Máxima presión de prueba permisible
Y = Límite de fluencia mínimo especificado, ASTM A–36 (248,2 MPa)
Yx = Límite de fluencia mínimo especificado para el material seleccionado
3. Las presiones de pruebas neumáticas no deben exceder el 50 % de los valoresindicados.
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NOTAS:
1. Las presiones antes tabuladas están basadas en la ecuación indicada en ANSIB31.1, usando:
a. Tubería A–53–A, A–106–A, API–5L–A, con costura tipo ERW (ElectricResistance Welding), con un límite de fluencia mínimo especificado de206,8 MPa (30000 lbs/pulg2) y un factor de calidad igual a 0,85.
b. Tolerancia de fabricación en el espesor de 12,5%
2. Para tubería identificadas con límite de fluencia mínimo menor que 206,8 MPa, lamáxima presión de prueba hidrostática debe reducirse de acuerdo a la fórmulasiguiente:
Pm � YxY
donde:
Pm= Máxima presión de prueba permisible
Yx = Límite de fluencia mínimo especificado para el material seleccionado.
Y = Límite de fluencia mínimo especificado, A–53–A, A–106–A, API–5L–A(206,8 MPa)
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NOTAS:
1. Las presiones antes tabuladas están basadas en la ecuación indicada en ANSIB31.1, usando:
a. Tubería A–53–B, A–106–B, API–5L–B,con costura tipo ERW (ElectricResistance Welding), con un límite de fluencia mínimo especificado de241,3 MPa (35000 lbs/pulg2) y un factor de calidad igual a 0,85.
b. Tolerancia de fabricación en el espesor de 12,5%
2. Para tubería identificadas con límite de fluencia mínimo menor que 241,3 MPa, lamáxima presión de prueba hidrostática debe reducirse de acuerdo a la fórmulasiguiente:
Pm � YxY
donde:
Pm= Máxima presión de prueba permisible
Yx = Límite de fluencia mínimo especificado para el material seleccionado.
Y= Límite de fluencia mínimo especificado, A–53–B A–106–B, API–5L–B (241,3MPa)
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NOTAS:
1. Las presiones antes tabuladas están basadas en la ecuación indicada en ANSIB31.1, usando:
a. Tubería A–53–A, A–106–A, API–5L–A, sin costura, con un límite de fluenciamínimo especificado de 206,8 MPa (30000 lbs/pulg2) y un factor de calidadde 1.
b. Tolerancia de fabricación en el espesor de 12,5%
2. Para tubería identificadas con límite de fluencia mínimo menor que 206,8 MPa, lamáxima presión de prueba hidrostática debe reducirse de acuerdo a la fórmulasiguiente:
Pm � YxY
donde:
Pm= Máxima presión de prueba permisible
Yx = Límite de fluencia mínimo especificado para el material seleccionado.
Y = Límite de fluencia mínimo especificado, A–53–A, A–106–A, API–5L–A(241,3 MPa)
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NOTAS:
1. Las presiones antes tabuladas están basadas en la ecuación indicada en ANSIB31.1, usando:
a. Tubería A–53–B, A–106–B, API–5L–B, sin costura, con un límite de fluenciamínimo especificado de 241,3 MPa (35000 lbs/pulg2) y un factor de calidadde 1.
b. Tolerancia de fabricación en el espesor de 12,5%
2. Para tubería identificadas con límite de fluencia mínimo menor que 241,3 MPa, lamáxima presión de prueba hidrostática debe reducirse de acuerdo a la fórmulasiguiente:
Pm � YxY
donde:
Pm= Máxima presión de prueba permisible
Yx = Límite de fluencia mínimo especificado para el material seleccionado.
Y = Límite de fluencia mínimo especificado, A–53–B A–106–A, API–5L–A(241,3 MPa)
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ANEXO H
CLASIFICACIÓN DEL ÁREA EN UBICACIONES
Ubicación clase 1
Incluye zonas montañosas, desiertos, llanos, haciendas y combinaciones detodos ellos.
Cada una de dichas zonas deben tener también (si aplica) el siguiente índicemáximo de población: Dentro de una longitud lineal de aproximadamente 1,5 km:10 o menos construcciones habitadas.
Ubicación clase 2
Incluye áreas donde el nivel de desarrollo es intermedio entre ubicación clase 1y ubicación clase 3. Dentro de estas áreas se encuentran las zonas que bordeanciudades y pueblos, así como áreas industriales y áreas destinadas a laagricultura, donde se tienen el siguiente índice de población: Dentro de unalongitud lineal de aproximadamente 1,5 km: Más de 10 pero menos de 46construcciones habitadas.
Ubicación clase 3
Incluye áreas como centros comerciales, áreas residenciales, áreas industrialesy otras áreas pobladas que no estén dentro de los requerimientos de la zona 4.
En esta zona el índice de población dentro de una longitud lineal deaproximadamente 1,5 km. tiene 46 o más edificaciones habitadas.
Ubicación clase 4
Incluye zonas donde se encuentran edificios con un número mínimo de 4 pisos.También incluye zonas donde existe un tráfico relativamente denso, así comozonas con facilidades de transporte subterráneos.
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ANEXO J PRUEBA HIDROSTÁTICA PARA TUBERÍA
A GENERAL
A.1 Alcance
Esta especificación describe los requerimientos para prueba por presiónhidrostática de tubería de acero y el suministro de ciertos materiales, mano deobra, servicios, herramientas y equipos necesarios para tales pruebas.
A.2 Trabajo Incluido
El trabajo incluye todas las actividades necesarias, requeridas para probarexitosamente a presión tubería e instalaciones. La prueba hidrostática y pruebade fugas incluyen: (1) llenado con agua de la sección en prueba, y desahogo delaire en el punto más alto, (2) ejecución de la prueba de resistencia a la presiónespecificada, (3) detección de fugas o roturas y ejecución de cualquier reparaciónnecesaria y repetición de la prueba hidrostática, (4) desplazamiento y disposicióndel agua de prueba, (5) limpieza, secado y tapado de las secciones probadas, y(6) registro de todos los datos de la prueba. El Constructor asignará y designarála cuadrilla de construcción, con equipo para las operaciones de prueba. Lasoperaciones de prueba serán conducidas con diligencia, minuciosidad y en formasegura y diestra, de acuerdo con las prácticas aceptadas para prueba de tubería.Cualquier trabajo del Constructor, o condiciones existentes, que en opinión delárea operacional de PDVSA, o del Representante del área operacional dePDVSA, sean consideradas inseguras, serán corregidas. Las operaciones deprueba no continuarán hasta que las condiciones de inseguridad hayan sidocorregidas por el Constructor a entera satisfacción del área operacional dePDVSA. El Constructor no recibirá compensación adicional por el tiempo perdidodebido a condiciones de inseguridad.
A.3 Trabajo No Incluido
En esta especificación no se incluye la alineación de la línea de tubería, controlhorizontal y vertical, ni despachadores y receptores de raspatubos.
A.4 Referencias
Los siguientes códigos, normas y especificaciones, incluyendo los anexospertinentes, en su última edición, formarán parte de esta especificación hasta elpunto aquí indicado.
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A.4.1 Especificaciones PDVSA.
PDVSA H–221 Material de TuberíaPDVSA H–223 Pipe and Pipe BendsPDVSA H–231 Pipings Fabrication RequirementsPDVSA HA–211–POT Válvulas y Materiales para Oleoductos
PDVSA SD–251 Site Data
A.4.2 Industria
API–RP–1110 Pressure Testing of Liquid Petroleum Pipeline.
API–STD–1104 Welding of Pipelines a Related Facilities.
A.5 Regulaciones
Estas especificaciones deben usarse como una guía. En caso de existirdiferencias entre estas especificaciones los códigos y normas venezolanas, loscódigos y normas venezolanas regirán.
B PROCEDIMIENTO
Por lo menos tres semanas antes del comienzo de la prueba, el Constructorpresentará al Representante del área operacional de PDVSA un procedimientodetallado para las pruebas hidrostáticas, mostrando el equipo, fuerza hombre, yprograma para la prueba de todas las tubería. Este procedimiento incluirá todaslas fuentes de agua posibles, métodos para disposición del agua, sitios dedisposición del agua y calidad del agua. El Constructor no procederá con laprueba hasta haber sido aprobado por PDVSA el procedimiento de prueba.
C MATERIALES Y EQUIPO
C.1 El Constructor suministrará e instalará todos los tubos de cabezal de prueba,válvulas, accesorios, instrumentos de prueba, agua, tamices y filtros, bombas dellenado y presión, medidores, compresores de aire, y toda la tubería necesariapara el llenado, seccionamiento, transferencia y disposición del agua. ElConstructor suministrará también los materiales adecuados para tapar ambosextremos de las secciones donde se haya completado la prueba.
C.2 El Constructor suministrará un refugio temporal cerrado, a prueba de intemperie,debidamente iluminado, de tamaño suficiente para contener los registradores depresión, equipo de calibración, y personal encargado de la prueba en el sitio derecolección de datos de cada sección de prueba durante las operaciones deprueba. El Constructor también suministrará suficiente iluminación en las áreasdel compresor, bomba y cabezal de prueba durante los períodos de oscuridadcuando las operaciones de prueba estén en progreso.
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C.3 El equipo suministrado por el Constructor llenará los siguientes requerimientos:
C.3.1 El filtro será equivalente a las capacidades de los tamices de malla de 100 x 100de una calidad que remueva 99% de todas las partículas de 92 micrones dediámetro y mayores. El filtro estará provisto de un medio de limpieza de cada ladosin desconectar la tubería o interrumpir el flujo de los líquidos de prueba.
C.3.2 El sistema de bombeo usado para llenar la sección de la prueba será capaz dellenar la sección de prueba del tubo en un lapso de tiempo razonable y suministrarsuficiente presión para empujar un cochino o esfera raspatubos a todo lo largo dela sección en prueba.
C.3.3 El sistema de bombeo usado para presurización de las secciones será capaz dealcanzar la presión de prueba requerida a una tasa lenta y estable de aumentode presión. Cuando la presión en el segmento de prueba sea 70% de la presiónde prueba especificada, la tasa de bombeo será reducida de modo que la presiónno aumente a una tasa mayor de 1,05 kg/cm2 (15 lb/pulg2 mano.) por minuto.
C.3.4 Todos los múltiples de prueba requeridos serán suministrados por el Constructorde acuerdo con los dibujos y especificaciones de la tubería. Todas las soldadurasde fabricación y soldaduras circunferenciales en cada múltiple de prueba seránsometidas a radiografía y cumplirán con las normas de aceptabilidad para losrequerimientos de prueba no destructiva de la Norma API 1104. Todos losmúltiples usados para la prueba serán probados antes por el Constructor a unmínimo de 105% SMYS (Specified Maximun Yield Stress) de los tamaños de tuborespectivos por un período mínimo de 4 horas. El Constructor supervisará todaslas pruebas en los cabezales de prueba y usará un registrador de presión de 24horas para mantener un registro de presión continua de cada prueba. Los gráficosde registro y la información del registro de la prueba requeridos en la Sección Ide esta especificación serán presentados a PDVSA para sus registrospermanentes y aprobación. El Constructor reemplazará o reparará, según loindique el Representante del área operacional de PDVSA, todas las soldadurasque se encuentren defectuosas en los múltiples fabricados por el Constructor.
C.3.5 Un registrador de presión de 24 horas que tenga un gráfico de 305 mm (12pulgadas) de diámetro mínimo, será suministrado e instalado y tendrá capacidadsuficiente para registrar la prueba completa.
C.3.6 Un registrador de temperatura certificado calibrado a 24 horas por reloj de 0�Ca 50�C (32�F a 122�F) de límite será provisto e instalado a ambos extremos dela sección en prueba. Los registradores serán instalados antes de llenar cadasección de prueba y ayudarán a determinar cuando se haya llegado a estabilizarla temperatura.
C.3.7 El Constructor proveerá un manómetro de peso muerto de alta presión con unrango de 3,5 – 350 kg/cm2 (50 lb/pulg2 – 5000 lb/pulg2). El manómetro de pesomuerto tendrá una certificación de calibración con no más de 3 meses de emitida.
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C.3.8 A petición del área operacional de PDVSA, el Constructor suministrará e instalaráun medidor de flujo con una exactitud de 1,0% de tamaño apropiado para medirel agua inyectada en las secciones de prueba.
C.3.9 El Constructor suministrará un termómetro amarillo y negro con un rango de 0�– 50�C en incrementos de 1/4�C (1/2�F), de 305 mm (12 pulgadas) de largo conun agujero para cuerda en la parte superior.
C.3.10 El Constructor proveerá medidores de presión con un cuadrante de 114 mm(4–1/2 pulgadas) y rangos de 0 – 350 kg/cm2 (5000 lb/pulg2) y 0 a 210 kg/cm2
(3000 lb/pulg2).
C.3.11 El Constructor suministrará un compresor de aire capaz de suministrar un mínimode 1,4 m3/min (50 pie3/min) para impulsar cochinos a través de tubos de tamañomenor de 152 mm (6 pulgadas) de diámetro.
C.3.12 El Constructor suministrará un compresor de aire capaz de suministrar un mínimode 11,3 m3/min (400 pie3/min) para impulsar cochinos a través de tubos detamaños de 152 mm (6 pulgadas) de diámetro y mayores.
Todos los materiales y equipos, especialmente instrumentos de prueba, estaránsujetos a la aprobación del Representante del área operacional de PDVSA.
D SECCIONES DE PRUEBA
El Constructor localizará e identificará todas las secciones de prueba e indicarálas secciones de prueba, fuentes de agua, y puntos de disposición de agua en lashojas de alineación pertinentes para la aprobación de PDVSA.
El Constructor aislará las secciones de prueba instalando tapas soldadas ocabezales temporales, e instalará la tubería necesaria para conectar lassecciones de prueba que permitirá transferir el agua de prueba de una seccióna la siguiente. Cuando el Representante del área operacional de PDVSA loindique, el agua de prueba será filtrada al transferirla de una sección a lasiguiente.
E LLENADO DE LA LÍNEA
La fuente de abastecimiento de agua del Constructor será aprobada por elRepresentante del área operacional de PDVSA antes de llenar la tubería. El aguade prueba podrá ser analizada por PDVSA para determinar los tipos detratamientos y requerimientos a aplicar. Si se requiere un inhibidor de corrosiónu otros aditivos químicos, serán suministrados por PDVSA e inyectados al aguade prueba por el Constructor.
La calidad del agua y el uso de inhibidor serán especificados en el contrato y noserán punto de discusión al momento de la prueba hidrostática.
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Antes de comenzar la operación de llenado, un volumen mínimo de agua, segúnlo especifique el Representante del área operacional de PDVSA, será inyectadoen la línea antes del raspatubos de limpieza. El raspatubos será despachadoluego, seguido por el agua de llenado.
Las materias suspendidas en el agua de llenado serán removidas antes de lainyección en la tubería utilizando un filtro de malla 100.
Después de recibido(s) el (los) cochino(s) de llenado, se bombeará agua encantidades suficientes a la tasa mínima de llenado hasta que el agua de pruebaesté limpia y libre de materias suspendidas.
Antes de comenzar las operaciones de presión, cada cavidad de válvula debe serllenada con agua cerrando y abriendo parcialmente cada válvula. Las válvulasserán probadas en la posición completamente abierta. Los discos serán retiradosde las válvulas de retención, antes de cualquier operación de prueba, si lasoperaciones de prueba requieren flujo invertido. El Constructor reemplazará ensu sitio, cuidadosamente, los discos después de finalizadas las operaciones desecado.
Después de las operaciones de llenado, la sección bajo prueba será presurizadaa la presión de llenado y será dejada por un período mínimo de 12 horas parapropósitos de estabilización de la temperatura.
F SOMETIENDO LA LÍNEA A PRESIÓN
Después del período de estabilización de la temperatura, la presión seráaumentada a la presión de prueba máxima especificada y mantenida por unperíodo mínimo de 24 horas consecutivas.
La presión de prueba para cada tamaño de línea respectivo será especificada porPDVSA.
Cada sección de prueba será sometida a la presión de prueba respectivaespecificada. Durante la operación de presurización se mantendrá una tasa debombeo constante. Después de alcanzada la presión de prueba, la tubería serásometida a presión de nuevo si ocurre una caída de presión de uno y medio(1–1/2) por ciento durante las primeras 12 horas del período de prueba.
Durante el período de prueba, se registrarán las presiones cada 2 horas utilizandoun manómetro de peso muerto para tubos de 203 mm (8 pulgadas) de diámetroo más. El manómetro de peso muerto será leído en la indicación de lbs/pulg2 máscercana.
Antes de comenzar el período de prueba, un gráfico registrador de presión serácalibrado utilizando un manómetro de peso muerto certificado, para todos lostubos de diámetro menor de 203 mm (8 pulgadas). El gráfico registrador depresión de 24 horas será instalado en el cabezal de prueba después de calibradoy será utilizado para vigilar la prueba las 24 horas.
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Si durante la prueba, si él registrador de presión indica una caída importante depresión de uno y medio (1–1/2) por ciento o más, la presión de prueba seráverificada usando el manómetro de peso muerto. Si la pérdida de presión nopuede ser atribuída a cambios de temperatura, el Constructor localizará yreparará todas las fugas. Después de efectuadas las reparaciones, se repetirá laprueba de presión hasta que el representante del área operacional de PDVSAdetermine que es aceptable.
G PRESIÓN DE PRUEBA
Las presiones de prueba serán determinadas usando las máximas presiones deoperación de cada segmento de línea y de acuerdo con los códigos ANSIpertinentes. Los valores para las presiones de prueba requeridas seránespecificados por el área operacional de PDVSA. La presión de pruebaespecificada es la presión mínima requerida en el punto de elevación más bajode la sección en prueba.
H FALLAS
Las averías descubiertas en la línea por la pérdida de presión no atribuible acambios de temperatura serán localizadas y reparadas por el Constructor. Si laavería se encuentra en la costura del tubo, toda la junta averiada en la costuraserá removida de la tubería. El Constructor removerá como mínimo el equivalentea un diámetro del tubo a cada lado de las otras averías. La(s) pieza(s) removida(s)será(n) marcada(s) para su orientación con respecto a su posición en la tuberíay con la localización del poste marcador de kilómetros próximo al sitio de la falla.El Constructor no cortará ni dañará el borde averiado del tubo durante suremoción, transporte o descarga en el sitio de almacenaje. Todas las porcionesdeben ser conservadas. Si fuese posible, la avería será fotografiada antes ydespués de la remoción de la tubería.
Debe tenerse cuidado de asegurarse de que el revestimiento y rellenado en lossitios de reparación sean llevados a cabo de acuerdo con las EspecificacionesGenerales de Construcción.
Al completarse la reparación de un tubo, puede requerirse, y a discreción dePDVSA, que el Constructor desplace el volumen de la sección en prueba conagua de llenado detrás de un cochino de llenado, para remover todo el aireatrapado.
Después de reparada la avería se requiere una repetición de la prueba por unperíodo adicional de 24 horas.
El Constructor reparará por su cuenta todos los defectos resultantes de la manode obra de baja calidad o material defectuoso suplido por el Constructor. ElConstructor recibirá compensación adicional de acuerdo con la Tarifa de Salariosy Tasas de Alquiler de Equipo de la Propuesta del Constructor por todos los
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defectos hallados resultantes de material defectuoso suplido por el áreaoperacional de PDVSA; la cual suplirá todos los materiales necesarios parareemplazar los materiales defectuosos, excepto aquellos suplidos por elConstructor, los cuales serán reemplazados por cuenta de este último.
I REGISTROS DE PRUEBAS
La presión y temperatura de la tubería durante el período de prueba de 24 horasserá registrada continuamente con instrumentos apropiados. El registro depresión servirá solamente como dato de información y no puede usarse paradeterminar caída de presión por fuga en la tubería. Las secciones en prueba noserán aceptadas hasta que pueda registrarse un período de 24 horas sin pérdidade presión, a menos que la pérdida pueda ser atribuída a cambio de temperatura.Todos los datos y gráficos serán marcados claramente con la informaciónsiguiente:
I.1 Nombre del área operacional de PDVSA y Representante autorizado
I.2 Nombre del Constructor ejecutor de la prueba y Representante autorizado
I.3 Descripción de las instalaciones probadas
I.4 Fecha y hora de la prueba
I.5 Presión y duración de la prueba
I.6 Medio utilizado para la prueba
I.7 Informe de cualquier discontinuidad que aparezca en cualquier gráfico
I.8 Firma del Representante del área operacional de PDVSA y del Representanteautorizado del Constructor Probador.
Todos los registros permanentes pasarán a ser propiedad de PDVSA.
Los conjuntos fabricados que vayan a ser conectados a una tubería existente yno puedan ser probados con una tubería nueva, serán probados antes de suinstalación. La presión de prueba para conjuntos fabricados será especificada porPDVSA y mantenida por un período mínimo de 4 horas. Todos los datos y gráficosserán marcados claramente en la misma forma que sean marcados los registrosde prueba de la tubería.
J DESAGÜE, PURGA Y SECADO
Después de la aceptación por el área operacional de PDVSA de una pruebahidrostática de resistencia y fugas, la presión será liberada hasta alcanzar la
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presión atmosférica. La reducción de la presión se conducirá en forma de evitaruna vibración severa. El Constructor purgará luego el agua de la línea usando unaserie de raspatubos. El Constructor mantendrá los raspatubos en buenascondiciones reemplazando regularmente los cepillos y copas. El Constructorcontinuará pasando los raspatubos a través de la línea hasta que la línea estélibre de agua. Si lo solicita el Representante del área operacional de PDVSA, elConstructor inyectará un agente químico secante suplido por PDVSA para ayudara secar la línea. Los raspatubos serán empujados por aire seco o gas, si PDVSAdecide usar gas para la purga.
El Constructor será responsable de la disposición apropiada del agua de pruebaen los lugares y en el momento, satisfactorios para PDVSA. Los daños a latubería, derecho de vía, o propiedad adyacente causados por las operaciones dedisposición del agua serán reparados por el Constructor por su cuenta. ElConstructor cumplirá cualquier regulación gubernamental, que rija el método ysitio de disposición del agua de prueba.
K SEGURIDAD
El Constructor tomará todas las precauciones necesarias al probar la tubería ysus aditamentos para proteger al público y a los empleados. Cualquier operacióno condición considerada insegura por el Representante del área operacional dePDVSA será corregida antes de continuar la prueba.