177 Reparaciones Permanentes Con Envolventes Metalicas

CONSTRUCCIONES E INGENIERÍA

SIVA, S.A. DE C.V.

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO

OBRA MECANICA

Código: MC-SCCPU-P09-I177-01 Fecha de emisión: Noviembre.2001 Fecha de revisión: 07.Oct.2005 Fecha prox. rev.: 07.Oct.2011 Edo. de rev.: 01 Hoja: 1 de 17

Nombre. Reparaciones permanentes con envolventes soldables bipartidas en tuberías.

FIRMAS DE AUTORIZACION

SUPTCIA. DE ASEGURAMIENTO DE CALIDAD

GERENCIA GENERAL

DIRECCION GENERAL

CONTROL DE CAMBIOS

Hoja N°

Revisión y Fecha

Elaboró

Revisó

Aprobó

Motivo de la Revisión PRIMERA REVISIÒN Y CAMBIO DE FORMATO

Hoja N°

Todas

Revisión y Fecha

01

Octubre.2005

Elaboró

Superintendencia de Construcción

Revisó

Superintendencia de

Calidad

Aprobó

Gerencia General


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1. Objetivo. Contar con un documento que sirva de apoyo para efectuar reparaciones permisibles de tuberías, mediante envolventes bipartidas soldables así como minimizar y controlar los riesgos presentes durante la ejecución de los trabajos cuando las líneas estén en operación.

2. Alcance.

Cubre todas las reparaciones que se lleven a cabo por medio de envolventes soldables en tuberías de transporte de hidrocarburos líquidos o gaseosos.

3. Definiciones.

Tubo. Segmento de sección anular con espesor de pared uniforme. Tubería. Es la unión de tubos que forman una línea. Gasoductos o líneas troncales. Son los sistemas o conjuntos de instalaciones que sirven para transportar el gas natural procedente de los centros productores o las plantas de tratamiento y utilización de gases, a los centros de distribución o a los usuarios de grandes volúmenes. Ramales de gasoductos. Son los tramos de tubería que se derivan de un gasoducto y terminan en una caseta de regulación y medición propiedad del organismo. Esfuerzo tangencial. Es el esfuerzo producido por la presión de un fluido en una tubería de un determinado espesor de pared que actúa circunferencialmente en un plano perpendicular al eje longitudinal de la tubería, y que se determina por la formula de barlow. Defectos. Son aquellos que rebasan los límites de aceptación y son designados como “Fuera de norma”. Que pueden ser de fabricación (laminación, inclusiones no metálicas, grietas, etc. (así como también corrosiones interiores o exteriores, abolladuras, arrancaduras, etc. Imperfecciones. Son las que se encuentran dentro de los límites de aceptación o “Dentro de Norma”. Que pueden ser de fabricación (inclusiones no metálicas, etc.) así como también corrosiones interiores o exteriores, abolladuras, arrancaduras, etc.

4. Requisitos.


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Todo el personal que tenga injerencia directa con las actividades de este procedimiento deberá encontrarse capacitado en el uso y aplicación del mismo.

5. Responsabilidades.

5.1. Es responsabilidad de la Superintendencia de Construcción de Construcciones e Ingeniería SIVA. S. A. DE. C. V., la implantación de este procedimiento, así como de hacerlo del conocimiento de todas las personas involucradas en realizar las actividades específicas descritas más adelante y vigilar su cumplimiento.

5.2. Es responsabilidad de la Superintendencia de Aseguramiento de la Calidad de Construcciones e Ingeniería SIVA. S. A. DE. C. V., vigilar el cumplimiento de este procedimiento a través de la realización de inspecciones de la documentación que permita la identificación de los materiales, a partir de planos, especificaciones, programa de obra u otros documentos adecuados durante todas las etapas de fabricación, despacho e instalación.

6. Desarrollo.

6.1. Identificación y evaluación de discontinuidades.

Estas recomendaciones deberán cumplirse bajo estricta supervisión de personal calificado, conocedor de los riesgos a que puedan estar expuestas las instalaciones y el personal; por lo cual se deben utilizar equipos materiales aprobados y localizados estratégicamente para las reparaciones.

Es esencial que todo el personal que trabaje en la reparación de tuberías entienda la necesidad de planear debidamente el trabajo y por lo mismo de ser instruido y calificado sobre el procedimiento a seguir para lograr una reparación de calidad. Ver diagrama de flujo.

6.2. Identificación de defectos.

Se deben identificar, dimensionar y evaluar los defectos detectados por equipo instrumentado o por cualquier otro medio. Las imperfecciones o defectos mas comunes en tuberías de conducción son los siguientes: Abolladuras Arrancaduras / ranuras Corrosión exterior Corrosión interior Inclusiones no metálicas Laminaciones


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Estos defectos deben ser evaluados y clasificados por un prestador de servicios calificado y/o personal técnico idóneo a fin de determinar la longitud de la envolvente, o del tramo por sustituir cuando esta sea la recomendación.

6.3. Límites de aceptación y reparaciones permisibles.

En el anexo 1 se muestran los límites de aceptación de defectos en tuberías, así como sus reparaciones definitivas o permanentes aceptadas, haciendo notar que el código ASME B31.4 solo indica las reparaciones permitidas sin especificar de que tipo son. A continuación se anotan las reparaciones permitidas para tubería de acero, que conduce gas natural, operando al 40% o mas la resistencia mínima especificada a la decadencia, código ASME B31.8 Párrafo 851.4.

6.3.1 Arrancaduras y ranuras.

Si no es posible dejar fuera de servicio el ducto u operario a menor presión. La reparación puede hacerse:

Mediante una envolvente completa con soldaduras de filete circunferenciales y longitudinales a tope, previo esmerilado del defecto como lo señala el párrafo 841.242 del código ASME B31.8 que dice;

Las arrancaduras y ranuras pueden ser removidas por esmerilado en forma tal que el espesor de pared resultante no sea menor que el especificado por la fórmula Barlow.

Si después de haber eliminado el defecto como se señala en el párrafo 841.242, no queda suficiente espesor de pared, se debe colocar una envolvente completa.

6.3.2 Abolladuras.

A excepción de las abolladuras que contengan arañadoras, ranuras o arrancaduras se podrán reparar por medio de envolvente (previo relleno con una resina endurecible).

6.3.3 Áreas corroídas.

Las áreas corroídas se podrán reparar por medio de envolventes, siempre y cuando dichas áreas se limpien hasta encontrar metal sano y no rebasen lo establecido en el anexo 1.

6.3.4 Grietas e inclusiones no metálicas.


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Para la reparación de grietas, laminaciones e inclusiones no metálicas no se considera a la envolvente como reparación permitida, ya que en este tipo de defecto de fabricación se desconoce su comportamiento metalúrgico y por lo mismo en estos casos lo recomendable es sustituir el carrete dañado y mientras las condiciones operativas lo permitan, se podrá hacer una reparación o refuerzo provisional con envolvente cuya habilitación y colocación es menos rigurosa que para una permanente.

6.4. Recomendaciones generales para efectuar reparaciones permanentes mediante envolvente completa.

6.4.1 Las envolventes serán habilitadas con tubería probada hidrostáticamente,

debiéndose contar con un procedimiento para tal fin y la tubería deberá ser de especificación y espesor igual o mayor a la del tubo que se va reparar.

6.4.2 Una envolvente deberá fabricarse para una presión de diseño como mínimo igual a la presión de operación máxima permisible del tubo sujeto a reparación.

6.4.3 La longitud de la envolvente no deberá ser menor de 0.10 m. (4 pulg.).

6.4.4 Inspeccionar por cualquier método no destructivo las soldaduras longitudinales así como las de filete.

6.4.5 Si la envolvente es de mayor espesor que el tubo que se va a reparar, los

extremos circunferenciales deberán ser biselados (aproximadamente 45°).

6.4.6 La soldadura a emplear debe ser de acuerdo a lo estipulado en el API.1107.

6.4.7 Todos los soldadores que realicen trabajos de reparación deberán ser calificados de acuerdo con el API.1107, también deben estar familiarizados con las precauciones de seguridad y otros problema asociados con el corte y soldadura sobre tubos que contengan hidrocarburos.

6.4.8 Todos los soldadores que lleven a cabo trabajos de reparación deben ser

calificados cada 3 meses como se indica en la No. 07.3.13 (apartado 6.5.1. inciso C. La calificación de soldador tiene el propósito de determinar su habilidad durante la ejecución de soldaduras sanas empleando un procedimiento previamente calificado para soldadura a tope o de filete. Antes de ejecutar la soldadura, los soldadores deben ser calificados de acuerdo a los requerimientos de la parte 3.1 a la 3.6 del API. STD. 1104 o de los párrafos 3.1 a 3.4 del 1107.


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Entes de iniciar las pruebas de calificación debe permitirse al soldador un tiempo razonable para ajustar el equipo a usar en la prueba. El soldador debe emplear la misma técnica y proceder con la misma velocidad como si ya hubiera pasado la prueba y estuviera realizando un trabajo de soldadura. La calificación de los soldadores debe realizarse en presencia de un representante autorizado de la asociación a la que pertenezcan. La calificación debe hacerse sobre cupones (especimenes) obtenidos de los niples de tubería empleado para la prueba como se muestra en las figuras 1 a 10 de las prácticas recomendadas para las soldaduras de mantenimiento en tuberías API 1107 (3ra. Edic. abr.1991).

6.4.9 El ingeniero de mantenimiento será responsable de que la calificación del soldador se actualice 3 meses y se sujete a lo que establece el API 1107.

6.4.10 Cuando se aplique este tipo de envolventes debe registrarse en un croquis

su ubicación precisa para su fácil localización.

6.4.11 Para la realización de estos trabajos deberá contar con un procedimiento de soldadura calificado.

6.5. Recomendaciones para la habilitación y montaje de envolventes permanentes.

6.5.1. Las envolventes o medias cañas serán habilitadas con tubería probada

hidrostáticamente, de especificación y espesor igual o mayor a la del tubo que se va a reparar.

6.5.2. Las medias cañas deberán ser preparadas con sus biseles longitudinales

para soldadura a “tope”, con un ángulo de 37.5°± 2.5° y hombro de bisel de 1/16” ± 1/32” como se indica en la norma 07.3.13. los cortes transversales serán rectos para soldadura tipo filete. Las medias cañas deberán estar bien conformadas a la superficie circunferencial del tubo por reparar. Todos los extremos de las envolventes serán lisos y uniformes.

6.5.3. Cuando la reparación se realice en un tubo con costura longitudinal esta

tendrá que ser esmerilada para el acoplamiento adecuado de la envolvente y las soldaduras longitudinales de esta deberán quedar a 90° de las costura.

6.5.4. Las superficies donde se instale la envolvente deberán estar limpias de

esmalte, grasas o cualquier otra materia extraña.


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6.5.5. Verificar que el espacio anular o entrehierro máximo entre la superficie exterior del tubo y las medias cañas sea de 1/8”.

6.5.6. La separación de los biseles longitudinales será de 1/16” máximo.

6.5.7. En el entrehierro se colocará una cinta longitudinal de asbesto o metálica

pegada al tubo conductor como respaldo para evitar que la soldadura longitudinal haga contacto o su calor afecte al tubo conductor.

6.5.8. El ancho de la cinta metálica podrá ser de 2” y su espesor no mayor que el

espacio anular.

6.5.9. El punteo para fijar las envolventes se podrá hacer en las juntas longitudinales y solamente en una de las transversales de manera tal que se evite la deformación o torcedura de las medias cañas, se debe evitar en lo posible el punteo y utilizar cadenas, gatos, abrazaderas, etc, para sujetar la envolvente y poder aplicar la soldadura.

6.5.10. Para envolventes provisionales o de refuerzo se podrá permitir el uso de

soleras exteriores para unir las medias cañas sin biselar cuando se trate de reparaciones o refuerzos provisionales con envolvente en cuyo caso de no existir fuga, las soldaduras circunferenciales de filete son opcionales a condición de que en su lugar se aplique una resina sellante como lo indica el apartado 851.4 del código ASME B31.8.

6.5.11. El ingeniero de Seguridad Industrial y Protección Ambiental deberá

inspeccionar previamente el ducto, con especial atención de las áreas visiblemente dañadas y/o en las que según reporte del equipo instrumentado se tenga conocimiento de posibles daños internos en la pared del tubo. Estas áreas deberán inspeccionarse con equipo ultrasónico y transductor de haz angular para confirmar la presencia de daños, su naturaleza, magnitud y configuración y de esta manera recomendar el tipo de reparación más conveniente y sus dimensiones, esta misma operación deberá realizarse en las áreas donde se aplicara soldadura en el tubo conductor.

6.5.12. Antes de iniciar cualquier trabajo de soldadura debe existir comunicación

entre el encargado de la operación del ducto, el ingeniero de mantenimiento y el de seguridad industrial y protección ambiental para verificar las condiciones de trabajo y las operativas.


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6.5.13. Primero se realizarán las soldaduras longitudinales, de preferencia en forma simultánea y en sentido contrario.

6.5.14. Una vez realizadas las juntas longitudinales a tope se podrán hacer las de

filete, empezando por la soldadura transversal que fue punteada iniciando de abajo hacia arriba.

6.5.15. Los electrodos a usar serán de bajo hidrógeno.

6.5.16. Para las juntas de filete, el diámetro de los electrodos no deberá exceder

de 5/32” de pulgada.

7. Instructivos y formatos.

7.1. Anexo 1. límites de aceptación de defectos de tuberías y reparaciones definitivas o permanentes aceptadas (según norma 07.3.13 y ASME B31.8).

7.2. Diagrama de flujo para la reparación de tuberías que transportan hidrocarburos. 7.3. Dibujos 8. Referencias.

8.1 Reglamento de Seguridad e Higiene de Petróleos Mexicanos y Organismos Subsidiarios.

8.2 Disposiciones en materia de Seguridad Industrial y Protección Ambiental que

deben cumplir los Contratistas en Pemex Exploración y Producción.

8.3 Documento normativo CID-NOR-3/96 reparaciones permanentes de defectos permanentes de defectos por medio de envolventes bipartidas soldables en tuberías que transportan hidrocarburos.

8.4 NRF-030-PEMEX-2003 Diseño, construcción, inspección y mantenimiento de ductos terrestres para transporte y recolección de hidrocarburos.

8.5 API-STD-1104 Unión con soldadura de tuberías y dispositivos relacionados.


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7.1. Anexo 1.

Límites de aceptación de defectos de tuberías y reparaciones definitivas o permanentes aceptadas (según norma 07.3.13 y ASME B31.8).

TIPO LIMITES

(Para defectos aislados) ACCIONES REPARACION

DEFINITIVA O PERMANANTE ACEPTADA *

NORMA 07.3.13

ASME B31.8

Arrancaduras y ranuras

Profundidad mayor de 12.5% del espesor nominal.

Retirar o reparar 1,2 1,2 o 3

Abolladuras -Cuando afecten la curvatura del tubo en la soldadura longitudinal o en cualquier soldadura circunferencial. -Las que tengan una arañadura, arrancadura o ranura. -Las que excedan una profundidad de 6 mm en un tubo de 12” y menores o 6% del diámetro nominal de tubos mayores de 12”.

Retirar o reparar 1, 2 o 3 1, 2, 3 o 4 1 o 2

1, 2 o 3 1, 2 o 3

Quemaduras por arco

Todas Retirar o reparar 1, 2, 3 o 4 De acuerdo al tamaño

1, 2, 3 o 4

Grietas o fisuras Todas Retirar y sustituir por tubería nueva de especificación similar.

1 1

Imperfecciones de soldaduras -Penetración inadecuada y fusión incompleta. -Área quemada. -Inclusiones de escoria. -Porosidad o burbujas de gas. -Grietas. -Socavación.

25.4 mm (1 pulg.) de longitud. 6.4 mm (1/4 pulg. de dimensión máxima o el espesor del material base.) 508. mm (2” pulg.) de longitud 0 1.6 mm (1/16” pulg.) de ancho. 1.6 mm (1/16” pulg.) de dimensión máxima Inaceptable (Independientemente de sus dimensiones o posición). Profundidad de 0.8 mm (1/32” pulg.) o 12.5% del espesor (el que sea menor) y su longitud no excederá el valor menor entre 50.8 mm (2 pulg) o 1/16” de la longitud de la soldadura.

Retirar una soldadura solo podrá ser reparada 2 veces y si vuelve a salir con defecto se debe eliminar cortando un carrete. Idem Idem Idem Idem Idem

1, 2, 3 o 4 De acuerdo al tamaño 1, 2, 3 o 4 1, 2, 3 o 4 1, 2, 3 o 4 1 1, 2, 3 o 4

1, 2, 3 o 4 1 ó 2 1 ó 2 1 ó 2 1 1 ó 2

Corrosión Espesor mínimo requerido de acuerdo a Reemplazar tubería 1 ó 2 1 ó 2


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generalizada 2.2.7.1, 2.2.4 y 3.2.5.1 de norma 07.3.13 u operar a presión reducida.

(con limitantes

TIPO LIMITES (Para defectos aislados)

ACCIONES REPARACION DEFINITIVA O PERMANANTE ACEPTADA *

NORMA 07.3.13

ASME B31.8

en su longitud)

Corrosión localizada

Espesor mínimo requerido de acuerdo a diseño (2.2.7.1 y 3.2.5.1) y métodos de análisis según 6.5.2.1 y 6.5.5 de Norma 07.3.13.

Reparar reemplazar u operar a presión reducida.

1, 2, o 4

1, 2, o 4

*Reparaciones 1. sustitución de tramo (Reparación Definitiva). 2. envolvente circunferencial completa soldada. (Reparación Permanente).

3. Esmerilado o perforación del ducto. (Reparación Permanente). 4. Relleno con material de aporte (Reparación Permanente)


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7.2 Diagrama de flujo

Secuencia para la reparación de tuberías que transportan hidrocarburos.

OPERACION MANTTO S. I. P. A. ADMON. O TERCEROS

ACTIVIDAD

INICIO DE LOS TRABAJOS 1ª. LOCALIZAR REFERENCIAS. 1b. EXCAVAR ELIMINAR RECUBRIMIENTO Y LIMPIAR. 2. VERIFICAR LA LONGITUD DEL TRAMO “A” CONSIDERANDO LAS SOLDADURAS TRANSVERSALES, INSPECCION VISUAL DEL DAÑO SEGÚN… 3. EL DAÑO ES EXTERIOR? SI= SIGUE ACTIVIDAD NO= SIGUE ACTIVIDAD 4. LIMPIA EL DAÑO Y … (LARGO, ANCHO, PROFUNDIDAD Y… 5. MONITOREA CON EQUIPO DE HAZ RECTO Y ANGULAR. (LARGO, ANCHO, PROFUNDIDAD Y HORARIA 6. REQUIERE. SI= SIGUE ACTIVIDAD 7 NO= SIGUE ACTIVIDAD 24 7. DETERMINA TIPO DE: A) ENVOLVENTE B) SUSTITUCIÓN DE TRAMO DE C) REFUERZO ENVOLVENTE PROVISIONAL

INICIO

1a 1b

2

3

A

NO

4

5

6

7

NO

SI

SI

1

A

B


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OPERACION

MANTTO S. I. P. A. ADMON. O

TERCEROS ACTIVIDAD

8ª. VERIFICACIONES OPERATIVAS DEL DUCTO 8b. REVISA EL DUCTO, EL AREA Y RECURSOSM DISPONOBLES EN LA MISMA. 9. SUSTITUCION DE TUBERIAS? SI= SIGUE ACTIVIDAD 10 NO= SIGUE ACTIVIDAD 15 10. OBTIENE AUTORIZACIÓN PARA VACIAR Y/O

QUEMAR EL GAS. 11ª. VERIFICA CONDICIONES OPERATIVAS. 11b. EFECTUA VACIADO Y/O QUEMADO DE GAS 11c. APOYA CON SERVICIO CONTRAINCENDIO 12. VERIFICA AUSENCIA DE MEZCLAS EXPLOSIVAS ANTES/DURANTE EL CORTE Y LAS SOLDADURAS ASI TAMBIEN ASEGURA MEDIANTE ULTRASONIDO EL BUEN ESTADO DE LA TUBERIA EN LA LINEA DE CORTE. 13ª. REALIZAR EL CORTE Y EXTRACCION DEL TUBO DAÑADO. 13b. SUPERVISA 14. COLOCA TAPONES DE BENTONITA

11c

10

11b 11a

2

1

8a 8b

9

B

NO

SI

12

14

13a 13b


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OBRA MECANICA



OPERACION MANTTO S. I. P. A. ADMON. O TERCEROS

ACTIVIDAD

15a. VERIFICACION, ESPECIFICACION, DIAMETRO Y ESPESOR DE TUBERIA SUSTUIDA Y FECHA DE SU PRUEBA HIDROSTATICA. 15b. HABILITA MATERIAL INCLUYENDO PREPARACION DE BISELES, PASA AL PUNTO 19 16. ES ENVOLVENTE PERMANENTE? SI= SIGUE ACTIVIDAD 17 NO= SIGUE ACTIVIDAD 19 17a, b VERIFICAN CALIFICACION DEL SOLDADOR Y DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA. 18 a, b y c, REVISAN VISUALMENTE Y MEDIANTE ULTRASONIDO, EL MATERIAL DE LA ENVOLVENTE Y EL SITIO DONDE SE COLOCARA. 19a SUPERVISA Y SOLICITA UNIDAD DE INSPECCION DE SOLDADURAS. 19b APOYA CON SERVICIO CONTRAINCENDIO 19c REALIZA SOLDADURAS 20 a, b EVALUA RESULTADOS DE INSPECCION DE SOLDADURAS

2

15a 15b

16 NO

SI

D C

17a 17a

18a 18b 18c

19a 19b 19c

20a 20b

3

D


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OPERACION MANTTO S. I. P. A. ADMON. O

TERCEROS ACTIVIDAD

21. SON ACEPTABLES? SI= SIGUE ACTIVIDAD 24 NO= SIGUE ACTIVIDAD 22 22 a b ORDENAN LA REPARACION O REPOSICION DE SOLDADURAS. 23. EFECTUA REPARACION O REPOSICION 24. APLICA RECUBRIMIENTO ANTICORROSIVO. 25. INSPECCIONA CONTINUIDAD DEL RECUBRIMIENTO 26.a TAPA EXCAVACION 26. b REGISTRA UBCACION EN HISTOGRAMA DEL DUCTO. TERMINA PROCEDIMIENTO

3

21 E SI

NO

22a 22b

23b

24b

B

E

25b

26a 26b

FIN


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7.3. Dibujos.


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ENVOLVENTE DE

FÁBRICA

CON BISEL

LONGITUDINAL

ENVOLVENTE PREFABRICADA

CON TUBERÍA SIN BISEL

LONGITUDINAL


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