GPASI-IT-0003(1986)
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PEMEX-REFINACIÓN GERENCIA DE PROTECCIÓN AMBIENTAL Y SEGURIDAD INDUSTRIAL DOCUMENTO NORMATIVO FECHA: OCTUBRE 1986 PROCEDIMIENTOS PARA LA INSPECCION DE RECIPIENTES A PRESIÓN DE ALMACENAMIENTO DE GAS LICUADO DEL PETRÓLEO No. de documento: GPASI-IT-0003 Rev. 1 Hoja 1 de 19 Indice Tema página 1. Alcance ..................................................................................................3 2. Objetivos ................................................................................................3 3. Generales ..............................................................................................4 4. Periodicidad de inspección....................................................................4 4.1. Inspección general. .....................................................................4 4.2. Inspección externa ......................................................................4 4.3. Inspección interna .......................................................................5 5. Inspección .............................................................................................8 5.1. Inspección externa ......................................................................8 5.2. Inspección interna .....................................................................11 5.2.1. Inspección interior ocular ...............................................11 5.2.2. Inspección ultrasónica ....................................................11 5.2.3. Inspección particulas magnéticas. ..................................12 5.2.4. Inspección por líquidos penetrantes. ..............................12 5.2.5. Inspección radiográfica ..................................................13 5.2.6. Inspección por réplicas metalográficas y perfiles de dureza.14
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FECHA: OCTUBRE 1986
PROCEDIMIENTOS PARA LA
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DE GAS LICUADO DEL PETRÓLEO
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I n d i c e
T e m a p á g i n a
1. Alcance..................................................................................................3
2. Objetivos................................................................................................3
3. Generales ..............................................................................................4
4. Periodicidad de inspección....................................................................4
4.1. Inspección general......................................................................4
4.2. Inspección externa ......................................................................4
4.3. Inspección interna.......................................................................5
5. Inspección .............................................................................................8
5.1. Inspección externa ......................................................................8
5.2. Inspección interna.....................................................................11
5.2.1. Inspección interior ocular ...............................................11
5.2.2. Inspección ultrasónica....................................................11
5.2.3. Inspección particulas magnéticas...................................12
5.2.4. Inspección por líquidos penetrantes...............................12
5.2.5. Inspección radiográfica ..................................................13
5.2.6. Inspección por réplicas metalográficas y perfiles de dureza.14
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5.3. Inspección por pruebas destructivas. .......................................15
6. Prueba hidrostática..............................................................................16
7. Varios ..................................................................................................17
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1. Alcance.
Este procedimiento cubre los requerimientos mínimos de inspección por medio de
observaciones oculares, pruebas no destructivas y destructivas aplicables a los
recipientes a presión, para el almacenamiento de gas licuado del petróleo, (esferas
y salchichas) instalados en los centros de trabajo de Pemex-Refinación tanto
cuando estén en operación, como cuando sean puestos fuera de servicio para su
inspección general y reparación.
Este procedimiento es aplicable únicamente a los recipientes a presión de las
áreas de almacenamiento y sus accesorios, tales como: soportería, boquillas,
conexiones, escaleras, plataformas, envolvente, etc. Para los fines de este
procedimiento, se entiende como gas licuado del petróleo los productos terminados
como son: propano, propileno, butano, butileno y sus mezclas, así como también
amoníaco, etano, etileno y óxido de etileno.
2. Objetivos.
2.1. Establecer un procedimiento uniforme para la inspección de los recipientes
de almacenamiento de gas licuado con el objeto de minimizar los riesgos
por falla de sus materiales y accesorios durante la operación.
2.2. Establecer un método de inspección adecuado y bien planeado para lograr
llevar a cabo un programa efectivo de mantenimiento.
2.3. Establecer los períodos mínimos de inspección de los recipientes de
almacenamiento de gas licuado, para estar de acuerdo con las normas de
seguridad de Petróleos Mexicanos, y con las recomendaciones de los
propios diseñadores.
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3. Generales.
3.1. Es necesario tener por cada recipiente un archivo completo en donde se
tengan registrados los datos de nomenclatura, planos y especificaciones de
materiales de construcción, calibraciones de espesor, radiograf ías,
inspecciones ultrasónicas, por partículas magnéticas, por líquidos
penetrantes, por réplicas metalográficas, perfiles de dureza, pruebas
destructivas y reportes de inspecciones visuales, acumulados durante la
vida del recipiente.
3.2. También se deberá registrar cualquier cambio en las condiciones de
operación ó cualquier descontrol del que se tenga conocimiento, tales como
contaminaciones y arrastres no previstos de otros equipos.
4. Periodicidad de la inspeccion.
4.1. Inspección General.
Esta inspección comprende tanto la revisión externa como la interna, y se
llevará a cabo en los recipientes de acuerdo a la periodicidad establecida en
4.3.
4.2. Inspección externa.
Todos los recipientes a presión para almacenamiento de gas licuado,
deberán inspeccionarse visualmente por el exterior con una periodicidad
mínima de un año.
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4.3. Inspección interna.
Debido a que en los centros de trabajo de Pemex-Refinación existen
recipientes a presión para almacenamiento de gas licuado construídos con
materiales diferentes y de diversas procedencias, los criterios para
determinar la periodicidad de las inspecciones variarán dependiendo del
tipo de material.
En términos generales y para efecto de definir los períodos de inspección
interior de estos recipientes, podemos dividir los aceros de construcción
para tanques de almacenamiento de gas licuado en tres grandes grupos:
a).- Aceros de alta resistencia.
Son aceros al carbono con un proceso de fabricación especial y con un-
tratamiento térmico de templado y revenido que les imparte una alta-
resistencia mecánica. (Ejemplos: Aceros Japoneses HT-80 y HT-60).
El tiempo para efectuar la primera inspección interior de un recipiente-
esférico u horizontal será de un año y nunca deberá exceder de 2 años,
contados a partir de la última prueba hidrostática de recepción, sin
importar-el tiempo que el tanque está fuera o dentro de servicio.
La segunda inspección se llevará a cabo de 2 a 4 años después de la
primera inspección, siempre y cuando no haya sido necesario efectuar
alguna reparación.
La tercera inspección se efectuará de los 5 a los 10 años después de la
segunda inspección siempre y cuando no haya sido necesario efectuar
alguna reparación.
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Si en alguna inspección se efectúan reparaciones por medio de
soldadura, la siguiente revisión deberá ejecutarse al año.
En caso de recibirse gas con un contenido de ácido sulfhídrico igual o
mayor a 300 ppm durante una semana o más, es necesario sacar el
recipiente para su inspección interior. Con contenidos menores a 300
ppm pero mayores a 150 ppm por una semana, o menor a 150 ppm
durante 2 semanas, es necesario lavar el tanque con producto limpio y
aunque no requiere su salida de operación para inspección, es
necesario registrar estos datos en su carpeta de control como
antecedente para cuando se deba inspeccionar.
b).- Aceros Microaleados.
Estos aceros son fabricados adicionándoles uno o varios elementos
microaleantes que le impartirán una mayor resistencia mecánica que los
aceros convencionales, pero menor que la de los aceros de alta
resistencia. Pertenecen a este tipo los aceros franceses.
(Ejemplo:USITEN-375-1).
En lo que a período mínimo de inspección se refiere, es importante
establecer que se trata de aceros de mayor resistencia mecánica que
los aceros convencionales y con durezas también mayores y que en un
momento pueden estar sujetos a una mayor corrosión bajoesfuerzos,
por lo cual, se establece un período para la primera inspección de 3
años contados a partir de la última prueba hidrostática de recepción, sin
tomar en cuenta el tiempo que el recipiente está fuera o dentro de
servicio.
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La segunda inspección se llevará a cabo como máximo 5 años después
de la primera, siempre y cuando no haya sido necesario efectuar alguna
reparación por medio de soldadura; las posteriores se harán como
máximo cada 10 años. Si en alguna inspección hubiera necesidad de
efectuar alguna reparación con soldaduras, la siguiente inspección se
deberá efectuar a los 3 años después de la última prueba hidrostática
antes de entrar en servicio.
c).- Aceros Convencionales.
Son aquellos aceros al carbono tradicionalmente empleados en los
diseños principalmente de origen norteamericano y a los cuales
pertenecen la mayoría de los recipientes de presión construídos.
(Ejemplo: ASTM-A515-70; ASTM-A516, ASTM-A-70 Gr F, B., etc.)
Se establece un período para la primera inspección de 5 años contados
a partir de la última prueba hidrostática de recepción, sin tomar en
cuenta el tiempo que el recipiente está fuera o dentro de servicio.
Las inspecciones posteriores se efectuarán como máximo cada 10 años
siempre y cuando no haya sido necesario efectuar alguna reparación
por medio de soldadura.
Si en alguna inspección hubiera necesidad de efectuar alguna
reparación con soldadura, la siguiente inspección se deberá efectuar a
los 5 años después de la última prueba hidrostática antes de entrar en
servicio.
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4.3.1. La periodicidad de la revisión interna así establecida, se modificará
si se detectan velocidades altas de desgaste que disminuyan la
vida útil: del equipo, o si se presentan fallas que ameriten efectuar
la inspección interior antes del plazo fijado.
5. Inspeccion.
5.1. Inspección externa.
Para efectuar la inspección exterior del recipiente se deberá hacer un
examen visual cuidadoso de todas partes y accesorios, como se indica a
continuación, y se deberán registrar todas las observaciones en los
formatos No. 1 y 2 anexos.
a).- Cimentación.
Verificar que no existan agrietamientos o roturas en el concreto,
hundimientos de la estructura o asentamientos, así como el estado
general de la tornillería y el anclaje de las patas soportes.
b).- Soportería.
Revisar el estado de las patas soportes; en caso de tener recubrimiento
de concreto, revisar si está completo y en buen estado, si no tiene
desprendimientos o abombamientos, verificando su correcta adherencia
golpeando con un martillo. En caso de encontrarse agrietamientos
significativos, es necesario desforrar la zona fracturada para buscar
posible corrosión en las columnas metálicas.
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c).- Contravientos.
Se determinará su estado general, tal como corrosión, verificando la
soldadura de los extremos de los tirantes a la placa de conexión y el
estado general de los tensores de los tirantes.
d).- Escaleras, Barandales y Plataformas.
Se verificará que todos los escalones y su unión soldada con las placas
estén en buen estado, completos y sus barandales también en buen
estado y completos. Las plataformas superiores deberán inspeccionarse
también en sus soldaduras de soporte, verificando que no exista
corrosión en las placas de la plataforma y en sus respectivos
barandales.
e). Boquillas y Accesorios.
Se deberán revisar todas las boquillas, conexiones, accesorios,
válvulas de bloqueo y de seguridad, determinando la evidencia de
fugas, golpes, corrosión, juntas en mal estado, espárragos faltantes o
corroídos, tuercas de espárragos faltantes o sin apriete adecuado,
librajes fuera de norma, etc. También se deberán inspeccionar las
soldaduras de las boquillas y solapas de refuerzo.
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f).- Aislamiento exterior.
Cuando el recipiente tenga aislamiento exterior, es necesario
inspeccionarlo a fin de determinar la existencia de grietas o roturas que
pudieran permitir la penetración de humedad con el consiguiente daño a
la envolvente. En caso de ser así, se deberá desforrar la zona para
poder inspeccionar la zona afectada y determinar el grado de
afectación.
g).- Envolvente y casquetes.
Se deberá inspeccionar minuciosamente el estado general del cuerpo
en busca de corrosión tanto en las placas como en las soldaduras.
Cuando se encuentre corrosión exterior o desprendimiento del
recubrimiento externo, es recomendable raspar la zona afectada
mecánicamente con alguna herramienta, de tal manera que se pueda
determinar la profundidad de las picaduras.
h).- Líneas.
Se revisará su estado general y soportería o si tienen fugas o vibración.
i).- Instrumentación.
Se deberán revisar las conexiones para la instrumentación, si presentan
fugas o corrosión, así como también la funcionalidad de cada uno de los
instrumentos del recipiente.
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j).- La inspección externa deber incluír la calibración ultrasónica de
espesores según lo establece el Procedimiento de Calibración
Preventiva (GPASI-IT-0204), y la periodicidad de estas determinaciones
será en función del resultado del análisis estadistico de las mismas.
k).- Cada una de las anomalías encontradas durante esta inspección
deberán ser reportadas a mantenimiento para su corrección a la
brevedad. En caso de no poderse corregir en operación y requieran
para su ejecución que el equipo está fuera de servicio, se deberán
incluir en el programa para la reparación general.
5.2. Inspección Interna.
Para la inspección general con el recipiente fuera de servicio, se deberán
efectuar las pruebas no destructivas que a continuación se señalan, así
como la inspección exterior mencionada en 5.1.
5.2.1. Inspección interior ocular.
Consistirá en una inspección interior visual del estado del cuerpo,
boquillas y soldaduras tratando de localizar la existencia de zonas
corroídas, picaduras y exceso de cascarilla, así como
desalineamiento de las soldaduras, corrosión y socavados en los
cruces de las mismas, marcándose las zonas que se encuentren en
estas condiciones para una inspección adicional. También se
revisarán cuidadosamente las caras de las bridas de las boquillas,
empaques, etc.
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5.2.2. Inspección Ultrasónica.
Se deberá emplear en primer lugar, para determinar los espesores
de cada una de las placas de la envolvente, de acuerdo a lo
estipulado en el "Procedimiento para el registro, análisis y
programación de la calibración preventiva" (GPASI-IT-0204).
En caso de encontrarse alguna discontinuidad interna del material
como podría ser el caso de una laminación, se deberá intensificar
la inspección ultrasónica para evaluar la magnitud de la laminación
y proceder a lo conducente con respecto a su reparación.
Cuando derivado de la inspección visual por líquidos penetrantes o
por partículas magnéticas sea detectada alguna discontinuidad en
una soldadura, se deberá efectuar una inspección ultrasónica de la
soldadura empleando haz angular para determinar las
características de la falla.
5.2.3. Inspección con partículas magnéticas.
En el caso de los aceros de alta resistencia y microaleados,
invariablemente se deberá emplear la inspección por partículas
magnéticas. Esta inspección es necesaria a todas las soldaduras
interiores de los recipientes, para detectar cualquier grieta o
fractura en ellas ocasionadas principalmente por los efectos de la
corrosión bajo esfuerzos.
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Cuando se determine la presencia de discontinuidades, para
corroborar la magnitud de la falla, se utilizará el rastreo ultrasónico
indicado en el inciso (5.2.2), y si es necesario se inspeccionará con
radiografías para determinar las reparaciones requeridas.
Los recipientes fabricados con aceros convencionales se
inspeccionarán por este método, a criterio del inspector.
5.2.4. Inspección por líquidos penetrantes.
Este método de inspección se utilizará a criterio del inspector.
5.2.5. Inspección radiográfica.
En todos los casos se muestrearán radiográficamente algunos
cruces de soldaduras seleccionados al azar, debido a que en estas
zonas se presenta el más alto potencial para contener defectos
inherentes de soldadura.
Las radiografías deberán tomarse colocando la fuente de radiación
fuera del recipiente y la película sobre la superficie interior de la
soldadura. Cuando el equipo tenga aislamiento térmico exterior es
recomendable desforrar el área de interés, ya que la sensitividad
radiográfica se reduce, pudiendo dar solo información limitada.
En tanques horizontales es recomendable tomar como mínimo 6
exposiciones sobre las soldaduras casquetes-envolvente y otras 6
sobre los cruces de soldaduras en la envolvente.
En tanques esféricos un muestreo de un cruce por cada dos placas
se deberá realizar.
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Es importante señalar que no se trata de radiografiar todas las
soldaduras dado que no es una inspección de recepción del
tanque, por lo que un muestreo en los términos señalados es
suficiente.
Sin embargo, una discontinuidad detectada por cualquiera de los
métodos de inspección antes señalados podrá ser corroborada por
la inspección radiográfica, siempre y cuando sea de un tamaño
mayor al 2% del espesor de la placa o accesorio, ya que si es de
menor tamaño, no lo detectará la radiografía, pudiendo provocar
confusiones.
La inspección radiográfica se deberá apagar a lo establecido en el
Código ASME Sección V de pruebas no destructivas.
5.2.6. Inspección por réplicas metalográficas y perfiles de dureza.
Este método de inspección es muy útil para determinar el estado
estructural de un material que ha estado expuesto a un medio
agresivo y califica el grado de afectación del material, así como la
localización y magnitud de segregaciones, grietas superficiales,
uniformidad de la estructura, etc.
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Es necesario cada vez que se inspeccione internamente un
recipiente de almacenamiento de gas licuado, apoyarse en la
inspección a través de réplicas metalográficas tomadas
principalmente en la zona que previamente y mediante la
inspección visual tengan corrosión o ataque al material. En caso de
no observarse nada, entonces se deberá muestrear el cuerpo de
los recipientes efectuando réplicas principalmente en las placas del
fondo y en las zonas afectadas por el calor, resultado de las
soldaduras originales o reparaciones. Además debe efectuarse un
muestreo en los trópicos, ecuador y parte superior para esferas, y
en la parte media superior y casquetes para "salchichas".
Esta inspección es necesaria cada vez que se ponga fuera de
operación un tanque de almacenamiento de gas licuado para su
inspección general.
Por otro lado, la prueba de dureza es representativa de la
resistencia a la tracción del material, comparando los valores
obtenidos con los especificados para el material pudiendose
detectar de este modo, si existe una fragilizacián o una pérdida de
sus propiedades mecánicas que pudieran ocasionar fallas en
operación.
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5.3. Inspección por pruebas destructivas.
Esta inspección únicamente se efectuará cuando los resultados de las
pruebas no destructivas indique la necesidad de realizar algunas de éllas,
para conocer alguna característica muy específica del material o soldadura.
Para la obtención de muestras para realizar pruebas destructivas, se deberá
proceder de acuerdo a lo establecido en el Código ASME-Sección VIII, Div.
2, parte AM. Una vez obtenidos los especímenes de prueba, los ensayos
destructivos que se pueden efectuar son los siguientes:
a).- Resistencia a la tracción. Para determinar resistencia a la ruptura,
límite elástico, módulo de elasticidad, etc., de acuerdo a lo establecido
en el método ASTM-E-8.
b).- Resistencia a la compresión de acuerdo al método ASTM-E-9.
c).- Prueba de impacto.- De acuerdo a lo establecido en el método ASTM-E -
23.
d).- Prueba de doblez.- De acuerdo a lo establecido en el método ASTM-
E190.
e).-Prueba de fatiga.
6. Prueba hidrostática.
La prueba hidrostática se deberá efectuar cada vez que el recipiente sea
inspeccionado interiormente con la periodicidad establecida en el párrafo 4.3 de
este procedimiento.
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Por otro lado, cuando un recipiente a presión se intervenga con soldadura, ya sea
por alguna reparación o debido a alguna modificación, también se deberá probar
hidrostáticamente.
La presión de prueba será 1.5 veces la presión máxima permisible de trabajo de
acuerdo al código de diseño del recipiente.
Para la prueba hidrostática, se empleará agua limpia a temperatura ambiente, pero
nunca menor a 16ºC, para evitar fallas por fragilización del material.
Antes de presionar el recipiente, se comprobará que la temperatura del agua en el
interior, sea más o menos homogénea.
7. Varios
7.1. Para efectuar la inspección interna en esferas será necesario armar un
andamio para facilitar las maniobras así como tener una iluminación
aprueba de explosión.
7.2. Es importante señalar que una inspección con líquidos penetrantes por el
interior de un recipiente es siempre riesgosa por la atmósfera explosiva que
se produce.
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