305112D0 Especificaciones Pruebas Hidrostáticas

SOUTHERN PERU COPPER CORPORATION INGENIERIA DE PLANTA - OFICINA CENTRAL DE PROYECTOS

GENERAL SPECIFICATION PRUEBAS HIDROSTATICAS Y NEUMATICAS DE TUBERIA Doc. Nº: 305112-SM06-0

FOR: NUEVOS RECTIFICADORES DE POTENCIA 1X25KA Y 2X20KA REFINERIA - ILO JOB No. 3051-12 Rev 0

Originado por: Fecha 2008-11-19

División CPO

Nombre A.Palacios

CPO

J. Valdivia

Revisado y aprobado por: Firma

Fecha

División Gerencia de Refinería Gerencia Técnica de Refinería Superintendencia de Mantenimiento Mantenimiento Electrico-Instrum. IP – Ilo

Nombre F. Fernandez

Superint. Ingeniería Planta

M. Serpa

V. Alarcón M. Rejas J. Sandoval P. Flores

Firma

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CONTENTS

1 GENERALIDADES...................................................................................................3 1.1 Alcance...............................................................................................................3 1.2 Requisitos..........................................................................................................3 2 NORMAS Y CODIGOS.............................................................................................3 2.1 Normas...............................................................................................................3 2.2 Códigos..............................................................................................................4 2.3 Especificaciones y planos de referencia.......................................................4 3 REQUISITOS GENERALES DE PRUEBAS............................................................4 3.1 Responsabilidades...........................................................................................4 3.2 Tuberías sujeta a Códigos...............................................................................5 3.3 Fuente de Información para las Pruebas.......................................................5 3.4 Preparación para la Prueba.............................................................................5 4 FLUIDO DE PRUEBA...............................................................................................7 5 PRUEBAS.................................................................................................................7 5.1 Pruebas Hidrostáticas......................................................................................7 5.2 Prueba de Líneas de Servicios........................................................................8 5.3 Tuberías de Vacío.............................................................................................9 5.4 Pruebas Neumáticas.........................................................................................9 5.5 Examen Visual...................................................................................................9 5.6 Conexiones con bridas, roscadas y soqueteadas........................................9 5.7 Soldaduras finales............................................................................................9 5.8 Conexiones a Equipos de Proceso.................................................................9 5.9 Pruebas con Equipos de Proceso...................................................................9 5.10 Prueba de Válvulas.......................................................................................10 5.11 Duración mínima de la Prueba....................................................................10 6 EVACUACION........................................................................................................10 7 REGISTRO DE LAS PRUEBAS............................................................................10

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1 GENERALIDADES 1.1

Alcance La presente especificación comprende el suministro de la mano de obra, materiales, herramientas, equipos, y ejecución de las operaciones, necesarios para las pruebas hidrostáticas y neumáticas de los sistemas de tuberías a presión tanto aéreos como sobre terreno y enterrados del presente Proyecto. Las tuberías a presión incluyen todas las líneas diseñadas para transportar o contener fluidos de proceso y de servicio, ya sea con presión positiva o negativa. Los venteos y drenajes que funcionan básicamente a presión atmosférica no se consideran tuberías a presión en el contexto de esta especificación.

1.2

Requisitos Las tuberías de proceso y servicio serán probadas de acuerdo con los códigos mencionados en el punto 2.0, la información suministrada en el Listado de Líneas, planos de Ingeniería, Documentos/Contratos de Orden de Compra y los requisitos detallados en esta especificación. En el caso que se produjera una situación de conflicto entre los documentos mencionados, tendrá prioridad esta especificación. Ningún requerimiento tendrá el efecto de sub exigir el Código aplicable. Deberá aplicarse el requerimiento más exigente.

2 NORMAS Y CODIGOS 2.1

Normas Con excepción de los casos indicados específicamente, todas las pruebas deberán realizarse conforme a los requisitos de las últimas versiones de las normas y reglamentos aplicables. Estos incluyen los siguientes: ANSI ASME ASNT ASTM AWWA AWS MSHA MSS NFPA UL

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American National Standards Institute. American Society of Mechanical Engineers American Society for Non-Destructive Testing American Society for Testing and Materials American Water Work Association American Welding Society Mine Safety and Health Administration Manufacturers Standarization Society of the Valve and Fitting Industry National Fire Protection Association Underwriter’s Laboratories INC

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2.2

Códigos En aquellos casos en que los reglamentos, ordenanzas, estatutos o códigos locales tengan prioridad sobre los códigos ASTM o ANSI, las pruebas se regirán por dichos reglamentos, ordenanzas, estatutos o códigos, haciendo la anotación correspondiente en los documentos del Proyecto. Sujeto a las condiciones del párrafo anterior, las pruebas se ejecutarán de acuerdo con las últimas ediciones del código ASME B31.3 Process Piping. En los casos en que se apliquen otros códigos como los Agua (AWWA), Tuberías de Calderas (ANSI B31.1), de Protección Contra Incendio (NFPA), refrigeración o de instalaciones sanitarias, deberá hacerse las anotaciones correspondientes en los documentos del Proyecto. Las tuberías de FRP, HDPE, PVC y otros materiales termoplásticos deberán probarse de acuerdo a los códigos ASME B31.3 y de acuerdo con las instrucciones de prueba del fabricante.

2.3

Especificaciones y planos de referencia Los Listados de líneas y los planos de Ingeniería deberán estar disponibles para el Instalador. Además de los Códigos y sus respectivas referencias y estándares, se deben considerar los siguientes documentos del Proyecto. 585538-SM13 Definición de Materiales para Tuberías, Válvulas y Accesorios 585538-SM14 Instalación de Sistemas de Tuberías en Campo

3 REQUISITOS GENERALES DE PRUEBAS 3.1

Responsabilidades El Instalador de tuberías tendrá la responsabilidad de la preparación y de la ejecución de la prueba de cada sistema de tuberías según los requisitos descritos en esta especificación. El Instalador de tuberías deberá proponer la programación de las pruebas, los procedimientos y el tipo de informe de pruebas, indicando en los planos de ingeniería de detalle los sectores a probar, a la Gerencia de Construcción, quién deberá aprobarlos antes de comenzar el trabajo. La Gerencia de Construcción o su designado autorizarán la preparación de los sectores a probar y deberá presenciar y aprobar cada prueba de acuerdo a los procedimientos establecidos con este propósito.

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3.2

Tuberías sujeta a Códigos Las tuberías a presión por el código ASME B31.3, para Tuberías de Proceso, deberán ser sometidas a la prueba hidrostática descrita en el párrafo 345 de dicho código. No se permitirá realizar pruebas alternativas a menos que se especifiquen en el Listado de Líneas o sean autorizadas por la Gerencia de Construcción. Las pruebas neumáticas sólo se realizarán con la expresa autorización de la Gerencia de Construcción.

3.3

Fuente de Información para las Pruebas El Listado de Líneas indica el Servicio, la Clase y la Presión de Prueba de las tuberías del Proyecto. La especificación 585538-SM13 Definición de Materiales para Tuberías, Válvulas y Accesorios indica la máxima Presión/Temperatura para cada tubería según el servicio que presten.

3.4

Preparación para la Prueba Se deberá entregar a la Gerencia de Construcción el Programa y el Registro de Pruebas para su aprobación antes de iniciarlas. Junto con estos documentos se deberán entregar P&ID’s o planos marcados definiendo los límites de cada prueba en particular. Un profesional independiente deberá probar, calibrar y certificar la precisión de todos los manómetros usados en las pruebas. Los manómetros deberán instalarse lo más cerca posible al punto más bajo de los sectores sometidos a la prueba. Todas las uniones soldadas de las tuberías deben estar accesibles y libres de pinturas, revestimientos, aislación o cualquier otro tipo de protección hasta que la prueba se haya completado y aceptado satisfactoriamente. Se deberá cuidar que las estructuras soportantes no sean sobrecargadas durante las pruebas. Estas estructuras pueden no estar diseñadas para soportar todas las tuberías llenas del fluido de prueba simultáneamente. Se deberá trabar temporalmente los soportes de resorte o de contrapeso de aquellas tuberías sometidas a prueba. Se deberá disponer de apoyos transitorios adicionales para las tuberías de vapor o gas, si es necesario, para soportarlas durante la prueba. En general, la instrumentación y los equipos de proceso no serán sometidos a prueba de presión, debiendo ser desconectados o excluidos durante la prueba.

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Se pueden incluir válvulas siempre que la válvula y su mecanismo de cierre sean adecuados para la presión de prueba. Antes de comenzar las pruebas se deberán retirar todas las placas orificio que interfieran con el relleno, ventilación o drenaje de la línea. Se deberá probar por separado los trozos de tuberías que deban ser retirados para la instalación de las bridas ciegas que aíslan los tramos de tuberías a probar. Si se incluyen en las pruebas juntas de expansión o conexiones flexibles, estas deberán contar con las sujeciones temporales que sean necesarias. A menos que se solicite lo contrario, no se realizarán pruebas cuando la temperatura del metal esté por debajo de 1ºC. La posibilidad de falla por fractura frágil debe considerarse cuando se prueba una tubería a temperaturas inferiores a 15ºC. En estos casos, se deberá solicitar a la Gerencia de Construcción información sobre exigencias especiales. En las tuberías que tengan válvulas de retención, la fuente de presión deberá estar aguas arriba de la válvula. Existe la posibilidad de retirar el interior de la válvula para permitir la circulación del líquido de prueba. Cuando la presión de prueba es la misma a ambos lados de una válvula de control con válvulas de bloqueo y by-pass, se cerrarán ambas válvulas de bloqueo, dejándose abiertas la válvula by-pass y la válvula de control. Cuando la presión de prueba es distinta en cada lado de una válvula de control con válvulas de bloqueo y by-pass, se cerrarán ambas válvulas de bloqueo y la válvula by-pass. La válvula de control se dejará abierta. Si la presión de prueba es demasiado alta para la válvula de control, o si la válvula de control no tiene válvulas de bloqueo y by-pass, se debe sacar la válvula de control, aislar ambos tramos de la línea con bridas ciegas y probar cada sector por separado. Aquellos instrumentos como los medidores de desplazamiento positivo y de Vortex, válvulas de alivio, discos de ruptura, indicadores de nivel, transmisores, controles, reguladores de presión auto operados, rotámetros, etc., deberán ser retirados y excluidos de la prueba hidrostática. Los flujómetros magnéticos se dejarán en su lugar. Durante la prueba, la conexión al diafragma de las válvulas de control de presión balanceada deberá ser retirada. No se permitirá la soldadura de elementos (bridas ciegas, caps, etc.) para independizar tramos de tuberías o equipos revestidos con polietileno, goma u otro material que sea afectado por el calor.

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4 FLUIDO DE PRUEBA Salvo en los casos específicamente detallados a continuación, se deberá usar agua potable entre 16 ºC y 38 ºC como fluido de prueba. El contenido de cloro no deberá exceder las 100 ppm. En casos en que se presenten las situaciones siguientes, se deberá usar otro medio no inflamable para hacer las pruebas. a) Posibilidad de daño causado por congelamiento. b) El producto transportado podría deteriorarse por la humedad. c) El material de la tubería podría deteriorarse por el contacto con el agua. Las tuberías de acero inoxidable para el aceite de lubricación, aceite de transmisiones o líquido de sistemas hidráulicos, deberá probarse con aceite de lavado o aceite de operación. Para otros servicios de acero inoxidable se deberá usar agua potable con un contenido de cloro inferior a las 50 ppm. En el caso que no se disponga de agua potable con bajo contenido de cloro, se la puede reemplazar con agua con un contenido de hasta 250 ppm a la que se le agregará un reactivo ávido de oxígeno como el sulfito de sodio. Deberá agregarse un Biocida al agua no tratada para prevenir de un efecto microbiológico corrosivo. Esta agua tratada deberá ser drenada totalmente dentro de los 7 días posteriores a la prueba, incluyendo todos los puntos bajos. Para las pruebas neumáticas se usará aire libre de aceite o bien cualquier otro gas no inflamable y no tóxico. El uso de agua potable de la faena debe ser autorizado por la Gerencia de Construcción previo a cada prueba. El Instalador presentará a la Gerencia de Construcción una lista detallada de sus necesidades, con fecha y hora de las pruebas, con anticipación suficiente para emitir los permisos necesarios. La Gerencia de Construcción deberá aprobar todos los fluidos de prueba antes de ser utilizados.

5 PRUEBAS 5.1

Pruebas Hidrostáticas Las tuberías diseñadas bajo el código ANSI B31.3 deberán ser probadas a una presión igual a 1.5 veces la presión de diseño, como se indica en el Listado de Líneas. Para las líneas a altas temperaturas la presión de prueba debe ser corregida de acuerdo al párrafo correspondiente del código ANSI B31.3. La presión de prueba permitida depende de la parte más débil del sistema y de la altura del elemento con respecto al punto en que se mide la presión. La parte

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más débil puede ser una brida, el asiento o el cuerpo de una válvula, una sección de tubería o un accesorio individual. En ningún caso la presión de prueba podrá causar una tensión que supere el 90% de la resistencia mínima a la fluencia (Min. Yield Strength) indicada en las tablas del código ANSI B 31.3. La presión de prueba se aplicará usando una bomba manual o una bomba motorizada pequeña. La presión debe ser aplicada lenta y uniformemente, a razón de 30 a 35 Kpa/min, y se debe estar atento a que no suba en exceso debido al aumento de la temperatura ambiente o a incremento de la presión de la bomba. El aire contenido en el sistema debe ser purgado adecuadamente. Una vez terminada satisfactoriamente la prueba, se deberá retirar las bridas ciegas, conexiones temporales, manómetros, etc. y vaciar el sistema. Luego se reinstalarán las válvulas de control, placas, orificio, juntas de expansión y cualquier otro elemento retirado antes de la prueba. Cualquier falla o instalación defectuosa detectada durante la prueba deberá ser reparada y la prueba realizarse nuevamente. En aquellos casos en que las líneas requieran una preparación especial antes de la puesta en marcha, como ser llenadas con gas inerte o fluidos lubricantes, esta preparación se hará después del término exitoso de las pruebas. La Gerencia de Construcción deberá definir quien tiene la responsabilidad de esta última operación 5.2

Prueba de Líneas de Servicios Los sistemas de tuberías de baja presión categoría D pueden probarse a las mismas condiciones de operación, usando el fluido de servicio como medio, siempre que: • • •

Se tenga la autorización del cliente. Se trate de un fluido no inflamable, no tóxico, como vapor, aire, agua, gas inerte, etc. La presión de diseño no supere las 150 Psig (1035 Kpa) y la temperatura de diseño no supere los 180 ºC.

Se aplicará el procedimiento de pruebas siguiente: se hará una prueba preliminar a no más de 172 Kpa (25 Psig). Luego la presión se aumentará lentamente, a razón de 30 a 35 Kpa/Min, permitiendo suficiente tiempo para: • • •

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que la tubería equilibre los esfuerzos impuestos una detección temprana de filtraciones la reparación, dentro de lo posible, de las pérdidas.

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5.3

Tuberías de Vacío Salvo que se rijan por condiciones específicas de diseño, las líneas de vacío se probarán a una presión interna igual a 1.5 veces la presión diferencial de la línea, pero no inferior a 103 Kpa (15 Psig), de acuerdo con la Norma ASME B31.3.

5.4

Pruebas Neumáticas Cuando se estime que no resulta práctico hacer una prueba hidráulica, el Instalador lo informará a la Gerencia de Construcción y obtendrá su aprobación para realizar una prueba con aire. Los sistemas que deban ser probados neumáticamente serán sometidos a una presión igual al 110% de la presión de diseño (sin corrección por temperatura) de acuerdo al código ANSI B31.3. Atención: Las presiones indicadas en el Listado de Líneas son válidas sólo para presiones hidrostática. No deben ser usadas para pruebas neumáticas.

5.5

Examen Visual No se requiere prueba a presión para los venteos o drenajes. Estas tuberías se inspeccionarán cuidadosamente en forma visual una vez instaladas.

5.6

Conexiones con bridas, roscadas y soqueteadas. Las conexiones con bridas a las que se colocaron bridas ciegas durante la prueba, no requieren una prueba separada después que se retira la brida ciega. Las conexiones roscadas y de soquete instaladas después de la prueba deben ser inspeccionadas cuidadosamente para asegurar su hermeticidad.

5.7

Soldaduras finales En lo posible, todas las soldaduras deben someterse a la prueba a presión. Cuando no resulte práctico con las soldaduras finales, éstas se probarán y examinarán de acuerdo al código ANSI B31.3.

5.8

Conexiones a Equipos de Proceso La presión de prueba de las tuberías no se aplicará a bombas u otro equipo de proceso excepto cuando ha sido aprobado específicamente por la Gerencia de Construcción y siempre que dicho procedimiento no origine cargas inseguras u otros peligros.

5.9

Pruebas con Equipos de Proceso Los tanques y otros equipos que requieran pruebas hidrostáticas en campo pueden probarse junto con las tuberías asociadas siempre que la presión de prueba del equipo sea igual a la presión de prueba de las tuberías. Los equipos que requieran presiones de pruebas superiores o inferiores deberán ser aislados

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y probados por separado. Los intercambiadores de calor se prueban normalmente antes de despacharlos y deben aislarse de las tuberías sujetas a la prueba. 5.10 Prueba de Válvulas La presión de prueba aplicada a las válvulas de la línea debe ser igual a la de la tubería. En casos en que la presión de la línea es superior a la presión de asiento de la válvula, ésta deberá mantenerse abierta durante la prueba. Las válvulas de control se probarán de acuerdo a la sección 3.4 de esta especificación. 5.11 Duración mínima de la Prueba La presión de prueba debe mantenerse por un período mínimo de una hora más el tiempo extra que se necesite para la revisión de filtraciones en todas las uniones.

6 EVACUACION El Instalador de tuberías será responsable de la evacuación de todos los fluidos de prueba y la eliminación de todos los desechos producto de ella. Deberá conseguir, también, los permisos necesarios para el depósito fuera de la faena de aceites, envases y desechos sólidos o tóxicos. La acumulación o depósito de estos dentro de la faena no será permitida.

7 REGISTRO DE LAS PRUEBAS Se deberá preparar un Informe de Pruebas de Tuberías para cada una de las pruebas, incluyendo: a) Fecha de la prueba b) Identificación de la tubería probada c) Medio de prueba d) Presión de prueba e) Presión nominal de operación f) Duración de la prueba g) Temperatura de la prueba h) Certificado del resultado de la prueba y) Comprobación y aprobación de la prueba por parte de la Gerencia de Construcción. Los registros de prueba para tuberías en que la presión debe mantenerse por un tiempo determinado, deben incluir todas las correcciones efectuadas a la presión de prueba debido a la variación de temperatura entre el comienzo y el término de la prueba. Los registros para las tuberías en que se acepta un rango de pérdida por filtraciones, deberán incluir la hora en que se agregó el fluido de prueba y la cantidad agregada. Project Document 48594132.doc

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El Instalador deberá conservar los originales de todos los registros de pruebas y certificados de autorización. Se distribuirán copias de ellos de acuerdo a las instrucciones del Gerente de Construcción.

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