Pruebas Hidrostaticas y Neumaticas A Tub PDF

 

 

ICA Fluo r Daniel, S. de R. L. de C. V. 

PRUEBA PRUE BAS S HIDROSTÁTICAS HIDROSTÁTICAS Y NEUMÁTICAS NEUMÁTICAS A TUBERÍAS Y VÁLVULAS 

NO.  CM1-04-06 REV.  10 FECHA:  30-SEP-13  HOJA: 1 DE 1 

H O J  A A   D E  R E V I S I O N 

REVISADO  POR: PEDRO FONSECA C.

 A C O N T R O L   DE  C O P I  A

Revisado en Filenet

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 APROBADO  APROB ADO   POR: RAMÓN RAMÍREZ CASAS 

COPIA   EMITIDA  A: Aprobado en Filenet

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ELABORADO POR:  

FECHA   DE  APL  APLICACION ICACION

ISMAEL LOYA / GILBERTO SALGADO / FRANCISCO GALVÁN /J.ARMANDO ADIB /  JAIME A. CELAYA / 

REVISION NO APROBADO POR FECHA

28 de Octubre del 2013

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R.R.C.

22-ENE-01

26-NOV-02

11-JUN-04

16-FEB-07

19-MAR-10

DESCRIPCIÓN (ULTIMA REVISIÓN): Actualización por vencimiento de vigencia de revisión Sección 3.0 Estándar de Desempeño, se adicionan los puntos 3.1, 3.2 y 3.3 (códigos)

Formato del anexo 5.4 del procedimiento AQ1-01, rev. 10

 

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1.0 OBJETIVO Establecer lineamientos para la la prueba deloscierre entre asientos enrealización los circuitosdedepruebas tuberíashidrostáticas y válvulas. y neumáticas, así como para 2.0 ALCANCE Comprende las actividades y requerimientos necesarios para llevar a cabo las pruebas con presión hidrostática o neumática, a los diferentes circuitos de tuberías y válvulas que forman parte de los sistemas de tuberías de procesos y de servicios en los proyectos de ICA Fluor. 3.0 ESTANDA ESTANDAR R DE DESEMPEÑO 3.1 Código ASME Sección I. 3.2 Requerimientos ASME B31.3 para pruebas de presión. 3.3 API 60 Pruebas de válvulas, requerimientos API 6000, ASME/ANSI B16.34 4.0 DEFINICIONES 4.1 Prueba Hidrostática. Hidrostática. Verificación de hermeticidad y calidad llevada a efecto en los circuitos de tubería y válvulas, mediante el llenado con agua y presurización, a la presión de prueba marcada en los códigos de construcción aplicables. 4.2 Prueba Neumática. Neumática. Verificación de hermeticidad llevada a cabo en circuitos de tuberías, por medio del presurizado con aire, nitrógeno o gas, para garantizar la integridad en todos los puntos de juntas de soldadura o uniones roscadas, bridas, válvulas, equipos, instrumentos y accesorios en general. 5.0 ANEXOS. 5.1 Formato para “Reporte para Avisos de Revisión y Autorización para Pruebas de Presión a Tuberías” 5.2 Formato de “Reporte de Prueba de Presión a Tubería” 5.3 Reporte de “Prueba de Presión a Válvulas” 6.0 RESPONSABILIDADES 6.1 Gerente de Sitio  Sitio   Implementación del presente procedimiento. 6.2 Jefe de Disciplina Disciplin a Me Mecánica cánica   Conducir la prueba de presión y asegurar el cumplimiento del presente procedimiento y las especificaciones aplicables. Adoctrinarse y adoctrinar a su personal, de construcción de obra mecánica, en este procedimiento. 6.3 Superintendente de Control d e C Calidad alidad y/o  y/o su designado Formato del anexo 5.5 del procedimiento AQ1-01, rev. 10

 

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Inspeccionar las actividades del presente procedimiento durante la ejecución del proceso y la revisión documental de acuerdo a lo indicado en el formato de certificación aplicable. 7.0 PROCESO 7.1 Re Requerimi querimientos entos Ge Generales nerales Antes de iniciar el montaje de tuberías, es necesario que Ingeniería, Construcción y preferentemente Comisionamiento, definan los paquetes de pruebas hidrostáticas, lavado y/o soplado de tuberías. Indicando claramente los embridamientos definitivos, los dispositivos e instrumentos a retirar, los puntos de llenado, venteo y lavado, las temporalidades requeridas y el listado de los materiales. Cada proyecto de acuerdo a sus listados detallará qué se compra y en qué momento se realizarán las pruebas de presión a tuberías; a la terminación y liberación del tratamiento térmico, de los Ensayos No Destructivos y de las actividades de fabricación, ensamble y erección o porciones de la tubería sujeta a la prueba de presión. Las secciones a probar definidas en los paquetes de pruebas hidrostáticas, y soplado; pueden complementarse con los isométricos integrados y los DTI’s con el fin lavado de determinar los limites de bloqueos temporales, previo a la colocación de tornillos y empaques definitivos. Los empaques espirometálico o de anillo no son susceptibles de reuso, por lo que los empaques temporales para prueba serán de material garlock en puntos de bloqueo como comales/juntas ciegas o bridas/tapas ciegas. En embridamientos intermedios que no se tocarán después de la prueba hidrostática y/o neumática, podrán instalarse empaques espirometálicos o de anillo definitivos con su apriete/torque final para la prueba mencionada. El medio de prueba que puede ser agua o aire, es determinado por los códigos aplicables o especificaciones contractuales e isométricos respectivos. Cuando el medio de prueba sea agua, ésta deberá ser cruda y limpia para tubería de acero al carbono, y para debe exceder de aceros 30 ppm.inoxidables austenítico o austenítico-ferrítico el contenido de cloruros no Se usarán manómetros de presión para la prueba con un rango de 1.5 a 2 veces la presión de prueba, y serán manejados, verificados y controlados según el procedimiento NC1-28. 7.2 Preparación Verificar que antes de proceder a introducir el medio de prueba en línea de tubería a ser probada, se realice lo siguiente: a) Se elabore el Anexo 5.1 “Reporte para aviso de revisión y autorización para pruebas de presión a tuberías" b) Se instalen para cada circuito de prueba, si el medio de prueba es con agua, dos manómetros, en dos puntos de la línea o circuito que se va a probar, en el punto más alto y más bajo de la línea, separados a la mayor distancia posible uno de otro (en el extremo de llenado y en el venteo de la prueba o en el punto práctico más alto). c) Desensamblar o proteger con bridas ciegas, tapas o accesorios temporales, los componentes que no soporten la presión de prueba o que sean susceptibles de daño como: válvulas de Formato del anexo 5.5 del procedimiento AQ1-01, rev. 10

 

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seguridad (de alivio), válvulas de control, cambiadores de calor y haz de tubos para enfriadores de aire, equipo, maquinaria, bombas, instrumentos en general y juntas de expansión. d) Se podrán utilizar espárragos y tornillos definitivos en las temporalidades debiendo cuidar el valor de torque y la aplicación de compuesto antiaferrante a las cuerdas. Es importante verificar en el contrato que no exista restricción alguna. Podrán ser probadas hidrostáticamente las líneas de tuberías con válvulas manuales instaladas, siempre que se verifique que el valor de prueba de los cuerpos de las válvulas sea mayor al valor de prueba de la línea y no sean válvulas de asientos suaves como:   EPDM (Monómero de etilo propilendieno)

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  NBR (Acrilonitrilo butadieno) conocido como Buna N.

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  Teflón (Politetrafluoretileno)

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  VITON (Fluoroelastomero)

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  UHMWPE (Polietileno de ultra alto peso molecular)

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e) Verificar que las válvulas permanezcan 100% abiertas y no sean utilizadas como bloqueo. Es muy importante verificar la limpieza de las tuberías durante la fabricación y previo al montaje, para evitar que estas contengan materiales extraños que puedan dañar los sellos de las válvulas. f) Asegurarse que las bridas de prueba sean de rango, tamaño y libraje igual a la tubería a probar o como se muestre en los planos. Cuando se trate de tapones de placa, soldados a extremos de tubería, se soldarán con el WPS de acuerdo al material base usado en la fabricación y el cálculo de la soldadura y placa para sistemas críticos. g) En líneas en las que se necesiten más venteos o drenes temporales para la prueba, solicitar a ingeniería la autorización de su instalación (si aplica), e ingeniería efectuará la modificación en los isométricos respectivos. Posteriormente será labor de construcción instalarlos y al finalizar los trabajos colocar los tapones y sellarlos. h) venteo Marcar ocon y la que leyenda P.H., por las descuido válvulas menores 2” utilizadas como bloqueo, drentarjetas para evitar se operen durante lade prueba con presión. i) Cuando la línea tenga una válvula check que obstruya el flujo, la galleta podrá retirarse o invertirse para permitirlo. Al terminar la prueba y el barrido, reinstalar la galleta checando su sentido de flujo, cuando sea este caso los empaques no serán los definitivos deberán ser de garlock y posteriormente se colocarán los definitivos.  j) Cuando el circuito de prueba termine en corres correspondencia pondencia con válvulas iguales y/o mayores may ores a 2” deberá abrirse la válvula e instalarse una brida/tapa ciega/tapón, para retener la presión de prueba. 7.3 Llenado de la tubería  tubería  Una vez realizadas las operaciones señaladas en los puntos anteriores y la línea se encuentre preparada con todas sus temporalidades, debidamente soportada y liberada por calidad, se introducirá el agua la tubería en el punto mas bajo. Los venteos en la tubería se abrirán para dejar escapar el aireendurante el llenado. 7.4 Presión de prueba  prueba  Formato del anexo 5.5 del procedimiento AQ1-01, rev. 10

 

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El valor de la presión de prueba que debe alcanzarse, deberá estar señalado en la lista de líneas en los planos de diseño, isométricos, especificación contractual o código de construcción aplicables; y podrá indicarse a través de protocolos de prueba aprobados por el cliente. Una vez que se ha asegurado que el fluido sale limpio y continuo en todos los puntos del drenaje y/o venteos, se cerrarán los venteos y las válvulas de drenaje, apretando las bridas de conexión de los componentes, dejando debidamente instaladas las bridas/tapas ciegas correspondientes. Líneas abiertas a la atmósfera tales como venteos o drenes aguas abajo de las últimas válvulas de corte, no necesitan ser probadas. 7.5

Chequeos   Chequeos Personal de obra mecánica y de control de calidad examinará la línea de tubería, verificando que no haya fugas durante la prueba. Después de mantenerse la presión de prueba por el tiempo requerido, inspeccionar cuidadosamente todas las juntas soldadas (revisión visual en caso de que se utilice un medio de prueba líquido, o con solución jabonosa en caso de que el medio de prueba sea aire o nitrógeno).

7.6 Revisió Revisió n de fugas en conexiones bridadas bridadas   En el caso de conexiones bridadas, en las cuales, las fugas no se eliminen simplemente por apriete, drenar y/o ventear la línea y revisar la superficie de sello de la brida para detectar posibles imperfecciones y reponer el empaque. Cuando aplique, después del drenado, la tubería se limpiará con aire a una presión mayor de 4 kg/cm2 para barrerla hasta que presente poca humedad. 7.7 Normalizado Una vez terminada la prueba hidrostática y habiendo efectuado la limpieza de las tuberías de acuerdo al procedimiento aplicable (agua, aire, vapor, limpieza química o hidrolazing), se procederá a: a) Remover todos los accesorios temporales utilizados en la prueba y limpieza de la tubería, como son: bridas, tapas ciegas, comales y tubería temporal. b) Colocar los empaques finales en donde se usaron empaques temporales. c) Aplicar anitiferrante, apretar y torquear los tornillos. d) Colocar y sellar tapones en venteos y drenes temporales. e) Reinstalar las válvulas, la instrumentación, las juntas de expansión y otros objetos removidos o instalados para la prueba, colocando los empaques y tornillería en la posición correcta. Para terminar el paquete de acuerdo a DTI’s, y así poder efectuar una vez concluido el sistema, el recorrido para la transferencia a Comisionamiento. f) Elaborar el “Reporte de Prueba de Presión a Tubería” (anexo 5.2). 7.8 Criterios de Aceptación de las P Pruebas ruebas El Personal de obra mecánica deberá seguir los criterios para la aplicación de las pruebas hidrostáticas o neumáticas a las tuberías y de aceptación del resultado. Las condiciones siguientes no son permitidas: a) Fugas. Formato del anexo 5.5 del procedimiento AQ1-01, rev. 10

 

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b) Deformaciones permanentes visibles. No serán permitidas las fugas en bridas y empaques temporales instalados con el propósito de llevar a cabo la prueba neumática y que serán removidos después de ella, debido a que arrojarán un resultado erróneo. Control de Calidad podrá solicitar la repetición de la prueba de tubería en caso de que se detecten defectos menores, tales como fugas continuas y soldaduras que se humedecen. Si una vez concluida la prueba fuera necesario agregar algunas partes soldadas a la línea ya probada (tales como termopozos, pequeñas conexiones etc.), control de calidad valorará los trabajos y determinará, la aplicación o no de la prueba nuevamente. En caso de pruebas realizadas durante períodos de lluvia, control de calidad podrá a su criterio aceptar o no la prueba en cuestión. De cualquier manera las aceptaciones estarán condicionadas por la verificación de que la(s) línea(s) probada(s) se haya(n) mantenido a la misma presión de su valor de prueba durante un período de tiempo suficiente sin la necesidad de rebombeo o compresión. 7.9 Pruebas de válvulas integradas in tegradas en línea líneass de tu tubería bería   Se colocarán bridas ciegas en los límites de la prueba del mismo rango y tamaño de los límites de bridas de la tubería a probar. Obtener la liberación del paquete de prueba por personal de control de calidad. Avisar al personal del cliente y/o supervisión, mínimo 2 horas antes de iniciar la prueba de acuerdo al anexo 5.2 (si aplica). Verificar la existencia de instrumentos o equipos que pudieran ser dañados durante la prueba, para su retiro o bloqueo. Aislar las válvulas de control que estén dentro del circuito a probar (si aplica). 7.10 Presurización Presurización   Abrir todos los venteos del circuito para purgar el sistema. Llenar el circuito teniendo como terminado el llenado, cuando en los venteos se haya expulsado el aire contenido en la tubería. Concluido el llenado del circuito cerrar todos los venteos. Levantar presión gradualmente hasta llegar a la presión de prueba. Verificar las uniones soldadas o roscadas minuciosamente durante el tiempo que requiera la inspección. Ninguna fuga visible es permitida durante la prueba hidrostática, cuando éstas sean continuas o aumenten gradualmente. Una vez que haya sido aceptada la prueba, se iniciará la despresurización abriendo los venteos, procurando que la presión disminuya gradualmente hasta llegar a cero. Drenar la tubería abriendo todos los venteos y purgas del sistema, asegurando que no haya agua estancada que provoque corrosión. Retirar comales y arreglos provisionales que hayan sido necesarios para realizar la prueba. Formato del anexo 5.5 del procedimiento AQ1-01, rev. 10

 

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Normalizar la línea con los empaques y tornillería definitiva, instrumentos o accesorios removidos previamente, una vez concluida la limpieza de las tuberías (agua, aire, vapor, limpieza química o hidrolazing). 7.11 Requerimientos de ASME B31.1. B31.1. Edición 2004 Todas las juntas incluyendo soldaduras previamente probadas se dejarán sin aislar y expuestas para examinación durante la prueba. Los sistemas de tubería para vapor o gas, si es necesario serán detenidos con soportes adicionales temporales para soportar el peso del líquido de prueba. Los soportes deberán cumplir los requerimientos para prueba y características de diseño aplicables. Las juntas de expansión se proverán con restricción temporal, si es requerido para la carga adicional de presión bajo prueba, o serán aisladas durante la prueba del sistema. Equipo y tubería que no son sujetos a prueba de presión, serán desconectados o aislados del sistema. Si la presión de prueba mantenida por un periodo de se tiempo durante el cual eladecuadas medio de prueba en el sistema estáessujeto a una expansión térmica, tomarán precauciones para evitar una presión excesiva. Una válvula de alivio ajustada a 1 1/3 veces la presión de prueba es recomendada durante la presión de prueba, considerando los requisitos de presión hidrostática o neumática. Una prueba neumática preliminar usando aire a no más de 170 Kpa (25 psi) puede ser aplicada antes de la prueba hidrostática para localizar fugas mayores. Durante la prueba, ningún componente del sistema de tubería será sujeto a un esfuerzo mayor al permitido por el diseño. Se proveerán venteos en todos los puntos altos del sistema de tubería en posición que permita la purga de las bolsas de aire, mientras el sistema es llenado. Un venteo durante el llenado del sistema, puede ser usado con el desapriete de bridas teniendo un mínimo de 4 espárragos o por el venteo del equipo (cuando aplique). La presión de prueba hidrostática en cualquier punto en el sistema de tubería no será menor de 1.5 veces la presión de diseño. La presión será mantenida continua por un tiempo mínimo de 10 minutos y posteriormente reducida a la presión de diseño y mantenida el tiempo necesario para conducir las examinaciones para detección de fugas, la examinación será en todas las juntas y conexiones. Prueba Neumática. Neumática. Esta prueba se efectuará solamente en las líneas o sistemas que la lista de líneas así lo indique, la presión de prueba no será menor de 1.2 y no mayor de 1.5 veces la presión de diseño del sistema de tubería.   La presión en el sistema se incrementará gradualmente a no más de la mitad de la presión de prueba, después se incrementará en pasos de aproximadamente 1/10 de la presión de prueba hasta llegar a la presión de prueba requerida. La presión se mantendrá constante por un tiempo mínimo de 10 minutos. Posteriormente se reducirá a menos de la presión de diseño o 100 psi y se mantendrá por el tiempo necesario para conducir las examinaciones para detección de fugas.

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  Las uniones soldadas, roscadas y atornilladas se examinarán con una solución jabonosa para detectar posibles fugas.

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  La solución de jabón y agua deberá formar burbujas y producir una película que no se separe del área a examinar además de que no debe secar rápidamente. El número de burbujas contenida en la solución debe minimizarse para reducir el problema de discriminar entre burbujas existentes y las causadas por fugas.

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  Se conectarán tres manómetros en el sistema a ser probado, dos de ellos estarán visibles al operador que controla la presión. Durante el llenado e inspección, los manómetros usados en la prueba deberán tener carátulas con un rango de aproximadamente 1.5 a 2 veces la presión de prueba.

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7.12 Re Requerimiento querimientoss de A ASM SME E Se Sección cción I. Edición 2006 El agua para prueba hidrostática deberá tener una temperatura igual o mayor a la temperatura ambiente, pero en ningún caso será menor de 70°F (21°C) (16°C para Pemex). La prueba se hará en 2 pasos como se menciona a continuación:   La presión de prueba hidrostática será aplicada incrementándola gradualmente hasta 1.5 veces la máxima presión de trabajo permisible. La presión estará bajo control en todo momento, de manera que la presión de prueba requerida nunca exceda por más de 6% o por 10 minutos.

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  La presión de la prueba hidrostática podrá entonces ser reducida a la máxima presión de trabajo permisible y mantenerse constante mientras la tubería, es cuidadosamente inspeccionada. La temperatura del metal no deberá exceder 120°F (48.8°C), durante la examinación.

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  Cuando se realicen reparaciones, la parte reparada será nuevamente probada de una manera regular. Si la prueba no es aceptable, el inspector autorizado podrá permitir reparaciones suplementarias, o si a su juicio la parte a presión bajo prueba, no es adecuada para el servicio, podrá rechazarla.

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7.13 Requerimiento Requerimientoss de A ASM SME E B 31. 31.3 3 para prueba de pr presión esión.. Edición 2004 Soldadura de cierre. cierre. La soldadura final que conectará los sistemas de tuberías o componentes que han sido exitosamente probados, no requerirá ser probada a presión. Ésta será examinada mediante el radiografiado al 100% o por ultrasonido. En ningún caso una junta de expansión tipo fuelle, será sujeta a una presión de prueba mayor que la recomendada por el fabricante. Fluido de prueba: prueba: Deberá ser agua a menos que haya la posibilidad de daño por congelamiento o efectos adversos del agua en la tubería o el proceso. En este caso otro líquido no tóxico disponible puede ser usado. Si el líquido es flamable, su punto de inflamación deberá ser al menos 49°C (120°F), y la consideración deberá ser dada al ambiente de prueba. Si la presión de prueba de una tubería unida a un recipiente, es la misma o menor que la presión de prueba del recipiente, la tubería podrá ser probada con el recipiente a la presión de prueba de la tubería. Cuando la presión de prueba de la tubería exceda la presión de prueba del recipiente y no se considerado práctico aislar la tubería del recipiente, la tubería y recipiente pueden ser probados juntos a la presión de prueba del recipiente, asegurando la aprobación de diseño y que la presión de prueba del recipiente no es menor del 77% de la presión de prueba de la tubería. Formato del anexo 5.5 del procedimiento AQ1-01, rev. 10

 

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Prueba neumática: neumática: Una válvula de relevo deberá ser proveída, teniendo una presión de ajuste no más de la presión de prueba más el menor de 345 Kpa (50 psi) o 10% de la presión de prueba. Fluido de Prueba: Prueba: El gas usado como fluido de prueba, si no es aire deberá ser no flamable y no toxico. La presión de prueba será a 110% de la presión de diseño. La presión deberá ser gradualmente incrementada hasta una presión del manómetro la cual es menor de la mitad o 170 Kpa (25 psi). Después de haber realizado este paso la presión deberá ser gradualmente incrementada en pasos hasta que la presión de prueba sea alcanzada, manteniendo la presión de prueba en cada paso el suficiente tiempo para igualar los esfuerzos de la tubería. La presión deberá entonces ser reducida a la presión de diseño antes de la examinación para fuga. Prueba de fuga en servicio inicial : Esta prueba es aplicable solo a tubería en categoría D de servicio de fluido, y la aprobada por el diseño. Durante o antes de iniciar la operación, la presión se incrementará gradualmente en pasos, hasta que la presión de operación sea alcanzada, manteniéndola en cada paso lo suficiente para igualar los esfuerzos de la tubería. Un chequeo preliminar como se describe en el punto 7.11 (Prueba neumática). Se realizará si el fluido de servicio es un gas o vapor. 7.14 Prueba Hidrostática a Válvulas (cuando Válvulas  (cuando sea aplicable por requerimiento contractual) 7.14.1 Requerim Requerimiento ientoss d de e API.6 API.6.D .D e edic dic ión 200 2002 2 / IS ISO-1 O-1431 4313 3. El fluido de prueba será agua cruda y podrá contener un inhibidor de corrosión y por acuerdo un anticongelante (sí es aplicable). El contenido de cloruros del agua de prueba para válvulas de cuerpo/bonete de aceros inoxidable austeníticos y ferríticos austeníticos (duplex), no excederá de 30 Mg/lt (30 ppm).   Las válvulas serán probadas con el asiento y superficies del sello libre de sellador,

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excepto donde el sellador es el primer medio de sellado.   Pruebas especificadas con la válvula en posición al 50%, también podrán ser realizadas con la válvula completamente abierta; cumpliendo que la cavidad del cuerpo es simultáneamente llenada y presurizada a través de la cavidad de conexión.

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  Métodos para el monitoreo de presiones y/o fugas, serán adecuados también cuando las conexiones del cuerpo de la válvula no están disponibles para su monitoreo directo.

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  Se deberá permitir un periodo suficiente para la estabilización de las presiones de prueba.

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  Las válvulas deberán ser cerradas en sus extremos y el obturador colocado en posición parcialmente abierto durante la prueba. Si es especificado por el vendedor, el método de cierre de los extremos deberá permitir la transmisión de la fuerza de acción

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de presión completa el extremo vacío al cuerpo ser de la válvula. Donde estén presentes, las actuando válvulas en externas de relevo deberán removidas y sus conexiones tapadas. Formato del anexo 5.5 del procedimiento AQ1-01, rev. 10

 

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  La presión de prueba será 1.5 veces el rango de presión determinado de acuerdo a la tabla No.1 para materiales a 38°C (100°F). La duración no será menor a lo especificado en la tabla No.2.

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CLASES (TABLA No. 1) PN 20 ( CLASS 150 ) PN 150 ( CLASS 900 ) PN 50 ( CLASS 300 ) PN 250 (CLASS 1500 ) PN 64 ( CLASS 400 ) PN 420 (CLASS 2500 ) PN 100 ( CLASS 600 ) DURACION MINIMA DE PRUEBA HIDROSTÁTICA EN VÁLVULAS (TABLA No. 2) Tamaño de la Válvula Norma Apli cable DN (mm ) NPS (inch es ) Duració n pru eba (min.) API 6D. / 15 – 100 1/2–4 2 ISO 14313 150 – 250 6 – 10 5 300 – 450 12 – 18 15

API 600 / ISO 10434 ASME / ANSI B 16.34

>= 500 DN ( mm ) DN