Stop Less

 

tecnología Fuente: TD Williamson.

ÉXITO

El É xito de la Tecnología de Hot Tapping y Obturación STOPPLE® Elimina Riesgo de Pérdida de Ingresos para el Consorcio de Operación del Ducto 42”  La duración duración del proyecto fue de 11 semanas e incluyó planeación, diseño de ingeniería,  inspección preliminar, preliminar, soldadura de las silletas tipo STOPPLE® STOPPLE® en el ducto, ducto, perforación del ducto (Hot Tapping), obturación STOPPLE® y la instalación de la nueva sección

49

Resumen

la producción del ducto en todo momento durante este proceso.

Después de un incidente en un ducto de 42” en Europa Occidental, T. D. Williamson (TDW) La duración del proyecto fue de 11 semanas fue movilizado para ejecutar una operación de e incluyó planeación, diseño de ingeniería, obturación de doble STOPPLE® con bypass inspección preliminar, preliminar, soldadura de la silletas para reemplazar la sección dañada. El uso de tipo STOPPLE® en el ducto, perforación del esta tecnología particular está bien probada ducto (Hot Tapping), obturación STOPPLE® y y aceptada dentro de la industria del petró- la instalación de la nueva sección. No se exleo y gas; la cual permite que una sección perimentó ninguna interrupción en el flujo del de ducto sea aislada por medio de la realiza- ducto durante la realización de los trabajos y ción de trabajos de Hot Tapping y obturación todos los compromisos de exportación fueron STOPPLE®. Esta tecnología permite efecti- cumplidos. vamente aislar una sección de ducto por medio de la colocación de cabezas obturadoras  TDW formó una fuerza de trab trabajo ajo de tecnolo tecnolo-STOPPLE®, las cuales son insertadas dentro gía, incluyendo la supervisión del proyecto en del ducto a través de los Hot Tapping realiza- sitio para desarrollar e informar sobre el prodos sobre las silletas tipo STOPPLE® solda- cedimiento de obturación STOPPLE®, ya que das al ducto. Usando diferentes accesorios en no se había emprendido ningún análisis previo ambos extremos de la sección aislada, fue po- por el cliente antes de esta operación. Todos sible instalar un bypass que permitió mantener los asuntos técnicos y de seguridad fueron el flujo normal del ducto sin interrupciones. estudiados y desarrollados para cumplir con Este procedimiento permitió aislar la sección del ducto dañado y ser removido mediante corte en frío y la nueva sección de ducto previamente probada fue instalada manteniendo

las normas de seguridad y calidad del cliente; así como el desarrollo de un análisis de riesgo comprehensivo de cada una de las etapas del proyecto. La Revista de la Industria Petrolera

 

tecnología con el fin de verificar si era factible realizar la aplicación de la soldadura, así como también las operaciones de Hot Tapping y obturación STOPPLE®. Para esta fase, un equipo fue movilizado al sitio de trabajo con el fin de considerar y evaluar la siguiente información del ducto:

• Cualquier condición de ovalidad

Foto 1: Instalación de las  silletas tipo STOPPLE® STOPPLE® en preparación para las operaciones de soldadura.

 A través trav és del uso ex exitoso itoso de la tecnología de Hot Tapping y obturación STOPPLE® con bypass, el consorcio de operación del ducto de 42” eliminó el riesgo de pérdida de ingresos importante.

Introducción Este documento describirá todos los pasos ejecutados durante las etapas de planeación y operación de este proyecto, así como también los resultados que fueron logrados al final. La meta era evitar un paro del ducto durante la reparación del mismo y asi eliminar cualquier pérdida de ingresos de exportación.

50

Foto 2: Hot Taps  realizados, máquinas STOPPLE® en posición y  bypass en operación.

Planeación El primer paso de este proyecto fue la inspección de la sección del ducto a ser trabajado

del ducto en los lugares propuestos para la instalación de las silletas tipo STOPPLE®. • Vericación real del espesor de pa red y laminación en cada ubicación para la instalación de las silletas tipo STOPPLE®.

• Evaluación de características de la caída de temperatura del ducto duct o bajo condiciones normales de flujo, para evaluar los requerimientos de precalentamiento de soldadura. • Evaluación de cualquier restricción de ac ceso / excavación en el sitio con respecto a maniobras de equipo, espacio de trabajo, etc. • Revisión de los aspectos de Seguridad, Salud y protección al Ambiente y de los servicios disponibles, tales como equipo contra incendios, ambulancia/instalaciones ambulancia/instalaciones médicas, características de excavación, requerimientos del equipo de protecció protección n personal, etc.  Al término de este estudio se inició con el diseño y preparación de todo el equipo requerido completo con certificación actual. Al mismo tiempo, las instrucciones de métodos, análisis de riesgo, planeación operacional y calificación de los procedimientos de soldadura y soldadores también se llevaron a cabo. Los procedimientos procedimi entos especiales e instrucciones de soldadura para cada silleta tipo STOPPLE® fueron desarrollados, así como un plan de soldadura para optimizar el enfoque de trabajo del equipo.  Al mismo tiempo, tiempo, se inici inició ó la fabric fabricaación de todos los accesorios necesarios para la realización de los Hot  T  Tapp app ing in g y obt ura ció n STO PPL E® para cada ubicación de acuerdo con las especificaciones del cliente. Se

PetroQuiMex

 

tecnología dadura fue emitido y aprobado por el propietario del ducto.  Al mismo tiempo, se emitió un libro de proyecto con todas las instrucciones de los procedimientos para la realización de los Hot Tapping, obturación STOPPLE® y procedimientos de prueba para cada operación de acuerdo con cada punto de trabajo en el ducto. Nuevamente, estos documentos fueron revisados y aprobados por el propietario del ducto antes de iniciar los trabajos.

Soldadura en Servicio

Foto 3: Sección dañada  removida usando  máquinas de corte en frío.

puso especial atención en la selección del material de fabricación para asegurar la compatibilidad con los parámetros de diseño del ducto y esfuerzos inducidos durante opera-

 Antes de iniciar la soldadura en servicio, todas las superficies del ducto tuvieron que ser limpiadas y desprovistas de toda la pintura, suciedad, aceite y cualquier otro producto que pudiera afectar adversamente el

proceso de soldadura. Cualquier recubrimien ciones de perforación (Hot Tapping) y obturación STOPPLE®.

to fue removido y la superficie del ducto fuepreparada a un acabado SA2.5 mediante el uso de un blast bajo un proceso controlado.

52

 Al término término de la limp limpieza ieza de dell ducto, un inspec inspec-tor realizó una inspección visual de la superficie con el fin de permitir la continuidad del siguiente paso. Fig. 1: Muestra la posición de las silletas tipo STOPPLE® y las silletas  para la instalación del Bypass.

Calificación de Procedimientos

Fig. 2: Instalación de las válvulas SÁNDWICH® y la  máquina tapinadora.

La calificación de procedimientos de soldadura y soldadores para soldar los accesorios (para los trabajos trabaj os de Hot T Tapping apping y obturaci obturación ón STOPPLE®) sobre el ducto, fue desarrollada de acuerdo con la norma API 1104, apéndice B. Esta calificación había sido previamente realizada en una escuela de soladura organizada por TDW con todos los inspectores e ingenieros en soldadura necesarios. Un total de 12 soldadores fueron pre-calificados para iniciar las operaciones de soldadura sobre el ducto. El libro de los procedimientos de sol-

La superficie del ducto fue inspeccionada mediante ultrasonido dentro del área de trabajo de la silleta tipo STOPPLE® para verificar que la región estaba libre de grietas, doble laminación u otros defectos. No se encontraron defectos o reducción del espesor de la pared en ninguna sección del ducto, así que la soldadura estaba lista para empezar.

Cada silleta tipo STOPPLE® también fue inspeccionada con el fin de verificar cualquier defecto antes de iniciar la soldadura. Al término de todas las verificaciones y aprobaciones, se inició con la soldadura de los accesorios al ducto. La secuencia de soldadura inició primeramente con las soldaduras longitudinales y después con las soldaduras circunferenciales. Después de la soldadura de accesorios en el ducto, se realizaron pruebas no destructivas (visuales, ultrasonido, partículas magnéticas), así como una prueba hidrostática sobre todos los accesorios y válvulas antes de iniciar

PetroQuiMex

 

cualquiera de las perforacio perforaciones nes (Hot Tapping).

Realización del Hot Tapping Tapping Y O Obturación bturación Stopple® El procedimiento de Hot Tapping y obturación STOPPLE® fue ejecutado de la siguiente manera: a) Limpieza del interior de cada una de las silletas tipo STOPPLE® y verificación de todas las partes móviles. b) Vericación de todos los soportes para asegurarse de que el ducto no estará sometido a esfuerzos debido al peso del equipo. c) Inspección final de las sold) daduras. Limpieza de la superficie de las bridas. e) Instalación de empaques de sellado. f) Instalación de válvula para Hot Tapping (vál-

vula SÁNDWICH®). Ver Figura 2. g) Colocación de los espárragos. h) Vericación de la concentricidad de la vál vula. i) Instalación Ins talación de tuercas y aplicación del torque adecuado de los espárragos y tuercas.  j) Medición de la distancia entre parte su superior perior de la válvula y parte superior de la silleta tipo STOPPLE®.

Las máquinas de obturación STOPPLE® son básicamente cilindros hidráulicos que cuando son operados, pueden instalar una cabeza obturadora dentro del ducto. Esto crea un sello temporal en el ducto, deteniendo el flujo de

Foto 4: Recuperación exitosa del “tejo”. 53

manera efectiva. Con el uso de dos de estas máquinas y un arreglo de bypass es entonces posible aislar una sección de ducto con el flujo siendo direccionado hacia el bypass. Lo anterior nos permite tener la continuidad del

Fig. 3: Perspectiva general de la realización del Hot Tapping Tapping y retención del cupón (tejo).

k) Cálculo de mediciones para la realización del Hot Tapping.

l) Verificación de separación entre cortador, válvula y el bore de la silleta tipo STOPPLE®. m) Instalación de la máquina tapinadora sobre la válvula sándwich. n) Prueba de hermeticidad al arreglo arreglo instalado.

o) Conexión de las mangueras hidráulicas a la máquina tapinadora y arranque de la misma. p) Apertura de la válvula SÁNDWICH® y desplazamiento plazamient o del cortador hasta que la broca piloto toque el ducto. q) Inicio de la realización del Hot Tapping.  Al té rm in o de to da s la s pe rf or ac io ne s al ducto (Hot Tapping), el bypass fue instalado. En la figura 4, se muestra el arreglo final. La Revista de la Industria Petrolera

 

tecnología Fig. 4: Perspectiva general del ensamble de las válvulas SÁNDWICH®,  máquinas de obturación STOPPLE® y trabajos de  instalación del bypass.

cada en el ducto. El procedimiento que se desarrolló para la instalación de las cabezas obturadoras STOPPLE® para la ejecución de los trabajos fue el siguiente:

a) Verificación de las flujo en la línea principal, permitiendo que los servicios de rehabilitación y/o mantenimiento sean realizados sin la interrupción del flujo.

La Figura 5 muestra la perspectiva general de este sistema con la cabeza obturadora

Fig. 5: Perspectiva  general de la colocación colocación de la cabeza obturadora STOPPLE®.

bridas por por algún posible da daño. ño. b) Limpieza de las bridas y empaques. c) Instalación de las cabezas STOPPLE® en los cilindros hidráulicos. d) Ensamblado de la cabeza obturadora STOPPLE® al cilindro hidráulico. e) Instalación de mangueras de ecualización entre la válvula de 2” del ducto y el alojamiento de la cabeza obturadora (Housing (Housing). ). f) Purga de aire contenido en el alojamiento de la cabeza obturadora STOPPLE®.

g) Apertura de válvula SANDWICH®. h) STOPPLE® Instalación sobre de laslacabezas obturadoras válvula sándwich.

i) Colocación de l a cabez a o bturadora STOPPLE® en el punto identificado como “Aguas abajo” seguido del punto identificado como “Aguas arriba”.  j) Vericación Vericación del sello de ambas ambas cabezas obturadoras STOPPLE®. Drenado de la sección aislada. k) Nuevamente verificar el sello a través de la referencia de la indicación de presión en los manómetros instalados.

54

Fig. 6: Bajado de las cabezas obturadoras STOPPLE®.

STOPPLE® en el alojamiento para la cabeza obturadora (Housing) y posteriormente colo-

Después de la confirmación de que el sello fue terminado exitosamente, la sección aislada fue drenada y purgada con gas inerte para permitir que el proceso de corte en frío se llevara a cabo. La sección dañada fue entonces removida y la nueva sección de reemplazo fue soldada.  Al tér término mino de la apli cación de la soldadura de unión de la nueva sección, las cabezas obturadoras STOPPLE® fueron retiradas. El inicio de este proceso requirió que la nueva sección

PetroQuiMex

 

fuera ecualizada usando el mismo producto del ducto a través de las mangueras de ecualización. La primera cabeza obturadora STOPPLE® a ser retraída es siempre la que se encuentra en el punto denomina-

Fig. 7: Instalación de tapones dentro de la brida Lock-O-Ring (LOR).

do “Aguas abajo” seguido del punto “Aguas arriba.

Con el fin de recuperar las válvulas SÁNDWICH® un tapón de “terminación” fue colocado dentro de las bridas de las silletas tipo STOPPLE®. Las silletas tipo STOPPLE® están provistas con un diseño único de brida

conocida como brida LOCK-O-RING® (LOR). El tapón de terminación es colocado dentro de la brida LOR usando la máquina tapinadora y es retenido por una serie de segmentos, los cuales aseguran mecánicamente el tapón en

de todo el proceso. Tampoco hubo ningún derrame de producto. Es importante señalar que en trabajos sobre ductos a Presión ANSI Clase 600 con diá -

metros mayores a 36”, el trabajo ingresa en

su lugar. lugar. La Figura 7 muestra su colocación y arreglo final. Después de la instalación de los tapones de terminación en cada una de las silletas tipo

STOPPLE®, las válvulas SÁNDWICH® fueron recuperadas y las bridas ciegas fueron instaladas en las silletas tipo STOPPLE®. Las silletas tipo STOPPLE® permanecieron en el ducto después de la terminación de los trabajos,

una categoría de complejidad muy alta por lo que el contar con Equipo certificado y Probado, personal certificado y Experimentado, así como con la experiencia en el diseño de los accesorios y en general con una visión y

55

capacidad integral de Gerencia de Proyecto

como se muestra en la Figura 8.

son elementos indispensables para el éxito. La experiencia limitada a trabajos en diámetros

Conclusión

menores a 36” y no contar con experiencia en diámetros mayores (42”, 48”, 56”, etc.) re-

La aplicación de la tecnología probada de Hot Tapping y obturación STOPPLE® STOPPL E® de T. D. Williamson para rehabilitar el ducto a las condiciones de cómo fue construida, fue fu e 100 por ciento exitosa. No hubo ningún riesgo para el programa de exportación y el inventario de reserva fue mantenido. El programa de 11 semanas funcionó exactamente de acuerdo con el programa con cuadrillas trabajando en operaciones criticas (tales como soldadura) para optimizar la utilización de la mano de obra. La documentación generada para este proyecto, tal como las instrucciones del método y la precalificación de soldadores, puede ser usada en el mismo ducto de 42” en el futuro si fuera necesario. No hubo

Fig. 8: Ensamble final con  bridas ciegas.

presenta un importante riesgo que debe evaluar muy bien el supervisor de seguridad del proyecto por parte de la compañía dueña del ducto cuando se ejecutan trabajos sobre ductos en diámetros mayores.

Foto 5: Operación terminada:deInstalación final bridas ciegas.

incidentes registrados que se llevaran a cabo cab o en el sitio de trabajo en ningún punto en el desarrollo del proyecto. Esto fue atribuible a la planeación cuidadosa y análisis de riesgo La Revista de la Industria Petrolera