Curso Mantenimiento de Tuberias

8/11/2019 Curso Mantenimiento de Tuberias

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CursoCurso OperaciOperacin yn yMantenimiento deMantenimiento de

OleoductosOleoductos

Presentado por:Ing. Fernando Dvila T., MBA

ASME Authorized Global Instructor

Enero 2007


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GeneralidadesGeneralidades Actualmente un 70% de los productos lquidos

de petrleo se transportan por tuberasenterradas y superficiales

De acuerdo a las estadsticas, son la forma mas

segura de transporte El primer oleoducto se construy en USA, en

Pennsylvania, en 1879, de 6 de dimetro, conuna longitud de 175 Km.


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Origen de los OleoductosOrigen de los Oleoductos Por el ao 100 los romanos tenan nueve

acueductos para suministrar agua a Roma, con unalongitud total de 560 Km. De los cuales 480 Km.estaban bajo tierra.

Este sistema tena una capacidad de 2515,924BPD.

El agua adems se utilizaba para mover ruedashidrulicas, la primera conexin entre tuberas ysuministro de energa!


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GeneralidadesGeneralidades En 1967 se construy el primer oleoducto de

gran dimetro, larga distancia, y alta presincon acero de alta resistencia.

El oleoducto Iran a Azerbaijan fue construido

con tubera NPS 48/NPS 42, grado 448 Mpa(X-65).

Las tuberas ahora se disean para llevar unsolo producto, o varios productos por baches.


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Origen de los OleoductosOrigen de los Oleoductos El desarrollo del transporte de lquidos por

tuberas se inicia con la necesidad de transportaragua a los centros poblados de la antigedad.

Los fenicios desarrollaron el primer sistema

complejo de transporte de agua, fue cavado enroca slida y construido con piedra.

En Mesopotamia construyeron lneas de agua conarcilla cocida.


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Origen de los OleoductosOrigen de los Oleoductos Los primeros gasoductos fueron construidos por

los chinos en 900 a.c.

Utilizaron tubos de bamboo para transportar el gasdistancias relativamente pequeas.

Los primeros usos de gas comercial datan de1802.


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TuberTuberas de Alta Resistenciaas de Alta Resistencia En 1970 se introduce para uso con gas la tubera

Grado X-70.

En 1995 se utiliza por primera vez tubera GradoX-80, en Canad.

El 2000 se desarrolla la tubera de compuestospara alta presin (fibra de vidrio con acero).


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TuberTuberas de Alta Resistenciaas de Alta Resistencia El 2003 se usa por primera vez tubera Grado X-

120.

El mayor cambio en la tecnologa de las tuberasde acero fue la introduccin de los acero de alta

resistencia con bajas aleaciones (HSLA).


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TuberTuberas de Alta Resistenciaas de Alta Resistencia Las caractersticas de los aceros de alta

resistencia y baja aleacin son: Tamao de grano fino para buena resistencia a

la fluencia y dureza.

Bajo contenido de carbono y de carbonoequivalente para buena resistencia ysoldabilidad.

Control qumico, incluyendo micro aleacionescon niobio, vanadio, titanio, y aluminio.


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TuberTuberas de Alta Resistenciaas de Alta Resistencia Control del proceso y del rolado.Estos cambios nos permiten: Altas resistencias Mas robustas a bajas temperaturas

Mejor soldabilidad Mas resistencia al servicio de crudos agrios

Mejor resistencia a fracturas dctiles Ventajas en costos


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TuberTuberas de Compuestos Reforzadosas de Compuestos Reforzados Su gran ventaja sobre los productos

tradicionales es su relativa alta resistencia,peso ligero, resistencia a la corrosin yduracin.

Estas tuberas de compuestos estn siendointroducidas con xito en las lneas quetienen problemas de corrosin.


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Normas ASME AplicadasNormas ASME Aplicadas

CODIGO ASME PARA TUBERIAS DE PRESION,B31B31

B31.1 TUBERIAS PARA SISTEMAS DE ENERGIA

B31.2 TUBERIAS PARA GAS COMBUSTIBLE*

B31.3 TUBERIAS DE PROCESO


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Normas ASME AplicadasNormas ASME Aplicadas

B31.4 TUBERIAS PARA TRANSPORTE DEHIDROCARBUROS Y OTROS LIQUIDOS

B31.5 TUBERIA PARA REFRIGERACION YTRANSFERENCIA DE CALOR

B31.8 TUBERIAS PARA SISTEMAS DETRANSMISION Y DISTRIBUCION DE GAS


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Normas ASME AplicadasNormas ASME AplicadasB31.9 TUBERIAS PARA SERVICIOS DE EDIFICIOS

B31.11 SISTEMAS DE TRANSPORTE DE LODOSPOR TUBERIAS

B31G-1991 MANUAL PARA DETERMINAR LARESISTENCIA REMANENTE EN TUBERIASCORROIDAS (SUPLEMENTO)

* Documento histrico


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Normas API AplicadasNormas API Aplicadas

API-5L Tubera de Lnea

API-521 Gua para Sistemas de Alivio de Presin y deDespresurizacin

API-570 Inspeccin, Reparacin, Alteracin y Re-

calificacin de Sistemas de Tuberas en Servicio

API-574 Prcticas de Inspeccin de Componentes deSistemas de Tuberas

API-576 Inspeccin de Elementos de Alivio de Presin


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Normas API AplicadasNormas API Aplicadas

API-1104 Soldadura de Tuberas y Facilidades

RelacionadasAPI-1107 Prcticas de Soldadura de Mantenimiento paraOleoductos

API-1111 Diseo, Construccin, Operacin, yMantenimiento de Tuberas de Hidrocarburos CostaAfuera.

API-1130 Monitoreo Computacional de TuberasAPI-2200 Operacin de Oleoductos, Tuberas de LPG yde Productos


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Sistemas de TransmisiSistemas de Transmisi

nn

Un sistema de transmisin de gas consiste delos siguientes componentes principales:

Facilidades de tratamiento yproceso del gas para limpiarlo

Tuberas de recoleccin (flujo)Plantas de produccin/compresin

Estaciones de medicin de recepcin


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Ramales o lneas lateralesLneas principales

Vlvulas de control

Facilidades de compresin

Estaciones de medicin de entrega

Facilidades de almacenamiento


nn


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En el caso de los oleoductos y poliductos tenemossistemas similares, solo cambian lasdenominaciones de algunos componentes.


nn


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nn


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Sistemas de TransmisiSistemas de Transmisinn

O i


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Elementos de OperaciElementos de Operacin yn yMantenimientoMantenimiento

La operacin de un gasoducto estmandada por el uso decompresores y vlvulas de controlpara asegurar la disponibilidad de

gas en los puntos de entrega.La operacin de oleoductos de unproducto es menos compleja que la

de varios productos enviados porbaches.

O iEl d O i


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Las lneas de gas y de lquidos tienen objetivos yprogramas de mantenimiento similares

El propsito principal de cualquierprograma de mantenimiento de un

oleoducto es maximizar la produccin yprolongar la vida del sistema de tuberas

asegurando la seguridad pblica y respetando el

medioambiente

El d O iEl t d O i


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Hay mantenimiento rutinario ymantenimiento de emergencia,mantenimiento programado ymantenimiento correctivo

El mantenimiento rutinario o programadoes el que atiende actividades planeadas sinincidentes.

El t d O iEl t d O i


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Actividades de mantenimiento:

Derecho de va (ROW) Mantenimiento de la profundidadde relleno del tubo

Inspecciones globales y deteccinde fugas

Control y estabilizacin de laerosin del derecho de va (ROW)



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Control y mantenimiento de laproteccin catdica

Anlisis de la integridad de latubera (corrosin y estructural)

Reparacin y modificaciones detubera

Anlisis de invasiones a la tubera



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Mantenimiento y pruebasoperacionales de vlvulas

Seales, rtulos, identificacin delas facilidades

Esttica y reforestacin

El t d O iElementos de Operacin y


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Actividades no rutinarias pero necesarias:

Excavacin y zanjado Ubicacin de tuberas

Re-ubicacin de tuberas

Cruces por otras instalaciones

Hot taps y otras conexiones

Limpieza o medidas con raspadores

Elementos de OperaciElementos de Operacin yn y


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SoldadurasCalificacin de soldadores

Mantenimiento y reparacin de costurasCortes

Seguridad industrialPermisosRopa de trabajo

Proteccin contra incendios

Uso adecuado y seguro de herramientas

Proteccin ambiental



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Elementos de Mantenimiento:

Vlvulas, su mala operacin causaoscilaciones de flujo, contaminacin, faltade precisin en las medidas

Limpieza, filtrado, si los productos no estnlibres de contaminantes causarn daos en losequipos de bombeo y medicin.



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Medidores y transmisores, la precisin deestos equipos nos permite llevar registrosadecuados y una operacin segura sinincidentes.

Registros y mediciones de flujo, debenser muy precisas para asegurar que los flujosenviados o en trnsito son los correctos y que

no hay pulsaciones en la tubera

OrganizaciOrganizacin de la Operacin de la Operacin yn y


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OrganizaciOrganizacin de la Operacin de la Operacin yn yMantenimientoMantenimiento

Las organizaciones de los oleoductos sonnicas para cada sistema pues todas tienendistintos elementos geogrficos, diferentesequipos, y funciones distintas.

Todo sistema de mantenimiento debercumplir con las normas vigentes aplicables.



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Control y Monitoreo

del Tubo

Operacin del

Oleoducto

Operacin delCompresor o Bomba

Medicin



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Anlisis y Control de

la Integridad

Mantenimiento

del Oleoducto

Mantenimiento delCompresor o Bomba

MantenimientoSistemas deMedicin


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Infraestructura FInfraestructura Fsicasica

El soporte operacional y de mantenimientorequerido es dependiente de los factores:

Tipo de tubera instalada

Edad y condicin

Terreno y condiciones ambientalesDiseo de la red de tuberas


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Grado de AutomatizaciGrado de Automatizacinn

Mientras mas automatizado el sistema, senecesita menos personal y una menorinfraestructura.

El beneficio econmico en cambio debe ser

analizado en cuanto a las inversionesnecesarias para mantener un sistematotalmente automtico, que deber ser

actualizado continuamente.


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Consideraciones GeogrConsideraciones Geogrficasficas

Dependiendo de la ubicacin geogrfica del

proyecto se tendr una mejor y mas eficienteorganizacin, con una respuesta adecuada a lasemergencias, mejor conocimiento de las

condiciones locales, mas contacto con lascomunidades, y mejores comunicaciones.


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Consideraciones GeogrConsideraciones Geogrficasficas

En zonas muy agrestes se deber tratar de tener unequipo apropiado a esas condiciones y que seadapte a las tareas de mantenimiento y

reparacin continuas.


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CCdigos, Procedimientos, Aplicacidigos, Procedimientos, Aplicacin yn y


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g , , pg , , p yyCriteriosCriterios

Las Normas y Cdigos gobiernan laoperacin y mantenimiento de un

oleoducto, garantizando as la seguridadde los operadores, y de la gente que vivealrededor o alo largo de la ruta.

Se debe tener en cuenta sin embargo quehay polticas internas de las compaas, ocdigos locales que deben tambin

cumplirse.


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PolPolticas HSE y Procedimientosticas HSE y Procedimientos

Asegurar un ambiente de seguridad en eltrabajo

Identificar y controlar peligrosrelacionados con HSEPromocionar la seguridad de todo elpersonal de la Compaa y de loscontratistas

Educar y motivar al personal a mantenerun estilo de trabajo con seguridad


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Peligros en los OleoductosPeligros en los Oleoductos

Incendios

Ruido

Electricidad

Manejo de materiales peligrosos

Espacios confinadosExcavaciones

Alturas peligrosasTrabajo en solitario


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Peligros en los OleoductosPeligros en los Oleoductos

Obstrucciones

Cada de objetos

Proyectiles

Transportacin, vehculos, aviones,

botes, todo terrenoRiesgos con herramientas, equipos

de levantamiento de cargasCondiciones ambientales, fras,calientes, radiaciones, materiales

txicos


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Procesos de FabricaciProcesos de Fabricacin de Tubern de Tuberaa

(Tubera sin costura)


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Procesos de FabricaciProcesos de Fabricacin de Tubern de Tuberaa(Tubera con soldadura por

Resistencia Elctrica)

Id ifi iId tifi i d T bd T b


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IdentificaciIdentificacin de Tubern de Tuberasas

Los niveles de especificacin del producto(PSL 1 y PSL 2), definen diferentes niveles de

requerimientos tcnicos.PSL 2 tiene requisitos mandatarios de

carbono equivalente, dureza, mximoesfuerzo de fluencia, y mximo esfuerzo detensin

Id tifi iId tifi i d T bd T b


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IdentificaciIdentificacin de Tubern de Tuberasas

Tubera PSL 1 puede ser suministrada enGrados A25 hasta X70

Tubera PSL 2 puede suministrarse enGrados B hasta X80

Tubera PSL 1 se suministra en tamaos de0.405 hasta 80.

Tubera PSL 2 se suministra en rangos desde41/2 hasta 80

P b d T iP b d T i T bT b


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Pruebas de TensiPruebas de Tensin en Tubern en Tuberasas

P b d T iP b d T i T bT b


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Pruebas de TensiPruebas de Tensin en Tubern en Tuberasas

G lid d ASME B31 4Generalidades ASME B31 4


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Generalidades ASME B31.4Generalidades ASME B31.4

Las fuerzas que afectan el diseo detuberas son:

Presin

Temperatura

Fuerzas aplicadas

P iP i


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PresiPresinnPresin Interna de Diseo:

P.I.D. > Presin de Operacin

P.I.D. > Presin Esttica

Presin de Operacin = ( Presin Esttica,Prdidas & Presin Remanente).

Presin Externa de Diseo:

P.E.D. > (P. Interna P. Externa)

T tT t


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TemperaturaTemperaturaCondiciones normales de operacin:

20 F (-30 C) a 250 F (120 C)

Tener cuidado con las

BAJAS TEMPERATURAS!

T tTemperat ra


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TemperaturaTemperatura

Influencia del ambiente:

Aumento de la presin por efecto decalentamiento esttico del fluido (expansintrmica) Formacin de vaco por causa de lacontraccin del volumen del fluido portemperaturas bajas, equivalentes a presiones

externas.

Efectos DinEfectos Dinmicosmicos


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Efectos Dinmicos

Impacto causas internas oexternas

Viento sobre tubera suspendida Terremoto o sismo efecto directo o

por deslizamientos

Efectos DinEfectos Dinmicosmicos


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Vibracin considerar vibracin o

resonancia Hundimientos revisar la regin donde

puede ocurrir Olas y Corrientes en cruces de vas de

agua

Efectos CombinadosEfectos Combinados


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Los efectos combinados de peso propio confuerzas y cargas deben ser considerados en

tuberas suspendidas, expuesta o sin soportecontinuo:

Cargas Vivas - Incluye el peso dellquido ms cargas externas

Cargas Muertas - Incluye el peso de latubera, accesorios, revestimiento,cobertura del relleno, etc.

Efectos CombinadosEfectos Combinados


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Cargas de Expansin o ContraccinTrmica

Movimientos Relativos de ComponentesConectados al Tubo

Criterios de DiseCriterios de Diseoo


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Los criterios a ser utilizados en el diseo de tuberas y

componentes deben considerar: Clasificacin (rating) presin temperatura paralos componentes de tubera, estndar y diseados

especialmente

Condiciones normales de operacin



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Condiciones diferentes de las deoperacin

Tensiones admisibles y otros lmites

Sobre espesores

Propagacin de fisuras (Dixido de

Carbono)



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El Cdigo establece normas de diseo paracondiciones usuales de uso, cuando se tienencondiciones inusuales, como cruces de ros,

pantanos, terreno inestable, puentes, etc., sedeben considerar algunas medidas de proteccincomo las siguientes:



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Encapsular el tubo con otro de mayor

dimetro Recubrir con concreto la parte expuesta

del tubo Aumentar el espesor del tubo

Colocarlo a mayor profundidad

Criterios de DiseCriterios de Diseo (Cont )o (Cont.)


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Criterios de DiseCriterios de Diseo (Cont.)o (Cont.)Cuando se disea tuberas para dixido decarbono, se deben considerar bajas temperaturas

eventuales.

Se debe prever equipos de proteccin y controlesde forma que nunca se tenga en la tubera picosde presin mayores a 10% que la presin internade diseo.

Criterios de DiseCriterios de Diseo (Cont.)o (Cont.)


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Criterios de DiseCriterios de Diseo (Cont.)o (Cont.)

Si se tiene uniones de tuberas dedistinta presin, la vlvula de unindeber ser especificada para la presinmayor de las dos lneas.

Igualmente si se une tuberas a equiposde mayor presin, la vlvula deber ser

especificada a la presin de operacindel equipo.

Valores de Esfuerzo PermisiblesValores de Esfuerzo Permisibles


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Valores de Esfuerzo PermisiblesValores de Esfuerzo PermisiblesPara tubera nueva:

S = 0.72 x E x esfuerzo mnimo defluencia especificado para latubera, en psi (Mpa)

S = Valor de esfuerzo o tensin permisible(admisible)

0.72 = Factor de diseo en base al espesor depared nominal

E = Factor de unin soldada (Tabla 402.4.3)

Valores de Esfuerzo PermisiblesValores de Esfuerzo Permisibles(Cont )


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(Cont.)(Cont.)

Para tubera nueva o reparada ASTM A 120 odesconocida:

S = 0.72 x E x 24,000 psi(165Mpa)

S = Valor de esfuerzo permisible

0.72 = Factor de diseo en base al

espesor de pared nominalE = Factor de unin soldada (Tabla

402.4.3)



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(Cont.)(Cont.)Para tubera laminada en fro y luego calentada a 600

F (300 C) S deber ser 75% del valor de esfuerzopermisible calculado.

Los valores de esfuerzo permisibles al corte, no debenexceder el 45% del esfuerzo de fluencia mnimoespecificado (SMYS) para la tubera.

Las tensiones admisibles en flexin no deben excederel 90% del SMYS



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(Cont.)(Cont.)Los valores de esfuerzo permisibles para traccin o

compresin para materiales usados en soportesestructurales y guas, no deben exceder el 66% delesfuerzo mnimo de fluencia especificado.

En ningn caso se deben usar valores mayores a losespecificados en el Cdigo.

TABLA 402.3.1 EJEMPLOSTABLA 402.3.1 EJEMPLOS


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TABLA 402.3.1 EJEMPLOSTABLA 402.3.1 EJEMPLOS


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TABLA 402.4.3 FACTORES DE SUELDATABLA 402.4.3 FACTORES DE SUELDA


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HOLGURASHOLGURAS


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Corrosin: No es requerida si la tubera yaccesorios estn protegidos

Roscas y Ranuras: Se debeconsiderar

Factores de Suelda: Ver tabla 402.4.3

Espesor de Pared y Tolerancia de

Defectos: Se debe especificar

CRITERIOS DE DISECRITERIOS DE DISEOO


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El espesornominalde las secciones rectas de tubera debernser iguales o mayores que tn determinada por la siguienteecuacin:

tn = t + A

tn = espesor nominal de la tubera en plg.

t = espesor de la tubera de acuerdo a lapresin de diseo, en plg. (mm)

A = Suma de tolerancias aadidas por roscas,ranuras, corrosin, proteccin, etc.

t = Pi D/2S

CRITERIOS DE DISECRITERIOS DE DISEO (Cont.)O (Cont.)


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PiD

t =

2S

PiD

t =

20S

Para tubera recta bajo presin interna:

Tubera bajo presin externa deber tenersuficiente resistencia para evitar que colapse

CRITERIOS DE DISECRITERIOS DE DISEO (Cont.)O (Cont.)


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Pi = Presin interna manomtrica dediseo, psi (bar)

D = Dimetro externo de la tubera, plg.(mm)

S = Valor del esfuerzo admisibleaplicable, psi (Mpa)

Mantenimiento del SistemaMantenimiento del Sistema


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Derecho de Va (ROW)

Es esencial para proteger la integridad de la

tubera, el medioambiente, y de la genteque vive en las proximidades.

El mantenimiento programado regular delderecho de va nos ayuda a identificarposibles amenazas por cambios en el

terreno o medio ambiente.



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Derecho de Va (ROW)

Debemos centrarnos en lo siguiente:

Reconformacin del terrenoRe-vegetacin adecuada

Drenajes y control de la erosinEstabilidad del derecho de va y las

laderas o terraplenes



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Cruces de flujos de agua

Impactos en la vida silvestreImpactos en reas sensibles

Daos a sitios arqueolgicosMantener marcas, avisos, seales



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84

Derecho de Va (ROW)

Patrullas deben observar:

Tubera expuesta o daadaFugas o derrames

Roturas de tuberaActividades de construccin

Erosin del terreno y capa vegetalTubera superficial



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Derecho de Va (ROW)

Invasiones o daosCorrosin atmosfrica

Mal estado de las seales y marcasFalta de seales y marcas

Vegetacin daada, muerta, oalterada



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Derecho de Va (ROW)

Excavaciones:

Procedimiento estndar: Laexcavacin se realiza a mano hasta

exponer la tubera y luego se puedeampliar el rea con una excavadora



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Derecho de Va (ROW)Excavaciones:

Procedimiento para excavar masbajo que la cobertura: Se excava amano desde la lnea de centro de la

tubera y luego la excavacin seextiende en ngulos rectos con latubera hasta una distancia de 3 pies

mas el radio del tubo, a cada lado, luegose puede usar una excavadora.



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88


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Derecho de Va (ROW)Cruces:

Cruces de carreteras: En crucespermanentes de carreteras puede sernecesario el proteger la tubera de

pesos excesivos causados por eltransporte vehicular para que no sufra

daos. Se puede usar losas de hormign,

recubrimientos de concreto, o cambio deespesor



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Derecho de Va (ROW)Cruces:

Cruces de cables elctricos: Se debedejar por lo menos un espacio de 0.3 m

entre la parte superior de la tubera y el

aislamiento inferior del cable.Cruces con otros tubos: Dejar por lomenos 0.30 m de holgura entre tubos,

verificar antes si hay permisos.



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93

Derecho de Va (ROW)

Levantado o Bajado de Tubera:

Causan esfuerzos y deformaciones a latubera.

Se debe seleccionar adecuadamente elequipo de apoyo, side booms, gras,excavadoras.

La altura mxima no debe pasar de 12m.


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95

Derecho de Va (ROW)

Levantado o Bajado de Tubera:

5648484236in.Dimetro tubera

62

354

38.4

0.54

44

283.4

38.4

0.46

756831lb.Mx. fuerza x 1,000

354354283.4ft.Mxima longitudafectada

38.438.438.4ft.Mxima altura izado

0.540.60.406in.Espesor de pared



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96

Derecho de Va (ROW)

Capacidad de Izamiento x 1000 (lb):

8912561D & D-6

12108Longitud de Boom (ft)

607595594H475565583K & D-8

303745572G & D-7151921571G



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97


D h d V (ROW)


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98

Derecho de Va (ROW)

Capacidad de Izamiento


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C d f


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100

Curvado en fro:

Es una mezcla de deformacin elstica yplstica

Al aliviar la presin, el tubo tiende a

resortear y recupera parte de su figura.

Este retorno parcial es muy difcil de

predecir.


El di d t d ti


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101

El radio de retorno se puede estimar conla siguiente frmula:

K = f/o = (Ro + t/2)/(Rf+ t/2)


P t d t f


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102

Pre-tensado o resorte fro

Se aplica para reducir el efecto de laexpansin trmica.

Se realiza dejando un espacio en una

ubicacin apropiada y jalndolo enfro durante la instalacin de la tubera.


P t d t f


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103

Pre-tensado o resorte fro

El pretensado se puede estimar conayuda de la siguiente frmula:

% = 100/[1+(Ec(Sh-Sp))]/(EhSc)

Ec = Mdulo de Young en fro

Eh = Mdulo de Young en caliente

Sh = mximo esfuerzo permisible encaliente


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Pre tensado puede usarse para:


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105

Pre-tensado puede usarse para:

Minimizar la desviacin del eje neutralde una tubera.

Minimizar los empujes en las

conexiones de equipos a fin de lnea.

Reducir el esfuerzo en la posicin

caliente. Se tiene que tener buen criterio para su

aplicacin


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Expansin/Contraccin de tubera:


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Expansin/Contraccin de tubera:

La deformacin trmica est dadapor: TH = T

por: L = LET

E = Mdulo de elasticidad (29x106 psipara el acero)

= coeficiente linear de expansintrmica (6.5 x 10-6 in/inF)

Limpieza y Mediciones en TuberLimpieza y Mediciones en Tuberasas

Se utiliza los raspadores para limpiar e


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108

Se utiliza los raspadores para limpiar einspeccionar internamente una tubera, pero

tambin se usan para:Pruebas hidrostticas

Remocin de aire/nitrgeno

Separacin de baches

Limpieza y Mediciones en TuberLimpieza y Mediciones en Tuberasas


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Comisionado de tuberas

Pre-inspeccin y certificacin de lneasnuevas

Evaluacin de la integridadAbandono de tuberas

RASPADORES (PIGS)RASPADORES (PIGS)Para mantener en buen estado o identificar posiblesd i i d l d b d


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pdaos o restricciones de un oleoducto o tubera detransporte, se utilizan los raspadores que pueden

ser de muchos tipos y tamaos, los hay desde losmas sencillos de poliuretano para limpieza, los dedisco calibrador, los removedores de

incrustaciones, hasta los inteligentes que nostransmiten datos de espesores, condicin interna,defectos o deformaciones y distancias.

RASPADORES (PIGS)RASPADORES (PIGS)Tipos de raspadores (Pigs)


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111

p p g

tiles: se usan para limpiar la tubera,

separar el contenido, y sacar el agua.De limpieza: los tpicos son los de

esponja, sirven para remover slidos yresiduos.

Sellado: Se los usa para pruebashidrostticas, sacado del agua ocondensado, son esferas, de mandril, o

slidos

RASPADORES (PIGS)RASPADORES (PIGS)


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112



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113



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114



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115



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RASPADORES (PIGS) (Cont.)RASPADORES (PIGS) (Cont.)


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RASPADORES (PIGS) (Cont.)RASPADORES (PIGS) (Cont.)


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Inspeccin En-Lnea: Para determinarprdidas de metal o corrosin suministran


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122

prdidas de metal o corrosin, suministrangeometra del tubo, temperatura, fotografa,fisuras e inspeccin de fugas, y mapas.



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123


De gelatinas:


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124

Gel dehidratador

Gel de hidrocarburo

Gel recolector de residuos

Gel separador de baches

LANZADORES Y RECEPTORES DELANZADORES Y RECEPTORES DERASPADORESRASPADORES

L d ti i d


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125

Los raspadores tienen que ser enviados y

viajan por el interior del tubo, por tantonecesitan un equipo especial que los enve ylos reciba, para esto se instalan en cada

estacin un lanzador y un receptor deraspadores, en la cabecera se instala unlanzador y en el final se instala slo un

receptor.

LANZADORES Y RECEPTORES DELANZADORES Y RECEPTORES DERASPADORESRASPADORES

Estos equipos son similares pero tienen


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126

diferencias para operar adecuadamente como

vamos a ver en los siguientes grficos

LANZADORES Y RECEPTORES DELANZADORES Y RECEPTORES DERASPADORES (Cont.)RASPADORES (Cont.)


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127



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128

LANZADORES Y RECEPTORES DELANZADORES Y RECEPTORES DE

RASPADORES (Cont.)RASPADORES (Cont.)


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RECEPTOR DE ESFERAS PARASERVICIO DE GAS


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139

REPARACIONESREPARACIONES

Debe existir un plan demantenimiento


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140

El personal debe estar entrenado yser calificado, debe ser conciente delos peligros propios y para el mediocircundante

Siempre antes de realizar un

trabajo se debe solicitar el permiso oaprobacin


Si se va a usar un fluido inertepara la reparacin debe existir un


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141

para la reparacin, debe existir un

procedimiento escrito, con la presin,flujo mximo, temperatura, desecho delgas, procedimientos de seguridad

DEFECTOSDEFECTOS

Lmites aceptables:

Hendiduras y ranuras mayores al 12.5% del


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142

espesor nominal deben ser removidas oreparadas

Mellas que afecten la curvatura en lacostura o en cualquier soldaduradeben ser removidas o reparadas

Mellas con ranuras, hendiduras oralladuras deben ser removidas o reparadas

DEFECTOS (Cont.)DEFECTOS (Cont.)

Mellas que excedan una profundidad de


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143

Mellas que excedan una profundidad de

(6mm) en tuberas de 4 o menos, con6% del dimetro nominal, si son mayores a4, tienen que ser removidas o reparadas

Todas las quemaduras de arco deben serremovidas o reparadas


Todas las rajaduras tienen que serid d


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144

removidas o reparadas

Todas las soldaduras defectuosasdeben ser removidas o reparadas con

procedimiento


Corrosin, si es un rea pequea, sta debeser reemplazada, pero si es generalizada, la

b d b b j i d d


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145

tubera debe trabajar a menor presin, de acuerdocon el ataque

Corrosin localizada, la tubera debe ser

reparada, reemplazada o trabajar a menorpresin


Si la profundidad de la corrosin localizadaes menor al 80% del espesor nominal, se


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146

p

puede aplicar el siguiente mtodo para encontrarla extensin mxima permitida de reacorroda, pero este no aplica en soldaduras

L = 1.12BDtn

B = c/tn

1.1 c/tn 0.15- 1

2


B = c/tn1.1 c/tn 0.15

- 12


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147

B = un valor que no debe exceder 4.0sale de la ecuacin o de la figura451.6.2(a)(7)

D = dimetro exterior nominal

tn

= espesor nominal de la tubera

c = profundidad mxima del reacorroda


Cuando se ha esmerilado a menos delespesor nominal un tubo para corregir un


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148

espesor nominal un tubo para corregir undefecto tambin se debe analizar por los

mismos mtodos para decidir si se

repara, se retira esa seccin, o se reducela presin de trabajo.

Toda tubera con fugas debe serreemplazada o reparada


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DEFECTOS POR CORROSIDEFECTOS POR CORROSINN


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150

DEFECTOS POR CORROSIDEFECTOS POR CORROSINN


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151

DADAOS EN TUBEROS EN TUBERASAS


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DaDaos por Corrosios por Corrosinn


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Reparaciones permitidas:

Si se puede parar el oleoducto, se


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162

debe retirar la parte cilndrica daada yreemplazarla con una nueva, mnimo de 1.5dimetros de longitud

Si no es prctico suspender el servicio,se debe reparar con un refuerzo completo

soldado o mecnicamente ajustado

REPARACIONES (Cont.)REPARACIONES (Cont.)

Para reparaciones de ralladuras o ralladurascorrodas que tengan un espesor remanentemenor al 87.5% del espesor original, se


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163

p g ,debe rellenar con epxico el espacio

entre el dao y el refuerzo de manga.

Para reparar rajaduras sin fuga, sedebe instalar algn accesorio adecuado

entre el tubo y la manga para ecualizarpresiones


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Defectos de soldadura deben serreparados, esmerilados y rellenos consoldadura


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165

reas corrodas sin fuga pueden serreparadas soldando una media zapata


Igualmente pueden ser tambin reparadasaplicando algn refuerzo mecnico revistiendola parte afectada


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166

p

MMTODOS DE REPARACITODOS DE REPARACINN

Los soldadores y procedimientos desoldadura deben ser calificados


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167

Para calificar procedimientos en tuberascon lquido debe tomarse en cuenta el efecto

de enfriamiento debido al lquido interno

Se utilizar nicamente materiales

aprobados

MMTODOS DE REPARACITODOS DE REPARACINN

Reparaciones temporales deben serreemplazadas por permanentes tan


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168

pronto como sea posible Las mangas deben ser para presiones

igual o mayor que la tubera y deben sertotalmente soldadas

MMTODOS DE REPARACITODOS DE REPARACIN (Cont.)N (Cont.)

Los parches soldados deben tener lasesquinas redondeadas y unadimensin mxima de 6 a lo largo del


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169

eje. El material debe ser igual o de mejorcalidad y con un espesor similar a la tuberaoriginal. Parches se limitan a tuberas de

12 NPS o menos y de grado X42 omenos. Deben ser soldados. Parches insertos

est prohibido.

MMTODOS DE REPARACITODOS DE REPARACIN (Cont.)N (Cont.)

Los accesorios soldados para cubrirdefectos estarn limitados a 3


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170

Reparaciones de soldaduras se harn deacuerdo a los procedimientos

Tuberas revestidas deben ser recubiertascon nueva capa de proteccin luego de la

reparacin

MM TODOS DE REPARACITODOS DE REPARACI NN(Cont.)(Cont.)

Si la tubera contiene lquido, debeexaminarse antes de realizar trabajos deesmerilado, cortes o hot tappings


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171

Si no se puede detener la operacin, lapresin debe reducirse hasta niveles

seguros Medias caas todo soldadas se usarn slo

para reparar daos por corrosin, estnlimitadas a 12 NPS y a tuberas X42 o menos.


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DEGRADACIDEGRADACIN DE UNA TUBERN DE UNA TUBERA AA AMENOR PRESIMENOR PRESIN DE TRABAJON DE TRABAJO

Tubera corroda o reparada por medio deesmeril que reduce su espesor, debe ser

degradada a una presin menor de trabajo


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174

de acuerdo al menor espesor resultante

Si hay corrosin localizada o reasreparadas por esmerilado que no cumplencon los lmites de espesores, se puede

usar la siguiente frmula para determinar lapresin de trabajo

DEGRADACIDEGRADACIN DE UNA TUBERN DE UNA TUBERA AA AMENOR PRESIMENOR PRESIN DE TRABAJO (Cont.)N DE TRABAJO (Cont.)

11--0.67(c/0.67(c/ttnn))

dd ii


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175

PPdd = 1.1= 1.1 PPii 0.67c0.67cttnnGG2

2 + 1+ 111 --

G = 0.893L /G = 0.893L / DtDtnnGG 4.04.0

DEGRADACIDEGRADACIN DE UNA TUBERN DE UNA TUBERA A MENORA A MENORPRESIPRESIN DE TRABAJO (Cont.)N DE TRABAJO (Cont.)

Pd = presin interna de diseodegradada manomtrica, psi (bar)

i i i d di i i l


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Pi = presin interna de diseo originalmanomtrica, psi (bar)

L = extensin de la longitud de reacorroda, in. (mm)

Para tn, c, D, ver la figura

Si G > 4.0 Pd = 1.1 Pi(1 c/tn)

Pd

< Pi

TTcnicas de Reparacicnicas de Reparacinn

Reparacin temporal de fugas congrapasEl uso de grapas mecnicas permite

b ll i


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177

un buen sello para reparacionestemporalesDebe ser reemplazada por algo

permanente cuando sea posibleNo se deben usar en daoscoincidentes con cordones de

soldadura o zonas afectadas porcalor


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Reparacin por esmeriladoNo es necesario ningn accesorio

El dao debe ser totalmentes perficial


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180

superficial

Utilice un ngulo de bajo poder ydebe dejar una superficie uniforme

Metal mximo removido < 0.5% tn



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181



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Relleno con soldaduraEl soldador debe ser calificado

Se dificulta si se requiereprecalentamiento


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precalentamiento

Mucho cuidado con el espesorremanente y la soldabilidad de losmateriales


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Reemplazo de tubera o seccinEs costoso

Hay que detener el flujo

Se debe despresurizar y desgasificar


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Se debe despresurizar y desgasificarel tramo

Necesita recolectar y remover elproducto interno de la seccin

Es sin embargo la mejor solucin



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Tapones y By-passNo se detiene la produccinEs muy costosa

Quedan accesorios colocados


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Quedan accesorios colocadosEs la mejor solucin cuando todolo dems falla

No se debe instalar los tapones encurvasDebe bajarse la presin al 65% de

la presin de operacin



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Reparaciones con relleno epoxyNo es necesario detener el flujo

No es obligatorio el soldar la mangaal tubo


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al tuboHay que reducir la presin

Preparar cuidadosamente lasuperficie

Soldar las dos mitades de la manga

con soldador calificado



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191


Reparaciones con Clock SpringEs material de fibra de vidrio ypoliester

Recupera la resistencia original de latubera


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p gtuberaCorrige daos por corrosin, daos

mecnicos, hundidos.No se recomienda para daosinternos, fisuras, o fallas en sueldas

Puede durar 50 aos



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193


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Reparaciones con PetroSleeveUtiliza mangas de compresin

Corrige defectos de fisuras de

corrosin, abolladuras, corrosin, odefectos de fabricacin


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defectos de fabricacin.

Soporta y reduce el esfuerzo en elrea del defecto anulando su accin

SOLDADURASOLDADURA

La soldadura es una de las fases msimportantes durante la construccin y

mantenimiento de un oleoducto


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203

No se consideran las soldaduras longitudinales

ni en espiral que son parte de la fabricacin delos tubos

Tampoco se considera soldaduras de equipos,recipientes, accesorios o vlvulas

SOLDADURA (Cont.)SOLDADURA (Cont.)

No se debe proceder a soldar si no se hancumplido con todas las normas de seguridad,

especialmente si hay presencia de gasescombustibles o inflamables


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204

combustibles o inflamables

La soldadura puede ser realizada por un procesomanual, automtico o semiautomtico, poruna combinacin de ellos


Los electrodos y fundentes para soldar debencumplir con lo siguiente:

Deben ser seleccionados de tal formal ld d fi l t i l


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205

que la soldadura final tenga igual o

mayor resistencia que el material base Si son materiales diferentes, la

resistencia final debe ser igual o mayorque la del material mas dbil


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Si se sueldan aceros austenticos conferrticos, los electrodos o metal de

relleno debe ser de estructuraaustentica


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207

austentica

Los procedimientos de soldadores y desoldadura deben ser de acuerdo a laNorma API 1104


Para aceros aleados, construcciones detaller, facilidades o terminales, losprocedimientos deben ser de acuerdo con la

API 1104 o la Seccin IX del CdigoASME PV


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208

ASME PV



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209



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211



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216


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Se debe tener muy claro lasvariables esenciales al aplicar el

procedimiento de soldadura, registrosde procedimientos de calificacin, y


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218

calificacin de soldadores


Las pruebas de calificacin deprocedimientos de soldadura se deben

hacer con el material base de mayorresistencia en la variable esencial de losid tifi d l ifi i d l


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219

grupos identificados en la especificacin del

procedimiento


VARIABLES ESENCIALES SEGN API 1104:

Proceso de soldadura o mtodo de aplicacin

Material base

Diseo de la junta


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220

Posicin

Espesor de pared

Metal de relleno

Caractersticas elctricas


Tiempo entre pasos Direccin de la soldadura

Gas inerte o flujo de gas Polvo de recubrimiento


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221

Velocidad de recorrido Precalentamiento

Tratamiento trmico posterior (PWHT)


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Se deben guardar registros de losprocedimientos, de las pruebas, y de los

soldadores calificados La calidad de las soldaduras debe ser


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223

verificada por inspeccin visual y pruebasno destructivas o retirando sueldas completassi as lo pide el inspector para someterlas a

pruebas destructivas


Todas las soldaduras deben serinspeccionadas visualmente

Cuando la tubera v a operar con unesfuerzo mayor al 20% de la resistencia


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224

y

mnima de fluencia, los cinturones desoldadura deben ser inspeccionados


Un mnimo del 10% de los cordonescompletados cada da deben serseleccionados al azar einspeccionados

La inspeccin debe hacerse con mtodos


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225

La inspeccin debe hacerse con mtodos

radiogrficos u otro sistema similar nodestructivo

Cada soldadura debe ser inspeccionadacompletamente


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SOLDADURA (Cont.)SOLDADURA (Cont.)Los tipos comunes de soldadura a emplear

son: Extremos de tubera: pueden ser de

simple V, doble V, u otro tipo dedesbaste


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228

En caso de diferentes espesores sedebe usar un nipple de transicin o unrelleno

El nipple debe tener como mnimo0.5 dimetros de longitud


Soldaduras de relleno: deben sercncavas o ligeramente convexas

Punteado: debe ser realizado porsoldadores igualmente calificados


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229



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236


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238


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Defectos de SueldasDefectos de Sueldas

Mala tcnica de soldado o malosfundentes

Movimiento del material base antes

de enfriamientoMaterial extrao en el material de


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240

aporte, ej. Cobre.


Penetracin incompleta y falta de fusin deraz:

Insuficiente holgura en la raz

High-low Tamao inadecuado de electrodos


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241


Quemaduras o pinchazos Excesiva apertura de raz

Velocidad lenta de avance

Tamao incorrecto de electrodo

Alto amperaje o voltaje


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Espacio pequeo de soldadura ngulo de bisel excesivo


Inclusiones de escoria Falla de limpieza al inicio o entre

pasos

Tamao incorrecto de electrodo omanipuleo


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Falta de calor de suelda


Porosidades esfricas Humedad en el material base o los

electrodos

Contaminantes en el material base Tcnica inapropiada


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244

Falta de limpieza entre pasos Voltaje excesivo

Arco muy largo


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246

VVlvulas y Operadoreslvulas y Operadores

Vlvulas de compuerta


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247




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248




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Vlvulas de compuerta:Se usan abiertas o cerradas

Trabajan en cualquier sentido

Amplio rango de aplicacin

Amplio rango de tamaos


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252

Bloquea en volumen cuando cierraCasi siempre presentan fugas en los

asientos


Vlvulas de globo:


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Vlvulas de globo:


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254


Vlvulas de aguja o pistn:


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255


Vlvulas de globo:Controlan el flujo

Son unidireccionales

Amplio rango de aplicacinAmplio rango de tamaos


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256

No bloquea volumen cuando estcerrada

Puede fugar por los asientos


Vlvulas cheque:


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257


Vlvulas cheque:


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258


Vlvulas cheque:

Son unidireccionales

Amplio rango de tamaos

No retienen volumen cuandocierran


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259

Casi siempre fugan por los asientos


Vlvulas de mariposa:


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260




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261



Funcionan en cualquier direccin

Amplio rango de usos y tamaos


N f l i


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262

No fugan por los asientos


Vlvulas de bola:


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Vlvulas de bola:


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264


Vlvulas de bola:

Trabajan en cualquier direccin

Amplio rango de tamaos y

condicionesRetienen volumen cuando estn

d


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265

cerradasNo presentan fugas por los asientos


Vlvulas de plug:


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266


Vlvulas de plug:


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267


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Vlvulas de prensa:


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Vlvulas de prensa:

No pueden ser resistentes al fuego

Generalmente limitadas a NPS 12


Nunca fugan por los asientos


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270

Nunca fugan por los asientosGran eleccin para lodos abrasivos


Vlvulas de diafragma:


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271


Vlvulas de diafragma:


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272

VVlvulas y Operadoreslvulas y OperadoresVlvulas de diafragma:

Trabajen en cualquier direccin

Limitadas a NPS 12

No retienen volumen cuando estncerradas

No fugan por los asientos


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273

No fugan por los asientosMuy utilizadas en servicio sanitario



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274



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275



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VVlvulas y Operadoreslvulas y OperadoresVlvulas de alivio:

Deben trabajar automticamente

Pueden ser de los siguientes tipos:

Con resorteDe diafragma

Disco de ruptura


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278

pGlobo o cheque



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279Vlvulas de Alivio



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VVlvulas y Operadoreslvulas y OperadoresLos operadores o sistemas actuadores

de las vlvulas pueden ser manuales o depotencia

Los operadores pueden ser rotativos,lineales, de pistn, con motorproporcional, de diafragma, etc.

Se debe seleccionar el recorrido yla velocidad de respuesta y de accin


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282

yp y



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284

VVlvulas y Operadoreslvulas y OperadoresOperaciones de mantenimiento de los

operadores:

Revisar y llenar los niveles de aceite

de los operadores Verificar los tanques de gas por

seales de agua (condensacin)


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285

Revise y limpie los filtros para que

no tengan restricciones

VVlvulas y Operadoreslvulas y OperadoresVerifique la operacin correcta de

la bomba manual

Revisar las solenoides de paso de

gas o de fluido hidrulicoRevise la operacin de los suitches

de posicinifi h i d


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286

verifique que no haya signos de

corrosin

AISLAMIENTO ELAISLAMIENTO ELCTRICOCTRICO Toda tubera enterrada o sumergida debe

estar aislada elctricamente de otros sistemas

Debe existir algn elemento de

aislamiento entre la tubera y las facilidades.Debe cuidarse de no tener atmsfera combustibleen el rea

Debe preverse daos por rayos o fallas


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287

p p yde corriente, ver NACE RP-01-77

AISLAMIENTO ELAISLAMIENTO ELCTRICOCTRICO


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288


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290


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293

ProtecciProteccin y Control de la Corrosin y Control de la Corrosinn

Hay dos mtodos de control de la corrosin

externa:Revestimientos

Proteccin catdica


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294


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Tipos de Revestimientos:

Asfalto/Coal Tar (1940-1970)

Tape wrap (2 capas) (1960 a la

fecha)Dos capas de polietileno extrudo(1960 a la fecha)


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296


Epoxy curado por fusin (1975 a lafecha )

Polyotefin de tres capas (1986 a lafecha)

Capas compuestas (1990 a la fecha)


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297


Proteccin catdica:

Rectificadores, proveen de DC

Lecho de nodos, descargan la

corriente del rectificados a la tierraTerminales de prueba, sirven paramedir la efectividad del sistema

Postes de medicin y control


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298

SISTEMA DE PROTECCISISTEMA DE PROTECCINNCATCATDICADICA

Se debe instalar un sistema de proteccin

catdica con un nodo galvnico o un sistemade corriente andica impresa

El sistema de proteccin catdica debeinstalarse no mas tarde de un ao determinada la construccin.


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299


La proteccin catdica debe ser controlada

Hay que tener cuidado con estructurascercanas que pueden ser afectadas


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300


Cama de nodos

+ + + + ++ ++

Fuente DC(Rectificador)

+_


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301

Tubera protegida

TERMINALESTERMINALES


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302

TERMINALESTERMINALES


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303

UNIONES CADWELDUNIONES CADWELD


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304

UNIONES CADWELDUNIONES CADWELD


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305

TERMINAL SOLDADOTERMINAL SOLDADO


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FIN DEL CURSOFIN DEL CURSO

GRACIAS POR SU ATENCION!

INVERSIONES FIGHERCAS C.A.


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Curso Mantenimiento de Tuberias

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