Código de Tuberías a Presión ASME B 31 B31.4 SISTEMAS DE TUBERÍAS DE TRANSPORTE DE HIDROCARBUROS LÍQUIDOS y PULPAS
El Código ASME B 31 Está compuesto de varias secciones individuales, siendo cada una de ellas, Norma Nacional de EE.UU., y son publicadas bajo la dirección del Comité B31. Las secciones que incluye el Código ASME ASME B 31 son: -B31.1: Tuberías Tuberías de vapor y sistemas de potencia. -B 31.3: Tuberías de refinerías y plantas químicas. -
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-B31.5: Tuberías Tuberías de refrigeración. -B31.8: Sistemas de transporte y distribución de gas. -B31.9: Tuberías Tuberías de Servicios en Edificios. -B31.11: -B31.11: Sistemas de transporte de Sólidos fluidificados.(Incorporado a 31.4-2012) -B31.12: Sistemas de tuberías y líneas de conducción de hidrógeno
Determinación Determinación de la sección aplicable El propietarios es responsable de seleccionar la sección del Código que mas se aproxima a la instalación bajo consideración. Los factores a considerar al momento de esta determinación son: -Alcance de la sección. -Requerimientos jurisdiccionales. -Aplicación de otros Códigos o Normas. Puede ser necesario en ciertas instalaciones aplicar mas de una sección, y todos los requerimientos de estas ser aplicados en su totalidad. Ciertas tuberías dentro de una instalación pueden estar reguladas bajo otras Normas: -ASME BPVC Sección III -ANSI Z223.1: Código (EE.UU..) para gas combustible. -NFPA -Etc.
El Código establece los requerimientos necesarios para el diseño y construcción segura de Tuberías a Presión. Considera que la seguridad no es solo el único parámetro que gobierna la especificación final de los sistemas de tuberías. Establece que el diseñador debe conocer que el Código no es un manual de diseño y que se debe complementar con buenas practicas de Ingeniería. os requer m entos esta ec os en e go, est n a os en pr nc p os y ormu as básicas de diseño, las cuales están suplementadas con requerimientos específicos. Estos requerimientos específicos están basados en principios de ingeniería simplificados Puede ser necesarios que ante situaciones particulares sea necesario aplicar un análisis ingenieril mas completo o riguroso. El Código da por entendido que el diseñador es capaz de evaluar estados tensionales complejos y validar los resultados.
Edición del Código y Adendas Es intención del Código que la Edición y las adendas no sean retroactivas a menos que exista un acuerdo especifico entre las partes para usar otra edición o sea requerido legalmente. El Código de aplicación debe ser la Edición y la Adenda correspondiente editada al menos seis meses antes de la fecha del contrato, y deberá ser usada para el proyecto completo y la operación inicial. y opera bajo los procedimientos del ASME y está acreditado por el ANSI. El Comité mantiene a las secciones del Código actualizadas con los nuevos desarrollos de materiales y tecnología. Las Adendas son editadas periódicamente y nuevas ediciones son publicadas en periodos entre tres a cinco años. El Comité ha establecido un procedimiento ordenado para considerar pedidos de interpretación y revisión del Código.
Interpretaciones Es establecida de acuerdo a los procedimientos establecidos por el ASME. Las interpretaciones son editadas como suplemento del Código.
Casos Es una respuesta escrita cuando se demuestra que las palabras del Código necesitan clarificación, o cuando alguna respuesta modifica los requisitos existentes o garantizan . Un caso normalmente se edita para un periodo de tiempo limitado. Los requisitos del Caso pueden ser incorporados al Código o el caso puede expirar o ser renovado.
Introducción El ASME B31.4, se aplica a los sistemas de tuberías de transporte de hidrocarburos líquidos y otros. Esta dividido en las siguientes partes:
PARTE Capítulo I Capitulo II
Capitulo IV Capitulo V Capitulo VI Capitulo VII Capitulo VIII Capítulo IX Capítulo X Capítulo XI
ALCANCE Alcance y definiciones Diseño Parte 1: Condiciones y criterio Parte 2: Diseño por presión. Parte 3: Componentes. Parte 4: Juntas de unión. Parte 5: Expansión, flexibilidad. Parte 6: Otros sistemas. . Requerimientos dimensionales Construcción, soldadura y montaje. Inspección y ensayo. Procedimientos de operación y mantenimiento. Control de corrosión. Sistemas off shore Sistemas para dioxido de carbono Sistemas para pulpas
400 - Generalidades Los requerimientos de este Código, son adecuados para la seguridad bajo las condiciones que son habitualmente encontradas en la operación de sistemas de conducción de líquidos. Las actividades de diseño, construcción, operación y mantenimiento para condiciones inusuales deberían ser evaluadas y supervisadas por personal con experiencia y conocimiento para poder elaborar las previsiones adecuadas para tales circunstancias. Todos los trabajos ejecutados dentro del alcance de este Código, deben cumplir con los estándares de seguridad establecidos o implícitos en él. Este Código pone especial atención en: -La seguridad del publico en general. -La seguridad de los empleados de la Compañía Operadora. -Protección del sistema. -Protección del medio ambiente. Este Código no deberá ser considerado como un manual de diseño. Los requerimientos de diseño están basados en aproximaciones ingenieriles simplificadas, por lo que el diseñador debe ser capaz de aplicar análisis más completos y rigurosos para problemas especiales o inusuales.
400.1 - ALCANCE El Código establece requerimientos para el diseño, materiales, fabricación, montaje, ensayos, operación y mantenimiento seguros de sistemas de tuberías usados para el transporte de líquidos entre las instalaciones del productor y playas de tanques, plantas de procesos de gas refinerías, terminales, plantas de amoníaco y otros puntos de recepción y despacho. Este Código también establece requerimientos diseño, materiales, fabricación, montaje, ensayos, operación y mantenimiento seguros de sistemas de tuberías que transportas concentrados y otros materiales sólidos, entre plantas de procesamiento de pulpas o terminales y plantas de recepción o terminales. Los requerimientos para tuberías off shore se encuentran incluidos en el Capítulo IX. Los requerimientos para tuberías de transporte de pulpas se incluyen en el Capítulo XI Dentro del termino tubería, se incluyen:
- Tubos - Bridas - Juntas (empaques) - Tornillos (pernos) - Válvulas - Accesorios - Soportes No se incluyen las fundaciones y estructuras de soporte. Dentro del alcance del Código también se incluye -Tuberías de líquidos de petróleo y amoníaco primarias y auxiliares dentro de instalaciones de almacenamiento, terminales de líneas de conducción, plantas de bombeo, estaciones reductoras de presión, trampas de scrapper, loops. - Instalaciones de almacenamiento y otros equipamientos y las líneas que interconectan estas instalaciones. -Aquellos aspectos de la operación y el mantenimientos del sistema de tuberías de transporte, que estén relacionados con la seguridad y protección del publico en general, el personal de la compañía operadora, el medio ambiente, la propiedad y el propio sistema de transporte.
Este Código no fue desarrollado para aplicarse a: - Tuberías de servicio en edificaciones, tales como: - Agua - Aire - Vapor - Lubricantes - Gas y combustible - Recipientes a presión, intercambiadores, bombas, medidores y otros equipos equivalentes. - Tuberías con temperaturas de diseño menores a - 20 °F (- 30°C) o mayores a 250 °F (120 °C). -Tubería dentro de los limites de plantas procesadoras y otras instalaciones que no sean de almacenamiento. -Líneas de transmisión y distribución de gas. -Tuberías de amoníaco para refrigeración -Casing, tubing o tubería usadas en instalaciones de producción.
DEFINICIONES Carga accidental Carga o combinación de cargas no previstas, causada por intervención humana o fenómeno natural. Cañería o tubería Elemento cilíndrico utilizado para el transporte y conducción de fluidos a presión. También se incluye un elemento similar denominado tubo usado para el mismo propósito. Espesor nominal de pared Espesor de la pared, establecido en las especificaciones de tubería referenciadas por este Código. Está sujeto a tolerancias. Pandeo Condición en que la línea ha adquirido suficiente deformación plástica como para formar arrugas permanentes. Imperfección Una discontinuidad detectada por la Inspección.
Tubos de acero De acuerdo a su método de fabricación: - Tubo con soldadura doble de arco sumergido - Tubo soldado por fusión eléctrica - Tubo soldado por inducción eléctrica. - Tubo soldado por resistencia eléctrica. - Tubo soldado a tope en horno - u o s n cos ura Shall (Debe) Indica requisito de cumplimiento obligatorio. Vida de diseño Período de tiempo usado en los cálculos de diseño, seleccionado de tal manera de verificar que un componente reemplazable o permanente, es adecuado para el período de servicio. No se refiere a la vida del sistema, ya que el mismo adecuadamente mantenido y protegido, podría estar en servicio indefinidamente.
Should (Debería) Indica una buena practica recomendada. Máxima presión de operación en estado estacionario Máxima presión (suma de todas las presiones, de cabeza estática, de presión requerida para superar perdidas, etc.) esperada en el sistema cuando el mismo es operado en condiciones de estado estacionario. Compañía operadora Dueño o agente responsable por el diseño, construcción, inspección, ensayo, operación y mantenimiento del sistema de conducción. SMYS Sigla en Ingles. Tensión de fluencia mínima especificada. Defecto Imperfección de suficiente magnitud para garantizar el rechazo. Presión interna de diseño Valor de presión interna usado para los cálculos y análisis para el diseño por presión de los componentes de la línea de conducción.
Herramienta de inspección en línea Dispositivo instrumentado que registra datos y utiliza técnicas no destructivas para efectuar la inspección interna de la tubería. También conocido como chancho inteligente. Revestimiento de lastre Todo revestimiento aplicado a la línea de conducción con el propósito de incrementar la gravedad específica de la línea. Luz de apoyos Longitud en la cual la línea de conducción no está soportada. Empleador Dueño, fabricante, instalador o contratista, responsable por la soldadura y los exámenes no destructivos ejecutados por su organización y por la calificación de los procedimientos de soldadura y soldadores. Soldadura circunferencial Soldadura a tope circunferencial completa que une tuberías y componentes.
CAPITULO II : DISEÑO 401 Cargas 401.1 Clasificación de las cargas 401.1.1 Clasificación de las cargas El diseño de las líneas de conducción debe estar basado en la consideración de las cargas identificadas en esta sección. Las cargas que pueden contribuir a una falla de la línea de conducción deben ser identificadas y tomadas en cuenta durante el diseño. Para el iseño resis en e las car as serán clasifica as como si ue: a- Sostenidas b- Ocasionales c- Constructivas d- Transitorias 401.1.2 Cargas sostenidas Son aquellas que se presentan del uso normal del sistema y provenientes de otras fuentes. Ejemplos de cargas sostenidas son el peso propio, el peso del fluido, debidas a la presión, peso de la tapada, cargas hidrostáticas externas, vibración de equipos asociados y reacciones de soportes debidas a cargas sostenidas.
401.1.3 Cargas ocasionales Ejemplos de estas cargas son aquellas generadas por el viento, hielo, condiciones sísmicas, trafico de caminos y vías férreas, cambios de temperatura, corrientes y olas, excepto en los casos donde se necesite que sean consideradas sostenidas. 401.1.4 Cargas constructivas Cargas que se presentan necesariamente en la instalación del sistema y en las pruebas de presión. Se incluyen también las cargas debidas al manipuleo y almacenamiento. 401.1.5 Cargas transitorias Car as ue ueden enerarse durante la o eración de la línea tales como las debidas al fuego, impactos y condiciones transitorias (colisiones de equipos, sobrepresión accidental) 401.2 Aplicación de las cargas 401.2.1 Restringido versus no restringido La condición de restricción es un factor en el comportamiento estructural de una línea de conducción que afecta las tensiones y los limites de esas tensiones. El grado de restricción puede variar en función de las actividades de construcción, condiciones de soportación, propiedades del suelo y tiempo. Este Código reconoce dos condiciones, sistemas restringidos y no restringidos.
Ejemplos que pueden servir como guía para definir esta condición en un sistema de dan a continuación: a- No restringida, significa que la tubería es libre de desplazarse lateralmente y deformarse axialmente. Sistemas no restringidos pueden incluir: 1- Tuberías en superficie que están configuradas para acomodar expansiones térmicas o soportar movimientos. 2- Curvas de terreno y tubería adyacente enterrada en suelo blando y no consolidado. 3- Segmentes de tubería enterrada no rellenada que es libre de moverse lateralmente o que contiene una curva. 4- Sectores de la línea sin anclajes. b- Líneas restringidas pueden incluir lo siguiente: 1- Secciones de tubería enterrada 2- Tubería en superficie con anclajes próximos 3- Curvas en terreno y tubería adyacente enterrada en terrenos consolidados. Partes de la tubería enterrada puede estar parcialmente restringida. En estos casos se deberá evaluar la interacción entre la tubería y el suelo.
401.2.2 Cargas sostenidas 401.2.2.1 General En el caso de cargas constantes se deberá usar el valor de cargas esperado. En el caso de cargas variables, se deberá usar el valor más alto o mas bajo especificado, el que sea más crítico. En el caso de cargas causadas por deformaciones, se usara el valor extremo. 401.2.2.2 - Presión de diseño interna Los componentes de tubería en cualquier punto del sistema de tuberías, deben ser diseñados para una presión de diseño interna la cual no será menor que la máxima , estática con la línea en condición estática. 401.2.2.3 – Presión hidrostática externa Los componentes de tubería serán diseñados contemplando la máxima presión diferencial entre presión externa e interna. 401.2.2.4 – Efectos del peso En el diseño de los sistemas de tuberías se debe considerar los efectos del peso combinado con otras cargas provenientes de otras fuentes, como ser el peso de los revestimientos, la absorción de agua, etc.
401.2.3 - Cargas ocasionales 401.2.3.1 – Cargas debidas a terremoto Los siguientes efectos, cuando sea aplicable, deben considerarse en el diseño de la tubería: a- Efectos directos debidos a la vibración el suelo b- Efectos inducidos (licuefacción de suelos, deslizamientos) c- efectos debidos a la actividad en superficie. 401.2.3.2 – Cargas debidas al viento Las cargas debida al viento deben ser consideradas en el diseño de las tuberías expuestas. Refiérase a ASCE-7 para la aplicación de las cargas debidas al viento 401.2.3.3 – Cargas debidas al hielo Deberán ser considerados los siguientes efectos debidos al hielo: 1- Congelamiento sobre la tubería y estructuras de soporte. 2- Desplazamientos de hielo en zonas congeladas 3- Impactos debidas al descongelamiento 4- Fuerzas debidas a la expansión del hielo.
401.2.3.4 - Tráfico Deberán considerarse las cargas axiales máximas establecidas en consulta con los correspondientes autoridades y otros operadores de la zona. 401.2.3.5 - Vibración Se debe considerar en el diseño las tensiones impuestas por vibraciones o resonancias aplicando practicas ingenieriles reconocidas. 401.2.3.6 - Olas y corrientes Se deben considerar en el tendido de tuberías en vías acuáticas. . . . – La temperatura de diseño, es la temperatura de metal esperada en condición normal. No será necesario variar las tensiones de diseño para temperaturas de metal entre -30°C y 120°C. Se deberá tener en cuenta que ciertos ma teriales pueden no tener un comportamiento adecuado a las temperaturas mas bajas contempladas en el Código. Se deberá prestar atención a las propiedades de los materiales a las bajas temperaturas en instalaciones expuestas a temperaturas inusualmente bajas o condiciones de operación transitorias. La temperatura de diseño, debería establecerse considerando las variaciones de temperatura que resultan de los cambios de presión, y temperaturas ambiente extremas. Las tuberías expuestas al sol generaran aumentos de
401.3 – Combinación de cargas Cuando se calculan las tensiones o deformaciones equivalentes, se deberá considerar la combinación más crítica de cargas sostenidas, ocasionales, constructivas y transitorias que puedan ser esperadas. Si la filosofía de operación es mantener la capacidad operativa total durante las condiciones extremas, el sistema deberá ser diseñado considerando la acción concurrente de las cargas sostenidas y ocasionales esperadas. Si la filosofía de operación es tal que la operación será reducida o discontinuada bajo condiciones extremas, se deberán considerar las siguientes combinaciones de cargas: 1- Las cargas de operación más las cargas medioambientales permisibles a ese nivel. 2- Las cargas de operación reducida más las cargas medioambientales máximas. A menos que sea razonable hacerlo, no es necesario considerar la combinación de cargas transitorias con cargas ocasionales. Cuando se consideren las cargas de ensayo, no será necesario considerar cargas ocasionales, tales como debidas al viento o terremotos, concurrentemente con las cargas vivas, cargas muertas y las debidas a la prueba.
402 – Cálculo de tensiones 402.1 – General Se deberán considerar las tensiones circunferenciales, longitudinales, de corte y equivalentes, teniendo en cuenta las tensiones relevantes sostenidas, ocasionales, constructivas, transitorias, incluyendo vibraciones y resonancias. Se deberán considerar los efectos de restricciones, soportes, guías y efectos de fricción sobre el suelo. Cuando se realicen cálculos de flexibilidad se deberán considerar los movimientos lineales y angulares de equipos asociados a la línea. Los cálculos deben tener en cuenta los factores de intensificación de esfuerzos que . Se puede tomar ventaja de los factores de flexibilidad adicional de estos elementos. Estos factores pueden tomar los valores que se muestran en 402.1-1. Los cálculos de las tensiones en loops, curvas y excéntricos, estarán basados en el rango total de temperaturas esperadas. En suma a la expansión de la línea en si misma, se deben considerar los movimientos lineales y angulares de los equipos adicionados a ella. Los cálculos de las fuerzas y momentos de origen térmico en anclajes, bombas, medidores e intercambiadores de calor, estarán basados en la diferencia entre la temperatura al momento de la instalación y la temperatura de operación máxima o mínima esperada, que genere el valor mas alto de tensiones.
402.2 – Propiedades 402.2.1 – Coeficiente de expansión térmica El coeficiente de expansión lineal para aceros al carbono y baja aleación será computado como 6.5 x 10-6 in/in/°F para temperaturas hasta 250°F (11.7 x 10 -6 mm/mm/°C hasta 120°C) 402.2.2 – Módulo de elasticidad Los cálculos de flexibilidad estarán basados en el módulo de elasticidad a temperatura ambiente. 402.2.3 – Relación de Poisson Se considerará para los aceros de 0.3. 402.3 – Tensiones debidas a presión interna Para líneas en condición restringida y no restringida, la tensión circunferencial debida a la presión interna será calculada como: SH= Pi x D/ 2 t Donde: SH= tensión circunferencial, psi D= Diámetro exterior, in Pi= Presión interna, psi t= Espesor de pared, in Esta ecuación puede no ser aplicable para tuberías con D/t menor que 20.
402.4 – Tensiones debidas a presión externa Para líneas de conducción en condición restringida y no restringida, las tensiones circunferenciales debidas a la presión externa P e, se calculan como para presión interna, sustituyendo Pi por Pe. 402.5 – Tensiones debidas a la expansión térmica 402.5.1 – Tuberías restringidas Se calculan aplicando la formula Siendo SE= Tensiones por expansión térmica, psi E= Mó ulo e elas ici a = Coeficiente de expansión lineal, in/in/°F T1= Temperatura de la tubería al momento de instalación, °F T2= Temperatura de operación, °F 402.5.2 – Tuberías no restringidas Los cálculos deben tomar en cuenta las condiciones de flexibilidad y los factores de intensificación de tensiones de los distintos componentes. El rango de tensiones resultante de la expansión térmica se calculará usando el Módulo de Elasticidad a la temperatura de instalación.
La tensión de flexión resultante S b se calcula como sigue: Donde: ii= Factor de intensificación de tensiones en el plano i0= Factor de intensificación de tensiones fuera del plano Mi= Momento flector en el plano M0= Momento flector fuera del plano Z= Módulo resistente La tensión de torsión resultante S t se calcula como sigue:
402.6 – Tensiones longitudinales 402.6.1 – Tubería restringida Serán calculadas según la ecuación: Fa , fuerza axial, son por ejemplo fuerzas que se generan debido a la presión diferencial en una válvula enterrada, y fuerzas de fricción con el suelo debida a movimientos de la tubería
402.6.2 – Tubería no restringida Las tensiones longitudinales debidas a la presión y cargas externas, para condición no restringida, se calcula como:
Donde i = intensificador de tensiones del componente en el plano. M= momento flexor sobre la sección transversal de la tubería causada por peso o carga sísmica. 402.7 – Tensiones combinadas En sistemas restringidos, las tensiones longitudinales y circunferenciales se combinan de acuerdo a la teoría de la máxima tensión de corte.
402.8 – Tensiones debidas a tráfico en rutas y vías férreas La tensión efectiva total debida a presión interna, cambios de temperatura y cargas externas en sistemas instalados bajo rutas o vías férreas, sin el uso de camisas, puede ser calculada de acuerdo a API RP 1102. Componentes sometidos a esfuerzos cíclicos deberán ser verificados a la fatiga. Cuando se usan camisas los mismos criterios aplicaran para el diseño de la camisa.
403 – Criterio para líneas de conducción 403.1 - General Esta parte contiene los requerimientos referidos a rating, criterios de tensiones y esfuerzos, sobre espesores a considerar, valores mínimos de diseño y su variación permitida. Los criterios de diseño de este Código, son adecuados para la seguridad publica bajo las condiciones que son de uso habitual y cubiertas por este Código en los sistemas de conducción, incluyendo aquellos ubicados en ciudades, pueblos y áreas industriales. El diseñador deberá proveer un diseño seguro para aquellas condiciones inusuales o espec a es como ser cruces e r os, ns a ac ones o s ore y cos eras, so re puen es, áreas de intenso trafico, suelos inestables, vibraciones, zonas sísmicas, etc. Algunas de estas medidas de protección adicionales pueden ser materializadas mediante la aplicación de encamisados, recubrimientos de concreto, aumento del espesor de pared de la tubería, aumentando la profundidad de tapada o con suficientes medidas de identificación y aviso de presencia de línea. 403.2 – Criterios para espesores de pared de tuberías y tolerancias El espesor nominal para secciones de tuberías rectas será igual o mayor que t n.
Donde t = Pi x D / 2 S Nomenclatura: tn: Espesor nominal de pared que satisface los requerimientos de presión y tolerancias. t: Espesor de diseño por presión. A: La suma de todas las tolerancias y adiciones de espesores para medidas de protección. Pi: Presión interna. D: Diámetro exterior. S: Valor de tensión admisible del material S = F x E x SMYS (Tensión de fluencia mínima especificada) F = Factor de diseño, basado en el espesor nominal. Considera la tolerancia de espesores en menos admitidas por las especificaciones de fabricación de tubos y la máxima profundidad de imperfecciones admitidas. F no excederá de 0,72. E = Factor de junta soldada (Tabla 403.2.1-1)
403.2.2 - Espesores de pared y defectos Deben estar de acuerdo con lo indicado en las especificaciones aplicables listadas en el Apéndice I. Los factores de diseño ya tienen en cuenta las tolerancias en menos y la máxima profundidad admisible de imperfecciones establecidas en las normas de referencia, por lo que no es necesario agregar tolerancias adicionales. 403.2.3 - Corrosión No será requerido la consideración de espesores adicionales por corrosión, si la tubería y componentes son protegidos contra la corrosión de acuerdo con los requerimientos y procedimientos establecidos en el Capítulo VIII de este Código. 403.2.4 - Roscado y ranurado El espesor mínimo calculado de la cañería a ser roscada debe ser incrementado en una dimensión equivalente a la profundidad de la rosca, cuando el roscado de la tubería sea admitido por este Código. 403.2.5 – Uso con grandes relaciones D/t El diseñador debe estar en conocimiento que la susceptibilidad de la tuberías con respecto al aplastamiento, ovalización, pandeo y abollado, se incrementa en proporción directa al incremento de la relación D/t, con la disminución del espesor de pared, disminución del SMYS, y combinaciones entre ellas. Tuberías que poseen un relación D/t mayores a 100 requerirán de mayores medidas de protección
403.3 – Criterio para prevenir fallas por fluencia 403.3.1 – Criterio de resistencia Las máximas tensiones longitudinales debidas a cargas axiales y flectoras durante la instalación y operación deben ser limitadas a valores que eviten la generación de pandeos u otras fallas que afecten el sistema. Estas se encuentran limitadas en la tabla 403.3.1-1 Las tuberías de pulpas requieren consideraciones adicionales referidas en Capitulo XI
403.3.2 – Criterio de tensiones admisibles debidas a cargas periódicas o cíclicas Para tuberías no restringidas, las tensiones admisibles de expansión, S A será: Donde f = Factor de fatiga calculado como f= 6.0 N -0.2 pero no excederá de 1.2 N = Número de ciclos completos de desplazamientos esperados en la vida del sistema Sc= 2/3 del SMYS a la mínima temperatura de instalación u operación. Sh= 2/3 del SMYS a la máxima temperatura de instalación u operación. 403.3.3 – Criterio de deformación para líneas de conducción Cuando un sistema soporta un desplazamiento no cíclico de su soportación, los limites de las tensiones longitudinales y combinadas pueden ser reemplazados por limites admisibles de deformación. La deformación longitudinal máxima admisible depende de la ductilidad del material, deformaciones plásticas previas. La máxima deformación estará limitada al 2%. 403.3.4 – Criterio para sobrepresiones transitorias Las sobrepresiones transitorias en las tuberías de líquidos están asociadas a cambios en las velocidades del fluido a consecuencia de la detención de estaciones de bombeo o cierre de válvulas de bloqueo. Estas sobrepresiones de deben exceder en ningún punto del sistema mas del 10% de la presión de diseño.
403.4 – Criterio para prevenir el pandeo y la ovalización El sistema debe ser diseñado e instalado de manera de prevenir los pandeos localizados o la excesiva ovalización durante la instalación y operación. Los procedimientos de diseño, instalación y operación deben tomar en cuenta los efectos de la presión externa, los esfuerzos flectores, axiales y torsionales, los impactos, las tolerancias de fabricación en los espesores de pared, la falta de redondez y otros factores. 403.5 – Criterio para prevenir fatiga El sistema debe ser diseñado, instalado y operado para limitar las tensiones fluctuantes a magnitudes y frecuencias que no deterioren la integridad de la línea. Los esfuerzos que , vibraciones. Use el Capitulo 2 de ASME B 31.3 para guía. 403.6 – Criterio para prevenir la perdida de estabilidad en la instalación 403.6.2 – Criterio de resistencia durante la operación 403.6.2.1- General El diseño del sistema en cuanto a su estabilidad lateral y vertical, esta gobernado por características permanentes como la topografía y las características del suelo y eventos transitorios tales como comportamientos hidrodinámicos y sísmicos. El sistema debería ser diseñado de manera de prevenir los movimientos laterales y verticales o limitar estos movimientos a valores admisibles.
a- Los factores típicos que deberían considerarse en el diseño son: 1- Lugares inundables, pantanos y otras ubicaciones sujetas a inundaciones. 2- Fuerzas de las corrientes 3- Propiedades del suelo 4- Socavados 5- Inclinaciones del terreno b- Algunos métodos para lograr estabilidad pueden ser: 1- Adicionando al sistema lastres sumergidos 2- Enterrando el sistema en zanjas 3- Uso de anclajes 4- Fijando el sistema a pesos. 403.7 – Criterio para prevenir la fractura 403.7.1 – General La prevención de fracturas durante la instalación y operación debe ser considerada en la selección de materiales de acuerdo con los requerimientos de la sección 423. Los procedimientos de soldadura y los criterios de aceptación de defectos deben considerar la necesidad de prevención de las fracturas.
403.7.2 403.7.2 – Consideraci Consideraciones ones de diseño diseño El diseño deberá considerar la posibilidad de fracturas fr acturas de propagación dúctil o frágil en aquellos sistemas que transportan líquidos que pueden vaporizar a o cerca de condiciones atmosféricas. Se deben proveer adecuadas protecciones de manera de minimizar la ocurrencia y la longitud de las fracturas especialmente en aéreas industriales, residenciales y cruces. 403.7. 403.7.33 – Fractu Fracturas ras frágil frágiles es tuberías de acero que fracture de manera dúctil a las temperaturas de operación. 403.7. 403.7.44 – Fractu Fracturas ras dúctil dúctiles es La propagación de fracturas dúctiles debe ser minimizada mediante la selección de tuberías de acero con una apropiada tenacidad a la fractura y/o por la instalación de adecuados arrestadores de fractura. Ver Ver ASME ASME B 31T para mayor información. Las consideraciones de diseño deben incluir el diámetro de la tubería, espesores de pared, tenacidad a la fractura, tensión de fluencia, presión de operación, temperatura de operación y características del elemento transportado frente a la descompresión.
403.8 403.8 – Criter Criterio io para para cruces cruces 403.8.2 403.8.2 – Cruces en zanja zanja bajo agua Los diseños de cruces de ríos, arroyos, lagos y cuerpos de agua, deben incluir una evaluación del fondo y capas sub superficiales, condiciones de las riveras, velocidad del agua y condiciones estacionales. Se podrán especificar espesores de pared mayores a los requeridos. Los puntos críticos de estos cruces son la aproximación y posicionamiento de la línea en las riveras. Se deberá prestar atención a la profundidad de tapada y otros medios de protección de la línea, así como también los revestimientos a usar. usar. . . – Para estos casos se deberá tener particular atención con las tensiones y cargas dinámicas asociadas con este tipo de actividad. Las tensiones calculadas sobre la tubería y accesorios adosados a ella no deberá superar los límites admitidos en el párrafo 403.3.1-1, incluyendo los esfuerzos residuales por curvado. El diseño, para esta condición, debe incluir la selección de la ubicación de entrada y de salida de la perforación, separaciones en los puntos de cruce con otras instalaciones enterradas así como también la separación con otras líneas o cables enterradas en paralelo.
Para completar la traza propuesta de la línea, cada operador debe: a- Conducir una inspección en el sitio de la perforación para para la identificación identificación de líneas, instalaciones, o estructuras sub superficiales que pudieran ser afectadas por las operaciones de perforación y instalación de la línea. b- Establecer contacto y comunicación con los dueños dueños u operadores de las líneas o instalaciones identificadas en el punto anterior. c- Ubicar e identificar físicamente estas estructuras o instalaciones cercanas o paralelas ubicadas dentro de los 30 m del lugar de las operaciones de perforación. d- Analizar la precisión precisión del método de rastreo de la posición posición del barreno, incluyendo incluyendo su efecto sobre líneas de poder o comunicación paralelas a la perforación y los sistemas de protección catódica que operan en la vecindad. e- Conducir análisis de suelos o evaluaciones geológicas geológicas si se desconoce las condiciones bajo la superficie del terreno. 403.8.4 403.8.4 – Cruces Cruces suspendidos suspendidos de estructura estructurass Puentes y estructuras construidas para suspender la línea de conducción deben ser diseñados de acuerdo a los requerimientos legales y jurisdiccionales del lugar de instalación. Las tensiones producidas por el peso del sistema y condiciones ambientales no deben exceder las máximas admitidas por este Código.
403.8.5 – Cruces vinculados a puentes Se deberán considerar además de los efectos dados en el punto anterior, los movimientos diferenciales entre los puentes y las tuberías debidas a las tensiones térmicas y cargas Externas así como también los posibles daños del tráfico. 408.8.6 – Cruces de vías y rutas Las tensiones debidas a la presión interna y las cargas externas deberán mantenerse dentro de los limites establecidos en la tabla 403.3.1-1. Sera preferido el uso de tubería sin encamisados. En caso que se usen camisas la tubería con recubrimientos será soportada independientemente de los extremos de la camisa y aislado de ésta. 408.8.7 – Cruce de líneas e instalaciones Serán diseñados para proveer una separación mínima de 12in (300 mm) entre la tubería y otras tuberías o instalaciones a menos que se provean otras medidas de protección. 403.9 – Criterios de expansión y flexibilidad 403.9.1 – Tuberías no restringidas Las tuberías deben ser diseñadas con suficiente flexibilidad como para absorber la expansión y contracción sin producir excesivas tensiones / esfuerzos, momentos, o fuerzas en la tubería, juntas de unión, equipos conectados y elementos de anclaje.
No será requerido efectuar un análisis de flexibilidad a los sistemas no restringidos cuando: a- haya sido previamente analizado b- sea de dimensiones uniformes, no tenga más de dos puntos de anclaje y se encuentre dentro de los limites de la siguiente formula: Donde: D: Diámetro exterior, in (mm) K: 0.03 para unidades U.S / 208 para SI L: Desarrollo de la longitud entre anclajes, ft (m) U: Distancia en línea recta entre anclajes, ft (m) , , tubería Todo sistema que no cumpla estos requerimientos, deberá ser analizado por un método simplificado, aproximado o exhaustivo según corresponda. 403.9.2 – Tuberías restringidas enterradas Las tuberías enterradas se consideran sistemas restringidos. Será necesarios cálculos de esfuerzos cuando se esperen cambios de temperatura o cambios de la geometría recta. En los extremos de las tuberías enterradas, las fuerzas de presión y térmicas pueden causar significativos movimientos longitudinales por lo que la tubería debería ser anclada en sus extremos o ser diseñada para acomodar estos movimientos.
403.10 – Criterios para tubería usada Tubería usada de especificación conocida listada en la tabla 403.2.1-1, podrá ser usada de acuerdo con las ecuaciones de diseño de la sección 402, sujeto a los requerimientos de esta sección y a los de ensayo de los párrafos 437.4.1, 437.6.1, 437.6.3 y 437.6.4 403.11 – Criterio para tubos trabajados en frio Para tuberías que alcanzan los valores de resistencia mínima a la fluencia por trabajado en frío y luego tratados térmicamente a 300ºC o más (excepto soldaduras), las tensiones admisibles serán del 75% de los valores definidos en el párrafo 403.2.1. 403.12 – Criterio para tensiones de corte y de compresión Las tensiones admisibles para esfuerzos de corte, no debe exceder el 45% de la SMYS. Las tensiones admisibles para esfuerzos de contacto, no debe exceder el 90% de la SMYS. 403.13 – Criterios para soportes estructurales Las tensiones admisibles en tracción y compresión de materiales estructurales de soporte, no deben exceder el 66% de la SMYS. Para corte el 45% y 90% para compresión. Materiales desconocidos pueden ser usados para soportes, asumiendo una SMYS de 24.000 Psi (165 Mpa) o menor
404 – Criterios para accesorios, ensambles y otros componentes 404.1 – Criterio general para componentes de tubería 404.1.1 – Accesorios de acero para soldadura a tope Deberán cumplir con ASME B16.9, B16.28 o MSS SP-75. 404.1.2 – Componentes con rating establecido Los rating presión - temperatura establecidos en las normas listadas en este código en la tabla 403.2.1-1, para 100 ºF (40 ºC), son aceptables para las presiones y temperaturas dentro del rango de -20 ºF (-30 ºC) y 250 ºF (120 ºC). 404.1.3 - Componentes sin rating establecido Podrán ser calificados para su uso tal como se indica en los párrafos 404.10 y 423.1(b). 404.1.4 – Criterios de presion Los componentes del sistema deberán ser diseñados con una presión de diseño interna que no podrá ser menor que la máxima presión de operación constante, ni menor que la altura de presión estática en condición de línea estática. 402.2.4 – Criterio de sobrepresion Para este tipo de situaciones se podrán admitir presiones hasta un 10% por encima de la presión de diseño interna.
404.1.6 – Rating en condiciones diferentes de presión Cuando se interconecten sistemas que operan con diferentes condiciones de presión, la válvula que segrega las dos líneas deberá poseer un rating de presión - temperatura adecuada a la condición mas severa. 404.2 – Cambios de dirección 404.2.1 – General Cambios en la dirección pueden ser realizados mediante el curvado en terreno de tubería, curvados en caliente o por codos y curvas fabricadas. El espesor mínimo de pared antes . 404.2.2- Curvas en terreno Estas curvas (en frio) generalmente se realizan en terreno durante la construcción del sistema. Las curvas deben estar libres de pandeos y fisuras u otro daño mecánico. Arrugas serán permitidas cuando cumplan los requerimientos de 451.6.2.8. Las curvas de terreno deberán cumplir además con 434.7.1. El mínimo radio de curvatura para curvado en frío esta dado por :
Como excepción, pueden efectuarse curvados en frío en obra para NPS 14 y mayores con un radio de curvado de 18 D, si los espesores de pared luego del curvado no son menores que los permitidos por la especificación de la tubería. Para lograr esto, se dependerá de factores tales como espesores de pared, ductilidad, relación de diámetros/espesores, mandriles y habilidad para ejecutar esta tarea. Para ello deben realizarse curvas de prueba para determinar que se cumple con requerimientos de variación de diámetros y espesores. Las curvas en frio deben cumplir con los requerimientos de 434.7.1(d) – Estas curvas se realizan mediante el calentamiento y posterior curvado de la tubería bajo condiciones controladas. El espesor mínimo de la tubería antes del curvado será determinado al igual que para la tubería recta. Deberán cumplir con ASME B16.49 Las curvas deben estar libres de pandeos y fisuras u otro daño mecánico. Arrugas serán permitidas cuando cumplan los requerimientos de 451.6.2.8. El diámetro de la tubería no será reducido en ningún punto en mas de 2 ½% del diámetro nominal y la curva completa debe pasar el calibrador interno.
404.2.4 - Curvas mitradas En sistemas que operan con tensiones circunferenciales al 20% o mas de la SMYS, está prohibido su uso. Para sistemas que operan a menores tensiones, podrán utilizarse siempre que el ángulo entre gajos no sea mayor a 12,5 º y la distancia mínima entre gajos sea igual a un diámetro de tubo. Para sistemas que operan con tensiones circunferenciales menores al 10% de la SMYS, estas ultimas restricciones no aplican. 406.2.3 – Curvas fabricadas y Codos El espesor de metal mínimo de los codos bridados o roscados no deben ser menores que los indicados, para las correspondientes presiones y temperaturas, en las especificaciones correspondientes de ASME y MSS. Los codos para soldadura a tope, deben cumplir con ASME B 16.9, 16.28 o MSS SP-75, y deben poseer un rating de presión y temperatura basados en los mismos valores de tensión usados para establecer las limitaciones de presión y temperatura para los tubos del mismo o equivalente material. Deben tener propiedades mecánicas y químicas similares a las de los tubos a los cuales van a ser soldados. Se podrán usar segmentos cortados de curvas fabricadas y codos, los cuales deben tener un mínimo de 2 in de longitud de arco. Deben permitir el pasaje de herramientas internas.
404.3 – Conexiones de derivación Podrán ser realizadas por medio de Tés, cruces, tubos con salida extraída integralmente reforzadas o conexiones soldadas. 404.3.2 - Tes y cruces 1- El espesor mínimo de pared para Tés y cruces, bridados o roscados no debe ser menor que el indicado en la normas ASME o MSS aplicables. 2- Las Tés cruces ara soldar a to e deben cum lir con ASME B16.9. B16.28 o MSS SP 75 y deben poseer un rating de presión y temperatura basados en los mismos valores de tensión usados para establecer las limitaciones de presión y temperatura para los tubos del mismo o equivalente material. 3- Siempre que cumplan con lo indicado en (2), pueden ser utilizadas para cualquier relación de diámetros del tubo derivación con el tubo conductor y cualquier relación de tensiones circunferenciales / SMYS.
404.3.3 - Derivaciones extruidas integralmente reforzadas Podrán ser utilizadas para cualquier relación de diámetros de tubo de derivación / tubo conductor, y para toda relación de tensión circunferencial respecto de la SMYS del tubo de derivación y tubo conductor, si se cumple con las siguientes condiciones: -Estas reglas se aplican para diseño por presión. En caso de existir otros esfuerzos, éstos deben ser considerados. -Estas reglas no se aplican a conexiones con refuerzos adicionales (anillo, montura etc.) -Estas reglas se aplican solo cuando el eje de la derivación, intercepta y es perpendicular al eje del tubo conductor. -El diseño debe estar de acuerdo a la figura 404.3.3.1-1 -La altura del cuello es igual o mayor al radio de acuerdo del cuello, con respecto al caño conductor (h0 > r0).
Nomenclatura: d= Diámetro exterior del tubo de derivación. dc= Diámetro interno del tubo de derivación. D= Diámetro exterior del tubo soporte. Dc= Diámetro interior del tubo soporte. D0= Diámetro interior de la boquilla extraída medida al nivel de la superficie externa del h0= Altura del labio extruido. L= Altura de la zona de refuerzo 0,7
dT 0
tb= Espesor requerido para la derivación. Tb= Espesor nominal de la derivación. th= Espesor requerido para tubo soporte . Th= Espesor nominal del tubo soporte.
T0= Espesor final de la boquilla a la altura de r0 por sobre la superficie exterior del tubo soporte. r1= Mitad del ancho de la zona de refuerzo (Igual a D 0) r0= Radio de curvatura de la porción contorneada, en el plano que contiene al eje del tubo soporte y el de derivación. Este radio r0 está sometido a las siguientes limitaciones: -Mínimo: 0,05 d (Para derivaciones mayores a NPS 30 no requiere ser mayor a 1,5”) -Máximo: Para NPS 8 y mayores, no debe exceder 0,10 d + 0,5”, para NPS menores a NPS 8 no debe exceder 1,25”. No podrá usarse mecanizado para cumplir con estas condiciones. Área disponible del refuerzo Será la suma de A1+ A2 + A3, siendo: A1= Área dentro de la zona de refuerzo del tubo soporte resultante de un exceso de espesor / A1 = D0 (Th – th) A2= Área dentro de la zona de refuerzo de la conexión resultante de un exceso de espesor / A2 = 2 L (Tb – tb)
A3= Área dentro de la zona de refuerzo resultante de un exceso de espesor en el labio extruido / A3= 2 r0 (T0 – tb) El área requerida de refuerzo requerida estará dada por la expresión: A = K th D0 El diseño debe contemplar que A debe ser mayor o igual a la suma de A1+ A2 + A3 Los valores de K deben ser tomados según:
d/D
K
Mayor a 0,60
1,00
0,15
0,6 + 2/3 d/D
Menor a 0,15
0,70
404.3.4 - Derivaciones soldadas Deben estar de acuerdo a los siguientes esquemas:
El tipo de diseño debe corresponderse con lo establecido en la tabla 404.3.4-1 y descripto en los párrafos 404.3.4(a) a (d). Cuando sea requerido refuerzo aplicará 404.3.4 (e) y (f).
a - Será preferido el uso de Tés, cruces forjadas o derivaciones extruidas. En caso de no usarse estos elementos, el refuerzo de derivación deberá extenderse alrededor del tubo de derivación sobre el caño soporte. Si la camisa de refuerzo es mas gruesa que la tubería a reforzar, los extremos serán chaflanados (aproximadamente a 45°) a un espesor que no exceda el esp esor de la tubería, y serán soldados con filetes continuos. El uso de anillos, medias cañas, u otro tipo de refuerzo localizado está prohibido. b- El refuerzo puede ser del tipo envolvente (figura 404.3.4-1), anillo o montura (figura 404.3.4-2) o un accesorio soldado auto reforzado. Cuando sea soldado con filetes el espesor de la tubería. El diámetro del orificio sobre el tubo soporte no debe exceder mas de ¼ in (6 mm) el diámetro exterior del tubo derivación. c- El refuerzo de conexiones en derivación, con orificios de NPS 2 o menor, no es requerido (Figura 404.3.4-3). Deben tomarse consideraciones cuando existan cargas inducidas por vibración u otras fuerzas externas. d- Los refuerzos de las derivaciones no son mandatorios, aunque en algunas condiciones sí pueden serlo. Por ejemplo, cuando se involucran presiones superiores a los 100 Psi (7 bar), paredes delgadas o cargas externas severas.
e- Si el refuerzo es requerido, y a consecuencia del diámetro de la derivación, el mismo se extiendo alrededor del tubo soporte mas de la mitad de su circunferencia, entonces será obligatorio usar un refuerzo (camisa) envolvente o utilizare una Te, cruz o derivación extruida, independientemente del nivel de tensiones circunferenciales de diseño. f- Los refuerzos deben ser diseñados según 404.3.5 404.3.5 - Refuerzo de aberturas simples El diseño de las conexiones, en derivaciones simples o múltiples, debe prever un adecuado y seguro nivel de tensiones. Se deberá tomar en cuenta las tensiones presentes en los espesores remanentes de la pared del tubo soporte a consecuencia del orificio, las tensiones de corte producidas por la presión en el área de la apertura, y cualquier otra carga externa. El calculo del refuerzo requerido se basa en la regla que establece que el área de metal disponible para refuerzo, debe ser mayor o igual que el área quitada.
Área requerida Será definida como: AR= d . th d: Longitud de la abertura terminada sobre la pared del tubo soporte, medida paralela al eje del tubo soporte. th: Espesor requerido del tubo soporte. Cuando la derivación no intercepta una costura longitudinal o espiral, el valor de la tensión admisible usado para calcular t h podrá ser la misma que para tubería sin costura del mismo grado. re uerzo requer o se pue e o ener por cua qu er com nac n e reas 1, 2 y 3 y se debe verificar que A1+ A2 + A3 sean mayor o igual a AR Siendo A1: Área en exceso el la pared del tubo principal = (T h-th) . d A2: Área en exceso en la pared del tubo de derivación hasta una distancia L del tubo soporte = 2 (Tb-tb) L A3: Área correspondiente a la suma de las áreas de refuerzo agregado, incluidas las secciones de los filetes de soldadura. L: El menor entre 2,5 T h o 2,5 Tb + M
La zona de refuerzo es un paralelogramo, cuyo ancho puede extenderse como máximo hasta una distancia “d” a cada lado del eje de la derivación, y cuya altura se extiende una altura “L”, desde la superficie exterior del tubo soporte. Los materiales de los refuerzos pueden tener distintas resistencia que el del tubo soporte. Si sus resistencias son menores, entonces el área proporcionada debe ser afectada por la relación de tensiones entre ambos. Para refuerzos con materiales de mayor resistencia, este hecho no otorga ningún tipo de crédito para incrementar áreas. Cuando se agregan refuerzos tipo anillo, se debe prever la realización de un orificio para actuar como elemento de venteo de gases durante la soldadura de los refuerzos y/o tratamientos térmicos, y además para permitir revelar la presencia de fugas en el cordón de unión de la derivación con el tubo soporte. Estos orificios deben ser taponados durante el servicio de manera de evitar el daño por corrosión por crevice en la interface entre el refuerzo y los tubos. El uso de elementos de rigidizadores entre el tubo soporte y el de derivación no serán considerados a los efectos de áreas de refuerzo.
La soldadura entre el tubo soporte y el tubo de derivación debe ser de penetración total mas un filete de sello de dimensión W 1 (indicada en las figuras de refuerzos aceptables). Es preferible el uso de filetes cóncavos de manera de minimizar la concentración de tensiones. Los refuerzos de anillos o monturas deben ser chaflanados a 45º si su espesor es notoriamente superior al de los tubos de soporte y derivación, de manera de obtener filetes soldados de las medidas máximas y mínimas establecidas. Derivaciones con án ulos menores a 90º se vuelven ro resivamente mas débiles por lo que se debe aumentar las áreas de refuerzo para compensar este hecho, requiriéndose estudios particulares para estas circunstancias. 404.3.6 – Refuerzo de aberturas múltiples Es aconsejable que las aberturas múltiples estén a una distancia tal que sus refuerzos no se superpongan. Si esto no puede ser evitado, las aberturas deberán ser reforzadas siguiendo el criterio anterior con un refuerzo combinado que tenga la misma resistencia que la suma de refuerzos que hubiesen requerido por separado.
Cuando mas de dos aberturas adyacentes han de ser provistas con refuerzos combinados la mínima separación entre centros de orificios será preferiblemente de 1 ½ veces su diámetro promedio y el área de refuerzo entre ellas debe ser al menos el 50% del total requerido para esas dos aberturas. Si los centros de los orificios se encuentran separados a menos de 1 1/3 veces su diámetro promedio, no se deberá considerar al ligamento remanente de material entre ellas como contribuyente del refuerzo. Una serie de aberturas adyacentes o con poca separación entre ellas, puede ser reforzada como un grupo, si son tratadas como una sola abertura y se asume que posee un diámetro que abarque a todas las aberturas. 404.4.1 – Bridas - General Se consideran aptas para el uso por este Código a las bridas diseñadas según este párrafo y las bridas estándar listadas en tabla 426.1-1. Cuando se requiera el uso de otro tipo de bridas estas deberán diseñarse de acuerdo al apéndice 2 de la Sección VIII Div. 1 del Código ASME BPVC. Es permitido utilizar transiciones en el interior del cuello de bridas welding neck fabricadas según ASME B 16.5, para su uso en materiales de pared delgada (Transición 3:1). Sin embargo para esta condición será preferido el uso de bridas que respondan a MSS SP-44 o ASME B 16.47. Accesorios bridados deben cumplir con ASME B 16.5.
404.4.4 – Bridas que exceden las dimensiones estandar Podrán ser usadas previendo que se diseñan según 404.4.1 404.4.7 - Empaques Podrán ser utilizadas juntas estándar que confirman el ASME B 16.20 o 16.21. No deben utilizarse juntas metálicas distintas a las “ring joint” o espiraladas, para clase 150 Lb o menor. Se pueden utilizar juntas especiales si las mismas son aptas para las presiones, , . 404.4.8 - Pernos Las roscas de los pernos deben cubrir completamente las tuercas. Las tuercas deben conformar las normas ASTM A 194 o A 235. La A 307 Gr B podrá usarse en bridas Serie 150 y 300. Cuando se unen bridas de hierro fundido serie 125 con bridas de acero serie 150, pueden usarse pernos de acero al carbono tratado térmicamente o de acero aleado solo si ambas bridas tienen la cara plana y la junta de diámetro completo. Salvo lo indicado antes, los pernos deben conformar a ASME B 16.5 , o lo indicado en ASME Sec. VIII Div. 1 para bridas especiales.
407 - Válvulas Las válvulas de acero que conforman lo establecido en las especificaciones listadas en 423.1-1 y 426.1-1, podrán utilizarse. Esas válvulas podrán tener partes de hierro fundido o maleable según API 6D. Las válvulas de hierro fundido que aparecen listadas en 423.1-1 y 426.1-1, pueden utilizarse hasta presiones de 250 Psi (17 bar). Las válvulas no cubiertas por las especificaciones mencionadas, podrán utilizarse si soportan los mismos esfuerzos, estanqueidad, y pueden satisfacer los mismos ensayos que los indicados en las especificaciones listadas. 404.6 - Reducciones Reducciones que cumplan con ASME B 16.5, B 16.9 o MSS SP 75 deben usarse dentro del rating presión y temperatura y resistencia basados en tubos de igual o equivalente material. Reducciones fabricadas deberán cumplir los requerimientos de 404.10. Las soldaduras longitudinales realizadas para efectuar esta fabricación, deberán ser inspeccionadas visualmente e inspeccionadas por radiografía o ultrasonido. Donde sea apropiado, los cambios de diámetros pueden estar acompañados de codos, Tés, o válvulas.
404.7 - Cierres 404.7.1 – Cierres de accionamiento rápido No existen requerimientos específicos de diseño. Deben tener un rating presión / temperatura igual o mayor que el del sistema y estar equipados con dispositivos de bloqueo (ASME Sec. VIII Div. 1 - UG 35 (b)). 404.7.2 – Accesorios de cierre Normalmente llamados casquetes soldados, deben ser diseñados y fabricados según ASME B 16.9 o MSS SP-75. Los cabezales (planos, elípticos, esféricos o cónicos) deben ser diseñados de acuerdo a ASME Sec. VIII Div. 1. La máxima tensión admisible no debe superar la indicada en 403.2 y si contienen soldaduras éstas deben ser radiografiadas 100% según ASME Sec. VIII Div. 1 404.9 - Soportes Deben diseñarse de manera de soportar a la tubería sin producirle daños y además deben permitir el movimiento deseado de la misma. La fijación de los soportes a la tubería debe ser de tal manera de minimizar los esfuerzos sobre ésta. Si la tubería esta diseñada para operar a tensiones circunferenciales de mas del 20% de la SMYS, la fijación de los soportes a la tubería
deben realizarse sobre un cilindro metálico que envuelva a la tubería y se Encuentre unido a ésta a través de soldaduras alrededor del tubo. Para los requerimientos de los materiales y diseños de soportes puede tomarse como guía las secciones aplicables de MSS SP-58 y para su selección y aplicación a MSS SP-69 404.7 - Otros componentes retenedores de presión Componentes no cubiertos por las especificaciones listadas, y para los cuales el Código no ofrece ecuaciones de cálculo, podrán ser usados si son similares a otros componentes probados. Si no se cuenta con esa experiencia en servicio, el diseño debe basarse en: Ensayos de aptitud (ASME VIII Div. 1, UG 101), stress análisis (ASME VIII Div 2, Ap. 6) u otros cálculos de ingeniería. 404.12.1 – Tuberías auxiliares y de instrumentación Todo este tipo de tubería conectada a la tubería primaria, cuando operen a presiones que excedan los 15 Psi (1 bar), deberán ser construidas de acuerdo a los requerimientos de este Código. 422.6 – Tuberías de alivio de presión Las tuberías de alivio de presión ubicadas entre puntos de origen de presión y el elemento de alivio, serán construidas bajo los requerimientos de este Código
CAPÍTULO III – MATERIALES 423 – Materiales – requerimientos generales 423.1 – Materiales y especificaciones aceptables a- Los materiales a utilizar deben conformar las especificaciones listadas en la tabla 423.1-1 o cumplir con los requerimientos de este Código en cuanto a los materiales no listados. En el Apéndice I se indican las ediciones específicas de las normas listadas en la tabla 423.1-1 y a lo largo del Código. Este Apéndice debe ser revisado según las especificaciones se vayan actualizando. -
, listados en la tabla 423.1-1, podrán ser usados siempre que conformen los requerimientos de una especificación publicada que contemple los requerimientos químicos, físicos, mecánicos, de fabricación de tratamientos térmicos de control de calidad, que cumplan con el Código. Las tensiones admisibles en estos casos serán determinadas en base a lo establecido en el Código o en forma más conservadora.
423.2 – Limitaciones a los materiales a- El diseñador debe tomar en consideración los efectos de la temperatura sobre el desempeño de los materiales.
b- El criterio de selección de los materiales en base a su resistencia al daño en servicio, no está dentro del alcance del Código. Será responsabilidad del Diseñador seleccionar los materiales acordes a las condiciones de servicio. 423.2.3 – Acero Los tubos de acero diseñados para operar por encima del 20% de la SMYS, deberán ser ensayados al impacto según los requerimientos de API 5L PSL 2 o de ASTM A 333. La temperatura de ensayo será la menor entre 0°C o la menor temperatura de metal espera a en serv c o, ten en o en cons erac n reg stros e temperaturas y e ectos del viento o la temperatura del suelo. Los valores de energía absorbida de cada colada deben cumplir o exceder lo siguiente: a- Para cualquier grado de material, con SMYS igual o mayor a 42.000 Psi, el promedio de tres probetas será al menos de 27 J para ensayos transversales y 41 J para longitudinales. b- Para cualquier grado de material, con SMYS menores a 42.000 Psi, el promedio de tres probetas será al menos de 18 J.
423.2.4 – Fundición maleable, fundición de hierro a- No deberán ser usadas para partes a presión. Aplican excepciones. b- Son aceptables en recipientes a presión, otros equipos y elementos de marca registrada, Los mismos no podrán ser usados a presiones que excedan los 250 Psi (17 bar). 423.2.5 – Tuberías para Amoniaco liquido a- Solo serán usados materiales contemplados en el Apéndice I b- Las costuras longitudinales o en espiral de la tubería con costura debe ser normalizada. c- Accesorios conformados en frío deben ser normalizados. d- Excepto por los limites establecidos en las especificaciones listadas, no se permite cobre y cinc como aleantes en las tuberías de acero para esta aplicación.
CAPÍTULO IV – REQUERIMIENTOS DIMENSIONALES 426 – REQUERIMIENTOS DIMENSIONALES PARA COMPONENTES ESTÁNDAR Y NO ESTÁNDAR DE TUBERÍAS. 426.1 – Componentes estándar Las normas dimensionales para componentes estándar de tuberías están indicadas en la tabla 426.1. También ciertas es ecificaciones listadas en la tabla 423.1 contiene re uerimientos dimensionales, los cuales son requerimientos del párrafo 426. Las dimensiones de los componentes de tuberías deben cumplir estas especificaciones y normas, a menos que cumplan con el párrafo 426.2 426.2 – Componentes no estándar Éstas deben ser tales que provean una resistencia y desempeño a los componentes estándar. Cuando sea practicable estas dimensiones deben conformas a aquellas de los componentes estándar.
CAPÍTULO V - CONSTRUCCIÓN, SOLDADURA Y MONTAJE 434 - CONSTRUCCIÓN Las construcciones nuevas o reemplazo de construcciones existentes deben cumplir con lo indicado en este capítulo. Cuando se requieran especificaciones escritas, éstas deben contener suficiente detalle como para asegurar el cumplimiento del Código. Tales especificaciones deben incluir detalles específicos acerca de: . -Equipamiento. -Materiales y soldadura -Factores relacionados con la seguridad y buenas practicas de Ingeniería. No se requiere que cada Ítem de la construcción sea tratado en detalle ya que la especificación puede incluirlos globalmente. De cualquier modo, estén o no cubiertos especifica o globalmente, toda la construcción y materiales deben estar de acuerdo a las buenas practicas de ingeniería y seguridad y con las practicas probadas en la construcción de sistemas de tuberías.
434.2 – Calificaciones 434.2.1 – Personal de construcción El personal involucrado en tareas criticas deberá ser calificado por entrenamiento y experiencia. Estas actividades incluyen pero no se limitan a: Operación de equipos de construcción, perforación dirigida, voladuras, etc. 434.2.2 - Inspección La Compañía operadora debe realizar una adecuada inspección, utilizando inspectores calificados, para asegurar el cumplimiento de las especificaciones de construcción. La calificación de los inspectores estará de acuerdo a 436. 434.3 - Derechos de paso y requisitos de construcción La ubicación de la traza debe contemplar el desarrollo futuro de centros urbanos o industriales, de manera de minimizar la posibilidad de daños. Toda voladura debe ser realizada según las regulaciones gubernamentales y ejecutada por personal competente y calificado. Debe deteriorarse lo menos posible el terreno por el cual se instala el sistema, restaurando luego de la construcción el terreno a fin de evitar daños a la tierra.
434.3.3 - Durante la construcción se deberán mantener indicaciones y avisos en los cruces ferroviarios, cruces de carreteras, lagos, ríos, etc., en vistas de la seguridad pública. 434.4 - El almacenamiento y manipuleo de tubos, accesorios, válvulas, etc., debe ser realizado con cuidado. Cuando sea preciso se podrá utilizar API RP 5LW o API 5L1 para el transporte de tubos. Si los tubos poseen revestimientos, se deberá ejercitar cuidados adicionales para evitar que los mismos se dañen durante las maniobras de izaje, movimientos y estiba. 434.5 - Daños a ítems fabricados y tubos Los accesorios y elementos prefabricados, deben ser inspeccionados antes del montaje sobre la línea principal, para verificar la ausencia de daños, distorsiones, deformaciones, presencia de indentaciones y entallas. Los defectos graves pueden ser reparados por soldadura según los procedimientos dados en API 5L, o eliminados por amolado o pulido siempre que resulte un espesor final mayor que el requerido por la especificación del material. Si esto no puede ser cumplido, se debe remover el tramo del tubo dañado y reemplazado por un niple en adecuadas condiciones. El uso de parches insertados no está permitido.
No serán admitidos reparaciones por medio de parches solapados en sistemas que operan con tensiones circunferenciales mayores al 20% de la SMYS. En este último caso solo se admitirá las envolventes de circundación completa. Las laminaciones o presencia de entallas en los extremos de los tubos no serán reparadas. El extremo dañado debe ser removido en toda su circunferencia y reemplazado. Sectores distorsionados o aplastados deben ser descartados. , Estas deformaciones de curvatura ubicadas sobre costuras soldadas deben ser removidas y reemplazadas por un niple. Toda deformación de la curvatura que exceda los 6 mm de profundidad en tubos NPS 12 y menores o el 2% del diámetro nominal en dimensiones mayores, y que operan con tensiones circunferenciales de mas del 20% de la SMYS, deben ser eliminados. Colocar parches o rellenos no esta permitido en este tipo de líneas. Tubos pandeados serán reemplazados.
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434.6 - Zanjeo La profundidad de la zanja debe ser apropiada para la localización, superficie del terreno y cargas impuestas por vías férreas y carreteras y no ser menor a:
Si la mínima profundidad de tapada no puede ser alcanzada, puede utilizarse una Tapada menor con protección adicional adecuada. El tamaño y preparación de la zanja debe ser tal que minimice el daño sobre la pintura, recubrimiento y metal del tubo.
434.7 - Curvas y codos 434.7.1 - Hechas de tubos Cuando se realicen curvas en caliente con tubos que han sido trabajados en frío para lograr la resistencia requerida, el calculo del mínimo espesor requerido debe ser realizado utilizando el menor valor de tensión admisible en ambas condiciones. Las curvas deberán ser realizadas de tal manera que preserven la forma cilíndrica, libres de pliegues, fisuras u otra evidencia de daño mecánico. El diámetro no debe ser reducido en ninguna zona en mas del 2,5% del diámetro nominal. inspección. En tuberías con costura, esta debiera estar ubicada en o cerca del eje neutro. El radio mínimo de curvado se encuentra especificado en el capitulo de diseño. Preferentemente debe existir una longitud recta de 2 m en cada extremo de curvas en frío. 434.8 - SOLDADURA Esta parte aplica a las soldaduras por arco y gas de materiales forjados, laminados y fundidos usados en tuberías y equipos relacionados. Incluyen juntas a tope, a filete, socket weld, y de sello realizadas sobre tubos, válvulas bridas, accesorios y equipos.
No se aplica a la soldadura de juntas longitudinales y en espiral usadas en la fabricación de los tubos y accesorios, ni elementos fabricados según ASME VIII. La terminología de soldadura es la establecida en las normas ANSI/AWS A 3.0, API 1104 y ASME Sección IX. 434.8.2 – Procesos de soldadura y metales de aporte a- Las soldaduras serán realizadas por procesos de tipo manual, semiautomático o automático o combinación de estos, que hayan demostrado producir soldaduras sanas. b- A menos que la Compañía Operadora o especifique de otro modo, los consumibles de soldadura deberán cumplir con lo siguiente: 1- La selección del aporte debe ser tal que la resistencia final de la unión soldada sea igual o mayor a la del material base soldado. 2- Para materiales de disímil resistencia, la resistencia de la unión soldada debe ser igual o mayor que la resistencia del metal base soldado mas débil. 3- Cuando se usa metales de aporte de diferentes resistencias, se debe aportar de tal manera que la resistencia final de la unión sea igual o mayor a la resistencia del metal base soldado. 4- Para aceros aleados la composición del metal de soldadura deberá ser esencialmente la misma que la del metal base.
434.8.3 - Calificaciones de soldadura a- Los procedimientos de soldadura y soldadores para líneas de conducción serán calificados según la Norma API 1104. Para aceros aleados y accesorios y prefabricados soldados en taller y para la soldadura en plantas y terminales, las calificaciones se realizaran según la Norma API 1104 o la Sección IX del Código ASME. b- Previo a iniciar cualquier tarea de soldadura, deben establecerse y calificarse adecuados procedimientos de soldadura de manera de demostrar que pueden producir soldaduras sanas y de propiedades mecánicas adecuadas. Los mismos estarán calificados de acuerdo a la Norma API 1104 o la Sección IX del Código ASME BPV, el cual sea , continuación: 1- Procedimientos de soldadura estándar Publicados por la AWS y contenidos en el Apéndice E de la Sección IX del Código ASME, son permitidos dentro de las limitaciones del Artículo V de la Sección IX. 2- Calificaciones de Procedimientos realizados por otros Podrán usarse WPS calificados por un grupo o agencia técnicamente competente si se cumple:
2.1 – El WPS cumple con los requerimientos de la Sección IX del ASME o del API 1104 y cualquier requerimiento de calificación adicional establecido en este Código. 2.2 – El Empleador ha calificado al menos un soldador u Operador siguiendo cada WPS. 2.3 – El nombre comercial del Empleador debe aparecer en los WPS y en los registros de calificación. El Empleador deberá firmar y fechar los registros de calificación asumiendo la responsabilidad de la calificación por otros. c- Los WPS deberán contener toda la información requerida en la Sección IX del Código ASME o de la Norma API 1104, y complementados adecuadamente para las condiciones particulares de soldadura. Se incluyen los requisitos de tenacidad si aplicaran d- Ambas normas contienen secciones en las cuales se definen las variables esenciales que son aplicables tanto a la calificación de los procedimientos de soldadura como a la calificación de los soldadores. Los materiales son agrupados en familias o grupos. No se deberá sustituir materiales indiscriminadamente aunque sean parte del mismo grupo. Las calificaciones de los procedimientos de soldadura deben ser efectuadas con los materiales de mayor resistencia dentro del grupo. e- Un Empleador puede aceptar las calificaciones de soldadores realizadas por otro empleador, pero limitada a aquellas realizadas sobre tubería. El nuevo empleador deberá poseer un WPS equivalente al cual se utilizó para las calificaciones de los soldadores.
Un Empleador que acepte tal tipo de calificación, deberá obtener los registros de calificación del anterior Empleador, con el nombre del Empleador, y la fecha de calificación. Estos registros deberán completarse con el nombre comercial del nuevo empleador y éste firmarlo y fecharlo, haciéndose responsable por la calificación efectuada por otros. Los soldadores deben ser recalificados si existe alguna razón que ponga en duda su habilidad o si permanecen por un periodo de mas de 6 meses sin soldar con el proceso calificado. f- La Compañía Operadora será la responsable por las calificaciones de Procedimientos e Sol a ura Sol a ores. Las ac ivi a es e la re aración e los Proce imien os así como las tareas de Calificación podrán ser delegadas a otros, sin embargo cada Compañía que ejecuta tareas de soldadura, será responsable por estas actividades desarrolladas por su personal y Contratistas. g- Se deben mantener registros de la calificación de los Procedimientos de Soldadura y de los soldadores. Los registros de las tareas y ensayos de la calificación de los Procedimientos de soldadura deben ser retenidos al menos durante el tiempo que los procedimientos estén en uso. Los registros de la calificación de los soldadores deben ser mantenidos por al menos 6 meses de terminada la fabricación en la cual participaron.
434.8.4 – Normas de Soldadura Todas las soldaduras serán ejecutadas cumpliendo los requisitos establecidos en este Código y en la norma API 1104, con excepción de lo indicado para las calificaciones de soldadura (434.8.3 (a) y (b)). 434.8.5 – Inspección requerida y criterio de aceptación a- Inspección requerida 1- La calidad de las soldaduras debe ser verificada por medio de inspección no destructiva o por remoción de costuras terminadas, seleccionadas por el Inspector, . 2- Todas las soldaduras deben ser visualmente inspeccionadas. 3- Cuando la tubería opere con tensiones circunferenciales de más del 20% de la SMYS, las soldaduras circunferenciales deben ser inspeccionadas por ensayos no destructivos, en su completo desarrollo, al menos el 10% de la producción diaria de costuras soldadas, y el 10% de las demás soldaduras, seleccionadas al azar por la Compañía Operadora. Las soldaduras circunferenciales serán inspeccionadas por radiografía u otro método volumétrico aceptado. Otros tipos de soldadura podrán inspeccionarse por métodos no volumétricos.
El las siguientes ubicaciones, deberá ensayarse el 100% de las uniones soldadas, pero si esto es impracticable, al menos el 90%: -Áreas pobladas (Residenciales, Shopping Centers, comercio, industria) -Cruces de ríos, lagos o corrientes de agua y zonas anegables. -Cruces de vías férreas, carreteras, túneles y puentes. -Soldaduras antiguas en tubos usados -Soldaduras circunferenciales en tie in no probados hidrostáticamente. 1- La inspección no destructiva consistirá de inspección visual y de radiografía u otro método no destructivo aceptable los cuales serán ejecutados siguiendo los requerimientos de procedimientos de ensayo establecidos en API 1104. Las soldaduras deben cumplir los criterios de aceptación para discontinuidades contenido en API 1104 o para las soldaduras circunferenciales el criterio establecido en al Apéndice A de API 1104. 2- Las soldadura que hubieran sido removidas para ensayar por medios destructivos deberán cumplir los requisitos de la calificación de soldador por medios destructivos establecidos en API 1104.
434.8.6 - Tipos de soldadura, diseño de juntas y transiciones a- Las soldaduras a tope pueden ser con bisel en “V”, o “X” o combinación de ellas.
La transición entre extremos a soldar de distinto espesor, puede ser efectuada por soldadura o por mecanizado (Fig. 434.8.6-2). También es admisible por medio de un niple de transición con un largo no menor a medio diámetro del tubo a unir con diseño de junta de acuerdo a la figura mencionada. Los detalles de la figura, se refieren para uniones a tope entre espesores y/o SMYS iguales o desiguales. , los espesores requeridos por el Código mas allá de la unión. Cuando se unan materiales con distinto SMYS, el material depositado debe tener al menos la misma resistencia que la mas alta de los dos materiales base involucrados. Para unir tubos de igual SMYS, pero distinto espesor, se aplican las mismas reglas con la excepción que no hay límite mínimo de ángulo para la transición. Los puntos de soldadura deben ser ejecutados por soldadores calificados.
Diámetros interiores desiguales Si los espesores nominales no varían mas de 3/32” (2,5 mm), no se requiere tratamiento especial, si se logra penetración total y se funden ambos biseles (detalle a). Para desalineaciones interiores mayores de 3/32” (2,5 mm), sin acceso desde el interior, debe realizarse transición cónica sobre el espesor mayor con un ángulo no mayor de 30º ni menor de 14º (detalle b). Para tensiones circunferenciales mayores al 20% de la SMYS y desalineación interior mayor o igual a 3/32”, pero no mayor que la mitad del espesor del espesor mas delgado, y hay acceso al interior, la transición puede ser realizada por soldadura (Detalle c). Si la desalineación interior es mayor que la mitad del espesor, la transición puede ser realizada según el detalle d. Diámetros exteriores desiguales La transición puede ser realizada según los detalles e o f, en función de la magnitud de la desalineación. Diámetros interiores y exteriores desiguales Puede utilizarse una combinación de los esquemas “a” a “f”. Se deberá prestar particular atención a la alineación bajo estas condiciones.
b- Soldaduras de filete Los filetes podrán ser cóncavos o ligeramente convexos. El tamaño del filete se fija como el cateto mayor que se obtiene del triangulo isósceles mayor inscripto (Fig. 434.8.6(b)). La misma figura también da detalles aceptables de soldadura de bridas.
434.8.7 - Remoción o reparación de defectos a- Cebados de arco Causan severos concentradores de tensiones y deben ser prevenidos, removidos o reparados. Podrán ser removidos por amolado, teniendo en cuenta que el espesor de pared remanente, no se encuentre por debajo del mínimo permitido por la especificación del material. Luego de detectarse el cebado de arco, y luego de removido, el área afectada deberá ser atacada con una solución de persulfato de amonio al 10% o con nital al 5%. Una indicación coloreada oscura, será indicio que la entalla metalúrgica permanece y será necesarios mayor amolado. Si como resultado del amolado, el espesor remanente una vez eliminado el efecto del cebado de arco, es menor que lo permitido por la especificación del material, la porción del tubo que contiene al cebado de arco, debe ser reparada según 451.6. Los parches insertados están prohibidos. b- Defectos de soldadura La autorización para remoción de defectos, la forma de remoción y reparación, y ensayo de la zona reparada estarán de acuerdo a lo establecido en API 1104. Laminaciones y otros defectos en los tubos deben reparados o removidos.
434.8.8 - Precalentamiento y temperatura entre pasadas a- La temperatura de precalentamiento debe estar indicada en el Procedimiento de Soldadura. Cuando se especifica precalentamiento por encima de la temperatura ambiente, el método de calentamiento debe ser especificado. Para aceros de alta resistencia, aceros tratados térmicamente o materiales con requerimiento de impacto, puede ser necesario el control de la temperatura entre pasadas. La Compañía Operadora determinará cuando son necesarios límites de temperatura entre pasadas y los mismos ser indicados en el Procedimiento de Soldadura. b- Si se sueldan materiales que requieren distintas temperaturas de precalentamiento prevalece la del material que requiera la mayor temperatura. c- La temperatura debe verificarse con el uso de crayones, termocuplas, pirometros y otros dispositivos adecuados. La temperatura de precalentamiento debe ser uniforme y debe mantenerse la misma durante todo el proceso de soldadura.
434.8.9 - Alivio de tensiones Las soldaduras sobre aceros al carbono, deben ser aliviadas de tensiones cuando el espesor efectivo de soldadura excede los 32 mm, a menos que se demuestre a través de la calificación de Procedimientos de Soldadura de material del mismo tipo y grado y espesores de soldadura efectivos iguales o superiores a este valor, que el alivio de tensiones no es necesario. En acero al carbono, para espesores de soldadura efectivos entre 32 mm y 38 mm, se puede exceptuar el alivio de tensiones, si se precalienta a un mínimo de 93 ºC. Los WPS deben indicar si el alivio de tensiones se realiza por composición química, . , efectuado en la unión completa en la Calificación de los WPS. Para soldaduras a tope, el espesor gobernante está dado por el valor de t w indicado en la figura 434.8.6 (a)-2. Lo indicado para los TT en ASME B 31.3 o ASME Sección VIII Div. 1 y 2, puede ser usados como guía. En el caso de derivaciones o bridas slip on, el espesor gobernante será el espesor del tubo soporte. Si se sueldan materiales disímiles y uno de ellos requiere de alivio de tensiones, la unión lo requerirá.
434.9 – Tie-in Los empalmes producidos durante la construcción de una línea de conducción, tales como encontrados en canales, ríos, rutas, etc., requieren de consideraciones particulares en cuanto a la alineación y soldadura. Debe haber disponible suficiente equipamiento y cuidados de manera de no forzar o deformar la tubería para conseguir la alineación. 434.10 - Instalación de tubos en la zanja e e e m n m zar as tens ones n uc as so re a ca er a. sta e e segu r a orma de la zanja sin aplicar fuerzas externas para mantenerla en posición, hasta que el relleno esté completo. 434.11 – Relleno El relleno debe proveer soporte adecuado a la tubería. Cuando los rellenos poseen rocas, se debe tener cuidado con el daño que se pueda producir sobre los recubrimientos.
434.13 – Cruces especiales El Código establece algunas condiciones a tener en cuenta cuando se realizan cruces especiales. No todos son mencionados debido a la cantidad y variedad de diseños posibles. Los tópicos cubiertos por el Código y para los cuales se requieren buenas practicas de ingeniería que minimicen el peligro y las interferencias son: -Cruces acuáticos. -Estructuras soporte de líneas suspendidas. -Fijaciones a puentes . 434.15 - Válvulas de bloqueo y aislación Deben instalarse válvulas de bloqueo y aislación para limitar el peligro de derrames y facilitar el mantenimiento de la línea. Deben estar ubicadas de manera accesible, adecuadamente soportadas para prevenir asentamientos o movimientos diferenciales de la tubería. Cuando existan dispositivos para abrir o cerrar válvulas, estos deben estar protegidos y accesibles solo a personal autorizado. Válvulas enterradas o no visibles deben estar adecuadamente señalizadas.
434.15.2 - Válvulas principales Se deberán instalar válvulas de bloqueo aguas arriba de cruces de grandes ríos y reservorio de agua potable. Se deberán instalas válvulas de bloqueo o de retención aguas debajo de estas ubicaciones. Se debe instalar una válvula de bloqueo en la línea principal de las estaciones de bombeo. Para facilitar el control operativo y de mantenimiento, deberán instalarse válvulas de bloqueo a intervalos adecuados. Para líneas de LPG o amoníaco en áreas residenciales o industriale a no más de 12 km de separación. Deben instalarse las que sean necesarias para lograr una correcta operación del sistema Todos los tubos, válvulas, accesorios, cierres y aperturas deben cumplir con los requisitos del Código. Las trampas sobre terminaciones de la línea principal, y vinculadas a conexiones de tubería o manifolds, deben ser ancladas bajo el suelo con adecuados anclajes de concreto y adecuadamente soportados sobre el piso de manera de prevenir la transmisión de las tensiones de la línea por expansión y contracción. Estarán sometidas al mismo ensayo de presión que la línea. Deben estar preparadas para acomodar las herramientas de inspección.
434.18 – Marcadores de la línea Se deben instalar adecuados marcadores de ubicación sobre cada línea enterrada a los efectos de protección de la línea, público y personal que realiza trabajos en el área. Se deberán ubicar en cada cruce especial, y con la suficiente separación en todo el tendido de la línea de manera que quede perfectamente identificada su ubicación y dirección. Se deben ubicar en locaciones donde se encuentra sobre tierra y es accesible al público. Los in ica ores eben ener sus le en as en colores ue con ras en. Deben incluir las palabras precaución o peligro y el tipo de producto que transporta. Deben incluir el nombre del Operador y teléfonos de localización. Para guía adicional se puede usar API 1109. A menos que sea requerido por regulaciones, no se requerirán indicadores en líneas off shore, bajo cuerpos de agua o en zonas comerciales densas, donde puede resultar impracticable la instalación de éstos.
434.20 - Estaciones de bombeo, playas de tanques y estaciones terminales Todos los trabajos deben ser ejecutados según las especificaciones de construcción. Estas especificaciones deben cumplir todas las etapas del trabajo y deben tener el suficient detalle para asegurar que los requisitos del Código sean cumplidos. Deben incluir detalles específicos tales como, características del suelo, fundaciones y trabajos de concreto, construcción de edificios e instalaciones, soldadura, tuberías, equipamiento y materiales y todo factor que contribuya a la seguridad y buenas practicas. Ubicación e instalación de edificios Deben instalarse en propiedades libremente destinadas a la tubería de manera de poder asegurar que las medidas apropiadas de seguridad puedan ser aplicadas y a una distancia adecuada de instalaciones vecinas que no sean propiedad del operador de la línea. Toda tubería que este sometida a las mismas presiones y condiciones de la línea deben ser construidas con los mismos estándares de soldadura y requerimientos de control de corrosión y otras prácticas del Código. La protección contra el fuego estará de acuerdo con las recomendaciones de NFPA 30.
434.21.3 - Tanques de almacenamiento Los tanques para el almacenamiento de crudo o derivados con presiones de vapor cercanas a la atmosférica, deben ser construidos de acuerdo a API 650, 12B, 12D, 12F, o ser construidos de acuerdo a buenas practicas de ingeniería aceptadas. Tanques para almacenamiento de productos con presiones de vapor entre 0,5 Psi hasta 15 Psi, serán construidos según API 620. Para presiones mayores a 15 Psi, serán construidos según ASME Sec. VIII. Las fundaciones deben ser diseñadas y construidas de acuerdo a planos y especificaciones , , , . 434.22 - Instalaciones eléctricas La instalación eléctrica de iluminación, potencia y control, debe estar cubierta por especificaciones y planos. Las instalaciones deben responder a los Códigos aplicables. Las instalaciones deben realizarse según lo establecido en NFPA 70 y API RP 500C. 435 - Instalación de componentes de tubería Todas las bridas deben ser fijadas de manera que el contacto de la junta con las caras sea uniforme al igual que la tensión de los pernos.
Para ello debe establecerse el máximo fuera de paralelismo admisible entre bridas y una secuencia de apriete de pernos. 435.3 - Tubería de la unidad de bombeo La tubería que conecta con la unidad de bombeo, debe ser diseñada y soportada de manera que el ensamble entre bridas y válvula de la unidad de bombeo este relativamente libre de tensiones y no agregue tensiones o cargas a la bomba. El diseño debe tomar en cuenta las cargas de expansión y contracción. Todas las válvulas y accesorios de la unidad de bombeo, deben tener el mismo rating que el requerido para la presión de operación de la línea. La soldadura debe estar de acuerdo con los requerimientos del párrafo 434.8 del Código. 435.4 - Manifolds Todos los componentes dentro del conjunto del manifold, incluyendo válvulas, accesorios, cabezales y conjuntos especiales, deberán soportar la misma presión de operación y cargas especificadas que las correspondientes a la tubería a la cual se conectan. Los bancos de medición, loops y trampas de scrapper, estarán sujetos a los mismos requerimientos de montaje que los manifolds. La soldadura debe estar de acuerdo con los requerimientos del párrafo 434.8 del Código.
CAPÍTULO VI - INSPECCIÓN Y ENSAYOS 436 - INSPECCIÓN Se debe realizar una adecuada inspección de la fabricación del sistema de tuberías. La inspección debe cubrir los puntos necesarios para establecer que los requerimientos del Código han sido satisfechos en referencia a materiales, construcción, soldadura, ensamble, montaje y ensayos. 436.2 - Calificación de los inspectores Los inspectores deben ser calificados de acuerdo a experiencia y entrenamiento. Este -Derechos de paso. -Zanjeo y voladuras. -Cruces y encamisados. -Manipuleo de tubería y materiales. Curvados -Desfile de tubos e inspección de los mismos. -Soldadura. -Revestimientos -Empalmes, bajada de tubería y tapada. -Ensayo de presión. -Servicios especiales de inspección, tales como construcción de instalaciones, control de corrosión, etc.
436.5 - Tipo y extensión de los exámenes requeridos 436.5.1 – Visual a- Materiales Todos los componentes del sistema de tuberías deben ser inspeccionados visualmente antes de su incorporación al sistema de tuberías en busca de daños producidos durante su transporte y manipuleo. Todas las tuberías serán inspeccionadas en busca de defectos tales como: Distorsión, aplastamiento, estallas, indentaciones, cebados de arco, defectos de soldadura esta ec os en os p rra os 4 4.5 y 4 4. .7 Se debe tener especial cuidado al estibar la tubería, principalmente en sistemas donde los tubos son clasificados por grado, espesor o ambos. Deben conservarse registros que indiquen la ubicación tal como fue instalado cada grado, espesor de pared, tipo especificación y fabricante del tubo. b- Construcción Debe realizarse la inspección visual para: -Detección de defectos superficiales previo a la aplicación de la protección superficial y durante la bajada a zanja y tapada.
-Verificación de la limpieza interna de los tubos. -Ausencia de defectos sobre los biseles y correcta alineación antes de soldar. -Monitoreo de la soldadura para garantizar que se siguen los procedimientos aprobados ejecutados por soldadores calificados. -Verificación de la pasada de raíz en busca de fisuras previo a las posteriores pasadas. -Verificación de la soldadura terminada, previa limpieza de la misma. Las irregularidades superficiales que pudieran dañar la protección superficial deben ser eliminadas. -Cuando el tubo sea revestido se debe verificar que el equipo de revestimiento no daña la superficie de los tubos. -Todas las reparaciones, cambios o reemplazos deben ser efectuados antes que el tubo sea tapado. -Se debe inspeccionar la condición, estado y dimensiones de la zanja, así como también las operaciones de relleno y tapada. -Cuando se requiera encamisado, se verificará que el tubo es soportado, sellado y aislado de la camisa. - Los cruces de río deben ser supervisados.
436.5.2 - Tipos de exámenes suplementarios La inspección de soldaduras de prefabricado y obra, y el examen radiográfico debe ser ejecutado de acuerdo a lo indicado en el capítulo de fabricación y montaje (434.8.5). Los tubos con revestimientos deben ser inspeccionados de acuerdo a lo establecido en el capitulo de control de corrosión (461.1.2). Los segmentos de tubería instalados por perforación dirigida deben ser controlados por deformaciones de sección por medio de calibradores. 436.6 - Reparación de defectos a reparac n e e ec os en u os y pre a r ca os e e rea zarse seg n
. .
Los defectos de soldadura se reparan según 434.8.7 y los daños sobre los revestimientos deben ser reparados según 461.1.2. 437 – Ensayos 437.1 General Para cumplir con los requerimientos del Código, es necesario que los ensayos sean realizados sobre el sistema completo y sobre las partes componentes del sistema finalizado.
Si se produjeran fugas en los ensayos, la sección de la línea o componente deberá ser reparado o reemplazado y reensayado. 437.1.3 - Sobre elementos fabricados Los ítems fabricados tales como trampas de scrapper, manifolds, etc., deben ser ensayados hidrostáticamente con condiciones de ensayo iguales o mas severas que que aquellas requeridas al resto del sistema. Los ensayos serán llevados a cabo en forma separada o como parte del sistema completo. Se deben aplicar los requerimientos aplicables de las especificaciones listadas en 423.1-1.
437.1.4 - Ensayo de construcciones nuevas a- Del sistema o partes del sistema 1- Todo sistema de transporte de líquidos dentro del alcance de este Código, independientemente de la tensión, debe ser ensayado luego de su construcción. 2- Sistemas que operan con tensiones circunferenciales mayores del 20% de la SMYS, serán ensayados hidrostáticamente según 437.4.1. 3- Sistemas que operan con tensiones circunferenciales menores del 20% de la SMYS, pueden ser ensayadas a la hermeticidad según 437.4.3, en lugar de la prueba hidrostática 4- Cuando se realizan los ensayos de presión en ningún momento se debe exceder los valores estipulados en las especificaciones de la tabla 423.1 (excepto tubos), para el elemento mas débil del sistema o tramo bajo ensayo. 5- Los equipos que no están sujetos a ensayo deben ser desconectados de la línea. b- Ensayo de Tie-in Para estos casos se admite que no se realice la prueba de presión de las soldaduras de interconexión, siempre que estas hayan sido examinadas en su totalidad por radiografía u otro END adecuado
c- Ensayo de los equipos de protección y control Todos los equipos de protección y control, incluyendo limitadores de presión, reguladores, controladores, válvulas de alivio y otros dispositivos de seguridad deben ser ensayados para determinar que se encuentran en buenas condiciones mecánicas, y son de la capacidad adecuada para los servicios para los cuales van a ser empleados. Debe verificarse además la calibración de presión y que los mismos están adecuadamente instalados y protegidos de causas externas que puedan afectar su funcionamiento. 437.1.5 – Ensayo de componentes de reemplazo Componentes de reemplazo (excepto tubos) que serán instalados en la línea, no requieren , en fábrica, o que cada componente fue fabricado bajo un sistema de aseguramiento de calidad que garantice que su resistencia es al menos igual al de un prototipo probado hidrostáticamente 437.4 - Ensayo de presión 437.4.1 – Ensayo hidrostático a- Tramos de línea que operen con tensiones circunferenciales de mas del 20% de la SMYS, deben ensayarse hidrostáticamente a una presión de ensayo equivalente a no menos de 1,25 veces la presión de diseño interna en ese tramo, durante al menos 4 hs.
Cuando el ensayo desarrolla tensiones circunferenciales del 90% de la SMYS, o mas (basado en el espesor nominal), debe tenerse especial cuidado de no sobre tensionar a la tubería. 1- Los tramos de línea que son inspeccionados visualmente durante la prueba, no requieren ensayos adicionales. Esto incluye a las tuberías que son preensayadas para usarse como reemplazo de secciones del sistema. 2- Aquellas partes no inspeccionadas visualmente, deberán ser sometidas a continuación de la prueba de presión a 4 hs de ensayo de estanqueidad a no menos de 1.1 veces la presión de diseño. b- Se o rá u ilizar API 1110 como uía ara los ensa os hi ros á icos. c- La prueba hidrostática debe ser realizada con agua. Se podrá opcionalmente usarse petróleo líquido que no vaporice rápidamente si se cumple: 1- La sección bajo ensayo no es off shore, se encuentra fuera de áreas pobladas y cualquier edificio dentro de los 90 m de la sección bajo ensayo permanece desocupado mientras la presión de prueba genera sobre la tubería una tensión circunferencial igual o mayor al 50% de la SMYS 2- La sección bajo prueba está sometida a patrullaje y vigilancia mientras se desarrolla el ensayo. 3- Se mantienen comunicaciones a lo largo de la sección bajo ensayo.
d- Si el medio de ensayo puede sufrir expansión térmica durante la prueba de presión, debe tomarse en consideración los efectos de esto sobre la presión interna. Deben tomarse en cuenta los cambios de temperatura cuando se analizan los registros de los ensayos de presión. e- Luego de completada la prueba de presión se debe tener en cuenta el drenaje de los elementos ensayados, debido a que en clima frío se pueden producir daños por congelamiento. 437.4.3 - Ensayo de hermeticidad Para aquellas líneas que operan con tensiones circunferenciales del 20% o menos de la SMYS, se puede realizar un ensayo de hermeticidad hidráulico a no menos de 1,25 veces la presión de diseño o neumático, a 100 psi o la presión que produzca sobre la tubería una tensión circunferencial del 25% de la SMYS, el que sea menor, por espacio de 1 hora. 437.6 - Ensayos de calificación Cuando estos ensayos sean requeridos por cualquier sección del Código, deben realizarse de acuerdo a los siguientes procedimientos:
437.6.1 - Visual Tubos nuevos o usados deben examinarse visualmente según 436.5.1. 437.6.2 - Propiedades de doblado a- Para tubos de especificación desconocida o ASTM A 120, se requiere verificar las propiedades de doblado / aplastamiento si la tensión de fluencia mínima utilizada para el diseño supera 24 ksi. Para NPS 2 y menores el ensayo de doblado debe cumplir con los requerimientos de Para mayores NPS 2 ensayo de aplastamiento debe cumplir con los requerimientos de ASTM A 53 o API 5L b- El numero de ensayos será el mismo que el requerido para la determinación de la tensión de fluencia (párrafo 437.6.6). 437.6.3 - Espesor de pared Cuando el espesor de pared es desconocido, debe ser determinado por mediciones realizadas en cuartos de un extremo de cada tubo.
Si el lote es uniforme (grado, tamaño, espesor nominal), deben medirse no menos del 5% de los tubos pero no menos de 10 tubos. Los restantes tubos pueden verificarse con un calibre fijo regulado al espesor menor. El espesor a adoptar es el espesor comercial inferior al promedio determinado. En ningún caso éste será mas de 1,14 veces mayor que el espesor menor medido para NPS menor a 20, ni mayor a 1.11 veces el espesor menor medido para NPS 20 y mayores. 437.6.4 - Factor de junta longitudinal Si el tipo de junta longitudinal o en espiral puede determinarse con certeza, pueden 0,60 para NPS 4 y menores y 0,80 para NPS mayores. 437.6.5 - Soldabilidad Un soldador calificado debe realizar una costura circunferencial utilizando el mismo procedimiento y en las condiciones mas severas a usar en producción. La soldadura debe ensayarse de acuerdo a los requerimientos de API 1104 de calificación de soldador por ensayos destructivos. Debe realizarse una prueba cada 100 tubos mayores a NPS 12, 200 tubos entre NPS 6 y NPS 12 y 400 tubos para NPS 6 y menores.
437.6.6 - Determinación de la tensión de fluencia Si la tensión de fluencia, rotura o alargamiento mínimo especificados son desconocidos, las propiedades de tracción pueden ser determinadas como sigue: Realizar ensayos de tracción como lo determina API 5L en las siguientes cantidades - Menores de NPS 6: Un ensayo cada 200 tubos. - NPS 6 a 12: Un ensayo cada 100 tubos - Mayor a NPS 12: Un ensayo cada 50 tubos. 437.6.7 – Valor mínimo de la resistencia a la fluencia Para tubos de especificación desconocida, puede determinarse tomando el menor de los siguientes valores: -80% del promedio del resultado de los ensayos -El mínimo valor obtenido en los ensayos pero no mayor que 52 ksi -24 ksi si la relación fluencia / rotura excede 0,85 437.7 - Registros Deben mantenerse en archivo de la Compañía operadora, lo correspondiente al diseño, construcción y ensayo. Debe incluir materiales, traza (conformes a obra), tubos, tipo de costura, fabricante, revestimientos, datos de ensayo. Deberán mantenerse durante la vida útil del sistema.
CAPÍTULO CAPÍTULO VII VII – OPERACIÓN OPERACIÓN Y MANTENI MANTENIMIENT MIENTO O 450 - PROCEDIMIENTOS PROCEDIMIENTOS DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO 450. 450.11 - Gene Genera rall El Código se refiere aquí a los procedimientos de operación y mantenimiento que afectan la seguridad de las instalaciones de transporte tr ansporte de líquidos. Debido a la cantidad de variables que están involucradas, el Código no considera posible todos los casos desde el punto de vista de la seguridad publica. Para ello el Código establece los requisitos básicos aplicables y cada Compañía Operadora debe desarrollar los procedimientos necesarios aplicables a las tareas de operación y mantenimiento de las instalaciones bajo su responsabilidad, basados en la experiencia y conocimiento de sus instalaciones y condiciones bajo la cual operan. El Código reconoce que las condiciones particulares de cada sistema de tuberías (variación de temperaturas, traza, topografía, etc.) tienen una influencia importante en las tareas de operación y mantenimiento.
450.2 – Planes Planes y procedimientos procedimientos de operació operación n y mantenimiento mantenimiento Cada Compañía Operadora debe: -Tener planes escritos y entrenamiento para el personal, que cubra las tareas de operación -Tener y mantenimiento del sistema de tuberías. -Tener planes para el control de corrosión interna, externa de los sistema nuevos o -Tener existentes, incluyendo requerimientos del Capítulo VIII. -Tener -T ener planes de emergencia escritos para implementarlos ante casos de falla del , . -Tener un plan de revisión de los cambios de las condiciones que afecten la integridad -Tener y seguridad de los sistemas, incluyendo patrullajes periódicos e informes de actividad de construcción y cambios en las condiciones, principalmente en áreas industriales residenciales y comerciales. -Establecer relación con los organismos encargados de emitir permisos de construcción para prevenir accidentes por excavación. -Establecer procedimientos para análisis de fallas y accidentes con el propósito de de determinar las causas y minimizar la recurrencia.
-Mantener los mapas y registros necesarios. -Tener procedimientos de abandono de líneas. -Al establecer los planes y procedimientos, se debe dar especial importancia a aquellos sectores del sistema que impliquen mayor peligro para el publico ante una emergencia. -Operar y mantener los sistemas de tuberías de acuerdo a estos procedimientos. -Actualizar periódicamente estos planes y procedimientos en base a como lo dicte la experiencia y las condiciones de operación. 451 - OPERACIÓN OPERACIÓN Y MANTENIM MANTENIMIENT IENTO O DE LÍNEA 451.1 451.1 - Presió Presión n de operac operación ión a- Debe prestarse especial atención a que la máxima presión de operación, incluyendo la columna estática, no supere los valores de la presión de diseño, ni los rating de los componentes. Bajo ciertas condiciones (Par. (Par. 403.3.4) se podrá superar en hasta un 10% el valor de la presión de diseño. b- Un sistema debe ser calificado según Par. Par. 456, cuando una mayor presión de operación produce una tensión circunferencial del 20% de la SMYS o mas.
c- Cuando se decida reducir la máxima presión de operación de un sistema en lugar de reparar o reemplazar los sectores que impiden mantener las condiciones de diseño debe procederse según el Par. 451.6.2.2(b). d- Para instalaciones existentes que fueron construidas con materiales de especificaciones discontinuadas u obsoletas, la determinación de las tensiones admisibles y criterios de diseño debe ser realizada de acuerdo a Códigos y especificaciones validas en el momento de la construcción de esa instalación. 451.4 – Mantenimiento de la traza a- La traza debe ser mantenida de manera de ser visible para las tareas de patrullaje. b- Un adecuado mantenimiento de traza incluye: Control de la vegetación, control de erosión, accesos a la línea, visibilidad de las señalizaciones, mantenimiento de diques contra los lavados de suelos. 451.5 - Patrullaje Se deben efectuar patrullajes periódicos para observar las condiciones superficiales de la línea y adyacencias, indicios de perdidas, actividad de construcción, etc. Las tareas de patrullaje se realizan en intervalos máximos de 2 semanas. Para las líneas que transportan LPG o amoniaco, en zonas urbanas o industriales no se entenderá mas de 1 semana.
Los cruces bajo agua deben ser inspeccionados periódicamente para verificar la acumulación de sólidos contra la tubería, o cualquier otra condición riesgosa para ella. 451.6 – Evaluación de la integridad y reparaciones 451.6.1 – General a- Se debería considerar la necesidad de realizar evaluaciones periódicas de la integridad de las líneas. Esto puede consistir en la realización de ensayos hidrostáticos, una inspección en línea (ILI) seguido de la remediación de anomalías u otros medios técnicos que provean un nivel de evaluación de integridad equivalente a aquellos. Como guía se puede recurrir a la norma API 1160 “ Gestión de los sistemas de integridad para líneas de conducción de líquidos peligrosos”. Provee también guías para evaluar anomalías encontradas. b- Este capítulo provee guías para acerca de los criterios y métodos de reparación. Se reconoce que los Operadores de líneas pueden optar por realizar un ECA (Engineering Critical Assessment) para adoptar otros criterios de reparación. c- Las reparaciones deben estar cubiertas en el plan de mantenimiento, y ser realizadas bajo supervisión calificada por personal entrenado. El plan de mantenimiento debe considerar los requerimientos apropiados contenidos en API Publ. 2200, API Publ. 2201, API 1104 y API 1111.
d- Si se usará temporariamente un gas inerte para desplazar el líquido dentro de la tubería con el propósito de una reparación, será requerido un procedimiento detallado escrito. Debido a los riesgos de los gases compresibles este procedimiento debe establecer: 1- Caudal máximo del fluido inyectado. 2- Máxima presión de inyección. 3- Temperatura de inyección. 4- Manipuleo del gas inerte . e- Cuando una anomalía ILI, es excavada para su evaluación y reparación, se debe contemplar la posibilidad de una falla súbita. Para minimizar estos riesgos, la presión de la tubería debería ser reducida a niveles en los cuales se esperaría esto no ocurra. A este respecto dos tipos de anomalías son relevantes: 1- Anomalías para las cuales se puede calcular su resistencia remanente. 2- Anomalías de significancia desconocida.
3- Para la anomalías de resistencia remanente conocida, la presión será reducida al mayor valor entre la presión segura calculada o el 80% de la presión estable reciente. 4- Para las anomalías de significancia desconocida, que operan a una presión igual o mayor al 40% de la SMYS del material, la presión debería ser reducida al 80% de la presión estable reciente. f- Los materiales de las reparaciones estarán de acuerdo con el Capítulo III. g- Los WPS de reparación y los soldadores estarán calificados de acuerdo a API 1104 o la Sec. IX del Código ASME. , la tubería con liquido. Aquellas que no posean líquido será calificados según 434.8.3. Las reparaciones a las líneas de conducción en servicio serán inspeccionadas visualmente y por LP o PM, según sea apropiado. Todas las soldaduras efectuadas sobre tubería conductora de acero carbono, serán examinadas por PM en busca de fisuras. Al menos el 90% de las soldaduras serán inspeccionadas no antes de las 12 horas de terminadas. Áreas que hayan sido amoladas para eliminar fisuras o concentradores de tensión, serán inspeccionadas por PM o LP, para garantizar la eliminación de los mismos. f- Revestimientos dañados durante las reparaciones será retirado y aplicados nuevos
451.6.2 – Límites y disposición de imperfecciones y anomalías 451.6.2.1 – Límites Toda tubería con pérdidas debe ser removida o reparada. 451.6.2.2 – Corrosión a – Corrosión externa o interna Áreas de corrosión externa o interna con pérdidas de metal que afecten a más del 80% del Podrá ser usado un adecuado criterio de aptitud para el propósito para evaluar los perfiles longitudinales de las pérdidas de material que cruzan costuras circunferenciales o se superponen a costuras longitudinales de arco sumergido. b- Corrosión externa Las áreas corroídas externamente deben estar adecuadamente limpias para su evaluación. Áreas externas corroídas con pérdidas de material del 20% del espesor de pared requerido por diseño o menos, no necesita ser reparado, pero se deberán tomar medidas para controlar una posterior corrosión.
Áreas corroídas con perdidas de espesores entre el 20% y el 80% del espesor requerido por diseño, serán permitidas permanecer en la tubería sin ser reparadas, previéndose que la presión en tal área permanece en niveles seguros. Para determinar esta presión segura se podrá usar: ASME B 31 G, ASME 31 G modificada o métodos de área efectiva (Ej. RSTRENG). Para líneas sujetas a cargas axiales inusuales, movimientos laterales o asentamientos o materiales con relación de resistencia a fluencia / rotura mayor a 0,93, se deberá efectuar un ECA para determinar esta presión segura. Si la presión segura es menor que la presión de operación pretendida, el área afectada debe ser removida o reparada. c- Corrosión interna Las limitaciones de área son las mismas que para los dos casos mencionados antes. Para este tipo de corrosión se deberá tener en cuenta las incertidumbres de las mediciones indirectas de los espesores de pared, y la posibilidad que la corrosión interna necesite de esfuerzos continuos de mitigación para prevenir perdidas de material adicionales.
d- Interacción de áreas con perdida de material por corrosión Dos o mas áreas con perdida de material por corrosión, pueden estar separadas entre sí por material con espesor de pared completo, pero estas pueden interactuar entre ellas de manera de reducir la resistencia en una extensión de la tubería mayor que el que se reduce por esas áreas actuando en forma aislada. Son posibles dos tipos de interacción: 1- Interacción Tipo I
Si “C” es mayor o igual a 6 veces el espesor de pared requerido por diseño, entonces las áreas A1 y A2, serán evaluadas en forma independiente.
Si “C” es menor a 6 veces el espesor de pared requerido por diseño, entonces se deberá usar el área combinada (A 1+A2-A3) y la longitud L. 2- Interacción Tipo II
Si la separación axial L 3 es mayor o igual a 1”, entonces las áreas A1 y A2, deberían ser evaluadas como anomalías independientes. Si esta distancia es menor a 1”, entonces las áreas a considerar será A1+A2 y la longitud a considerar será L 1+L2+L3 e- Corrosión selectiva o preferencial en soldaduras Este tipo de corrosión sobre costuras longitudinales en tubería fabricada por proceso ERW, inducción o flash, será removida o reparada.
451.6.2.3 – Ranuras, muescas y cebados de arco Serán evaluados por inspección no destructiva. Puede ser necesario la preparación superficial para este tipo de inspección, por medio de amolado, luego del cual no se podrá tener una profundidad mayor a la permitida por la especificación del componente. Una vez finalizado el amolado, la ausencia de fisuras será efectuada por medios superficiales de END. Los espesores remanentes serán evaluados por medio de ultrasonido. Aquellas entallas y muescas con espesores remanentes mayores a los permitidos por la 451.6.2.2(b). Los cebados de arco serán eliminados por amolado y confirmada su eliminación por medio de ataque químico. Deberán determinarse los espesores remanentes por ultrasonido 451.6.2.4 – Abolladuras Las abolladuras con las siguientes características deben ser removidas o reparadas, a menos que una evaluación de ingeniería pueda demostrar que alguna medida de mitigación a adoptar reduzca el riesgo de falla a niveles aceptables:
a- Que contengan muescas, ranuras, fisuras y entallas mecánicas. b- Que contengan pérdida de metal por corrosión o amolado donde el espesor remanente es menor a la permitida por la especificación del componente. c- Que afecta la curvatura de la tubería y está sobre costuras soldadas. d- Que posean una profundidad mayor al 6% del diámetro nominal de la tubería (6,4 mm de profundidad en tubos NPS 4 y menores). restringir el paso de herramientas para ILI, deben ser removidos. 451.6.2.5 – Fisuras Exceptuando las fisuras de cráter en costuras circunferenciales, toda fisura será considerada un defecto, y debe ser removida o reparada a menos que un análisis de ingeniería demuestre que su presencia no constituye un riesgo para la integridad del sistema. Las fisuras de cráter en las costuras circunferenciales, de longitudes menores a los 4 mm no serán consideradas defectos
451.6.2.6 451.6.2.6 – Anomalías Anomalías creadas creadas por el proceso de fabricación fabricación Estas anomalías en tuberías que han sido ensayadas hidrostáticamente a 1,25 veces la la MOP, MOP, no será considerada un defecto a menos que el operador sospeche de la posibilidad de una propagación a consecuencia de fatiga inducida por los ciclos de carga. Deben ser examinados puntos planos o puntos duros, por medio de durómetros. Áreas con valores de más de 35 Rc, deben ser reparados o removidos. Una laminación que permanece en un plano paralelo a la superficie de la tubería, no la superficie interior o exterior de la tubería. Antes de la reparación de una laminación, la misma deberá ser definida por medios ultrasónicos. 451.6. 451.6.2.7 2.7 – Bli Bliste sters rs Serán considerados defectos y removidos o reparados. 451.6.2.8 451.6.2.8 – Arrugas Arrugas y pandeos pandeos Para pequeños riples o arrugas sin presencia de fisuras, no será requerida su reparación si la altura pico pico – valle, “h”, cumple cumple alguno de los siguientes siguientes criterios
451.6.2.9 451.6.2.9 – Reparacione Reparacioness permanen permanentes tes a- Re Remo moci ción ón La sección de la tubería conteniendo el defecto debe ser removida como un cilindro, el cual será reemplazado por uno igual que cumpla los requerimientos de diseño de 401.2.2. Debe tener una longitud no menor a la mitad del diámetro o 3”, lo que sea mayor. mayor. b- Amol Amolad ado o Se deberá considerar la presión de operación, espesores remanentes y proximidad de defectos previo a las operaciones de amolado. El área amolada debe tener transiciones tr ansiciones suaves (4:1 mínimo). El amolado de defectos incluye: 1- Confirmaci Confirmación ón de la remoción remoción completa completa del defecto defecto.. 2- Mediciones Mediciones de la longitud longitud del área amolada y espesores espesores remanentes remanentes.. El área remanente no podrá estar por debajo del 60% del espesor nominal. Si el amolado es al solo efecto de eliminar concentradores de tensiones, el espesor remanente no podrá estar por debajo del permitido por la especificación del componente Si fuera menor se deberá analizar con un método apropiado de aptitud para el servicio
c- Deposición de metal de soldadura Defectos en soldaduras, pequeñas áreas corroídas, muescas, cebados de arco, podrán ser reparadas por deposición de metal de soldadura. El procedimiento de soldadura estará de acuerdo al tipo y grado de la tubería. Los defectos serán removidos previamente por amolado. Los WPS serán calificados para líneas conteniendo líquidos o no según sea el caso. Las WPS deberán definir el espesor mínimo remanente y la presión a mantener durante . Se deberán usar electrodos de bajo hidrógeno. d- Envolventes Podrán tener alguna de las siguientes configuraciones: 1- No retenedoras de presión (tipo A) Instaladas a los efectos de refuerzo, pero no para contener presión. En este caso no están permitidas las soldaduras de los filetes circunferenciales.
Se deben usar materiales endurecibles, tales como epoxis, para rellenar los huecos entre la envolvente y las áreas a reparar. Los extremos de la montura se deben extender mas allá de los extremos del defecto por un mínimo de 2”. Cuando se utilizan para reparaciones de defectos con longitudes menores que “L”, como se define a continuación, el espesor de la envolvente debe tener un mínimo de 2/3 del espesor del caño conductor. conductor. Para longitudes iguales a “L” y mayores el espesor de la envolvente será como mínimo el espesor del caño conductor. conductor.
Se deberá tener en cuenta la migración de agua al espacio anular entre la envolvente y el caño conductor. conductor. Se deberá proveer continuidad eléctrica por razones de protección catódica. Este tipo de envolventes no se deberá usar para reparaciones con fugas o para defectos orientados circunferencialmente.
Este tipo de envolvente deberá instalarse de manera de reducir las tensiones circunferenciales en el caño conductor (obtener efecto de zunchado). 2- Retenedoras Retenedoras de presión presión (tipo B) Deben tener un diseño por presión no menor al de la tubería a reparar. Los extremos serán soldador al caño conductor mediante filetes usando electrodos de bajo hidrógeno. Los Los ex remo remoss e la mon ura ura se eben eben ex en er mas mas allá allá e los ex remo remoss el efe efec o or un mínimo de 2”. Si la envolvente es mas gruesa que el tubo conductor, los extremos deben ser chaflanados a 45º de manera de obtener un espesor final de no mas de 1,6 mm con respecto al espesor del caño conductor. Los catetos de los filetes circunferenciales no serán menores que el espesor del caño conductor menos 1,6 mm. Se deberán minimizar las concentraciones de tensiones resultantes de la reparación.
Este tipo de envolvente podrá ser usada para defectos con o sin fuga y defectos orientados circunferencialmente. Estas envolventes no deberían estar próximas a costuras circunferenciales en menos de la mitad del diámetro del caño conductor o 4”, el que sea mayor. mayor. La separación entre envolventes no será menor que un diámetro. Esta separación podrá ser menor si se instala una envolvente de puente entre ellas o son soldadas a tope unas con otras. e- Envolvent Envolventee de material material compues compuesto to Áreas corroídas y otros defectos sin fuga, podrán ser reparadas con este tipo de envolvente. Se requerirá de procedimientos escritos y calificados y personal competente, así como la generación y retención de registros. Deben ser ensayadas para comprobar su compatibilidad con los sistemas de protección catódica y con el producto que se transporta. Debe asimismo, demostrar la aptitud de servicio a las temperaturas de operación y medioambientales.
La capacidad de carga del espesor remanente de pared y la envolvente deben ser al menos igual a la capacidad de carga nominal del caño conductor. Deben ser identificadas en los lugares donde se efectuaron reparaciones con estas envolventes. No deberán ser usadas para reparaciones con fugas, con perdidas de espesores de mas del 80% del espesor nominal, fisuras o defectos circunferenciales. Podrán ser usadas para reparar defectos eliminados por amolado. f- Envolventes mecánicas Podrán ser usadas para la reparación de defectos con y sin fugas. Deben tener un diseño por presión igual o mayor que el de la tubería a reparar. No deben ser usadas para defectos circunferenciales a menos que el diseño así lo contemple. Podrá ser totalmente soldada longitudinalmente y circunferencialmente, así como también sus bulones. Los extremos de la montura se deben extender mas allá de los extremos del defecto por un mínimo de 2”.
g- Hot tap Puede ser usado como medio de reparación. Cuando sea usado, la sección del tubo que contiene al defecto deberá ser removida completamente. Los accesorios para hot tap de diámetros superiores a 2” que poseen material suficiente para satisfacer los requerimientos de retiro de área, puede no tener la suficiente resistencia para soportar las cargas externas y momentos si no son usados con un refuerzo envolvente integral. h- A esorios Fugas menores resultantes de corrosión externa pueden ser reparadas mediante la colocación de accesorios. No deben exceder de las 3”. Podrán repararse defectos eliminados por amolado. No se podrán reparar fisuras con este método. i- Parches y medias cañas No serán permitidos
451.6.2.10 – Reparaciones temporarias Pueden ser necesarias por razones operativas. Las mismas deben ser ejecutadas de manera segura y de acuerdo a principios adecuados de ingeniería. Estas reparaciones deben convertirse en permanentes o reemplazadas por permanentes tan pronto como sea posible 451.6.3 - Ensayos de reparaciones Para las tuberías que operan con una tensión circunferencial mayor del 20% de la SMYS, se deberán ensayar: -Las partes de reemplazo que se utilicen para una reparación programada, mediante un ensayo de presión de la parte según lo requerido para líneas nuevas. -Las soldaduras realizadas durante las reparaciones deben ser examinadas y aceptadas por métodos de END aceptables. 451.8 - Mantenimiento de válvulas Las válvulas de bloqueo deben ser inspeccionadas y mantenidas cuando sea necesario y al menos una vez al año deben ser parcialmente operadas para asegurar su adecuado funcionamiento.
451.9 - Cruces de autopistas y vías férreas en líneas existentes La Compañía Operadora debe analizar las líneas existentes cuando estas fueran a ser cruzadas por nuevas autopistas o vías férreas, en lo referente fundamentalmente a las nuevas cargas externas. Si la suma de las tensiones circunferenciales debidas a las cargas externas, incluyendo cargas muertas, mas las debidas a la presión, supera el 90% de la SMYS, la Compañía Operadora deberá instalar refuerzos, protección estructural o tubería acorde de manera de reducir este porcentaje. API 1102 provee los métodos adecuados para determinar las tensiones producidas por las cargas externas y la presión. Las reparaciones y modificaciones de estas líneas deberían conformar los detalles de esta Norma y examinadas y ensayadas de acuerdo a lo requerido para reparación de líneas. 451.10 - Tuberías de conexión a plataformas Las tuberías conectadas a plataformas deberían ser inspeccionadas al menos una vez al año.
451.11 – Detección de pérdidas Mientras el sistema está en operación se deben efectuar monitoreos en busca de fugas. Los operadores deben considerar esquemas de inspección de fugas mas allá de lo visual. Se debe considerar el criterio de probabilidad de fuga y consecuencia de la fuga. Algunos factores a considerar que reducen el riesgo de fuga y determinaran el tipo y frecuencia del monitoreo son: -Servicio (limpio, no corrosivo, baja presión de vapor de liquido) -Construcción (materiales operando por debajo de sus limites) -Operación a bajos niveles de tensiones. -Historia de fugas. Otro factor importante a considerar es el tiempo de respuesta ante una fuga. El operador deberá seleccionar cuidadosamente su sistema de detección de fugas. Ellos pueden incluir, patrullaje del tendido, análisis de aguas o tierra, análisis de cambios en el caudal o presión, estudio de las ondas de presión, etc. API RP 1130 puede ser tomado como guía.
452 - Estaciones de bombeo, terminales y tanques 452.1 - General Deben establecerse procedimientos de arranque, operación y parada, incluyendo alarmas y equipos de control y parada. Debe efectuarse una medición periódica de caudal y presiones de descarga para verificar desvíos. 452.2 - Equipos de protección Los equipos de protección y control, incluyendo limitadores de presión, reguladores, controladores, válvulas de alivio y otros dispositivos de seguridad deben ser sometidos 1- Están en buenas condiciones. 2- Son adecuados en cuanto a capacidad y disponibilidad. 3- Están calibrados a la presión correcta. 4- Están apropiadamente instalados y protegidos. 452.3 - Recipientes de almacenamiento Deben ser inspeccionados periódicamente, cubriendo los siguientes aspectos: -Estabilidad de la fundación. -Condición de piso, cuerpo, escaleras y techos. -Venteos y válvulas de seguridad
456 - Calificación de líneas para mayor presión de operación -Para el caso de tener que calificar líneas existentes para la operación a una presión mayor y en caso que esta produzca tensiones circunferenciales mayores al 20% de la SMYS, deben tomarse las siguientes medidas de investigación y correctivas: 1-El diseño y ensayos previos deben ser revisados para determinar que el aumento de presión previsto no provocara condiciones inseguras de acuerdo a los requerimientos del Código. 2-Las condiciones de la tubería son determinadas mediante verificación de perdidas y otras inspecciones y exámenes de campo de la condición de mantenimiento y corrosión. 3-Fueron realizados los correspondientes reemplazos, reparaciones o alteraciones. -La máxima presión de operación (incluyendo columna estática), puede ser incrementada si la condición física de la tubería es capaz de soportar la máxima presión deseada y el sistema ha sido un tiempo y una presión mayor o igual a la indicada para tuberías nuevas con la presión de diseño igual a la presión propuesta
-Si la condición física de la tubería no ha sido adecuadamente evaluada para soportar la nueva presión o si el sistema no ha sido ensayado con los requerimientos del Código para la nueva presión propuesta, entonces el sistema en función a la presión de ensayo a la que se lo someta puede operar a la misma presión que un sistema nuevo ensayado bajo esas mismas condiciones. -En ningún caso la máxima presión puede superar la presión de diseño para presión interna permitida por el Código para un sistema nuevo construido con los mismos materiales. El nuevo valor debería alcanzarse paulatinamente de forma tal de poder observar el comportamiento del mismo. -Deben conservarse los registros de las investigaciones, trabajos realizados y ensayos de presión, durante toda la vida operativa del sistema. 457 – Abandono Las instalaciones a ser abandonadas deberán ser desconectadas de cualquier otro sistema de transporte de líquidos. Deberá ser purgada de vapores del liquido transportados con materiales inertes y sus extremos sellados.
CAPÍTULO VIII - CONTROL DE CORROSIÓN El capitulo VIII del Código, fija los requerimientos mínimos para la protección contra la corrosión interna, externa y erosión de sistemas de tuberías de aceros ferríticos. Contiene guías para procedimientos y requerimientos para el control de la corrosión externa (incluida la atmosférica), corrosión interna y erosión, y eso es aplicable al diseño de sistemas nuevos y existentes. La aplicación de este capitulo involucra la participación de especialistas en el tema. Muchas situaciones especificas pueden no ser contempladas por lo que la evaluación tendientes a mitigar la corrosión. Puede ser necesario tomar medidas adicionales a las contempladas en el Código. Está aceptado el producir desviaciones de los requerimientos si la Compañía Operadora demuestra que los objetivos finales perseguidos por el Código son satisfechos. La Compañía Operadora debe establecer procedimientos para su programa de control de la corrosión. Los procedimientos deben ser desarrollados e implementados por personal calificado.
461 - Control de corrosión exterior de líneas enterradas o sumergidas 461.1 - Instalaciones nuevas El sistema de tuberías y sus instalaciones relacionadas deben ser recubiertas externamente y protegidas catódicamente, a menos que por ensayos o experiencia pueda ser demostrado que los materiales involucrados son resistentes a la corrosión en el medio en el cual estarán instalados. Aplican excepciones de 461.1.3 y 466 461.1.2 – Requerimientos de los recubrimientos -
. superficie de las tuberías deben estar libres de óxidos, suciedad, aceites o barnices. Se debe inspeccionar la superficie en busca de irregularidades que pudieran dañar los revestimientos.
b- Los revestimientos deberán ser seleccionados de manera de considerar su comportamiento respecto del manipuleo, almacenamiento, instalación, absorción de humedad, temperaturas de operación, factores del medio (tipo de suelos por ejemplo), características de adhesión y comportamiento dieléctrico. c- Serán instalados de manera que se asegure una efectiva adhesión a la tubería. Se debe evitar la presencia de englobamientos, discontinuidades y gas atrapado.
d- El revestimiento debe ser inspeccionado visualmente y por medio de detectores eléctricos, antes de: bajada de tubería a zanja, aplicación de revestimiento de peso, o inmersión de tubería. Cualquier falla detectada deberá ser reparada y re inspeccionada. 461.1.3 - Protección catódica Se debe instalar, si se considera necesario, lo mas pronto posible luego de completada la construcción del sistema. Aquellas instalaciones diseñadas para una vida de servicio limitada no necesitan ser protegidas catódicamente si se demuestra que no sufrirá corrosión que pudiera generar daños a terceros o el medio ambiente. na ns a ac n se cons era ca camen e pro eg a s cump e con uno o mas e os criterios establecidos en la sección 6 de NACE RP 0169. 461.1.4 - Aislación eléctrica Los sistemas enterrados deben ser aislados eléctricamente en todas las interconexiones con otros sistemas, a excepción que compartan el sistema de protección catódica o protegidos como una unidad. Debe prestarse atención cuando se instalan dispositivos de aislación eléctrica próximos a torres de alta tensión, cables enterrados, etc. NACE RP 0177 provee guías para evaluar interferencias.
461.1.5 – Puntos de monitoreo Se debe instalar suficiente cantidad de puntos de prueba para efectuar mediciones eléctricas. Deben ser fijadas a la tubería de tal manera de minimizar tensiones y provocar fisuras sobre la superficie del tubo. Pueden fijarse mediante procesos de soldadura que desarrollen bajas temperaturas. Los puntos de vinculo para efectuar mediciones deben ser herméticos. 461.2 - Sistemas de tuberías enterradas o sumergidas existentes La Compañía Operadora debe establecer procedimientos para determinar la condición condiciones encontradas por ejemplo: -Revisión de registros de inspecciones previas. -Organizar inspecciones e implementar medidas correctivas. -Instalar sistemas de protección catódica cuando se requiera. -Realizar inspecciones de aislación eléctrica. Métodos habituales de exploración incluyen pero no se limitan a: -Potenciales tubo – suelo - Gradientes de voltaje -Medición de resistividad de suelos
461.2.7 – Inspección de los sistemas de protección Los sistemas de protección catódica deben ser inspeccionados de manera de garantizar una continua y efectiva operación. Se deben realizar ensayos eléctricos periódicos para establecer que el sistema se encuentra protegido según los criterios establecidos en el Código. El tipo, cantidad y frecuencia de los controles debe establecerse de acuerdo a la antigüedad y condición de la tubería, corrosividad del medio, seguridad del publico, y la influencia sobre el sistema de protección de otras construcciones o causas externas. , deberán tomar inmediatas medidas correctivas. 462 - Control de corrosión interior 462.1 – Instalaciones nuevas Debe protegerse la tubería contra la corrosión interior. Algunas medidas de mitigacion aceptadas son:
-Uso de inhibidores -Control de PH -Fijación de la velocidad de circulación del fluido. -Uso de sistemas de protección interior. -Programas de limpieza interior. -Programa de reemplazo de elementos desgastados. Las protecciones interiores deben tener establecidos espesores de protección, los cuales deben controlarse. Debe preverse la protección de las uniones soldadas NACE RP 01-75 provees guías adecuadas para el control de la corrosión interior. 462.3 – Instalaciones existentes La CO, debe establecer procedimientos para determinar la corrosividad del elemento transportado, la condición interna de sus sistemas y tomar las acciones apropiadas para las condiciones determinadas.
468 - Registros Se deben mantener registros y planos de la instalación de los sistemas de protección catódica, estructuras vecinas, puntos de medición, etc. Los mismos serán retenidos durante todo el tiempo en que el sistema permanezca en servicio. Los resultados de ensayos y mediciones deben ser mantenidos todo el tiempo en que el sistema permanezca en servicio.
CAPÍTULO IX – SISTEMAS OFFSHORE PARA LÍQUIDOS A 400 – Generalidades a- Este Capítulo aplica solo a sistemas de tuberías offshore. c- Todos los requerimientos de los ocho capítulos anteriores son requerimientos de este capítulo a menos que sea modificado aquí mismo. A 400.1 – Alcance Este Capítulo cubre el diseño, los requerimientos del material, la instalación, inspección ensayo y aspectos de seguridad de la operación y mantenimiento de los sistemas de tuberías de conducción de líquidos offshore. Se incluye, las líneas de conducción, risers, estaciones de bombeo offshore, accesorios de tuberías, soportes y conectores. A 401 – Condiciones de diseño Algunas variables que pueden sobre la seguridad y confiabilidad de un sistema offshore de tuberías y que será tomado en cuenta para el diseño son:
-Presión -Temperatura -Oleaje -Corrientes -Fondo marino -Viento -Hielo -Actividad sísmica -Movimiento de la plataforma -Profundidad -Asentamiento de soportes -Cargas accidentales -Actividad de barcos -Actividades recreativas
A 401.9.2 – Cargas de instalación Estas incluyen: -Peso. Incluyendo el peso de: Tubería, revestimiento y agua absorbida, elementos vinculados a la tubería. -Agua dulce o salada (si la tubería flota durante la instalación) -Boyantes. -Presión externa -
.
A 401.9.3 – Cargas medioambientales durante la instalación Estas incluyen: -Oleaje y corrientes -Viento -Mareas -Hielo -Cargas dinámicas impuestas por equipos de construcción y
A 401.10 – Consideraciones de diseño operacionales Todas las partes de un sistema offshore deberá estar diseñada para la combinación más crítica de cargas operacionales y medioambientales actuando simultáneamente. Esta combinación dependerá del criterio operativo durante tormentas. Si se mantiene actividad total durante tormentas, el sistema se diseña para el conjunto de cargas operacionales y medioambientales actuando en conjunto.
a- Cargas operacionales totales mas las medioambientales coincidentes b- Cargas medioambientales mas las operacionales reducidas. A 401.10.2 – Cargas operacionales Estas incluyen: - Peso. Incluyendo el peso de: Tubería, revestimiento y agua absorbida, elementos vinculados a la tubería, líquido transportado.
-Boyantes -Presión interna y externa -Contracción y expansión térmica -Cargas residuales -Sobrecargas -Cargas de impacto anticipadas A 401.10.3 – Cargas medioambientales durante la operación Incluyen: -Oleaje y corrientes -Viento -Mareas -Hielo -Actividades sísmicas -Cargas inducidas por el suelo
A 401.11 – Consideraciones de diseño para prueba hidrostática Todas las partes del sistema de tuberías debe ser diseñado para la combinación más crítica de prueba hidrostática y cargas medioambientales actuando conjuntamente. A 402.3.5 – Criterio de resistencia durante la operación a- Valores admisibles de tensión No excederán lo calculado a continuación para los distintos tipos de tensiones actuantes: 1- Circunferenciales
2- Longitudinales
3- Tensiones combinadas
b- Diseño contra pandeo La tubería debe ser diseñada con un adecuado margen de seguridad contra el pandeo localizado, colapso o pandeo de la columna de tubería durante las operaciones. Se deben considerar los efectos de la presión hidrostática externa, cargas de flexión, axiales y torsión, impacto, tolerancia de fabricación en los espesores, fuera de redondez y otros factores aplicables.
c- Diseño contra fatiga La línea debe ser diseñada y operada de manera de limitar las tensiones fluctuantes a magnitudes y frecuencias que no reduzca la vida de servicio del sistema. Las cargas a considerar serán: variaciones internas de presión, acción del oleaje y vibración de la tubería. La falla calculada por fatiga no deberá producirse durante la vida útil del sistema. Deberá considerarse la prevención contra la fractura en la selección de materiales. Los WPS y los criterios de aceptación de los defectos de soldadura deben considerar la necesidad de prevenir fracturas durante la operación. e- Diseño contra la pérdida de estabilidad La línea de conducción debe ser diseñada para prevenir movimientos horizontales y verticales o diseñadas de tal modo que cualquier movimiento no imponga cargas y deformaciones en exceso.
A 423 – Materiales – Requerimientos generales A 423.1 – Materiales y especificaciones aceptables Los materiales con revestimientos de concreto, deben cumplir o exceder los requerimientos de las especificaciones ASTM aplicables. La tubería flexible debe ser fabricada con materiales que cumplen con API RP 17B y normas ASTM y ASME aplicables al material seleccionado. A 423.2 – Limitaciones de los materiales Tubería no identificada, tubería plástica, tubos ASTM A 120, tubos de fundición, tubos e un c n ct , y tu os tra a a os en r o para o tener sus prop e a es mec n cas, están prohibidos en los sistemas offshore. A 434 – Construcción A 434.2 – Inspección Las reparaciones de instalaciones nuevas estarán de acuerdo con A 434.8 A 434.7 – Curvas y codos Curvas mitradas no serán usadas en sistemas offshore.
A 434.8 – Soldadura A 434.8.3 – Calificaciones de soldadura Los WPS y los soldadores que realizan tareas de soldadura hiperbárica, deben estar calificados de acuerdo a los requerimientos de API 1104, o ASME Sec. IX, y suplementados por AWS D3.6 para las soldaduras tipo “O”. A 434.8.5 – Calidad de las soldaduras 2- Las soldaduras podrán ser evaluadas además según A 434.8.5 (b). 4- Las costuras circunferenciales deben cumplir los requerimientos del párrafo 434.8.5 (a) para tuberías que operan con tensiones circunferenciales de más del 20% de la SMYS. El 100% de las costuras debe ser inspeccionada por métodos no destructivos si es practicable, pero en ningún caso menos del 90%. La inspección debe cubrir la total longitud de las costuras.
b- Estándares de aceptación Podrá usarse los criterios alternativos de aceptación del API 1104 apéndice A, soportado por un adecuado análisis de tensiones, requerimientos suplementarios de ensayo de calificación de WPS, y ensayos no destructivos más allá de los requerimientos mínimos especificados aquí. A 434.8.9 – Alivio de tensiones La demostración del alivio de tensiones debe ser realizada sobre materiales y condiciones las cuales deben ser lo mas aproximadamente cercanas a las condiciones de soldadura de producción. A 436 – Inspección A 436.2 – Calificación de los inspectores En adición a lo requerido en otros capítulos, los inspectores de sistemas offshore, deben poder inspeccionar lo siguiente: a- Sistemas de posición de barcos. b- Operaciones de buceo c- Vehículos operados remotamente d- Entierro de la cañería e- Servicios especiales de inspección y ensayos offshore.
A 436.5 – Tipo y extensión de los exámenes requeridos A 436.5.1 – Visual b- Construcción - Cuando sea posible, la condición de la zanja, la profundidad, y la ubicación de la tubería dentro de ella. -Las operaciones de relleno de zanja -Inspección de presencia de luces de apoyo de la tubería. -
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-Medidas de protección contra daños externos. A 437 – Ensayos A 437.1.4 – Luego de construcción nueva Toda la tubería y componentes retenedores de presión se ensayan según 437.1.4 (a)(2) d- Medio de prueba hidrostática Será agua excepto en áreas árticas. En estos casos se permite el uso de aire, gas inerte o glicoles.
e- Restricciones de diámetros Antes de la instalación se deben hacer verificaciones de restricción de los diámetros a causa de arrugas o abolladuras. Estas verificaciones pueden efectuarse por medio de herramientas calibradoras u otros medios detectores de deformación de la sección de la tubería. Desviaciones de la sección de la tubería que interfiriera con las tareas de limpieza interna o inspecciones internas deben ser reparadas o reemplazadas. A 437.4.3 – Ensayo de estanqueidad Las previsiones de este ensayo no son aplicables a sistemas offshore. A 451.6 – Reparación de líneas A 451.6.1 – General Existen requerimientos adicionales para la reparación de líneas offshore:
a- Las operaciones de reparación no deben imponer deformaciones que afecten la integridad del sistema, ni la condición de los revestimientos tanto de peso como de protección. b- El equipo subacuático usado en las reparaciones debe ser controlado cuidadosamente a fin de evitar daños a la tubería, revestimientos o a los sistemas de protección catódica. c- Cuando se iza o soporta la tubería para la reparación se deberá evitar la aparición de deformaciones en la curvatura, pandeos o arrugas, así como también daños en los revestimientos. d- Se deberá tener en cuenta las tensiones impuestas y cargas cíclicas producidas por . e- Cuando la tubería es reparada, el revestimiento dañado debe ser reparado. f- Las tuberías y accesorios de reemplazo deben ser protegidos contra la corrosión. Se deberán tener mediciones de potencial de tubería – agua para verificar la conformidad del sistema de protección catódica. A 451.6.2 – Disposición de defectos b- Reparaciones permitidas 4- Parches no están permitidos. 6- Envolventes parciales no están permitidas.
Capítulo X – Sistemas de tuberías para Dióxido de Carbono B400 – General a- Este Capítulo solo aplica a sistemas para dióxido de carbono tal como establece B400.1 b- Los párrafos se designan del mismo modo que los primeros ocho capítulos con el agregado de la letra B c- Todos los requerimientos de los primeros nueve capítulos son de aplicación a menos que estén específicamente modificados aquí. Si uno o mas requerimientos de los primeros capítulos entra en conflicto con requerimientos de este capitulo, estos últimos son os que preva ecen. B400.1 – Alcance Este capitulo cubre los requerimientos de diseño, materiales, fabricación, instalación, inspección, pruebas y aspectos de seguridad en la operación y mantenimiento de sistemas de tuberías para dióxido de carbono. Para el propósito de este Código el dióxido de carbono debe ser considerado en estado líquido. B423.2.6 – Las tuberías de purga, descarga y by pass, deben ser construidas con materiales adecuados a las bajas temperaturas.
B434.18 – Marcadores de Línea Los marcadores deben indicar en letras de al menos ¼” y colores contrastantes, las palabras “Precaución” o “Peligro”, seguido de las palabras “Tubería de dióxido de carbono” B435.5 – Tubería auxiliar B435.5.1 – Toda la tubería auxiliar que conecta unidades principales con componentes auxiliares, debe ser instalada según las buenas reglas del arte y de acuerdo al Código. B435.5.2 – Todas las tuberías auxiliares soldadas deben ser instaladas de acuerdo a los requerimientos de este Código, con especial atención a los requerimientos para minimizar . B437.1.4 – Pruebas luego de la construcción Los sistemas o partes de sistemas para dióxido de carbono deben ser probados Hidrostáticamente B437.4 Presión de prueba B437.4.1 Pruebas hidrostáticas de tuberías con presión interna Los sistemas de tuberías, válvulas y accesorios, deben ser secados previo a su puesta en servicio para prevenir la formación de compuestos corrosivos.
B437.7 – Registros Los registros de los sistemas para dióxido de carbono deben incluir los requerimientos de tenacidad. B451.6 – Evaluación de integridad y reparaciones c- Las reparaciones deben estar cubiertas en el plan de mantenimiento. Este plan debe considerar la información apropiada establecida en API 2200, 2201, 1104 y 1111. B 452.2 – Equipos de protección y control b- Las válvulas de alivio en recipientes a presión que contienen dióxido de carbono deben ser probadas al menos cada 5 años.
Capítulo XI – Sistemas de tuberías para Pulpas C400 – General a- Este Capítulo solo aplica a sistemas para pulpas tal como establece C400.1 b- Los párrafos se designan del mismo modo que los primeros ocho capítulos con el agregado de la letra C c- Todos los requerimientos de los primeros nueve capítulos son de aplicación a menos que estén específicamente modificados aquí. Si uno o mas requerimientos de los primeros capítulos entra en conflicto con requerimientos de este capitulo, estos últimos son os que preva ecen. C400.1 – Alcance Este capitulo cubre los requerimientos de diseño, materiales, fabricación, instalación, inspección, pruebas y aspectos de seguridad en la operación y mantenimiento de sistemas de tuberías para pulpas. C400.2 – Definiciones Pulpa: Mezcla de dos fases compuesta por partículas solidas en una fase acuosa.
C401 – Cargas C401.2.3.7 – Efectos de la temperatura Se deberá prestar especial atención a las propiedades a las bajas temperaturas de los materiales utilizados en instalaciones que pudieran estar expuestas a temperaturas ambientes inusualmente bajas, al efecto potencial del congelamiento de la pulpa o condiciones transitorias de operación. C403.2 – Criterios para espesores de pared y tolerancias Para el diseño de líneas para servicio de pulpas se deberá seleccionar un factor de diseño F de hasta 0,8. C403.3 – Criterio para prevenir fallas por fluencia C403.3.1 – Criterio de resistencia La suma de las tensiones longitudinales debidas a la presión, cargas vivas, cargas muertas, cargas ocasionales (viento o sismo), no deben exceder el 88% del SMYS. C403.15 – Otras consideraciones Se deberán considerar condiciones particulares para este tipo de líneas, tales como, limitaciones de pendientes, efectos sobre la presión por el diferencial de densidad, acumulaciones de sólidos, etc.
C404.2.4 – Curvas mitradas El diseñador debe tomar en cuenta que los cambios de dirección abruptos que puede causar una curva mitrada puede generar erosión en estos servicios. C404.3 – Derivaciones Debe considerarse la posibilidad de generar procesos erosivos en estos servicios. C404.4 – Bridas Las bridas fabricadas de acuerdo a este párrafo y las estándar listadas en la tabla C426.1-1, se consideran adecuadas para usarse a los rating establecidos en 404.1.2 C404.5 – Válvulas Las válvulas de acero listadas en las tablas C423.1-1 y 426.1-1 podrán ser usadas sin limitaciones. Las válvulas de hierro fundido se podrán usar a presiones que no excedan de 250 psi (17 Bar) Válvulas especiales no listadas en las tablas antes mencionadas se podrán utilizar siempre que demuestren tener la misma resistencia y hermeticidad y sean capaces de soportar las mismas pruebas y las características estructurales satisfacen las especificaciones de los materiales y ensayos de las válvulas listadas.
C423 – Materiales – Requerimientos generales C423.2 – Limitaciones en los materiales Los materiales utilizados deben cumplir con alguna de las especificaciones listadas en la tabla C423.1-1 o cumplir los requerimientos de este Código para materiales no listados. El diseñador debe considerar los efectos de la corrosión, erosión y otros mecanismos de deterioro posibles y proveer los adecuados medios de mitigación y protección de los materiales en servicio.
C426 – Re uerimientos dimensionales C426.1 – Componentes de tubería estándar No serán aplicables las especificaciones de la tabla C426.1-2 C434.21.3 – Tanques y tuberías de almacenamiento Los tanques de almacenamiento pueden poseer techos abiertos y deben ser construidos según las siguientes normas: API 650, API 12D, API 12F o AWWA D100. Como alternativa tales tanques serán diseñados y construidos de acuerdo a buenas practicas de ingeniería.
