Tesina Yenisey

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  • 7/21/2019 Tesina Yenisey

    1/73

    INSTITUTO TECNOLGICO SUPERIOR DE POZA RICA

    ESPECIALIDAD EN INGENIERIA MECANICA

    OPCIN I :TESINA

    NOMBRE DEL PROYECTO

    INTEGRIDAD MECNICA COMO VALORACIN DECALIDAD POR MEDIO DE PRUEBAS HIDROSTTICAS EN LA

    ETAPA FINAL DE FABRICACIN EN RECIPIENTES APRESIN BAJO LA ESPECIFICACIN ASME B.16.5

    SECCIN VIII DIV. 1 EN LA CA. MEGSA

    PRESENTA

    ROSAS MENDEZ YENISEY

    N CONTROL:

    E136P0005

    METALMECANICA ESPECIALIZADA DEL GOLFO S.A. DE C.V

    ASESOR INTERNOM.C. JESUS ALBERTO VICENTE HERNNDEZ

    POZA RICA DE HGO., VER. ABRIL 2014

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    INTEGRIDAD MECNICA COMO VALORACIN DE CALIDAD POR

    MEDIO DE PRUEBAS HIDROSTTICAS EN LA ETAPA FINAL DE

    FABRICACIN EN RECIPIENTES A PRESIN BAJO LA

    ESPECIFICACIN ASME B.16.5 SECCIN VIII DIV. 1 EN LA CA.

    MEGSA.

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    I

    Agradecimientos

    Expreso mi gratitud.

    A mi asesor de tesina, M.C. Jess Alberto Vicente Hernndez por brindarme la

    oportunidad de recurrir a su capacidad y experiencia en un marco de confianza,

    afecto y amistad, fundamentales para la creacin de este trabajo.

    Al Instituto Tecnolgico Superior de Poza Rica, por brindarme su apoyo y facilitar

    las herramientas necesarias para la culminacin de este trabajo.

    Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologa por la beca otorgada durante la

    especialidad, la cual fue el motor primordial para la formacin acadmica.

    A la Compaa Megsa, y al ingeniero Alexander Herver Garca Supervisor de

    Produccin, as como al Tcnico Especialista Jos Luis Crdenas Crdoba por

    sus valiosas sugerencias, colaboracin y acertados aportes durante el desarrollo

    de este trabajo.

    A todos aquellos cuyo inters, colaboracin y participacin hicieron realidad este

    proyecto y no fueron mencionados.

    A estas y a cada una de las personas que estuvieron facilitando la realizacin de

    este proyecto les doy mi ms sincero agradecimiento.

    Detrs de cada lnea de llegada, hay una de partida, y

    Detrs de cada logro, hay otro desea

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    NDICEAgradecimientos ..................................................................................................... I

    Introduccin ............................................................................................................ I

    Antecedentes ........................................................................................................ III

    Historia de la empresa .......................................................................................... VI

    1.1

    Planteamiento del problema ......................................................................... 1

    1.2

    Objetivos ...................................................................................................... 2

    1.2.1

    General .................................................................................................. 2

    1.2.2

    Especficos ............................................................................................ 2

    1.3

    Justificacin .................................................................................................. 3

    1.4

    Hiptesis ...................................................................................................... 4

    1.5

    Limitaciones ................................................................................................. 4

    1.6

    Alcances....................................................................................................... 5

    1.7

    Estado del arte ............................................................................................. 5

    2

    Marco terico ............................................................................................... 6

    2.5

    Pruebas hidrostticas ................................................................................... 9

    2.7

    Conceptos bsicos ..................................................................................... 11

    2.8

    Presin ....................................................................................................... 11

    2.9

    Unidades de presin. ................................................................................. 14

    2.10

    Tipos de presin...................................................................................... 15

    2.10.1

    Presin absoluta ............................................................................... 15

    2.10.2

    Presin atmosfrica .......................................................................... 15

    2.10.3

    Presin manomtrica ........................................................................ 16

    2.14

    Equipos e instrumentacin ...................................................................... 19

    2.15.1

    Piezmetro ....................................................................................... 20

    2.15.2

    Manmetro ....................................................................................... 20

    2.15.3

    Manmetro de bourdon .................................................................... 21

    2.16

    Requerimientos de la prueba .................................................................. 23

    2.17

    Criterios de aceptacin en Perfiles de Soldadura Aceptables eInaceptables......................................................................................................... 27

    2.18

    Seguridad industrial ................................................................................ 28

  • 7/21/2019 Tesina Yenisey

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    2.19

    Temperatura de prueba........................................................................... 29

    2.20

    Tiempo de prueba ................................................................................... 29

    2.21

    Presin de la prueba ............................................................................... 29

    2.22

    Inspeccin de materiales en base a ASME UG-93 [9] ............................. 31

    2.23

    Inspeccin durante la fabricacin ............................................................ 32

    2.24

    Inspeccin basada en riesgo ................................................................... 33

    2.25

    Errores comunes en la prueba hidrosttica ............................................. 40

    3.1

    Sistema de inspeccin de soldadura y material eficaz. ........................ 44

    3.1

    Funcionamiento Interno .............................................................................. 45

    3.2

    Causas que originan la inspeccin ............................................................. 46

    3.3

    Mtodo operativo........................................................................................ 46

    3.4

    Establecimiento de la inspeccin en el S.I. ................................................. 47

    3.5

    Materiales recepcionados pendientes de inspeccin .................................. 47

    3.6

    Sistema de inspeccin................................................................................ 47

    3.7

    Muestras iniciales ....................................................................................... 48

    3.8

    Material modificado en sus especificaciones (cambio de diseo) ............... 50

    A)

    Material anteriormente rechazado (INC) ................................................. 50

    B)

    Por otras causas justificadas ................................................................... 50

    C)

    Resultado de la inspeccin ..................................................................... 50

    D)

    Aceptado ................................................................................................. 51

    E)

    Corregir en prxima entrega ................................................................... 52

    F)

    Rechazado o rechazo parcial .................................................................. 52

    Resultados .................................................................................................... 53

    Conclusiones y recomendaciones. ....................................................................... 55

    Glosario ............................................................................................................... 57

    Anexos ................................................................................................................. 58

    Anexo 1 ................................................................................................................ 58

    Anexo 2 ................................................................................................................ 59

    Referencias y Bibliografa .................................................................................... 61

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    NDICE DE FIGURAS

    Figura 1 Fuerzas de presin. ............................................................................... 13

    Figura 2 Fuerza distribuida uniforme. ................................................................... 13

    Figura 3 Relacin entre posiciones. ..................................................................... 15

    Figura 4 Arreglo de vlvulas. ................................................................................ 22

    Figura 5 Registrador Grafico. ............................................................................... 22

    Figura 6 Manmetro. ............................................................................................ 22

    Figura 7 Motor. ..................................................................................................... 23

    Figura 8 Perfiles de soldadura. ............................................................................ 27

    Figura 9 Perfiles de soldadura inaceptable .......................................................... 27

    Figura 10 Perfil aceptable en soldadura de ranura en unin a tope. (El esfuerzo R,no deber de exceder de 3 mm) .......................................................................... 28

    Figura 11 Perfiles inaceptables en soldaduras de ranuras en uniones a tope. ..... 28

    Figura 12 Administracin de riesgo utilizando la inspeccin basada en riesgos. .. 33

    Figura 13 Matriz de riesgo.................................................................................... 34

    Figura 14 Zona de Almacn (rea de Entrega) .................................................... 45

    Figura 15 Deteccin de fallas e inspeccin. ......................................................... 54

    Figura 16 Grafica de presin con perturbacin mnima. ....................................... 54

    Figura 17 Fuga en Boquilla por empaque tipo Garlock......................................... 55

    NDICE DE TABLAS

    Tabla 1 Ancho de cara de la soldadura o superficie ............................................. 27

    Tabla 2 Criterios aplicables para la inspeccin. .................................................... 35

    Tabla 3 Resumen de Fallas Hidrostticas en separador bifsico horizontal porttilMEG-0246 durante el periodo Enero-Marzo 2014. ............................................... 53

    Tabla 4 DTI del separador bifsico MEG-0246..................................................... 55

  • 7/21/2019 Tesina Yenisey

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    I

    Introduccin

    La finalidad de la norma ASME BPVC B 16.5

    [1] es asegurar la vida ypropiedades de los recipientes a presin a travs de una mnima inspeccin

    durante y despus de la prueba hidrosttica, teniendo la Ca. Megsa quien realiza

    un sistema de administracin y gestin de integridad mecnica solo para

    recipientes a presin ya que se utilizan para determinar la integridad estructural

    del recipiente, siendo el propsito principal detectar defectos durante la etapa de

    diseo y fabricacin, en base a normas internacionales, donde se establecen los

    requerimientos aplicables para la inspeccin, prueba y reporte del recipiente a

    presin.

    Es as que Megsa para garantizar la calidad del equipo cuenta con los

    procedimientos necesarios, en base al cdigo ASME Seccin VIII Divisin 1 [1],

    NRF-150-PEMEX-2011[2] y NOM-020-STPS-2011.

    La prueba del recipiente es por medio de un procedimiento que determine su

    estado fsico por inspeccin critica llevados a cabo en Pruebas de flujo de agua,

    prueba de los manmetros, calibracin de los equipos, para obtener una mayoroptimizacin de la prueba.

    Por medio de inspecciones en todos los puntos de evaluacin y en los puntos de

    prueba obligatorios, como discontinuidades en los cordones, imperfecciones

    dentro o adyacentes a la soldadura, y deteccin de falla en empaques y algn

    defecto o dao puede ser descubierto y solucionado.

    Esta tarea debe ser ejecutada por personal que ha adquirido capacidad a travs

    de entrenamiento y experiencia, as como un inspector certificado y acreditado por

    ASME.

    Por ello la aplicacin de las pruebas hidrostticas se deben realizar a tanques y

    recipientes sujetos a presin, usar esta prueba ayuda a mantener estndares de

    seguridad y durabilidad en un cierto plazo del recipiente.

  • 7/21/2019 Tesina Yenisey

    8/73

    II

    La inspeccin, deteccin y diagnstico de las grandes estructuras tales como

    recipientes a presin, calderas de vapor, compresores etc., resultan necesarias

    para facilitar el posterior pronstico de fallas.

    Actualmente se han presentado problemas en los equipos debido a la falta deinspeccin e informacin acerca del estado de ellos, los cuales estn sometidos a

    diferentes medios o situaciones que pueden afectar su buen funcionamiento, por

    esto es crucial la realizacin de una evaluacin de integridad, que asegure un

    mayor rendimiento de los equipos, evitando as eventos futuros que podran poner

    en peligro la seguridad del personal a cargo.

    Con la evaluacin de integridad por medio de pruebas hidrostticas a los

    recipientes a presin en la compaa Megsa se pretende conocer el estadoactual del recipiente implementando las normas ASME BPVC B.16.5 Seccin VIII

    Divisin I y NRF-150-PEMEX-2011.

    Este proyecto de investigacin busca confirmar la integridad estructural y

    hermeticidad de equipos de acero al carbn que manejan hidrocarburos lquidos y

    gaseosos, diseados para soportar altas presiones internas, con la finalidad de

    garantizar la confiabilidad de los equipos y evitar emisiones de gases txicos a la

    atmosfera durante su operacin normal y as prevenir fallas que puedan poner enriesgo el medio ambiente de trabajo.

    Identificar los mecanismos de falla aplicables al equipo de acuerdo a lo

    establecido en ASME B.16.5 Seccin VIII Divisin I, disear un plan de inspeccin

    que permita evaluar las zonas con posibles fallas en el recipiente con la tcnica de

    END aplicaremos pruebas hidrostticas, elaborar los procedimientos tcnicos para

    dicha prueba, establecer los aspectos de aceptacin y rechazo de acuerdo a

    ASME B.16.5 Seccin VIII Divisin I y NRF-150-PEMEX-2011 y establecer los

    intervalos de inspeccin.

  • 7/21/2019 Tesina Yenisey

    9/73

    III

    Antecedentes

    Remontndonos al origen de los recipientes, que quizs sea la primera referencia

    acerca del diseo de recipientes a presin, la cual fue realizada alrededor de 1495por Leonardo Da Vinci en su Codex Madrid I. haciendo una cita de una traduccin,

    Leonardo escribi: describiremos como el aire puede ser forzado debajo del agua

    para elevar grandes pesos, es decir, como llenar cueros con aire una vez que ellos

    estn asegurados con pesos en el fondo del agua. Y habrn descripciones de

    como levantar pesos atndolos a barcos sumergidos llenos de arenas y de cmo

    remover la arena de estos barcos.

    Las bolsas de aire prueba de presin mencionadas por Leonardo Da Vinci, no

    ocasionaban demasiados problemas y por lo tanto no forzaban la necesidad de un

    cdigo para los recipientes a presin. Aquella distincin puede orientarse a los

    primeros modelos de generadores a vapor.

    La necesidad de la creacin de estos cdigos no se torn aparente hasta el

    invento de la maquina a vapor. La primera mquina a vapor comercialmente

    exitosa fue patentada por Thomas Savery en Inglaterra en 1698.

    Esta mquina, junto con aquellas mejoradas que la siguieron, marc el comienzo

    de la revolucin industrial. Esta nueva fuente de poder econmico fue usada para

    mejorar maquinas en fbricas y habilito formas nuevas y ms ligeras de

    transporte, las cuales se fueron desarrollando progresivamente.

    De esta manera los siglos XVIII y XIX el vapor se convirti en la primera fuente de

    poder y estimulo la revolucin industrial. Sin embargo, ya en el siglo XX las

    explosiones de calderas a vapor en los estados unidos fueron un fenmeno deimportancia, las calderas de las primeras mquinas a vapor no fueron ms

    grandes que un modelo tpico de una tetera, donde el calor directo desde la

    caldera y su pared era el mtodo utilizado para generar vapor. Dichas calderas de

    petrleo crudo fueron el comienzo de sistemas a presin.

  • 7/21/2019 Tesina Yenisey

    10/73

    IV

    En esa poca los diseadores y constructores solo posean un escaso

    conocimiento previo, ya que no existan cdigos de diseo y construccin que los

    guen en sus esfuerzos para manufacturar recipientes que opere de una manera

    segura. El conocimiento humano acerca de estos sistemas era inadecuado y ello

    fue demostrado por las numerosas explosiones ocurridas en estos quipos.

    Fue en el ano de 1868 cuando de inicio la prctica de Los ensayos no destructivos

    cuando se comenz a trabajar con sistemas de pruebas para garantizar que el

    sistema este al 100% en condiciones de operacin, de ah surgieron distintos

    mtodos para percatarse de anomalas una de ellas es la Prueba de Hermeticidad

    conocida como PH (Prueba Hidrosttica), con el fin de verificar la integracin

    fsicas, qumicas y mecnicas de un sistema para la puesta en operacin.

    Uno de los mtodos ms utilizados fue la deteccin de grietas superficiales en

    ruedas y eje de ferrocarril. Las piezas eran sumergidas en aceite, y despus se

    limpiaban y se esparcan con un polvo. Cuando una grieta estaba presente, el

    aceite que se haba filtrado en la discontinuidad, mojaba el polvo que se haba

    esparcido, indicando que el componente estaba daado.Esto condujo a formular

    nuevos aceites que seran utilizados especficamente para realizar stas y otras

    inspecciones, y esta tcnica de inspeccin ahora se llama prueba por lquidospenetrantes (PT).Sin embargo con el desarrollo de los procesos de produccin, la

    deteccin de discontinuidades ya no era suficiente.

    Era necesario tambin contar con informacin cuantitativa sobre el tamao de la

    discontinuidad, para utilizarla como fuente de informacin, con el fin de realizar

    clculos matemticos y poder predecir as la vida mecnica de un componente.

    Estas necesidades, condujeron a la aparicin de la Evaluacin No Destructiva

    (NDE) como nueva disciplina.A raz de esta revolucin tecnolgica se suscitaran

    en el campo de las PND una serie de acontecimientos que estableceran su

    condicin actual.

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    11/73

    V

    En el ao de 1941 se funda la Sociedad Americana para Ensayos No Destructivos

    (ASNT por sus siglas en ingls), la cual es la sociedad tcnica ms grande en el

    mundo de pruebas no destructivas.

    En 1883, un Comit de Normas y Calibraciones fue durante la reunin anual de laSociedad el mismo ao, una propuesta fue presentada sobre la necesidad de

    adoptar una serie de normas para la realizacin de inspecciones de prueba las

    cuales seran aceptadas por los ingenieros como un cdigo normativo de prctica.

    Esto resulto en la formacin de un comit para estudiar la formacin de un cdigo

    de Inspeccin Uniforme. Tal Cdigo fue publicado en 1884 y fue considerada la

    primera normativa emitida por la Sociedad Americana de Ingenieros Mecnicos

    (The American Society of Mechanical Engineers, ASME).

    En 1911, el ASME reuni un comit para formular especificaciones y reglas

    bsicas para la construccin de calderas a vapor y otros recipientes a presin y

    para un detallado seguimiento del servicio de cada caldera y recipiente.

    El primer Cdigo de Calderas (ASME Boiler Code) fue emitido el 13 de febrero de

    1915. Seis secciones adicionales lo siguieron durante los siguientes 11 aos. Las

    primeras reglas para los recipientes a presin fueron dadas a conocer en 1925.

    Esta publicacin fue titulada reglas para la construccin de Recipientes a presi n

    no sometidas a fuego directo Seccin VIII (Rules for the Construction of unired

    Pressure Vessels) y en su Seccin VI reglas para la inspeccin.

    Tiempo ms tarde, existi un considerable inters por parte de las autoridades

    jurisdiccionales en adoptar el ASME BPCV como requerimientos a ser seguidos

    para la construccin de un recipiente a presin. Los ingenieros en la industria del

    petrleo no acordaron con muchos de los requisitos de dicho cdigo, el cual

    permita muchas cosas que en la prctica no eran consideradas seguras. Adems,

    el factor de seguridad igual a 5 requerido por ASME, el mayor de los cdigos

    oficiales, fue superior que lo encontrado como necesario en la prctica.

    La industria del petrleo haba encontrado que, en muchos casos, los recipientes

    experimentaban fallas en puntos de unin entre otros aspectos.

  • 7/21/2019 Tesina Yenisey

    12/73

    VI

    Consecuentemente, la industria adopto una posicin por medio de la cual

    inspecciones estrictas y frecuentes se convierten en esenciales tanto para la

    seguridad como para el diseo y la construccin.

    El ultimo API Recipientes a Presin sin fuego, fue dado a conocer en 1951 y; en1952 ambos cdigos emergieron en una nica Seccin VIII, la cual continuo hasta

    la edicin de 1968. En aquel momento se convirti en el ASME Seccin VIII,

    Divisin I

    Historia de la empresa

    Metalmecnica Especializada del Golfo S.A. de C.V. (MEGSA) es una empresa

    con ms de 10 aos de experiencia y especializada en la fabricacin y diseo de

    tanques atmosfricos API en baja, media y gran capacidad, recipientes a presin,

    equipos de separacin, trampas de diablos, integracin de paquetes de

    separacin y filtrado, integracin de tuberas para proceso y estructuras metlicas

    prefabricadas, fabricacin bajo normas y cdigos aplicables.

    Los equipos y maquinaria se encuentran debidamente calibrados y operados por

    tcnicos especialistas calificados, para proporcionar la ms alta calidad en

    fabricacin. Como empresa emprendedora, la visin es lograr ser una empresa

    lder, rentable y en crecimiento a nivel nacional en el ramo metalmecnico,

    ofreciendo al cliente calidad y servicio especializado en sus productos.

    Dichos productos son fabricados bajo normas ASME, ANSI, API, NOM, PEMEX o

    las requeridas por el proceso de fabricacin, cumpliendo con las especificacionesde los clientes, basado en el sistema de gestin de calidad.

    Es la nica compaa que cuenta con una certificacin autorizada por ASME y

    National Board para la fabricacin de recipientes a presin con estampado U, R

    y NB

  • 7/21/2019 Tesina Yenisey

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    1

    CAPTULO I

    1.1 Planteamiento del problema

    Examinar aspectos relevantes de ingeniera considerados para la realizacin de

    pruebas hidrostticas llevadas a cabo en recipientes a presin, dentro de la

    industria petrolera como discontinuidades en los cordones, imperfecciones dentro

    o adyacentes a la soldadura mediante el cual se compruebe la hermeticidad,

    mejora en el proceso de maquinado y aumente la calidad del producto antes de

    aplicar el recubrimiento anticorrosivo, con el fin de garantizar la integridad fsica

    del personal operativo de la prueba y sin daar al equipo.

    La falta de inspeccin de muchos de los equipos que se encuentran en Megsa

    hace necesario una evaluacin de integridad, ya que es fundamental conocer el

    estado final del recipiente y antes de que se ponga en operacin. Iniciar un

    registro histrico de los equipos para facilitar el desarrollo de evaluaciones futuras.

    Con la evaluacin de los diferentes recipientes de presin basados en la norma

    ASME B.16.5 Seccin VIII Divisin I y NRF-150-PEMEX-2011 se pretendeconocer el estado actual de los equipos, para determinar si este se encuentra en

    condiciones de operar, repararse o si es necesario desecharse. De igual manera

    es fundamental conocer el riesgo que este representa para asegurar la calidad y

    confiabilidad del equipo

  • 7/21/2019 Tesina Yenisey

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    2

    1.2 Objetivos

    1.2.1 General

    Integridad mecnica como valoracin de calidad por medio de pruebas

    hidrostticas en la etapa final de fabricacin en recipientes a presin bajo laespecificacin ASME BPVC B.16.5. Seccin VIII Div. 1

    1.2.2 Especficos

    Efectuar una memoria de clculos, con el objeto de corroborar

    las consideraciones de diseo y el perfil hidrulico de los

    recipientes a presin aplicados durante las pruebashidrostticas.

    Realizar Sistema de Integridad de prueba e inspeccin en

    puntos de examinacin obligatorio para el aseguramiento de

    calidad.

    Elaboracin de reportes para el registro de Presin,

    Temperatura, Resistencia y Estanqueidad.

    Elaboracin de Acta de Aprobacin de Prueba Hidrosttica o

    en su caso Reporte de Falla.

    Reporte de verificacin y anlisis de los puntos donde se

    presentaron fugas durante el desarrollo de la prueba

    hidrosttica.

    Memoria de Certificados de Pruebas Hidrostticas.(verANEXO 1)

    Elaborar todos los registros que conforman un Reporte de

    Prueba Hidrosttica, de acuerdo a lo indicado en su

    procedimiento, de la misma formar llenar en su totalidad

  • 7/21/2019 Tesina Yenisey

    15/73

    3

    aqullos que fueron generados y presentan firmas faltantes o

    informacin incompleta.

    Incluir los certificados de calibracin de los equipos utilizados

    en la prueba, y relacionarlos con el registro del Anexocorrespondiente.

    Presentar la calificacin, por entrenamiento y experiencia, del

    personal que intervino en la realizacin de las pruebas

    hidrostticas.

    las grficas de presin y temperatura, que no cuenten con

    esta informacin, a que tramo pertenecen.

    Presentar los registros de las pruebas hidrostticas realizadas

    a los ductos y vlvulas de las instalaciones superficiales.

    1.3 Justificacin

    El propsito de este proyecto es confirmar la integridad estructural y hermeticidad

    de los recipientes a presin.

    Es til y provechoso porque nos proporciona los detalles y las fallas o puntos

    crticos del recipiente a presin y a su vez contribuirn con el mejoramiento del

    sistema de calidad

    As tambin es beneficioso por que se evita fugas de productos txicos, reactivos,

    lquidos o gases al medio ambiente, garantizando la confiabilidad del equipo y la

    integridad fsica del personal operativo del departamento de manufactura.

  • 7/21/2019 Tesina Yenisey

    16/73

    4

    1.4 Hiptesis

    El principal componente de un buen sistema de calidad para recipientes, es el

    establecimiento e introduccin de un programa de inspeccin de soldadura ymaterial eficaz.

    Esto se puede lograr con la evaluacin completa de los requisitos de calidad en

    puntos de examinacin, los criterios de aceptacin, el pleno reconocimiento de la

    inspeccin, los mtodos de prueba que deben ser utilizados, y la debida formacin

    y experiencia de los inspectores.

    1.5 Limitaciones

    Las limitaciones encontradas para la realizacin de este proyecto de investigacin

    fueron las siguientes:

    Buscar nicamente muestreos de las discontinuidades en los cordones,

    todos los puntos de examinacin y puntos de prueba obligatorios para el

    aseguramiento de calidad.

    Desarrollo en el periodo Febrero-Agosto 2014 para su entrega final.

    Disponibilidad del personal de ejecucin de PH para recopilar la

    informacin.

    Presenciar PH cuando la Ca. Megsa lo indique en base a la produccin.

  • 7/21/2019 Tesina Yenisey

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    5

    1.6 Alcances

    El alcance del proyecto es llegar a la implementacin de un plan de inspeccin en

    puntos crticos durante la Prueba hidrosttica, efectuando una memoria declculos de diseo y perfil hidrulico en separadores basado en la norma ASME-

    B.16.5 Seccin VIII Divisin 1 y la NFR-150-PEMEX-2011.

    1.7 Estado del arte

    Un sistema de gestin de administracin de integridad mecnica y confiabilidad

    operativa deber contener un Plan Maestro de Administracin de Integridad y

    Confiabilidad que permita establecer un Programa de Mantenimiento Priorizado y

    Optimizado. [3]

    Lo anterior implica una gran diversidad de actividades con diferentes riesgos

    inherentes, en virtud de lo cual, mediante acciones concretas que permiten

    mantener en condiciones de seguridad todas las instalaciones, dentro de sus

    principales actividades riesgosas, se debe validar la integridad estructural y

    hermeticidad de los equipos, sistemas y componentes que manejan hidrocarburos,

    con la finalidad de garantizar la confiabilidad de los procesos durante su operacin

    normal. Lo anterior se logra mediante diversos ensayos no destructivos, as como

    la PH que consiste en someter a las tuberas, sistemas de tuberas, equipos y

    componentes de proceso asociados; a una prueba de presin interna para

    demostrar que pueden ser operados cotidianamente en forma confiable y segura

    de acuerdo a las normas, especificaciones, cdigos o estndares aplicables. [2]

    El fabricante o constructor debe probar hidrostticamente todo Recipiente o

    componente a presin de acuerdo con la especificacin del Recipiente y el

    documento extranjero ASME Seccin VIII o equivalente. [4]

    Las pruebas deben ser realizadas por una persona calificada [5]

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    6

    CAPTULO 2

    2 Marco terico

    2.1 Evaluacin de integridad estructural

    La integridad en un trmino que se refiere a la cualidad de estar intacto y

    completo, o un estado inalterado1. La evaluacin de integridad estructural se

    enfoca a evaluar si el equipo est en condiciones de soportar los rigores del

    servicio, con seguridad durante su vida til prevista. Con base a los resultados de

    una evaluacin de integridad se puede calcular la vida til remanente del

    componente, lo cual sirve para aumentar la confiabilidad operacional del equipo de

    estudio y determinar periodos de inspeccin programados y en qu momento es

    prudente hacer una reposicin.

    Por otra parte un buen plan de integridad aplicado, permite con diferentes

    metodologas de estudio y/o anlisis tendientes a detectar los mecanismos de falla

    probables y los activos, fijar la velocidad de avance de los mismos, determinar las

    tcnicas de inspeccin que detectan dichos mecanismos de falla y establecer las

    metodologas de reparacin como as tambin las evaluaciones de aptitud para el

    servicio de los equipos de planta.

    Los mecanismos de dao pueden ser varios y todo depende del fluido de trabajo,

    las condiciones de operacin (presin, temperatura, PH etc.) y del material con el

    cual fue construido el quipo. Los defectos y/o discontinuidades pueden ser

    generados durante la construccin del equipo, durante el traslado del equipo y

    durante la fase de operacin. Por ello es muy importante conocer los posibles

    modos de falla y durante que fase se pueden producir y cmo interactan con los

    mecanismos de dao.

    El plan de integridad de quipos de proceso tambin reduce costos por

    inspecciones excesivas y por consecuencia de falla.

    1IMI-Integridad Mecnica Ingeniera-Consultora. Disponible en internet.http://integridadmecanica.blogspot.com

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    Es por ello la aplicacin de ensayos no destructivos a los equipos lo cual sirven

    para detectar discontinuidades superficiales e internas en materiales, soldaduras,

    componentes y partes fabricadas. Para este proyecto se encuentra ms til la

    prueba hidrosttica al equipo

    2.2 Ventajas de las pruebas de integridad

    Durante la recepcin de las materias primas que llegan al almacn: para

    comprobar la homogeneidad, la composicin qumica y evaluar ciertas

    propiedades mecnicas.

    Durante los diferentes pasos de un proceso de fabricacin: para comprobar

    si el componente est libre de defectos que pueden producirse por un mal

    maquinado, un tratamiento trmico incorrecto o una soldadura mal aplicada. En la inspeccin final o de la liberacin de productos terminados: para

    garantizar al usuario que la pieza cumple o supera sus requisitos de

    aceptacin; que la parte es del material que se haba prometido o que la

    parte o componente cumplir de manera satisfactoria la funcin para la cual

    fue creada.

    En la inspeccin y comprobacin de partes y componentes que se

    encuentran en servicio; para verificar que todava pueden ser empleados de

    forma segura; para conocer el tiempo de vida remanente o mejor an, para

    programar adecuadamente los paros por mantenimiento y no afectar el

    proceso productivo.

    Debido a que no se alteran las propiedades del material y por lo tanto no existen

    desperdicios, con el empleo de los Ensayos no Destructivos solo hay prdidas

    cuando se detectan piezas defectuosas.

    Este tipo de inspeccin es muy rentable cuando se inspeccionan partes o

    componentes crticos, en los procesos de fabricacin controlada o en la

    produccin de piezas en gran escala.

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    2.3 Limitaciones

    La primera limitacin a la que se enfrentan con la implementacin de este tipo de

    pruebas es que en algunos casos la inversin inicial es alta, pero pueden ser

    justificada si se analiza correctamente la relacin costo-beneficio, especialmenteen lo referente a tiempos muertos en las lneas productivas.

    Otra limitacin es que la propiedad Fisica a controlar es medida de forma indirecta;

    adicionalmente, es evaluada cualitativamente o por comparacin. Esta limitante

    puede ser superada si se preparan patrones de comparacin o referencia que

    permitan una calibracin correcta de los sistemas de inspeccin.

    Cuando no existen procedimientos de inspeccin debidamente preparados y

    calificada o cuando no se cuenta con patrones de referencia o calibracin

    adecuados, una misma indicacin puede ser interpretada y ponderada de forma

    diferente por dos o ms inspectores.

    Si bien las evaluaciones por medio de las pruebas hidrostticas son relativamente

    fciles de aplicar, se requiere que el personal que los realice haya sido

    debidamente capacitado y calificado y que cuente con la experiencia necesaria a

    fin de que se interpreten y evalen correctamente los resultados y se evite el

    desperdicio de material o las prdidas de tiempo por sobre inspeccin.

    2.4 Beneficio

    El primer beneficio que se puede observar es que al aplicar esta prueba y

    combinarlo con una buen anlisis estadsticos contribuye a mejorar el control del

    proceso de fabricacin de los recipientes a presin, tambin ayuda a mejorar la

    productividad de la planta, al prevenir paros imprevistos por fallas detectadas en la

    inspeccin; adems de ayudar a programar los planes de certificacin para el

    calibrado de los equipos. [6]

    Tambin es importante mencionar que este mtodo de evaluacin, cuando se

    aplica como parte de la inspeccin prevente reduce notablemente los costos de

    reparacin o proceso, esto es muy notable o recurrente en ductos o tuberas, pero

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    sobre todo ayudan a ahorrar tiempo y recursos que de otra forma se desperdician

    en una pieza que finalmente puede tener un costo de produccin muy superior al

    presupuestado.

    Actualmente en los pases desarrollados, la combinacin de la inspeccin nodestructiva con otras actividades del programa de aseguramiento de calidad ayuda

    a mantener un nivel de calidad uniforme en el producto final, lo que mejora la

    competitividad de sus productos en el mercado.

    2.5 Pruebas hidrostticas

    Las pruebas de presin son usadas para determinar la integridad estructural del

    recipiente. El propsito es detectar defectos mayores en el diseo y la fabricacin

    del recipiente. [1]

    Una prueba hidrosttica es un ensayo no destructivo mediante la cual se verifica la

    integridad de un recipiente a presin o sistema, el agua es bombeada a una

    presin ms alta que la presin de operacin y se mantiene a esa presin por un

    tiempo establecido previamente, el cual vara.

    Todos los recipientes bajo la Seccin VIII Divisin I debern ser aprobados

    hidrostticamente, excepto aquellos que se permite que sean neumticamente.

    Los requerimientos de prueba se encuentran en UG-100 Pruebas Neumticas y

    UG-101 Pruebas para Establecer la MAWP.

    La prueba hidrosttica, debe de ser realizada despus de que toda la fabricacin

    ha sido completada excepto aquellas operaciones de preparacin de bordes a

    soldar o cosmtica, que no afectaran el espesor del material.

    Todas las examinaciones deben haber sido realizadas a excepcin de las que este

    previsto realizar despus de la prueba.

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    A menos de que se permita otra cosa los recipientes diseados para presin

    interna deben ser sometido a una presin de prueba que en cualquier punto del

    recipiente sea al menos igual a:

    ( )

    Tomando en cuenta que la mxima presin de trabajo admisible MAWP, es la

    mxima presin en la parte superior del recipiente en su posicin normal ajustada

    por la columna esttica, considerando el efecto de cualquier carga que tenga

    probabilidad de ocurrir. La presin debe mantenerse sin prdida, manteniendo una

    uniformidad dependiendo el diseo del recipiente.

    Siguiendo a la aplicacin de la presin de prueba, debe realizarse una inspeccin

    a todas las juntas y conexiones. Esta inspeccin debe ser realizada a una presin

    no menos que la presin de prueba dividido 1.3. (En ciertos casos, esta

    inspeccin puede ser omitida por ejemplo cuando se aplica un ensayo de fuga con

    gas, el recipiente no contendr sustancias letales, esto es aprobado por un

    inspector y se han realizado inspeccin visual a las soldaduras que estarn

    ocultas durante la prueba)2

    La prueba consiste en presurizar al equipo sin estar en funcionamiento y

    desenergizado, desconectado en sus partes mecnicas y neumticas a una

    temperatura no mayor de 30 grados centgrados, con graficador de presin o

    manmetro calibrado conectado al equipo, hasta una presin de prueba que debe

    ser al menos 10% arriba de la presin de calibracin del dispositivo de seguridad,

    o al menos 10% superior a la presin de diseo del fabricante.

    El lmite de presin vara segn los requerimientos del solicitante de la prueba y

    las normas vigentes en cada situacin.

    El medio de presurizacin debe ser un fluido incompresible cuyo comportamiento

    al incremento de la presin no genere riesgos, siendo el agua el fluido ms

    2Ver UG-99 g.1 a 4

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    recomendado y utilizado. A pesar de ello existen varios gases y lquidos que

    tambin son utilizados para este fin.

    2.6 El agua como principal fluido de pruebas.

    El agua es el lquido ms fcilmente disponible. No hay riesgos medioambientales

    o txicos. Hay otra razn importante. Es la capacidad de compresin o ms bien la

    incomprensibilidad de la misma. Para la realizacin de la prueba hidrosttica a un

    recipiente diseado a presin, se requiere alrededor de 600 metros cbicos de

    agua. Puesto que el agua es casi incompresible, para aumentar la presin desde

    la presin atmosfrica hasta 250 bares (3626 psi), se requiere solo una cantidad

    adicional de un metro cubico de agua. Esto es ms rpido y requiere mucho

    menos esfuerzo. En caso de falla de cualquier parte de la presin tambin se

    reduce inmediatamente previniendo nuevos daos.

    2.7 Conceptos bsicos

    Algunos conceptos bsicos necesarios para la comprensin del proyecto es la

    presin que ejerce un fluido en la realizacin de pruebas hidrostticas que

    consisten en someter a recipientes a presin de acero al carbn a una prueba de

    presin interior para evidenciar que puedan ser operados en forma confiable y

    segura de acuerdo a las normas, cdigos o estndares aplicables, con la finalidad

    de garantizar la confiabilidad de los procesos durante una operacin normal.

    2.8 Presin

    El control de la presin en los procesos industriales da condiciones de operacin

    seguras. Cualquier recipiente posee cierta presin mxima de operacin y de

    seguridad variando esta, de acuerdo con el material y tipo de construccin.

    Las presiones excesivas no solo pueden provocar la destruccin del equipo, si no

    tambin puede provocar la destruccin del equipo adyacente y ponen al personal

    en situacin peligrosas, particularmente cuando estn implcitas, fluidos

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    inflamables o corrosivos. Para tales aplicaciones, las lecturas absolutas de gran

    precisin con frecuencia son tan importantes como lo es la seguridad extrema.

    Por otro lado, la presin puede llegar a tener efectos directos o indirectos en el

    valor de las variables del proceso (como la composicin de una mezcla en elproceso de destilacin). En tales casos, su valor absoluto medio o controlado con

    presin es de gran importancia ya que afectara la impureza de os productos

    ponindolos fuera de especificacin.

    La presin puede definirse como una fuerza por unidad de rea o superficies, en

    donde para la mayora de los casos se mide directamente por su equilibrio

    directamente con otra fuerza, que puede ser la de una columna liquida, a un

    resorte, un embolo cargado con un peso o un diafragma cargado con un resorte ocualquier otro elemento que puede sufrir una deformacin cualitativa cuando se le

    aplica presin.

    Tenemos que:

    Si una superficie se coloca en contacto con un fluido en equilibrio (en reposo) el

    fluido, gas o lquido, ejerce fuerzas normales sobre la superficie.

    Las fuerzas tangenciales que un fluido puede ejercer sobre una superficie se

    originan cuando hay movimiento del fluido respecto a la superficie. Si sobre una

    superficie actan fuerzas normales distribuidas en forma continua, como se indica

    en la figura 01, se define la presin actuando sobre algn punto de ella como la

    fuerza `por unidad de rea que acta sobre la superficie. Esta puede ser variable o

    constante de punto en punto de la superficie. Por esa razn su definicin involucra

    un elemento infinitsimo de rea dA.3

    3http://www.fisica.usach.cl/

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    Figura 1 Fuerzas de presin.

    O sea la presin en el punto donde se ubica el elemento de rea (infinitsimo) dA

    se define por:

    La presin en un fluido en equilibrio aumenta con la profundidad, de modo que las

    presiones sern uniformes solo en superficies planas horizontales en el fluido. Si

    la fuerza total F est distribuida en forma uniforme sobre el total de un rea

    horizontal A como se indica en la figura 2, la presin en cualquier punto de esa

    rea ser la indicada en la ecuacin 1.3.

    Figura 2 Fuerza distribuida uniforme.

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    2.9 Unidades de presin.

    En el SI la unidad de presin es el pascal, se representa por Pa y se define como

    la presin correspondiente a una fuerza de un Newton de intensidad actuando

    perpendicularmente sobre una superficie plana de una metro cuadrado.

    Existen, no obstante, otras unidades de presin que sin corresponder a ningn

    sistema de unidades en particular han sido consagradas por el uso y se siguen

    usando en la actualidad junto con el pascal. Entre ellas se encuentran la atmosfera

    y el bar.

    La atmosfera (atm) se define como la presin que a 0C ejercera el peso de una

    columna de mercurio de 76 cm de altura y 1cm de seccin sobre su base.

    Es posible calcular su equivalencia en N/cm sabiendo que la densidad del

    mercurio es igual a 13.6 * 10 kg/m.

    Como el volumen del cilindro que forma la columna es igual a la superficie de la

    base por la altura, se tendr:

    1 atm = 1.013*Pa

    El bar es realmente un mltiple del pascal y equivalente a N/m. Enmeteorologa se emplea con frecuencia el milibar (mb) o milsima parte del bar.

    1mb = 10 Pa.

    1atm = 1013 mb.

    Otra unidad de presin muy utilizada es el Psi (Pound per square inch), quepertenece al sistema ingls. Existe una equivalencia entre el psi y el kg/cm,

    1kg/cm = 14,223 psi.

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    2.10 Tipos de presin.

    La relacin de los diferentes tipos de presin se expresa en la Figura 3 siguiente:

    Figura 3 Relacin entre posiciones.

    2.10.1 Presin absoluta

    Es la presin de un fluido medido con referencia al vaco perfecto o cero

    absolutos. La presin absoluta es cero nicamente cuando no existe choque entre

    las molculas lo que indica que la proporcin de molculas en estado gaseoso o la

    velocidad molecular es muy pequea. Este trmino se cre debido a que la

    presin atmosfrica varia con la altitud y muchas veces los diseos se hacen enotros pases a diferentes altitudes sobre el nivel del mar por lo que un trmino

    absoluto unifica criterios.

    2.10.2 Presin atmosfrica

    El hecho de estar rodeados por una masa gaseosa (aire), y al tener este aire un

    peso actuando sobre la tierra, quiere decir que estamos sometido a una presin(atmosfrica), la presin ejercida por la atmosfera de la tierra, tal como se mide

    normalmente por medio del barmetro (presin baromtrica).Al nivel del mar o a

    las alturas prximas a este, el valor de la presin es cercano a 14.7 lb/plg (760

    mmhg), disminuyendo estos valores con la altitud.

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    2.10.3 Presin manomtrica

    Son normalmente las presiones superiores a la atmosfera, que se mide por medio

    de un elemento que define la diferencia entre la presin que es desconocida y la

    presin atmosfrica que existe, si el valor absoluto de la presin es constante y la

    presin atmosfrica aumenta, la presin manomtrica disminuye; esta diferencia

    generalmente es pequea mientras que en las mediciones de presiones

    superiores, dicha diferencia es insignificante, es evidente que el valor absoluto de

    la presin puede abstenerse adicionando el valor real de la presin atmosfrica a

    la lectura del manmetro.

    La presin puede obtenerse adicionando el valor real de la presin atmosfrica a

    la lectura del manmetro.

    Presin absoluta = Presin Manomtrica + Presin Atmosfrica (Ecuacin 1.5)

    2.11 Vaco

    Se refiere a presiones manomtricas menores que la atmosfrica, quenormalmente se miden, mediante los mismos tipos de elementos con que se

    miden presiones superiores a la atmosfrica, es decir, por diferencia entre el valor

    desconocido y la presin atmosfrica existente. Los valores que corresponden al

    vaco aumentan al acercarse al acero absoluto y por lo general se expresa a modo

    de centmetros de mercurio (cmHg), metros de agua, etc.

    De la misma manera que para las presiones manomtricas, las variaciones de la

    presin atmosfrica tienen solo un efecto pequeo en las lecturas del indicador devaco.

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    2.12 Temperatura

    Definida como una magnitud escalar referida a las nociones comunes de caliente,

    tibio o fro que puede ser medida con un termmetro, relacionada con la energa

    interna de un sistema termodinmico, definida por el principio cero de latermodinmica. Ms especficamente, est relacionada directamente con la parte

    de la energa interna conocida como energa cintica, que es la energa

    asociada a los movimientos de las partculas del sistema, sea en un sentido

    traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida de que sea mayor la

    energa cintica de un sistema, se observa que ste se encuentra ms caliente;

    es decir, que su temperatura es mayor.

    En el caso de un slido, los movimientos en cuestin resultan ser las vibracionesde las partculas en sus sitios dentro del slido.

    El desarrollo de tcnicas para la medicin de la temperatura ha pasado por un

    largo proceso histrico, ya que es necesario darle un valor numrico a una idea

    intuitiva como es lo fro o lo caliente.

    Multitud de propiedades fisicoqumicas de los materiales o las sustancias varan

    en funcin de la temperatura a la que se encuentren, como por ejemplo su estado

    (slido, lquido, gaseoso, plasma), su volumen, la solubilidad, la presin de vapor,

    su color o la conductividad elctrica. As mismo es uno de los factores que influyen

    en la velocidad a la que tienen lugar las reacciones qumicas.

    La temperatura se mide con termmetros, los cuales pueden ser calibrados de

    acuerdo a una multitud de escalas que dan lugar a unidades de medicin de la

    temperatura. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de temperatura

    es el kelvin (K), y la escala correspondiente es la escala Kelvin o escala absoluta,

    que asocia el valor cero kelvin (0 K) al cero absoluto, y se grada con un

    tamao de grado igual al del grado Celsius. Sin embargo, fuera del mbito

    cientfico el uso de otras escalas de temperatura es comn. La escala ms

    extendida es la escala Celsius, llamada centgrada; y, en mucha menor medida,

    y prcticamente slo en los Estados Unidos, la escala Fahrenheit. Tambin se usa

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    a veces la escala Rankine (R) que establece su punto de referencia en el mismo

    punto de la escala Kelvin, el cero absoluto, pero con un tamao de grado igual al

    de la Fahrenheit, y es usada nicamente en Estados Unidos, y slo en algunos

    campos de la ingeniera.

    2.13 Temperatura de la Prueba Hidrosttica.

    Es recomendable que la temperatura del metal durante la Prueba Hidrosttica sea

    mantenida por lo menos a 30 F (17C) por encima de la temperatura mnima de

    diseo del metal para minimizar el riesgo de una fractura por fragilizacin.

    La presin de prueba no debe de ser aplicada hasta que el recipiente y sucontenido estn aproximadamente a la misma temperatura.

    Combustibles lquidos que tengan un punto de evaporacin menor a 110F (43C)

    tal como algunos destilados de petrleo, pueden utilizarse como lquidos para la

    prueba, solamente para temperaturas de prueba cercanas a la atmosfera.

    Si la temperatura de ensayo excede 120F (48C), es recomendable que la

    inspeccin del recipiente se demore hasta que la temperatura sea reducida a esa

    temperatura o menos.

    Deben colocarse venteos en los puntos de ensayo ms altos para eliminar

    bolsones de aire mientras el recipiente es llenado.

    Se recomienda la colocacin de una vlvula de alivio de presin, calibrada a 1.33

    veces a presin de ensayo, para los casos en que sea probable que el recipiente

    se caliente durante el ensayo y el personal est ausente

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    2.14 Equipos e instrumentacin

    Los dispositivos de medicin deben ir siempre conectados directamente al

    recipiente, estar visibles al operador en todo momento, si no est visible para el

    operador durante toda la prueba.

    En recipientes de gran tamao se recomienda utilizar un registrador

    adicionalmente a los indicadores. Cuando se utilizan dispositivos de dial, deben

    estar graduados a una escala de por lo menos el doble de la presin de prueba

    pero en ningn caso menor de 11/2 y no ms de 4 veces la presin de prueba.

    Puede utilizarse dispositivos de lectura digital con rango ms amplio con un grado

    de precisin igual mayor que los dispositivos de dial.

    Todos los dispositivos de medicin deben de estar contrastados contra un equipo

    de peso muerto o un manmetro patrn calibrado y ser recalibrado cada vez que

    se sospeche de un error.

    2.15 Medidores de presin; Tipos de instrumentos. [7]

    En los procesos que transcurren a diferentes presiones es necesario conocer estamagnitud, y para medir se utilizan aparatos llamados generalmente manmetros

    que pueden ser de diferentes tipos y grados de precisin. [8]

    En el caso de lquidos con superficie libre, la presin en cualquier punto est

    determinada por su profundidad bajo la superficie. Cuando el lquido est

    totalmente encerrado, como ocurre en recipientes a presin, esta no puede

    averiguarse fcilmente y se requiere un instrumento de medida adecuado. Existen

    tres tipos principales:

    a) Piezmetro

    b) Manmetro

    c) Manmetro de bourdon.

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    2.15.1 Piezmetro

    Si se hace una toma en la superficie de contorno y se conecta a un tubo

    suficientemente largo, el lquido ascender por el tubo hasta equilibrarse con la

    presin atmosfrica. La presin en la masa principal del lquido se representa porla altura vertical de la columna liquida. Por supuesto, el dispositivo es adecuado

    solamente para presiones moderadas, ya que otro caso el lquido subir

    demasiado en el tubo piezmetro para que fuera conveniente el procedimiento.

    Cuando el lquido fluye, la conexin piezometrica no debe exceder 1/8 in de

    dimetro y debe ser enrasada con la superficie de contorno. Para mayor seguridad

    puede utilizarse un anillo piezometrica. Este consiste, en una cmara anular que

    rodea la tubera y que se comunica con ella cierto nmero de tomas igualmenteespaciadas.

    2.15.2 Manmetro

    El principio es el mismo que el anteriormente descrito, pero se supera la dificultad

    que implica un tubo excesivamente largo al conectar un tubo en U que contiene un

    lquido inmiscible. El mercurio (peso especfico 13.6) es el lquido manomtricoempleado usualmente para medir la presin del agua.

    La presin manomtrica es:

    = [7] (Ecuacin 1.6)

    Donde es la diferencia de nivel del lquido manomtrico en las dos ramas, zes la altura del eje sobre el menisco de la rama conectada a la tubera y w, son los pesos especficos del lquido de la tubera y el lquido manomtrico,

    respectivamente.

    Debido a la posicin fluctuante de los meniscos no es posible la calibracin

    directa. Sin embargo, esto puede evitarse si la rama conectada a la tubera es de

    un dimetro lo bastante grande para que el nivel del menisco permanezca

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    virtualmente constante. De este modo, pueden leerse las presiones en una escala

    graduada unida a la otra rama.

    A menudo se evala el flujo basndose en la medida de la diferencia de presiones

    entre dos tomas prximas. Se utiliza un manmetro diferencial, emplendosetambin el mercurio como liquido manomtrico. Cuando la diferencia de presiones

    es pequea, da mejores resultados el uso de un lquido ms ligero.

    2.15.3 Manmetro de bourdon

    Este es un instrumento comercial que se conecta, bien sea directamente al

    recipiente o bien al extremo de una vlvula.

    Consiste en un tubo curvado, libremente suspendido en la parte curva, pero sujeto

    rgidamente en su arranque. Un aumento en la presin interna tiende a enderezar

    el tubo y, como la deflexin es directamente proporcional a la presin aplicada, un

    simple mecanismo permite su lectura directa. Como la presin en el exterior del

    tubo es la atmosfera, lo que registra el instrumento es la presin manomtrica,

    aplicable normalmente al centro del aparato.

    El manmetro de bourdon es de uso corriente como indicador general de presin,

    pero no resulta adecuado cuando se requiere una considerable exactitud, como

    ocurre generalmente cuando hay que medir presiones diferenciales.

    A continuacin se detalla una serie de elementos necesarios en una prueba

    hidrosttica.

    a) El arreglo de vlvulas como se muestra en la Figura 4, de pruebas con sus

    accesorios en buen estado.

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    22

    Figura 4 Arreglo de vlvulas.

    b) Registrador grafico de presin electrnico o manual debidamente calibrado

    como se muestra en la Figura 5.

    Figura 5 Registrador Grafico.

    c) Manmetros de diferentes escalas (calibrado).

    Figura 6 Manmetro.

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    23

    d) Bomba de alta presin capaz de producir al menos 150 por ciento de la

    presin de prueba, e incluyen las vlvulas de retencin adecuado y

    accesorios de empalme. Debe de haber una conexin flexible para la

    conexin de la bomba de prueba y los accesorios necesarios. Estas

    bombas pueden ser de varios tipos, ya sean de accionamiento manual o

    con algn tipo de motor ver figura 7, ya sea elctrico o de combustin

    interna, segn la necesidad.

    Figura 7 Motor.

    e) Mangueras y tuberas necesarias para realizar las conexiones de llenado.

    f) Un filtro que garantice obtencin de agua limpia para la prueba.

    g) Una bomba de inyeccin para inhibidores de corrosin y otros productos

    qumicos, si estos fueran necesarios.

    h) Un medidor para el volumen de llenado.

    i) Un termmetro de registro grfico, para medir temperatura ambiente.

    j) Accesorios mltiples o temporales que se requieran. Y adems accesorios

    indispensables para la prueba.

    2.16 Requerimientos de la prueba

    Garantizar que todo el trabajo sea completado y documentado.

    Conectar una bomba de desplazamiento positivo de alta presin (bomba

    hidrosttica).

    Instalar un medidor de presin calibrado y preciso (manmetro).

    Se cierran todas las vlvulas en el recipiente.

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    Se llena el recipiente con agua mediante una bomba de llenado de alta

    capacidad.

    Durante el llenado garantizar la eliminacin de aire atrapado abriendo

    orificios de ventilacin en el punto ms alto. El aire atrapado aumentara

    drsticamente el tiempo necesario para llegar a la presin de prueba.

    Ejecutando la bomba de prueba hidrosttica aumentado la presin de la

    instalacin gradualmente hasta la presin de prueba. Normalmente la presin de

    prueba es 1.5 veces la presin mxima permitida de funcionamiento.

    Esta prueba debera ser cubierta bajo la supervisin de y presenciada por un

    inspector autorizado de la compaa de seguros que cubre la instalacin. En la

    opcin de este inspector, la prueba hidrosttica puede ser a veces 1 la presinde diseo del equipo, o a una presin ligeramente menor que el valor de las

    vlvulas de seguridad. La prueba de esta ltima evitara la necesidad de cambio o

    amordazamiento de las vlvulas de seguridad, adems de la conexin de varias

    vlvulas de desfogue de tuberas, eliminacin de controles y visores, etc.

    Las boquillas del recipiente y de sus exteriores deben ser completamente

    drenadas para rellenarlas con agua. El siguiente es el procedimiento estndar

    para la prueba hidrosttica.

    1. Abrir la vlvula de ventilacin de tambor de vapor y amordazar las vlvulas

    de seguridad conforme a las recomendaciones del fabricante de la vlvula

    de seguridad. En caso de fugas, las vlvulas de seguridad pueden ser

    eliminadas y reemplazadas con tapones de prueba o bridas ciegas.

    2. Abrir los orificios de ventilacin en las tuberas de interconexin. Cerrar la

    vlvula de salida de vapor.

    3. Aislar visores o componentes de control que no pretenden ser sometidos a

    una prueba hidrosttica.

    4. Llenar el sistema con agua tratada de acuerdo con las recomendaciones de

    la consultora de tratamiento de agua. El rango de temperatura del agua de

    prueba debe estar entra 70F (21.11C) y 120F (48.88C). se debe tener

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    cuidado para que todo el aire sea expulsado mientras se rellena el equipo.

    Se rellena el equipo hasta que el agua desborde la ventilacin y, a

    continuacin, se cierra la ventilacin.

    5. Aplicar presin lentamente. La tasa recomendada de aumento de a presin

    inferior a 50 psi por minuto. Se debe mantener un control adecuado para

    que la presin no exceda el ajuste requerido en cada incremento de

    presin. Ningn componente debe ser sometido a una presin mayor de 1

    veces la capacidad de diseo

    6. Cuando se alcanza la presin de prueba adecuada, puede comenzar la

    inspeccin de conformidad con el objetivo de la prueba. Examinar el

    sistema en caso de cualquier fuga. Si no hay fugas visibles, suspender del

    sistema en una condicin esttica presurizada durante un largo periodo, losuficiente para satisfacer el requisito predefinido.

    7. Al finalizar la prueba, liberar presin lentamente a travs de una pequea

    vlvula de drenaje, a continuacin, abrir completamente los orificios de

    ventilacin y drenajes cuando la presin cae a 20 psi.

    Debe presentarse particular atencin para asegurarse de que partes que

    normalmente no contenga agua durante operaciones de trabajo queden libres de

    agua. El sistema debe de ser drenado completamente despus de la pruebahidrosttica, para prevenir la congelacin, si la unidad est instalada en una zona

    de clima fro y para minimizar la corrosin de las superficies metlicas.

    8. Para hermetizar el equipo se utilizaron bridas ciegas, las cuales se deben

    de retirar del recipiente. Quitar todas las mordazas de las vlvulas de

    seguridad e instalar valvular de alivio de presin del sistema, si es que

    estas fueron removidas.

    9. Una inspeccin adicional por el inspector autorizado en este punto,

    determinar si la instalacin, incluidas modalidades de tuberas, vlvulas de

    medidores, controles y otros equipos de la unidad cumplen con el cdigo

    y/u otros requisitos tcnicos.

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    10. Es recomendable consultar con un manual para posiciones de vlvulas,

    para el posicionamiento correcto de las diversas vlvulas durante el periodo

    de prueba hidrosttica.

    El criterio de aceptacin para la prueba hidrosttica en el caso de las tuberas se

    rige por lo previsto en las especificaciones contractuales del cliente.

    La tolerancia de prueba se define como la cantidad de agua que debe ser surtida

    (agua de reemplazo) en cualquier tubera instalada o seccin con vlvulas, para

    mantener la presin dentro de una variacin de (5 psi) 34,5 kPa, de la presin de

    prueba especificada despus de que el aire ha sido expulsado y la tubera ha sido

    llenada con agua. La tolerancia de prueba no se mide por una baja en la presin

    en una seccin de prueba en un perodo de tiempo. Ninguna instalacin de tubera

    debe ser aceptada si la cantidad de agua de remplazo es mayor que la

    determinada usando la siguiente frmula:

    T = Tolerancia de prueba, (L/h)

    L = longitud del tubo probado (m)

    D = dimetro nominal del tubo (mm)

    P = promedio de presin de prueba (kPa)

    El resultado de la prueba ya sea satisfactoria o no se registra. En caso que la

    prueba no sea aceptada esta se repite despus de la reparacin, considerando los

    parmetros mnimos de este instructivo.

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    2.17 Criterios de aceptacin en Perfiles de Soldadura

    Aceptables e Inaceptables

    Figura 8 Perfiles de soldadura.

    Nota: la convexidad de una soldadura C, o la superficie individual del cordn con

    dimensin W, no debern exceder el valor de la siguiente tabla 1:

    Tabla 1 Ancho de cara de la soldadura o superficie

    Ancho de la cara de la soldadura o superficie

    individual del cordn, WConvexidad mxima, C

    W menor o igual a 8 mm

    W mayor de 8 mm a W menor de 25 mm

    W igual o mayor de 25 mm

    2 mm

    3 mm

    5 mm

    Figura 9 Perfiles de soldadura inaceptable

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    Figura 10 Perfil aceptable en soldadura de ranura en unin a tope. (El esfuerzo R, no deberde exceder de 3 mm)

    Figura 11 Perfiles inaceptables en soldaduras de ranuras en uniones a tope.

    2.18 Seguridad industrial

    La preocupacin por la seguridad es una de las caractersticas ms sobresalientes

    de nuestra civilizacin, es por ello que las personas que manejan maquinas o

    controlan procesos, no pueden exponerse a riesgos laborales. Por tanto, las

    averas de equipos y los fallos humanos son causa fundamental que afecta a las

    actividades industriales.4

    La seguridad es de vital importancia. Las pruebas de fuga pueden aplicar alto

    esfuerzo a las articulaciones no probadas y partes del sistema.

    Un fallo puede ocurrir por fugas o por ruptura catastrfica que pueden causar

    movimiento repentino y violento. En algunos casos, las fugas pueden proceder

    inmediatamente una ruptura.

    4www.ffii.es/publicaciones/libro_seguridad_industrial/LSI_Cap02.pdf

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    Es por ello que se deben de seguir las indicaciones pertinentes y tener el mximo

    cuidado previniendo dichas fallas, para dar condiciones seguras a los trabajadores

    en todos los lugares donde se estn desarrollando actividades; salvaguardar la

    vida, salud e integridad fsica de los trabajadores, as como desenvolvimiento de

    sus actividades y evitar accidentes, disminuir, mitigar y reducir los factores de

    riesgos.

    2.19 Temperatura de prueba

    La temperatura de prueba a utilizar estar en el rango de 0 hasta 30 C no

    variando en ms de +/-5 C durante la prueba cuando la tubera este con el fluido

    de prueba, para evitar variaciones en la presin de prueba.

    La temperatura del lquido se ve afectada por una variedad de factores, incluyendo

    la temperatura ambiente, las condiciones meteorolgicas, ubicacin donde se

    realizara la prueba, fuente de medios de prueba, etc.

    Las condiciones externas tendrn el mayor impacto. A medida que aumente la

    temperatura del lquido, la presin de prueba hidrosttica debe disminuir

    2.20 Tiempo de pruebaEl incremento de presin ser progresivo hasta llegar a la presin de prueba y se

    mantendr durante 01 hora como mnimo.

    2.21 Presin de la prueba

    El cdigo define la presin interna de trabajo mxima permisible como la ms baja

    de varias presiones que producirn el esfuerzo mximo permisible sobre cada una

    de las partes del recipiente, utilizando su espesor nominal menos el margen de

    corrosin. En trminos estrictos, esto requiere el clculo de la presin mxima

    permisible de trabajo en cada parte del recipiente y la utilizacin de la ms baja de

    ellas.

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    La presin de diseo de un recipiente es la presin utilizada en su diseo, con el

    fin de determinar el espesor mnimo permisible o las caractersticas fsicas de sus

    diversas partes. Debido al escalonamiento de los espesores de placas existentes

    comercialmente, un recipiente puede tener un espesor de pared un poco mayor

    que el necesario para soportar la presin de diseo. Por consiguiente, la presin

    de trabajo mxima permisible puede superar la de diseo.

    Sin embargo, en la prctica, para ahorrarse esfuerzos, la presin de diseo se

    considera por lo comn como la presin mxima permisible de trabajo.

    Consideraremos que la presin de diseo ser 1.5 veces la presin a la que

    trabaja nuestro equipo.

    En todos los recipientes a presin debe haber dispositivos de purga de presin, yajustarse para saltar a una presin que no sobrepase la presin mxima

    permisible de carga. Cuando salten (normalmente debido a condiciones

    anormales), debern evitar que la presin se eleve a ms del 10% por encima de

    la presin mxima permisible de trabajo.

    Los dispositivos de alivio de la presin pueden ser vlvulas o discos de ruptura.

    Para evitar la abertura frecuente, se mantiene comnmente un margen entre la

    presin operacional y el ajuste del dispositivo de purga. Los dispositivos de purgade presin se instalan directamente sobre el recipiente o se conectan a l

    mediante una tubera corta con un dimetro que sea por lo menos igual al de la

    entrada del dispositivo. La tubera de descarga de un dispositivo de purga debe

    ser suficientemente grande como para evitar el que la retro presin afecte al flujo.

    Los discos de ruptura se usan en servicios en los que no se puede tolerar ninguna

    fuga, o donde el material de que se trate pueda ocasionar el atascamiento o el mal

    funcionamiento de una vlvula de seguridad o purga. La inspeccin, tanto de los

    materiales como de la fabricacin, constituye un factor esencial para obtener un

    recipiente a presin seguro.

    Para la mayora de los recipientes a presin se requiere la comprobacin

    hidrosttica de la presin a 1.5 veces la presin mxima permisible de trabajo,

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    corregida para tener en cuenta el efecto de la temperatura sobre el esfuerzo

    admisible. La presin completa hidrosttica de prueba se mantiene solo hasta un

    valor ms bajo (no menos de las dos terceras partes de la presin de prueba) y se

    verifican todas las juntas5y las conexiones para comprobar que no tienen fugas.

    Los recipientes no diseados especficamente para el servicio a bajas

    temperaturas deben estar a 60F y preferentemente a temperaturas ms altas,

    cuando se 6sometan a las pruebas.

    2.22 Inspeccin de materiales en base a ASME UG-93 [9]

    Los requerimientos para aceptacin de materiales suministrados por el fabricante

    de materiales o por un proveedor de materiales en un completo acuerdo con una

    especificacin de materiales de la seccin II, lo que normalmente se denomina

    Inspeccin de recepcin.

    Para planchas, un M.T.R. o Certificado de cumplimiento como se requiera en la

    especificacin.

    Otras formas de producto: cada pieza deber ser marcada con la especificacin,

    grado, tipo y clase de acuerdo a lo que requiera de la especificacin del material.

    Si la especificacin no requiere la marcacin de cada pieza, las piezas podrn ser

    marcadas por paquetes, contenedores, etc. El manipuleo y almacenaje debe ser

    documentado de acuerdo al programa de control de calidad de la empresa. En

    estos casos no es necesaria la trazabilidad a la especificacin, clase, tipo y grado.

    Para el caso de tubos en los que las dimensiones no permiten la identificacin

    total, esta puede ser realizada mediante un cdigo. Debe de asegurarse la

    trazabilidad.

    Todos los materiales deben ser inspeccionados antes de ser utilizados en la

    construccin con el fin de detectar posibles imperfecciones que pueden afectar la

    5 componente de material adaptable que sirve para sellar bien la unin de las caras mecanizadasde los elementos de cierre y genricamente en cualquier elemento hidrulico y/o neumtico, quellevan lubricante en su interior.

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    seguridad del recipiente. Debe de estar prestarse especial atencin a extremos

    cortados y otras partes de planchas laminadas para detectar defectos de

    laminacin, fisuras y otras imperfecciones.

    Todos los materiales que requieren ser sometidos a ensayos de impacto deacuerdo con UG-84 deben ser inspeccionados para verificar fisuras superficiales.

    Cuando una parte retenedora de presin, deba ser soldada a una plancha plana

    forjada o laminada, de espesor mayor a (13mm) para formar una junta soldada

    de esquina

    Todos los materiales debern ser inspeccionados para verificar cualquier defecto

    que haya sido descubierto por la fabricacin y tambin para verificar que el trabajo

    ha sido realizado correctamente.

    As tambin debe examinarse las partes retenedoras de presin, para asegurar

    que conforman la figura y perfil prescrito y cumplen con los requerimientos de

    espesores despus de conformados.

    2.23 Inspeccin durante la fabricacin

    Cuando las condiciones permitan ingresar al recipiente, una vez terminado, debeser inspeccionado como sea posible previo al cierre final.

    El inspector deber realizar una inspeccin externa en el momento de la prueba

    hidrosttica. Para recipientes con revestimiento de plomo todas las soldaduras

    interiores, deben ser inspeccionadas visualmente previo a la aplicacin del

    revestimiento.

    El revestimiento deber ser inspeccionado visualmente despus de completado

    para asegurar que no hayan imperfecciones que puedan daar la integridad del

    revestimiento y sus efectos de corrosin.

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    2.24 Inspeccin basada en riesgo

    Tiene como fin proporcionar una gua en la realizacin de un programa de

    inspeccin basado en riesgo sobre equipo. El propsito de la inspeccin es

    complementar los cdigos de inspeccin en tanques, recipientes a presin y

    tubera. La figura 12 presenta curvas caractersticas que muestran la reduccin de

    riesgo que pueden esperarse cuando se aumenta el grado y frecuencia de

    inspeccin con la metodologa basada en riesgo.

    Figura 12 Administracin de riesgo utilizando la inspeccin basada en riesgos.

    Esta metodologa se presenta en tres tipos de evaluacin, la diferencia

    fundamental radica en el tipo de anlisis que se realice y este a su vez dependede las herramientas disponibles, a continuacin describiremos cada una de ellas.

    Anlisis cualitativo.- este anlisis se basa en informacin descriptiva. Los

    resultados obtenidos se proporcionan en trminos cuantitativa detallados y la

    exactitud depende directamente de la experiencia ingeniera.

    El anlisis determina las categoras de probabilidad y consecuencia de la falla

    para una unidad.

    Anlisis cuantitativo, Requiere informacin detallada como histricos (de diseo,

    construccin, montaje, mantenimiento, inspeccin, fallas, operativos) para utilizar

    modelos lgicos que muestren combinaciones de eventos del accidente y emisin

    de una material peligroso para el ambiente.

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    Anlisis semi-cuantitativo.- combina los mtodos antes nombrados, para obtener

    mayor beneficio utilizando la velocidad del cualitativo y el rigor del cuantitativo.

    Generalmente, la mayora de datos utilizados son los de un enfoque cuantitativo,

    pero en este caso el anlisis es en menor detalle. Los resultados se presentan de

    igual manera que en el anlisis cualitativo pero pueden estar asociados con

    valores numricos.

    Una de las herramientas proporcionadas por la prueba de inspeccin basada en

    riesgo es la ubicacin del nivel de riesgo mediante una matriz, diferenciada en su

    nivel de impacto en menor nmero de niveles de riesgo que van desde el riesgo

    ms bajo hasta el ms crtico alto, pasando por un nivel medio y otro medio alto,

    que se puede encontrar en cada equipo de una instalacin.

    Figura 13 Matriz de riesgo.

    Los factores de dao son determinados como una funcin de la efectividad de la

    inspeccin mediante 5 categoras de inspeccin. La efectividad actual de cualquier

    tcnica de inspeccin depende de varios factores, entre ellos la pericia del

    inspector en los puntos de inspeccin seleccionados, estos puntos en base a la

    tabla siguiente:

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    Tabla 2 Criterios aplicables para la inspeccin.

    Categora de la discontinuidad y

    criterio de inspeccin

    Conexiones

    no tubulares

    cargadas

    estticamente

    Conexiones

    no tubulares

    cargadas

    cclicamente

    Conexiones

    tubulares

    (todas las

    cargas)

    (1) Prohibicin de Grietas

    cualquier grieta es inaceptable

    independientemente de su tamao y

    localizacin

    X X X

    (2) Fusin Metal Base / Soldadura

    Deber existir fusin completa entre

    capas adyacentes de metal desoldadura y entre metal de soldadura

    y metal base.

    X X X

    (3) Seccin Transversal del Crter

    Todos los crteres debern ser

    rellenados hasta proporcionar el

    tamao de soldadura especificado,

    excepto para los extremos desoldaduras de filete intermitentes ms

    all de su longitud efectiva.

    X X X

    (4) Perfiles de Soldadura

    Los perfiles de soldadura sern de

    acuerdo con lo especificado en 5.24

    X X X

    (5) Tiempo de Inspeccin

    La inspeccin visual de soldaduras en

    todos los aceros puede iniciar

    inmediatamente despus de que las

    soldaduras terminadas se hayan

    enfriado a temperatura ambiente. El

    criterio de aceptabilidad para aceros

    X X X

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    ASTM A 514, A 517 y A 709 Grado

    100 y 100 W, deber estar basado

    sobre una inspeccin visual realizada

    en no menos de 48 hrs. Despus de

    la terminacin de la soldadura.

    (6) Soldaduras de Menor Tamao

    El tamao de una soldadura de filete

    en cualquier soldadura continua,

    podr ser menor que el tamao

    nominal especificado (L) sin

    correccin en las siguientes

    cantidades (U):

    L

    Tamao de

    soldadura nominal

    especificado (mm)

    U

    Reduccin

    permisible de L

    (mm)

    Menor o igual que 5

    o

    igual o mayor que 8

    Menor o igual que 2

    Menor o igual que

    2.5

    Menor o igual que 3

    En todos los casos, la porcin de

    menor tamao no deber de exceder

    del 10% de la longitud de la

    soldadura.

    En soldaduras alma a patn de vigas,ninguna reduccin es permitida en los

    extremos en una longitud igual a dos

    veces el ancho del patn.

    X X X

    (7) Socavado X

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    (A) para materiales menores que 25

    mm de espesor, el socavado no

    deber exceder de 1 mm, excepto

    que un mximo de 2 mm es permitido

    para una longitud acumulada de 50

    mm en cualquier longitud de 300 mm.

    Para materiales iguales o mayores

    que 25 mm de espesor, el socavado

    no deber de exceder de 2 mm en

    cualquier longitud de soldadura.

    (B) en miembros primarios, el

    socavado no ser mayor que 0.25mm de profundidad cuando la

    soldadura es transversal a los

    esfuerzos de tensin bajo cualquier

    condicin de diseo de carga. Para

    todos los otros casos, el socavado no

    ser mayor que 1 mm.

    X X

    (8) Porosidad(A) soldaduras de ranura en uniones

    de penetracin completa

    transversales a la direccin de los

    esfuerzos de tensin calculados, no

    debern tener porosidad tubular

    visible. Para todas las otras

    soldaduras de ranura y filete, la suma

    de porosidad tubular visible de un

    dimetro de 1 mm o mayor, no deber

    exceder de 10 mm en cualquier

    longitud de soldadura de 25 mm y no

    deber de exceder de 19 mm en

    X

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    cualquier longitud de soldadura de

    300 mm

    (B) la frecuencia de porosidad tubular

    en soldaduras de filete, no deber de

    exceder de una en cada 100 mm de

    longitud de soldadura y el dimetro

    mximo no deber de exceder de 2.5

    mm.

    excepcin: para soldaduras de filete

    conectando atiezadores al alma, la

    suma de los dimetros de porosidad

    tubular no deber de exceder de 10mm en cualquier longitud de

    soldadura de 25 mm y no deber de

    exceder de 19 mm en cualquier

    longitud de soldadura de 300 mm

    X X

    (C) soldaduras de ranura en

    uniones de penetracin completa,

    transversales a la direccin delesfuerzo de tensin calculado, no

    debern tener porosidad tubular. Para

    todas las otras soldaduras de ranura,

    la frecuencia de porosidad tubular no

    deber de exceder de una en cada

    100 mm de longitud de soldadura y el

    dimetro mximo no deber de

    exceder de 2.5 mm.

    X X

    Nota: Una X indica aplicabilidad para el tipo de conexin; un rea sombreada

    indica no aplicabilidad

  • 7/21/2019 Tesina Yenisey

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    Para tener una mayor compresin ver cmo se puede presentar una

    discontinuidad expondremos cada una de los diferentes tipos como son las a)

    inherentes, b) de proceso o fabricacin o de c) servicio.

    a) Las discontinuidades inherentes son todas aquellas que se originan durante

    la solidificacin del material como ejemplos de estas son las grietas de

    solidificacin, porosidades, gotas fras y laminaciones.

    Durante el proceso de fabricacin de piezas fundidas pueden ocurrir

    discontinuidades por interrupcin de vaciado, gotas fras o se pueden

    observar grietas superficiales o de contraccin, vacos de contraccin,

    agujeros, bolsas de gas, porosidades, inclusiones de escoria o arena, etc.

    b) Las discontinuidades ocurridas durante los procesos de fabricacin, como

    su mismo nombre lo indica, son aquellas que originan durante los procesos

    de manufactura, tales como: soldadura, tratamientos trmicos,

    revestimientos metlicos, etc.

    Durante los procesos de soldadura se pueden crear ciertas

    discontinuidades por ejemplo: inclusiones de escoria, grietas de

    contraccin, faltas de fusin, porosidades, faltas de penetracin, etc.

    c) Las discontinuidades de servicio abarcan todas aquellas relacionadas con

    las condiciones de servicio, tales como: corrosin, erosin, fatiga, etc.

    La corrosin puede ser definida, como el deterioro de un material mediante

    reacciones qumicas o electroqumicas con el ambiente al cual est

    expuesto. La corrosin puede provocar la disminucin desigual del espesor.

    En los bordes de grano de la estructura metalrgica, puede ocurrir un

    fenmeno conocido como corrosin intergranular. Tambin se pueden

    producir grietas sumamente pequeas o microgrietas por el fenmeno

    conocido como corrosin bajo tensin.

    Por su parte, la erosin se define como la destruccin de materiales por la

    accin abrasiva de fluidos en movimiento, generalmente acelerada por la

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    presencia de partculas slidas o materia en suspensin. Su efecto se

    refleja en una disminucin del espesor de la pieza.

    La fatiga es un fenmeno que origina la fractura de un material sometido a

    esfuerzos repetido o fluctuantes, con un valor esfuerzo mximo (esfuerzo

    de rotura), menor que el limite elstico del material. Las fracturas por fatigas

    son progresivas, empezando como fisuras diminutas que crecen bajo la

    accin del esfuerzo fluctuante. La fatiga produce una disminucin de las

    propiedades elsticas del material; por plasticidad, se producir la fractura

    final.

    2.25 Errores comunes en la prueba hidrosttica

    A continuacin se detallan una serie de factores que pueden llevar a obtener una

    prueba hidrosttica con errores de operacin, datos inexactos e incluso con riesgo

    de accidentes.

    El operario de una prueba hidrosttica debe tener siempre en cuenta estos

    factores ya que una falla aparentemente mnima puede resultar en un riesgo

    potencial para s mismo y para terceras personas.

    En el trascurso de una prueba se pueden dar los siguientes casos:

    No verificar la hermeticidad de las vlvulas que inyecta agua al recipiente a

    probar, este caso puede provocar una cada de presin inesperada y

    obtener datos errneos de la prueba.

    Otro error comn viene a ser el no constatar la presencia de fugas en las

    juntas a probar antes de llegar a la presin de prueba, ya que si existiesen

    fugas al llegar a altas presiones estas podran conllevar a un evento de

    peligro. De igual manera se obtendran datos errneos de la prueba.

    Al momento de drenar el agua despus de la prueba se debe liberar la

    presin paulatinamente por medio de la vlvula de descarga, ya que una

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    liberacin brusca del agua desencadenara una expulsin de presin

    violenta.

    El agua de prueba es otro factor, se debe usar agua crida o agua tratada a

    la temperatura ambiente, limpia y libre de materia de suspensin. En ningn

    caso, la temperatura del agua debe de ser inferior a 16 C y no mayor de

    50C. cuando la temperatura ambiente sea menor a 0C, se deben

    extremar precauciones debido a que se alcanza el punto de congelacin del

    agua.

    En el caso de recipientes cuyo espesor de pared sea mayor a 50.8 mm (2

    pulgadas), la temperatura de la pared metlica debe mantenerse 15C por

    arriba de la temperatura mnima de diseo pero sin excederse de 50C, lo

    anterior con el objeto de minimizar los riesgos de fractura del material deconstruccin.

    El no filtrar el agua puede tener consecuencias desfavorables, por ejemplo,

    cuando se utilice agua de rio o laguna, se deben tomar las precauciones

    para evitar que los microorganismos que pudieran contener, provoquen

    contaminacin o favorezca mecanismos de corrosin microbiolgica.

    Se debe de hacer la verificacin de que el agua usada para realizar la

    prueba hidrosttica no vaya a daar los materiales con los que est

    construido el equipo; como en el caso de acero inoxidable austenitico en

    ambiente amargo, el fluido de prueba debe de ser agua con un contenido

    mximo de cloruros de 50 ppm o mantenerlo dentro de los lmites para

    aleaciones particulares.

    El no realizar una limpieza previa del recipiente en su parte interna puede

    provocar que haya incrustaciones en los sellos y provocar fugas, y al mismo

    tiempo brindar datos incorrectos.

    Al momento de reemplazar pernos, tuercas, esprragos u otros elementos

    del equipo de pruebas, se debe de verificar que sean de las mismas

    propiedades que los de diseo, esto para evitar deformaciones y posibles

    accidentes.

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    Todas las conexiones que no estn incluidos en el circuito de pruebas, se

    deben de desconectar o aislar, incluyendo las vlvulas de seguridad en

    caso de que estn presentes en el circuito a probar.

    El equipo o recipiente se debe llenar con agua, sin daar los elementos

    internos del equipo. Para estos recipientes a presin, la presin debe de ir

    incrementando paulatinamente al menos en tres etapas del valor de presin

    de prueba cuando esta se realiza para propsitos de autori