generacion de energia con caña de azucar

8/20/2019 generacion de energia con caña de azucar

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Universidad Autónoma Gabriel René

Moreno

FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y TECNOLOGIA

CARRERA DE INGENIERIA ELECTROMECANICA

“REDISEÑO Y CONSTRUCCION DEL

POLIDUCTO SANTA CRUZ CAMIRI

SECTOR GUTIERREZ”

SANTA CRUZ- BOLIVIA2015


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INDICE

1. INTRODUCCION…………………………………………………………………….…...1

2. DEFINICION DEL PROBLEMA………………………………………………………....2

4.1.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA……………………………………………..2

4.2.FORMULACION DEL PROBLEMA………………………………………………..3

4.3.DELIMITACION DEL PROBLEMA………………………………………………...3

4.3.1. Ámbito geográfico………………………………………………………….....3

4.3.2. Ámbito temporal……………………………………….................................3

1. JUSTIFICACION………………………………………………………………………....3

2. OBJETIVOS………………………………………………………………………………42.1.OBJETIVOS GENERALES…………………………………………………………4

2.2.OBJETIVOS ESPECIFICOS…………………………………………………...…..4

3. MARCO TEORICO…………………………………………………………………...….4

3.1.DISEÑO…………………………………………………………………………...…4

3.2.CONSTRUCCION…………………………………………………………………..6

3.2.1. Trabajos preliminares………………………………………………………..6

3.2.2. Manipuleo de tuberías……………………………………………………….6

3.2.3. Unión soldada de tuberías……...…………………………………………...7

3.2.4. Doblado de tuberías …………………………………………………………8

3.2.5. Recubrimiento de las juntas soldadas con mantas termo contraíbles….8

3.2.6. Excavación de zanjas………………………………………………………...8

3.2.7. Colocación de tuberías en zanjas…………………………………………..9

3.2.8. Relleno con arena fina cernida……………………………………………...9

3.2.9. Relleno compacto con material del lugar…………………………………..9

3.3.PRUEBA HIDROSTATICA DE RESISTENCIA Y HERMETICIDAD…………...9

3.3.1. Limpieza interna de la tubería……………………………………………..10

3.3.2. Calibración…………………………………………………………………...10

3.3.3. Determinación de la presión de prueba…………………………………..11

3.3.4. Procedimiento de llenado…………………………………………………..12


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3.3.5. Presurización y ejecución de la prueba…………………………………..14

3.3.6. Criterio para la aceptación de la prueba de resistencia mecánica…….15

3.3.6.1. Prueba de resistencia……………………………………………….15

3.3.6.2. Prueba de hermeticidad o fugas…………………………………...153.3.7. Despresurización……………………………………………………………15

3.3.8. Retirado de agua…………………………………………………………….16

3.4.PRUEBAS Y ENSAYOS A LAS UNIONES SOLDADAS………………………16

3.4.1. Equipamiento………………………………………………………………...16

3.4.1.1. Agente de limpieza………………………………………………….16

3.4.1.2. Penetrante……………………………………………………………16

3.4.1.3. Revelador…………………………………………………………….163.4.2. Preparación de las superficies……………………………………………..17

3.4.3. Aplicación del penetrante…………………………………………………..17

3.4.4. Revelado……………………………………………………………………..18

3.4.5. Interpretación del ensayo…………………………………………………..18

3.5.RETIRO Y ABANDONO DE TUBERIA………………………………………….19

3.5.1. Recuperación del producto………………………………………………...19

3.5.2. Recuperación de tubería…………………………………………………...19

3.5.3. Abandono de tubería………………………………………………………..20

4. METODOS DE ESTUDIO E INVESTIGACION……………………………………...20

4.1.DETERMINACION DE LA CLASE DE LOCALIDAD…………………………...20

4.2.DETERMINACION DE LAS CARGAS EXISTENTES EN LA ZONA…………20

4.3.REVISION DEL DISEÑO………………………………………………………….21

4.4.REVISION DE LA CONSTRUCCION MECANICA Y CIVIL…………………...21

4.5.DESCRIPCION DE LA PRUEBAS HIDROSTATICAS………………………...21

4.6.VERIFICACION DE LA PRUEBA HIDROSTATICA……………………………214.7.DESCRIPCION DE LA PRUEBA DE SOLDADURA…………………………..21

4.8.VERIFICACION DE LA PRUEBA DE SOLDADURA………………………….21

5. CRONOGRAMA………………………………………………………………………..22

6. BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………………22


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UAGRM INGENIERIA ELECTROMECANICA

1. INTRODUCCION.

El oleoducto santa cruz-camiri, más conocido como OCSZ-1, es el más antiguo

de Bolivia, fue puesto en servicio el año 1958, contando hasta la fecha con una

antigüedad de 57 años, el diseño original fue para transportar petróleo crudo.

Inicialmente opero transportando crudo y productos refinados desde los pozos de

producción de camiri a santa cruz, posteriormente opero en sentido inverso

transportando una variedad de petróleo desde santa cruz a camiri.

A partir del año 1978, pasa de ser oleoducto OCSZ-1, a ser el poliducto PCSZ-1

transportando productos refinados desde santa cruz a camiri incluyendo GLP

cuyo transporte se efectuó hasta 1991.

El poliducto PCSZ-1, santa cruz camiri actualmente transporta hidrocarburos

refinados como diesel oíl, gasolina especial, kerosén, desde la estación cabecera

de santa cruz (palmasola), pasando por dos estaciones intermedias para reforzar

el bombeo, que son las estaciones de cabezas y la estación tatarenda ubicadas

a 104 km y 156 km de la estación cabecera, finalizando en la terminal camiri a

272 km.

Cuando el poliducto fue puesto en servicio, la trayectoria que recorría

comprendía en su mayor parte por áreas sin ocupación humana, con el pasar delos años y tomando en cuenta el aumento de la población, comenzaron a existir

asentamientos humanos en zonas cercanas al poliducto. Las concentraciones de

personas dieron lugar al crecimiento de comunidades y pueblos en las cercanías

del poliducto.

Un ejemplo de esto es la comunidad de Gutiérrez, donde los habitantes de esta

comunidad sin el conocimiento de la existencia de un poliducto construyeron

viviendas encima del poliducto. Bajo norma ninguna tubería de transporte de

hidrocarburos líquidos o gaseosos puede pasar debajo de un edificio destinado a

ocupación humana o propiedad privada. La comunidad de Gutiérrez, actualmente

tiene 12.273 habitantes, y tiene un total de 2549 viviendas según datos

proporcionados por el INE “censo 2012”.

Con este proyecto se pretende dar una solución definitiva a este problema.


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2. DEFINICION DEL PROBLEMA.

2.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

El poliducto santa cruz- camiri, específicamente en el sector Gutiérrez, fuediseñado para zonas tipo A correspondiente a zonas escasamente pobladas,

basándose en código ASME antiguos.

Debido a la construcción de nuevos edificios destinados a la ocupación humana

el poliducto quedo debajo de la ciudad, afectando a una gran parte de la

comunidad de Gutiérrez.

La solución planteada por YPFB logística S.A fue la construcción de una variante

del poliducto, manteniendo las dimensiones originales de la tubería y moviendo

el poliducto a límites externos a la comunidad de Gutiérrez, con esto se

solucionaría el problema de que el poliducto pase debajo de la ciudad.

La solución que dio YPFB logística S.A es temporal, con el pasar de los años y

debido al incremento poblacional de la comunidad de Gutiérrez, esta comunidad

pasara a ser una localidad clase 2, Afectando el factor de diseño del poliducto en

este tramo y poniendo en peligro la seguridad de la población de esta

comunidad.

Según la norma ASME B31.8 capítulo IV sección 840.2 edición 2009.Una localidad clase 2, es cualquier sección de 1 milla que tiene más de 10 pero

menos de 46 edificios destinados a la ocupación humana correspondiente a

zonas periféricas de las ciudades, pueblos, ranchos, etc.

Por simple observación se puede constatar que la comunidad de Gutiérrez

cumple esta condición, e incluso se puede verificar mediantes estudios de índice

de densidad poblacional.

El 29 de octubre del 2013 YPFB logística S.A, ejecuta el proyecto e inicia la

construcción de la variante al trazo santa cruz – camiri sector Gutiérrez, 6 meses

después, el 29 de abril del 2014, se realiza la puesta en funcionamiento de la

variante santa cruz-camiri sector Gutiérrez.


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2.2 FORMULACION DEL PROBLEMA.

Expuesto todo lo anterior se puede formular el siguiente problema: ¿Cuál debería

ser el planteamiento correcto que se debió dar para solucionar, de forma

permanente, el problema que afecta a la comunidad de Gutiérrez?Una solución correcta seria el diseño del poliducto, tomando en cuenta los

nuevos factores de diseño para la construcción, de esta forma se solucionaría de

forma permanente el problema.

Debido a la actual construcción y puesta en funcionamiento de la variante santa

cruz-camiri sector Gutiérrez, el presente proyecto será dirigido como proyecto a

futuro para el rediseño del poliducto santa cruz-camiri sector Gutiérrez.

2.3 DELIMITACION DEL PROBLEMA.2.3.1 Ámbito geográfico.

El rediseño del poliducto santa cruz – camiri, sector Gutiérrez se realizara en la

provincia cordillera del departamento de santa cruz, en la comunidad de

Gutiérrez situada a 135 km de santa cruz de la sierra.

2.3.2 Ámbito temporal.

El presente trabajo será elaborado en un plazo no mayor a 10 años, esto debido

a que es un proyecto a futuro.

3. JUSTIFICACION

Social: se garantiza la seguridad de la población de Gutiérrez ante

cualquier posibilidad de falla que pudiera presentar el poliducto.

Económico: inicialmente el costo del proyecto es elevado debido a la

colocación de una tubería de más alta resistencia, pero a mediano y largo

plazo es la solución económicamente más viable debido a su mayor tiempo

de durabilidad.

Técnica: se garantiza la integridad del poliducto, protegiendo el poliducto

de actividades humanas que pudieran causar daño.


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4. OBJETIVOS.

4.1OBJETIVOS GENERALES.

Describir el proceso de diseño, instalación y pruebas requeridas, para el

reemplazo del poliducto santa cruz – camiri, sector Gutiérrez.

4.2OBJETIVOS ESPECIFICOS.

Describir el diseño del poliducto tomando en cuenta los nuevos factores de

diseño para la construcción.

Describir el trabajo de construcción mecánica que incluye los procesos de

soldadura y doblado de tuberías.

Describir los trabajos de construcción civil

Describir la prueba de resistencia y hermeticidad, del poliducto después

de la construcción.

Describir los ensayos realizados a las uniones soldadas.

Describir el proceso de retiro y abandono del poliducto existente que va a

ser reemplazado.

5. MARCO TEORICO

5.1DISEÑO.

Deberán tomarse los siguientes aspectos para la selección de la ruta:

la nueva ruta deberá estar situada lejos de los límites externos de la comunidad

de Gutiérrez, en zonas donde no exista la posibilidad de futuros asentamientos

humanos.

Basándose en ese criterio la ruta más viable para la ubicación del poliducto es a

un costado de la carretera santa cruz – camiri, la distancia entre la carretera y el

poliducto es de 50 metros según norma ASME B31.4.

se obtendrá un plano topográfico de la ruta a tomar, los planos deberán ser de

planta y perfil.

Partiendo del perfil topográfico se diseñara la trayectoria del poliducto indicando

la cantidad de dobleces y uniones soldadas requeridas en todo el trayecto, el


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plano deberá contar con los siguientes aspectos: mostrara de forma clara los

puntos donde existan uniones soldadas indicando las elevaciones y las

proyecciones de los puntos, al extremo de la unión soldada, deberá también

indicar los puntos donde exista doblado de tuberías indicando las elevaciones ylas proyecciones de los puntos, al extremo de la tubería doblada.

Para la determinación de las dimensiones de la tubería nos basaremos a la

norma ASME B31.4 capitulo 2, la presión interna del poliducto correspondiente a

la presión de operación del fluido no será modificada, debido a que las

condiciones de trabajo del fluido serán las misma, por lo tanto la máxima presión

de operación (MOP) del poliducto será de 1200 psi. El diámetro interno de la

tubería será igual al diámetro interno de la tubería que será reemplazada, con elfin de no alterar las condiciones de trabajo del fluido, el diámetro de la tubería

será de 4 pulgadas.

Partiendo de esos datos se tendrá que determinar el espesor y el diámetro

externo de la tubería, primero se determinara y clasificara las cargas que existen

en el tramo del poliducto, la determinación de estas cargas se basara en las

norma ASME B31.4 capítulo II sección 401.1 y sección 401.2.

La determinación de las cargas se basaran en diferentes estudios a la zona

como ser estudios sísmicos, climáticos, hidrostáticos.

Determinado las cargas se procederá al cálculo de las tensiones que producen

estas cargas, basándose en las norma ASME B31.4 capítulo II sección 402.

Del cálculo de tensiones se obtendrá los coeficientes de diseño, para el cálculo

de la tensión de fluencia de la tubería, el cálculo de la tensión de fluencia de la

tubería se basara en la formula dada por la norma ASME B31.4 capítulo II

sección 402.6.2.

la determinación de la tensión de fluencia servirá para el cálculo del espesor dela tubería, el cálculo del espesor se basara en la formula obtenida de la norma

ASME B31.4 sección 403.2.1, la formula es la siguiente:


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t =Pi D

20 SE

Donde:

D: diámetro nominal externo de la tubería en pulgadas

Pi: presión interna de diseño en psi

S: tensión de fluencia corregida con por los factores de diseño en psi

E:factor de básico de diseño según la clase de localidad

Obtenido el espesor se puede calcular el diámetro externo de la tubería,

obteniendo de esta manera todos los datos básicos del diseño del poliducto.

5.2CONSTRUCCION. A continuación se detallara los aspectos más importantes durante la

construcción mecánica y civil del poliducto:

5.2.1 trabajos preliminares.

esta etapa abarca los procesos de:

movilización y transporte de los equipos mecánicos, materiales, suministros y

personal, al lugar especifico de la obra.

Incluirá también el armado de las instalaciones necesarias para una adecuada

permanencia del personal en campo, durante el tiempo de ejecución de la

obr a.

5.2.2 manipuleo de tuberías.

se transportara la tubería desde el sector designado en el lugar de la

obra hasta el sitio o los lugares de instalación, tendido y presentación

para soldar.

los extremo abiertos de la líneas serán cerrados cuidadosamente al

finalizar cada día de trabajo para prevenir la entrada de agua, animales,

basura y otros elementos que puedan obstruir el interior de la tubería, y

no serán abiertas hasta que el trabajo se reinicie.

Cuando la línea que de separada en tramos por cualquier razón, ambos

extremos de ella serán cerrados adecuadamente.


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En el caso que por falta de un adecuado cierre de los extremos se haya

introducido suciedad en alguna sección de la tubería, se pasara un

scrapper de limpieza atravez de esa sección antes de continuar con los

empalmes de la línea.

Asimismo se deberá prever una protección mediante sacos de aserrín

con arena, maderos colocados de forma perpendicular al trazo y

equidistantes, cuidando en todo momento desplazamientos de las

tuberías, y evitando que estén en contactos con la tierra.

5.2.3 unión soldada de tubería.

Cada soldador empleado deberá pasar satisfactoriamente las pruebas de

calificación de la habilidad del soldador a la que será sometido para soldar en la obra, expresados en el código API1104 última edición.

No se aceptarán calificaciones de ambigüedad de antigüedad superior a

los seis meses salvo que el cer tificado cuente con un registro de continuidad

de tareas verificable (6 meses de soldadura continua).

Las uniones soldadas se realizaran de acuerdo a la norma API 1104.

Se usará presentador (Grampa alineadora), para asegurar una adecuada

alineación de los caños mientras se ejecuta la primera pasada a raíz, el

presentador no podrá ser removido hasta después de ejecutar el 50 % como

mínimo de la primera pasada.

Después de cada pasada se removerá perfectamente la escoria y escamas

mediante cepillo de acero con accionamiento eléctrico o neumático y

herramientas de punta, debiendo cuidarse también el detalle después de

terminada cada pasada para permitir la correcta inspección de la misma.

Previamente a la iniciación de cada soldadura, deberá removerse

perfectamente todo polvo, óxido, escamas, pinturas, aceite, escoria y/ocualquier otra materia extraña de los extremos de cada caño a soldar, debiendo

quedar ellos en metal brillante, realizándose esta operación con disco esmeril

de accionamiento eléctrico o neumático.

Cada soldador será provisto de una marca para individualizar las soldaduras a

fin de que el trabajo de cada soldador pueda ser identificado.


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Cada soldador marcará la tubería en adyacencia de la soldadura por él

ejecutado con la marca asignada, en la zona y en el orden que corresponda a

la “pasada”. Cuando un soldador abandone la obra, su marca será eliminada,

no permitiéndose su uso por otro soldador.Si se descubre “laminaciones“, o rajaduras en los extremos de algún caño

durante el proceso de soldadura, la pieza será eliminada y no volverá a ser

utilizada en la obra. Las reparaciones de soldaduras se realizarán siguiendo

los lineamientos del código aplicable. Se aceptarán como máximo dos

reparaciones en una misma zona defectuosa. Si se supera dicha condición, la

soldadura será rechazada, cortada en su totalidad y volverá a realizarse la

soldadura.5.2.4 doblado de tuberías.

Se doblara la tubería con equipo hidráulico con un radio de curvatura mínimo

equivalente a 40 diámetros de tubería, cuidando de no producir daños

estructurales a la tubería, las características de los dobleces requeridos se

detallarán, en base al Plano de perfil y planimetría.

5.2.5 Recubrimiento de las juntas soldadas con mantas termo contraíbles.

Este trabajo se realizará con las mantas termo contraíbles, y consistirá en la

limpieza de la tubería desnuda y aplicación de las mantas termo contraíbles, la

limpieza de la superficie y aplicación (colocado de anticorrosivo, cobertura con

manta) se realizará de acuerdo a requerimiento del fabricante de la manta

termo contraíbles y la norma ISO 21809-3.

5.2.6 Excavación de zanjas.

Toda excavación manual o con equipo para alojar tuberías, deberá tener la

profundidad de 1.50 m x 0.80 m x longitud de tubería en metros a enterrar o

según lo requiera la topografía específica.Las consideraciones de seguridad necesarias deberán ser consideradas, es

decir la provisión de entubados de madera para evitar el derrumbe de las

paredes de la zanja, en especial donde la pendiente sea muy pronunciada,

donde el sector presente tierra demasiado suelta o en condiciones en que sea

necesario trabajar en tierra húmeda o a consecuencia de lluvias fuertes.


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El sector donde se construirá la Variante bordea terrenos cultivados y camino

de tierra, en la mayoría del trazo por lo que se deberá demarcar y señalizar, los

sectores donde se iniciarán excavaciones.

5.2.7 Colocación de tubería en zanjas.Se bajara la línea previamente soldada a la zanja. La zanja Incluirá un relleno

con arena fina cernida debajo de la tubería con un espesor de 15 cm, este

trabajo se lo realizará con el mayor cuidado de manera de no dañar el

revestimiento de las tuberías.

5.2.8 Relleno con arena fina cernida.

Consiste en rellenar con arena cernida, 15 cm. por debajo y 15 cm. por encima

del tubo y la colocación de cinta de precaución a lo largo de toda la zanja; laarena fina deberá ser cernida, seca y libre de piedras.

Se deberá prever el suministro y transporte de arena libre de material orgánico

y terrones o bolas de tierra, arcilla, caliche o cualquier material orgánico.

5.2.9 Relleno compacto con material del lugar.

Este trabajo de relleno se efectuará de acuerdo a especificaciones, con

material seleccionado proveniente del lugar y transportado al pie de la obra.

La compactación deberá realizarse en capas de 20 cm. Para asegurar un

compactado homogéneo y eficiente considerando que en algunos sectores de

la variante se tiene una pendiente muy pronunciada.

5.3PRUEBA HIDROSTATICA DE RESISTENCIA Y HERMETICIDAD.

El objetivo es de certificar la tubería para realizar el reemplazo en el sector de

Gutiérrez, esto con el fin de garantizar la operación en cumplimiento al

Reglamento para el Diseño, Operación, Construcción y Abandono de Ductos.

La Tubería deberá ser sometida a una prueba hidrostática de resistencia, paraverificar la integridad estructural y resistencia de los materiales.

Para ello se describirá en forma sistemática el procedimiento a emplear en la

prueba hidrostática.


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5.3.1 limpieza interna de la tubería.

Con la limpieza interna se pretende remover todos los restos de la construcción y

otros materiales extraños del interior de la línea. La limpieza debe llevarse a cabo

en toda la longitud del poliducto para ello se utilizarán las trampas de scraper instaladas a los extremos de la línea.

Se realizará la corrida de scraper de limpieza las veces que sea necesario,

utilizando aire como medio impulsor. Al finalizar la primera corrida de limpieza y

dependiendo de la evaluación de la misma se volverá a realizar otras corridas de

limpieza si así se lo requiere.

5.3.2 Calibración.

Luego de efectuada la limpieza de la línea y aprobada la misma por la

fiscalización, se realizará la calibración del tramo con las respectivas placas

calibradoras, con el fin de verificar si el ducto no ha sufrido deformación

geométrica durante su construcción.

Se utilizará una placa calibradora de Aluminio o como segunda opción acero al

carbono SAE 1020 de espesor de 1/4”.

El diámetro de la placa calibradora se calcula con la siguiente fórmula:

Dp = DE - 2e (1+K) – 0.025 DE – 0.250”

Donde:

Dp: Diámetro de la placa en pulgadas

DE: diámetro externo de la tubería en pulgadas

e: espesor nominal de la pared en pulgadasK: tolerancia de espesor

Una vez lanzada y concluida la corrida de calibración se inspeccionara la placa

para ver si presenta abolladuras, ovalizaciones, dobladuras o cualquier otra


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anomalía. Si la placa no presentara daño alguno se dará conformidad a la corrida

de calibración.

5.3.3 determinación de la presión de prueba.Para el caso de transporte de hidrocarburos líquidos se sigue la ASME B31.4 y

en base a esta, el ducto debe ser probado a no menos de 1,25 veces la Máxima

Presión de Operación (MOP).

Pmin = MOP * Factor c

Donde,

MOP= Máxima Presión de Operación en PSI

Factor c= Factor según la clasificación

Se debe tomar en cuenta que el criterio para la aceptación de la prueba de

resistencia mecánica, indicando que la presión de prueba no deberá estar por

debajo del 97,5% de la presión mínima de resistencia, considerando la cota

mayor, durante la ejecución de la misma.

Pmin adm = 0.975 * PminLa presión máxima de prueba hidrostática se la determina con referencia a la

tensión circunferencial, la cual no debe ser superior a un porcentaje de la tensión

mínima de deformación de la tubería:

P = (2*St*т*Fs)/D

Donde,

P=Presión Máxima de prueba, psi

т= Espesor de la tuber ía; PULGADAS

D = Diámetro Externo de la Tubería; PULGADAS

St= Tensión mínima de deformación de la tubería SMYS en PSI

Fs= Factor de Seguridad para no exceder el límite de fluencia.


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En el Perfil Topográfico se deben identificar el punto más elevado (h1) y el punto

más bajo (h2). El primero corresponderá la menor presión a lo largo del Perfil

Topográfico (P1) y el segundo a la mayor presión (P2). Estas presiones deben

ser calculadas e indicadas en el plan de PH.

P2=P1+ б *g*h

h = h2 – h1

La Presión en el Cabezal en la Prueba de Resistencia Mecánica, se determinará

en función a la presión mínima y máxima del tramo.

Para el control de la prueba, además de los instrumentos en el cabezal, se

realizará patrullaje a lo largo del tramo en prueba.

Para instalaciones superficiales en transporte de hidrocarburos líquidos, el

tiempo de prueba debe ser de cuatro horas de acuerdo a la ASME B31.4.

5.3.4 Procedimiento de llenado.

Previo al inicio del llenado, se deberán realizar ensayos de laboratorio del agua a

utilizarse de manera de garantizar que ésta no contenga elementos que puedan

corroer la tubería, de la misma manera cumpla con los parámetros de calidad

establecidos para ductos nuevos como ser:

- PH 6-9

- Sólidos en suspensión max. 50 ppm

- Cloruros max. 200 ppm

- Sulfatos max. 250 ppm


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Con el fin de monitorear, después de realizada la prueba, el grado de

contaminación del agua.

Los volúmenes de agua necesaria para el llenado de cada sección fueron

calculados aplicando la siguiente fórmula:

V = L ∗π

4∗D

Dónde: VH2O = Volumen de agua requerido en metros cúbicos.

Dint = Diámetro interno del ducto en metros

L = Longitud de la tubería en metros.

El llenado de la tubería se realizara mediante una bomba hidráulica de baja

presión.

La bomba de llenado deberá succionar el agua de un estanque (Cisterna) o

recipiente de tal manera que la bomba no succione burbujas de agua.

Es necesario el uso de un caudalimetro conectado a la bomba de llenado, este

nos permite llevar un control del volumen de agua entregado a la sección de

prueba, con un fin comparativo a los valores calculados no siendo determinante,

debido a que el llenado deberá ejecutarse hasta comprobar que en el cabezal de

recepción haya llegado el chancho de llenado y que la línea este completamente

libre de bolsones de aire purgando en el extremo final de la sección el tiempo

que sea necesario.

Previo a la introducción del agua, se habrá realizado previamente la fase de

limpieza de tubería, hasta el grado de limpieza aceptado por Fiscalización.

Posteriormente, se deberá instalar un chancho de llenado (Polly pig) constituido

por poliuretano que será instalado en el cabezal lanzador, el pasaje será


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impulsado con agua para expulsar el aire. Para evitar formaciones de bolsones

de aire se utilizará el sistema de contrapresión en el cabezal receptor.

5.3.5 Presurización y ejecución de la prueba.

El procedimiento para la prueba hidrostática para tubería enterada debe atender

las siguientes recomendaciones para la secuencia del ciclo de presurización:

a) Toda la extensión de la línea a ser probada debe estar completamente llena

de agua y con la correspondiente cobertura ejecutada.

b) Las presiones de prueba en cualquier punto del tramo probado, deben estar

limitadas a los valores máximos y mínimos indicados en el proyecto.

c) La línea será llenada con agua y deberá ser mantenida a una presión del 50%

de la presión de prueba durante 30 minutos. La finalidad del periodo deestabilización es que la temperatura del agua, la tierra y ambiente tienda a

igualarse, para evitar con esto que la presión sufra variaciones substanciales;

por este motivo en este tiempo de estabilización la presión y temperatura podrá

variar hasta que se consiga aproximar esta diferencia de temperatura.

d) Después incrementar lentamente la presión de prueba al 70% de la presión

especificada, cuando la presión especificada es alcanzada, será mantenida por

un periodo de 30 minutos, para permitir que la sección a prueba se estabilice.

e) Después se presurizará hasta llegar al 100% de la presión de prueba se

estabilizará el sistema durante 30 minutos y luego comenzar el conteo del

tiempo de prueba durante 4 horas (prueba de resistencia mecánica) y posterior a

este periodo se bajará la presión para iniciar con la prueba de hermeticidad o

fugas por un periodo de 24 horas al 110% de la MOP como presión mínima

específica para cada sección.

f) La línea será aprobada cuando en 4 horas continuas de prueba de resistencia

mecánica, la presión este dentro de los límites mínimos y máximos. La presión

de prueba de resistencia debe mantenerse por encima de 97.5% de la presión

mínima de prueba según el Artículo 41 del Reglamento para el diseño,

construcción, operación y abandono de ductos (RDCOAD).


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g) Se debe tomar en cuenta que la presión mínima de prueba es en el lugar más

elevado del tramo, por lo tanto la presión indicada en el registrador dependerá de

su ubicación durante la prueba de cada tramo. Si se lo ubica en la parte más

baja, entonces será la presión mínima sumada la presión debido a la columna deagua por diferencia de nivel.

5.3.6 criterio para aceptación de prueba de resistencia mecánica.

El criterio de aceptación de prueba se establece mediante los siguientes

parámetros.

5.3.6.1 Prueba de resistencia.

Para la prueba de resistencia se aplica el criterio de que la prueba es

satisfactoria y se da por aceptada si dentro del período de 4 horas continuas de

la prueba de resistencia, la presión se ha mantenido por encima del 0.975 de la

mínima presión de prueba, (dentro de los límites mínimos y máximo). Según

requerimiento del Artículo 41 del REGLAMENTO PARA EL DISEÑO,

CONSTRUCCIÓN, OPERACIÓN Y ABANDONO DE DUCTOS EN BOLIVIA.

5.3.6.2 Prueba de hermeticidad o fugas.

Para la prueba de Hermeticidad o Fugas de las tuberías enterradas se aplica elcriterio de que la prueba es satisfactoria y se da por aceptada si dentro de un

período de 24 horas continuas de prueba, las variaciones en la presión son

justificables con relación a las variaciones de temperatura y precisión de los

instrumentos.

5.3.7 Despresurización.

La despresurización no debe ser mayor a 15 psi/minuto hasta bajar al 70% del

valor de prueba, y luego continuar a un régimen de 50 psi/minuto hasta alcanzar

el valor de 0 psi.

Los registros deben contener los valores obtenidos durante la despresurización,

e indicar claramente la hora de inicio y fin de despresurización.


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5.3.8 retirado de agua.

Culminadas las pruebas se procederá a tomar una muestra del agua para su

posterior análisis. De haber posibilidad, se drenara el agua del tramo a una

piscina o tanque, caso contrario permanecerá en ella.En función al resultado del análisis de la muestra de agua se verificara si el agua

cumple con todos los parámetros establecidos por la Ley 1333 y los parámetros

instruidos por YPFB-T, si el agua cumple estas condiciones se dispondrá

libremente del agua residual, por otro lado si el agua no cumple estas

condiciones se iniciara un proceso de purificación de la misma hasta alcanzar los

niveles de contaminación permitidos.

5.4 PRUEBAS Y ENSAYOS A LAS UNIONES SOLDADAS.

Las soldaduras circunferenciales de las conexiones de unión soldadas, que no se

hayan probado a presión después de la construcción deberán ser

inspeccionadas mediante métodos radiográficos u otros métodos no destructivos

aceptados.

A continuación se describirá el método de ensayos mediante líquidos

penetrantes en tuberías, fabricadas o inspeccionadas de acuerdo con el código

ASME B31.3. el ensayo mediante líquidos penetrantes se usa para la detecciónde discontinuidades en las soldaduras, abiertas a la superficie. Las

discontinuidades que pueden ser detectadas mediante este procedimiento son

grietas y porosidad externa.

5.4.1 Equipamiento.

Los materiales necesarios para la elaboración de la prueba son:

5.4.1.1 agente de limpieza.

Limpiador solvente5.4.1.2 Penetrante.

Penetrante visible removible con solvente, tipo II-C.

5.4.1.3 Revelador.

Revelador no acuoso, tipo II-C


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5.4.2 Preparación de las superficies.

En general, se pueden obtener resultados satisfactorios cuando la superficie de

la pieza está en la condición soldada. La preparación de la superficie mediante

amolado, maquinado u otros métodos pueden ser necesarios donde existanirregularidades en la superficie. Antes de cada ensayo con líquidos penetrantes,

la superficie a examinar y todas las áreas adyacentes dentro de al menos

25.4mm (1 pulgada) deberán estar secas y libres de polvo, grasa, hilos,

cascarilla, fundente y salpicaduras de soldaduras, pintura, aceite, y otros

materiales extraños que pudieran oscurecer las aberturas superficiales o interferir

de alguna o otra forma el ensayo.

Para la limpieza se usara un solvente, algunos solventes para limpieza soninflamables y pueden ser toxico. Se deberá seguir todas las instrucciones dadas

por el fabricante y notas de precaución.

Después de la limpieza se realizara el secado de las superficies a examinar

mediante la evaporación normal del solvente, se establece un periodo mínimo de

1 minuto para asegurar que la solución de limpieza haya evaporado antes de la

aplicación del penetrante.

5.4.3 aplicación del penetrante.

Se usara un penetrante de color rojo, mediante el proceso de penetrante

removible con solvente. La temperatura de los materiales penetrantes y de la

superficie a ser ensayada deberá estar entre los 10oC y 38oC.

Después de limpiar y secar el área a ser examinada, y si la misma se encuentra

entre el rango de temperatura, se aplicara el penetrante mediante rociado con

aerosol sobre las superficies a examinar, de modo que el área a ser ensayada

sea cubierta completamente con el penetrante.

Después de la aplicación se permitirá que el penetrante drene de la pieza, el

tiempo de penetración mínimo será de 5 minutos, el máximo tiempo de

penetración será de 20 minutos.

Después de transcurrido el tiempo de penetración especificado, cualquier resto


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de penetrante será removido de la superficie, teniendo cuidado de no eliminar el

penetrante de las discontinuidades.

El exceso de penetrante será eliminado humedeciendo con solvente un paño o

papel absorbente, pasando suavemente el paño o papel absorbente por lasuperficie, repetir la operación hasta que la mayor parte de los trazos

penetrantes hayan sido removidas.

Para minimizar la eliminación del penetrante de las discontinuidades se deberá

tener cuidado de no usar excesiva cantidad de solvente. Luego de la remoción

del exceso de penetrante, las superficies deben secarse por evaporación normal,

mediante un paño o mediante aire forzado.

5.4.4 Revelado.

El revelador será aplicado tan pronto como sea posible luego de la remoción del

penetrante, el intervalo de tiempo no excederá de 5 minutos. Se tendrá el

respectivo cuidado al aplicar el revelador, una capa insuficiente de revelador

puede que no extraiga el penetrante de las discontinuidades; inversamente una

capa excesiva puede enmascarar las indicaciones.

El revelado para la interpretación final comienza inmediatamente después de que

el revelador haya secado. El tiempo de revelado mínimo será de 7 minutos.

5.4.5 Interpretación del ensayo.

El revelador formara una capa blanca sobre la superficie ensayada, el penetrante

será extraído de las discontinuidades, manchando la capa blanca de revelador

indicando de esta manera la existencia de discontinuidades.

Con este ensayo se puede apreciar las existencia de imperfecciones mecánicas

y discontinuidades superficiales.Cuando el penetrante se difunde excesivamente en el revelador, está indicando

la existencia de imperfecciones mecánicas, por otro lado si el penetrante tiene un

color profundo, está indicando la existencia de discontinuidades superficiales.

Después de realizar la prueba se procederá a la limpieza atraves de un solvente,


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y se llevara a cabo tan pronto como sea posible luego del ensayo de modo que

los penetrantes no se fijen sobre la pieza.

5.5 RETIRO Y ABANDONO DE TUBERIA.

A continuación se detallara los aspectos más importantes para el retiro y

abandono del poliducto ya existente que es reemplazado.

5.5.1 Recuperación del producto.

Una vez realizada la interconexión de la nueva variante, se deberá realizar

impostergablemente la recuperación del producto diesel oíl en cisternas, por

tanto se deberá realizar lo siguiente:

- Soldado de Trampas Lanzadoras y receptores.

-Para el chancheo se enviara primeramente un “Pigsraspatubo” y se desplazar

con aire a través de un compresor, de manera de evitar el triángulo del fuego

(combustible, chispa, aire) será separado por un bache separador de agua (1

m3),

-Todo el producto recuperado más el agua deberá ser recuperado en la cisterna.

-Una vez purgado el producto se deberá enviar varios “Pigs de Esponja” hasta

verificar que la tubería está vacía y seca.

-Concluido el purgado se deberá retirar las trampas y sellar con plástico los

extremos de la tubería.

5.5.2 Recuperación de tubería.

La recuperación de tuberías aéreas se realiza atraves de cortes con amoladorasy corta caño, en secciones no menores a 6 metros de longitud.

Para la recuperación de tuberías enteradas, en primera instancia se procede a

detectar la tubería enterada y demarcar la trayectoria de la misma.

Posteriormente se realiza la excavación con un ancho acorde para el ingreso del

personal a realizar los trabajos de corte, La recuperación de tuberías enteradas


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se realiza atraves de cortes con amoladoras y corta caño, en secciones no

menores a 6 metros de longitud.

5.5.3 Abandono de tubería.

Una vez vacía la tubería, se soldará en ambos extremos reductores a una

pulgada de diámetro con extremos roscados ( NPT), denominándose punto

inicial (P1) y punto final (P2).

En el Punto P2 se conectará la conexión del tanque de Nitrógeno por ser el punto

más bajo, en el Punto P1 se realizará el monitoreo de la concentración de

oxígeno, una vez se verifica que la concentración de oxigeno es menor al 8%

dejara de ser explosiva y se deberá realizar el barrido de nitrógeno 5 minutos

más y se procederá al cerrado con los tapones de 1 pulgada.

Ambos extremos se sellaran con tapones hembras NPT (Acero al carbono),

estos deberán soldarse.

Posteriormente se procederá al pintado con pintura anticorrosiva y se rellenaran

y compactaran los extremos.

6. METODOS DE ESTUDIOS E INVESTIGACION

6.1 determinación de la clase de localidad.

La determinación de la clase de localidad se basara en el método de medición

proporcionado por la norma ASME B31.8 capítulo IV sección 840.2.

Además de los criterios contenidos en el párrafo 840.2 se deberá realizar

estudios de observación con el fin de verificar que no existan concentraciones de

personas por la zona.

6.2 determinación de la cargas existentes en la zona

Se realizaran estudios sísmicos a toda la zona, debido a la existencia de ríos y

lagunas en la zona también se realizara estudios hidrológicos de los ríos y

laguna, también se realizara estudios climatológicos del lugar para tener las

temperaturas máximas y mínimas del lugar a lo largo del año.


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6.3 revisión del diseño.

La revisión del diseño se realizara mediante un método de modelación, contenido

en el programa de diseño de tubería CADWORX.

6.4 revisión de la construcción mecánica y civil.

La revisión mecánica y civil de la obra se realizara primeramente mediantes

métodos de observación por personal calificado, posteriormente aprobado se

realizara estudios de medición.

6.5 descripción de la pruebas hidrostáticas.

Este estudio descriptivo tiene la finalidad de verificar las actuales propiedades

mecánicas de la tubería, comparándolas con las propiedades mecánicas

experimentales del diseño.

6.6 verificación de la prueba hidrostática.

La verificación de la prueba hidrostática se realizara mediante métodos de

observación de los registro de presión y temperatura.

6.7 descripción de las pruebas de soldadura.

Este estudio descriptivo tiene la finalidad de especificar y describir las

propiedades más importantes de la unión soldada. Con la finalidad de verificar

sus propiedades mecánicas.

6.8 verificación de las pruebas de soldadura.

La verificación de la prueba de soldadura se realizara mediante métodos de

observación por personal calificado.


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7. CRONOGRAMA.

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

131211

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Mes 5 Mes 6

retiro y abandono

Mes 2 Mes 3 Mes 4

pruebas de soldadura

puesta en servicio

TAREAS semanasMes 1

Estudios de campoDiseño de ingenieriaconstruccionpruebas hidrostaticas

8. BIBLIOGRAFIA.

Norma ASME B31.1 “tuberías”

Norma ASME B31.3 “fabricación e inspección de tuberías”

Norma ASME B31.4 “sistema de transporte para hidrocarburos líquidos yotros líquidos”

Norma API 1104

Decreto supremo N° 24721 “Reglamento para el diseño, construcción,

operación y abandono de ductos en Bolivia”

Pipe Lines Rules of Thumb Handbook. Mc Allister

Normativa sobre pruebas hidrostáticas de la Agencia Nacional de

Hidrocarburos. API 1110 Pressure Testing of Liquid Petroleum Pipelines.

generacion de energia con caña de azucar

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