Aparte 1: Apartes 1, 2, 3, 4, 5

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API 574 APARTE 1 ALCANCE

APARTES 1, 2, 3, 4, 5

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El API 574 es una practica recomendada (RP) que suplementa el API 570 para ayudar a mejorar el conocimiento de los inspectores de tubería y aumentar las habilidades de estos en las practicas de inspección. Este documento describe las practicas de inspección para:

El documento cubre los siguientes aspectos:

▪ Tuberías

▪ Métodos de unión

▪ Válvulas (diferentes a las válvulas de control)

▪ Planificación de las inspecciones

▪ Accesorios

▪ Intervalos y técnicas de inspección

Todos estos elementos son utilizados en las refinerías de petróleo y las plantas químicas.

▪ Registros

▪ Componentes comunes ▪ Tipos de válvulas

1 ALCANCE

3

1 ALCANCE

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Algunos de los documentos de referencia son: 1. API 570 2. API 571 3. API 577 4. API 578

APARTE 2

5. API 579

REFERENCIAS 2 DOCUMENTOS DE REFERENCIA

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Algunos de los documentos de referencia son:

Algunos de los documentos de referencia son:

6. API 580

11. ASME B16.5 & B16.47

7. API 583

12. ASME B16.20

8. API 584

13. ASME B16.25

9. API 598

14. ASME B16.34

10. API 932-B, API 941

15. ASME B 31.3

2 DOCUMENTOS DE REFERENCIA

2 DOCUMENTOS DE REFERENCIA

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Algunos de los documentos de referencia son: 17. ASME BPVC SECCION V 18. ASME PCC-1 19. ASME PCC-2

APARTE 3 DEFINICIONES 2 DOCUMENTOS DE REFERENCIA

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La mayoría de definiciones relacionadas con la inspección de sistemas de tubería se pueden encontrar en el API 574 y el API 570, en esta Leccion veremos solamente algunas de las definiciones que nos permitirán entender la terminología utilizada por los documentos de referencia listados anteriormente

La tubería para instrumentación o maquinaria, típicamente conocida como tubería de diámetro pequeño secundaria, la cual puede ser aislada de la tubería principal de proceso, pero que no es aislada durante la operación.

3 DEFINICIONES

3.1.3 TUBERIA AUXILIAR

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Las ubicaciones en donde los componentes descansan sobre un soporte u otro objeto, las cuales pueden incrementar la susceptibilidad a la corrosión externa, desgaste, deformación, especialmente como resultado de la humedad, y la acumulación de solidos.

Espesor del material en exceso del espesor mínimo requerido para permitir la perdida de metal por corrosión y/o erosión, durante la vida de servicio del componente (La tolerancia de corrosión no se utiliza en los cálculos de diseño)

3.1.6 PUNTOS DE CONTACTO

3.1.7 TOLERANCIA DE CORROSION

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Válvulas cheque en sistemas de tubería que han sido identificadas como vitales para la seguridad del proceso. Las válvulas cheque criticas son aquellas que necesitan operar de manera confiable para evitar l9os eventos peligrosos y sus consecuencias en caso que se presente un flujo en reversa.

Las condiciones de servicio que pueden resultar en las cargas cíclicas, produciendo daño por fatiga. Otras cargas cíclicas asociadas con la vibración, flujos turbulentos, resonancia de los compresores, el viento, o cualquier combinación de estas.

3.1.11 VALVULA CHEQUE CRITICA

3.1.12 SERVICIO CICLICO

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El espesor mínimo sin tolerancia de corrosión para cada componente de un sistema de tubería, obtenido por medio de cálculos según el código de diseño (ASME B31.3) y los esfuerzos admisibles

Un espesor mayor que el espesor mínimo requerido, el cual suministra una advertencia temprana de la vida de servicio futura de la tubería, para poder administrar las inspecciones futuras y la evaluación de la vida remanente

3.1.47 ESPESOR MINIMO DE ALERTA

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3.1.48 ESPESOR MINIMO REQUERIDO (tr)

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El espesor mínimo de pared de la tubería necesario para sostener la presión de diseño a la temperatura de diseño

Tuberia de proceso en un servicio normal activa que no puede cancelarse mediante el cierre de una válvula, o aquella que si se cierra la válvula afectara significativamente la operabilidad de la unidad. La tubería de proceso principal no incluye la tubería de diámetro pequeño o la tubería de proceso secundaria

3.1.58 ESPESOR DE DISEÑO POR PRESION

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3.1.59 TUBERIA DE PROCESO PRINCIPAL

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3.1.69 TUBERIAS MENORES (SBP)/SECUNDARIAS/AUXILIAR “SMALL BORE PIPE”

Tubería de proceso ubicada aguas abajo de una valvular de bloqueo que puede ser cerrada sin afectar significativamente la operabilidad de la unidad de proceso. Normalmente esta tubería es de diámetro pequeño.

▪ Tubería pequeña usada en los sistemas auxiliares, drenajes y venteos ▪ Generalmente NPS 2 y menores ▪ Muchas veces menospreciado. ▪ Se suministra en longitudes de 6”, llamados niples

3.1.68 TUBERIA DE PROCESO SECUNDARIA

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Espesor mínimo sin tolerancia de corrosión basado en otras cargas y las cargas de estabilidad estructural

APARTE 4 COMPONENTES 3.1.72 ESPESOR MINIMO ESTRUCTURAL

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▪ TUBERIA (PIPING) ▪ TUBOS (TUBING) ▪ VALVULAS ▪ ACCESORIOS ▪ BRIDAS ▪ JUNTAS DE EXPANSION ▪ SOPORTES ▪ MANGERAS FLEXIBLES

La tubería dependiendo del método de fabricación y el tipo de material se pueden clasificar así: ▪ tubería conformada ─ tubería sin costura (extruida o trefilada) ─ tubería con costura (rolada y soldada con o sin aporte) ▪ tubería fundida (hierro fundido centrifugado) ▪ tubería plástica (FRP)

COMPONENTES BASICOS

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TUBERIA

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Las dimensiones de las tuberías de acero al carbono y de baja o intermedia aleación están estandarizadas en el ▪ ASME B36.10 M ▪ Las dimensiones se encuentran en la Tabla 1 del API 574.

Las dimensiones de las tuberías de acero inoxidable están estandarizadas en el ▪ ASME B36.19 M ▪ Las dimensiones se encuentran en la Tabla 2 del API 574

DIMENSIONES DE LOS PIPES

DIMENSIONES DE LOS PIPES

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Para la tubería conformada, sin costura o soldada por medio de ERW, la tolerancia normal en el espesor de pared es: -12.5% Para las tuberías hechas a partir de lamina rolada con soldadura de aporte, la tolerancia normal en el espesor de pared es: - 0.01pulgadas (0.25 mm) Para las tuberías fundidas, la tolerancia en el espesor de pared es: + 1/16 pulgadas. (1.5 mm), - 0 Siempre se debe consultar la especificación. Un resumen de las tolerancias se puede encontrar en la Tabla 3 del API 574

▪ La tubería conformada es utilizada para todos los sistemas de tubería, dependiendo del servicio y el tamaño es seleccionada con o sin costura. ▪ Generalmente la tubería menor de NPS 16 son seleccionados sin costura o con costura producida por el método de fabricación ERW. ▪ Las tubería mayor o igual a NPS 16, se produce normalmente a partir de laminas enrolladas y con soldadura de fusión, con o sin metal de aporte.

APLICACIONES

TOLERANCIAS

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▪ La tubería plástica (FRP) presentan las siguientes ventajas: - Son mas livianas, y resistentes a la corrosión ▪ Solo se usan en servicios no peligrosos como agua, drenajes de agua servida, venteos y drenajes no peligrosos, químicos muy corrosivos. ▪ El API 574 excluye de su alcance esta tubería, sin embargo los tubos de polietileno de alta y baja densidad cada vez son mas utilizados.

▪ La tubería de hierro fundido es generalmente utilizada para los servicios no peligrosos, tales como agua servida. ▪ No es recomendable en servicios con hidrocarburos presurizados por su fragilidad. ▪ Los estándares de la tubería de hierro fundido difieren de los utilizados para tuberías sin costura y soldada

APLICACIONES

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APLICACIONES

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▪ Los recubrimientos internos en las tuberías la protegen de agentes muy corrosivos, o de la erosión.

▪ No olvidar que el ASME B31.3 Capitulo VII cubre la fabricación de este ítem, otro estándar para las aplicaciones de agua es el AWWA. ▪ Los programas de calidad e inspección en la fabricación de esta tubería son reglamentados por el ASME RTP-1

▪ Pueden ser metálicos o no metálicos ▪ Los metálicos pueden ser adheridos (clad), unidos por fusión (W.O) , o encamisado (lining) ▪ Los no metálicos pueden ser: caucho (ebonitado), plásticos, refractarios anti erosivos, plásticos, o pinturas delgadas.

APLICACIONES

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TUBERIAS RECUBIERTAS

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Con excepción que el usado para transferir calor (calderas e intercambiadores de calor) los tubos se usan para el mismo propósito que la tubería, solamente que en la mayoría de las plantas de proceso solo se usan en: instrumentación, servicios de lubricación, y «tracing».

Su tamaño es definido por el diámetro externo generalmente sin costura, y en materiales inoxidables generalmente del tipo 304 o 316

TUBOS (TUBING)

TUBOS (TUBING)

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Estos son los tipos de válvulas mas utilizados: ▪ Compuerta (gate) ▪ Globo (globe) ▪ Tapón o macho (plug) ▪ Bola (ball)

Estos son los tipos de válvulas mas utilizados: ▪ Diafragma (diaphragm) ▪ Mariposa (butterfly) ▪ Cheque (check) ▪ Guillotina (slide)

VALVULAS

VALVULAS

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▪ El estándar mas usado es el ASME B16.34 que reglamenta la clasificación, dimensiones. Otros estándares utilizados para las válvulas son: API 599, 600, 602, 603, 608, o 609. ▪ Las válvulas se fabrican para los tamaños nominales de tubería y para las clases similares a las clasificaciones de las bridas (p.ej. 150,300, 600, 900, etc.) ▪ Los cuerpos de las válvulas pueden ser fundidos, forjados o de fabricación soldada.

▪ El estándar mas usado es el ASME B16.34 que reglamenta la clasificación, dimensiones. Otros estándares utilizados para las válvulas son: API 599, 600, 602, 603, 608, o 609. ▪ Las válvulas se fabrican para los tamaños nominales de tubería y para las clases similares a las clasificaciones de las bridas (p.ej. 150,300, 600, 900, etc.) ▪ Los cuerpos de las válvulas pueden ser fundidos, forjados o de fabricación soldada. INFORMACION GENERAL

INFORMACION GENERAL

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VALVULA DE COMPUERTA

▪ Los internos de la válvula “trim”, pueden fabricarse de cualquier material que sea adecuado para el servicio ▪ Sus finales pueden ser para soldar a tope, soldar socket, roscados, o bridados ▪ Pueden ser manuales, u operadas mediante actuadores.

Usualmente es para usarse completamente abierta o completamente cerrada, válvulas de bloqueo

INFORMACION GENERAL

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VALVULA DE COMPUERTA

VALVULA DE COMPUERTA Si tienen las puertas de entrada y salida reducidas no deben usarse como válvulas de bloqueo para las válvulas de alivio o en aplicaciones donde haya erosión, o donde se vaya a pasar un marrano

La puerta de entrada y salida pueden ser aproximadamente del mismo tamaño (válvula de puerta completa), o de puertas con reducción

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▪ Una válvula de tapón consiste de un tapón cónico o cilíndrico que se ajusta fuertemente dentro del asiento correspondiente que tiene la forma adecuada

▪ Las válvulas de globo se utilizan principalmente para regular el flujo ▪ Tienen sentido de flujo ▪ Una aplicación especial que controla el flujo de una manera precisa es la válvula de aguja VALVULA DE GLOBO

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VALVULA DE TAPON (VALVULA DE MEDIA VUELTA)

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Es una válvula libre de empaquetaduras que contiene un diafragma hecho de material flexible que sirve de cierre y sello al mismo tiempo. Este tipo de válvula no se usa extensivamente en la industria petroquímica, sin embargo tienen aplicaciones para los servicios corrosivos debajo de 250°F donde se necesitan las válvulas herméticas

▪ Las válvulas de bola consisten de una esfera hueca la cual gira dentro de su asiento, este tipo de válvula permite un servicio de apertura o cierre rápido o un sello libre de burbujas

VALVULA DE DIAFRAGMA

VALVULA DE BOLA

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Las válvulas mariposa consisten de un disco montado en un vástago en el patrón del flujo dentro del cuerpo de la válvula. Las válvulas mariposa se usan frecuentemente en servicios de baja presión para un control de flujo grueso.

VALVULA MARIPOSA

VALVULA DE DIAFRAGMA

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Una válvula cheque es usada para prevenir automáticamente el contraflujo, los tipos mas comunes de válvulas cheque son de balanceo, bola, o pistón.

VALVULA CHEQUE

VALVULA CHEQUE

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La válvula de guillotina es una válvula especializada que se usa en servicio erosivo de alta temperatura, esta válvula puede usarse para estrangular o bloquear

Los accesorios conformados (forjados, prensados, embutidos, mecanizados, doblados, etc.). estos accesorios pueden ser sin costura o con costura. La especificación que cubre estos ítems es el ASME B16.9

VALVULA DE GILLOTINA

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ACCESORIOS CONFORMADOS PARA SOLDAR A TOPE

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CODOS Y RETORNOS

CODOS Y RETORNOS

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CRUCES & TEES

CRUCES & TEES 57

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FINALES PESTAÑADOS (STUB ENDS) 59

FINALES PESTAÑADOS (STUB ENDS) 60

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CASQUETES (CAPS)

CASQUETES (CAPS)

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REDUCCIONES

REDUCCIONES

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▪ Los accesorios roscados o socket generalmente son obtenidos a partir de barras forjadas mecanizadas su uso esta limitado en general a NPS 2 y menores

Los accesorios bridados pueden ser forjados o de acero fundido, y son regidos por el ASME B16.5 que veremos posteriormente ACCESORIOS BRIDADOS

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▪ La especificación que cubre estos accesorios es el ASME B16.11

ACCESORIOS ROSCADOS O SOCKET

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ACCESORIOS SOCKET

ACCESORIOS SOCKET

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ACCESORIOS ROSCADOS

ACCESORIOS ROSCADOS

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▪ Las bridas pueden ser producidas por forja o por fundición de acero ▪ Pueden ser de varios tipos: ▪ WELDING NECK ▪ SLIP ON ▪ ROSCADA ▪ SOCKED WELD ▪ TRASLAPADA ▪ BLIND BRIDAS

TAPONES Y BUSHING ROSCADOS

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BRIDA SO

BRIDA WN

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BRIDA ROSCADA

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BRIDA SW

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BRIDA TRASLAPADA

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BRIDA CIEGA

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Además de los accesorios para soldar a tope y los roscados, existen otros accesorios muy utilizados en los sistemas de tuberías, estos son: ▪ Weldolet ▪ Elbolet ▪ Latrolet ▪ Threadolet ▪ Sockolet

Las bridas están cubiertas por los siguientes estándares: ▪ ASME B16.5 PARA TAMAÑOS HASTA NPS 24 ▪ ASME B16.47 PARA TAMAÑOS DE NPS 26 Y MAYORES Las bridas también son fabricadas en fundición de hierro y en plástico FRP.

ESTÁNDAR BRIDAS

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ACCESORIOS CONECTORES DE DERIVACIONES

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Estos accesorios cumplen con el MSS-SP-97

WELDOLET

ACCESORIOS CONECTORES DE DERIVACIONES

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ELBOLET

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LATROLET

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THREADOLET

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SOCKOLET

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Estos dispositivos son usados para absorber los cambios dimensionales en la tubería , como los causados por la expansión térmica, prevenir los esfuerzos excesivos. generalmente son del tipo fuelle metálico

Los soportes de tubería son de diferentes tipo, estilos y diseños, algunos de estos son: ▪ Colgantes ▪ Zapatas ▪ Sillas ▪ Resortes ▪ Trunion, guías, anclajes SOPORTES

JUNTAS DE EXPANSION

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SOPORTES

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SOPORTES

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Los métodos mas comunes de unión utilizados para ensamblar los componentes de tubería son: ▪ Soldadura ▪ Roscado ▪ Bridado

APARTE 5 COMPONENTES

5.1 INFORMACION GENERAL

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Las juntas roscadas están generalmente limitadas a las tuberías auxiliares en servicios no críticos (consecuencias menores si ocurre una fuga). Las juntas roscadas en tubería se encuentran estandarizadas en el ASME B1.20.1.

Las uniones soldadas a tope son las mas comúnmente encontradas en la industria petroquímica. Los extremos de la tubería, accesorios, o válvulas son biselados y alineados con el espaciamiento adecuado en la raíz de acuerdo con el ASME B16.25 o cualquier otro detalle indicado por los procedimientos de soldadura (WPS) de tal manera que se puedan unir por la soldadura de fusión

Las juntas roscadas que se encuentren adyacentes o en los equipos rotativos, u otras fuentes de vibración pueden ser especialmente susceptibles a la falla por fatiga. Estas requieren una consideración especial.

5.2 JUNTAS ROSCADAS

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5.3.2 JUNTAS SOLDADAS A TOPE

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Las juntas soldadas socket son hechas insertando el extremo de la tubería y una junta soldada de filete, según el ASME B31.3 se debe suministrar una pequeña luz entre el extremo de la tubería y el asiento del socket que permita la expansión de la tubería y la contracción de la soldadura.

5.3.3 JUNTAS SOCKET

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5.3.2 JUNTAS SOCKET

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Para evitar fallas en servicio en las derivaciones, los accesorios para conectar las derivaciones (Weld-o-lets) ofrecen el mejor desempeño, si estas son soldadas siguiendo las recomendaciones de los fabricantes los procedimientos de soldadura adecuados para obtener soldaduras de completa de penetración.

5.3.4 JUNTAS DERIVACIONES

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5.3.2 JUNTAS DERIVACIONES

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Las juntas bridadas son hechas por el atornillado de dos bridas con una empaquetadura entre ellas. Las juntas bridadas debería ser ensambladas por personal entrenado y calificado según el ASME PCC-1

5.4 JUNTAS BRIDADAS

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