PRUEBAS EN REDES Y ACOMETIDAS DE APA, APB, MPC Pruebas de presión, purgado y puesta en servicio de tuberías de acero

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1 PRUEBAS EN REDES Y ACOMETIDAS DE APA, APB, MPC Pruebas de presión, purgado y puesta en servicio de tuberías de acero INDICE Página 1. OBJETO 3 2. CAMPO DE APLICACIÓN 3 3. DOCUMENTOS DE REFERENCIA 3 4. DEFINICIONES 3 5. CONSIDERACIONES GENERALES Prueba conjunta de resistencia y de hermeticidad (P.H.) 4 6. PREPARACIÓN DE LAS PRUEBAS DE PRESIÓN Plan de Pruebas Equipos de medición y control 5 7. EJECUCIÓN DE LAS PRUEBAS DE PRESIÓN Prueba conjunta de resistencia y Hermeticidad Eliminación del fluido de prueba Informe de la prueba 8 8. VALIDACIÓN DE LOS DATOS OBTENIDOS EN LA PRUEBA DE HERMETICIDAD Prueba conjunta de resistencia y hermeticidad Detección de fugas 9 Pág. 1 de 14

2 9. OPERACIONES DE PURGADO Y PUESTA EN SERVICIO General Purgado Puesta en servicio INFORME DEL RESULTADO DE LAS PRUEBAS DE HERMETICIDAD, PURGADO Y PUESTA EN SERVICIO 12 Pág. 2 de 14

3 1. OBJETO Definir la sistemática de las operaciones para la realización de las pruebas de presión, del purgado y de la puesta en servicio a las que deben ser sometidas las conducciones y accesorios que componen las redes y acometidas para una presión de operación a partir de 5 bar inclusive. 2. CAMPO DE APLICACIÓN Esta norma es de aplicación en todo el ámbito de actuación de Gas Natural México, en adelante GNM. 3. DOCUMENTOS DE REFERENCIA NT-505-MEX Preparación y ejecución de intervenciones, maniobras o actuaciones en redes de distribución de gas NT-047-MEX Manómetros, termómetros e instrumentos para comprobaciones dimensionales PGCM-110-GN Calibración, verificación y mantenimiento de dispositivos de medición NT-711-GN Programa individual de mantenimiento de equipos e instrumentos de medida NT-842-MEX Especificación, selección y colocación de señales de seguridad NMX-CH-26-SCFI-1993 NOM-003-SECRE-2002 ASME B DEFINICIONES Calidad y funcionamiento de Manómetros para gas LP y gas natural Distribución de gas natural Gas Transmission and Distribution Piping System Presión de diseño (PD): Valor de la presión en el que se basa el cálculo del sistema de distribución, en condiciones de demanda máxima. Presión de operación (PO): Presión a la que esta sometido un sistema de distribución que trabaja en condiciones normales. Pág. 3 de 14

4 Prueba de hermeticidad (P.H.): Procedimiento utilizado para asegurar que un sistema de distribución, o una parte de él, cumple los requerimientos de hermeticidad definidos en el proyecto. Presión máxima de operación (MPOP):Valor límite de la presión a la que puede ser operado un sistema de distribución controlado por los elementos de regulación. Presión de prueba (TP):Presión a la que es sometido un sistema de distribución, o una parte de él, para garantizar que el mismo puede ser operado de forma segura. Prueba de resistencia: Procedimiento utilizado para verificar que un sistema de distribución, o una parte de él, cumple los requerimientos mecánicos definidos en el proyecto. 5. CONSIDERACIONES GENERALES Las canalizaciones (tramos de red y acometidas de servicio) reguladas por la presente norma deberán ser sometidas a una prueba conjunta de resistencia mecánica y de hermeticidad de acuerdo con las prescripciones que más adelante se indican y siempre con anterioridad a la puesta en disposición de servicio Solamente podrá ponerse en servicio la canalización si las pruebas conjuntas de resistencia y de hermeticidad han sido satisfactorias y se obtiene el dictamen correspondiente de la Unidad Verificadora (UV) Prueba conjunta de resistencia y de hermeticidad (P.H.) La prueba conjunta de resistencia y de hermeticidad debe ser avalada por una unidad de verificación autorizada por la Comisión Reguladora de Energía (CRE), quedando la documentación en poder de GNM. Presión de operación y diámetro Igual o mayor a 4.1 bar Pruebas a Fluido de soldaduras y prueba conexiones Radiografía Agua, aire o gas inerte Duración y Instrumento presión de prueba 24 horas a 1.5 Manógrafo y veces MPOP 1 termógrafo 1 La duración de la prueba de hermeticidad para los accesorios especiales será de 2 horas como mínimo Pág. 4 de 14

5 6. PREPARACIÓN DE LAS PRUEBAS DE PRESIÓN 6.1. Plan de Pruebas Antes de empezar las pruebas, el Supervisor Responsable de GNM establecerá un Plan de Pruebas en el cual queden definidos el método, las presiones, las duraciones y los fluidos de prueba, así como los criterios de aceptación, las variaciones admisibles de presión, los métodos de detección de fugas, la evacuación del fluido de prueba y del agua en particular, las medidas de seguridad, la señalización según lo indicado en la NT-842-MEX. Así mismo, establecerá las medidas de seguridad y prevenciones necesarias para salvaguardar la integridad e personas y bienes durante la preparación y ejecución de las pruebas. El Plan de Pruebas deberá obrar en posesión del supervisor de obra de forma previa al inicio de las mismas y deberá servirle de guía para realizarlas, siendo firmado por el TRP y el supervisor de obra. La tubería a ensayar deberá estar totalmente enterrada excepto en sus extremos. Las partes de la tubería que queden expuestas deberán ser adecuadamente aseguradas, según lo establecido en el Plan de Pruebas. Durante la preparación y ejecución de las pruebas de hermeticidad queda prohibida la presencia de personas ajenas a la prueba, en la zona de trabajo (lugar de ubicación de los instrumentos y accesorios utilizados para efectuar las pruebas) y en los lugares en que la tubería permanece descubierta (cuando la obra civil es de terceros). No se realizarán pruebas de presión contra válvulas cerradas Equipos de medición y control El método de prueba a emplear será el de registro de presión. Los equipos de medida cumplirán con lo siguiente: - Manómetro de tubo Bourdon de clase 1 y carátula 150 mm, para la prueba de hermeticidad, el rango de cada manómetro será siempre tal que la presión a medir se encuentre entre el 35 % y 65 % del limite superior del manómetro. - Registrador de presión y temperatura, de clase 0,5 precisión ±1,0% y rango de -10 C a +100 C por lo que se refiere a temperatura, el rango de presión será Pág. 5 de 14

6 tal que la presión a medir se encuentre entre el 35 % y 65 % del limite superior del registrador. - Termómetro con un rango entre -10 C y +50 C (263 a 323 K), y escala 1 C (1 K). Los registradores podrán ser mecánicos o electrónicos, en soporte papel, debe ser el tambor de registro de eje horizontal, y la velocidad de avance del papel de los equipos que se utilicen en el registro de los parámetros en pruebas de hermeticidad deberá ser acorde con la duración de la prueba, y en ningún caso inferior a 20 mm/h. Los equipos deben cumplir con la NT-047-MEX Los instrumentos de medida deberán disponer de certificados de calibración vigentes y de una antigüedad no superior a los 6 meses o en su caso lo que recomiende el proveedor del mismo. El plan de calibración de los instrumentos será acorde a lo establecido en el PGCM-110-GN. Todos los dispositivos de prueba deberán ser resistentes a la presión de prueba especificada. Los registradores se emplazarán en el extremo por donde se efectúe el llenado de la canalización con el fluido de prueba. 7. EJECUCIÓN DE LAS PRUEBAS DE PRESIÓN 7.1. Prueba conjunta de resistencia y Hermeticidad El tramo a probar deberá estar limpio y en caso de utilizar agua esta deberá ser clara y sin materias en suspensión. Se tomarán las medidas necesarias para la evacuación de forma adecuada del agua después de la prueba. La longitud del tramo a probar dependerá del perfil del terreno, de la necesidad de evitar presiones excesivas en los puntos bajos y de los materiales empleados para la construcción del tramo a probar. Todos los elementos auxiliares necesarios para la prueba (accesorios como tuercas unión, mangueras flexibles, etc.) deberán tener una capacidad de resistencia mayor que la presión de prueba especificada. La presión de prueba se deberá mantener en el punto más alto del tramo y, si es necesario, se garantizará tal circunstancia utilizando un manómetro adecuado. Pág. 6 de 14

7 Durante la presurización de la tubería, se hará un seguimiento de la presión para asegurar que no se sobrepasa la presión máxima recomendada de prueba en ningún caso, la presión de prueba en fábrica de los materiales verificado por el TRP. Durante el llenado con agua, se hará un seguimiento del proceso para asegurar que no queden puntos altos con aire atrapado. El sistema empleado para llenar el tramo en prueba deberá proporcionar un flujo continuo y uniforme. Siempre que se pueda, se introducirá fluido de prueba en la tubería por el punto más bajo. Si es necesario, se deberán tomar precauciones para evitar la congelación del agua cuando sea utilizada. Cuando se prevean dificultades en la introducción y retirada final del fluido de prueba de la tubería, deberán instalarse las trampas de lanzamiento y recepción de los diablos (pigs) en ambos extremos del tramo. Al alcanzar la presión de prueba especificada, se aislará el tramo en prueba de la fuente de presión. Después de dejar el tiempo necesario para que se estabilicen la presión y la temperatura, se anotarán en el gráfico la hora de inicio, la fecha y la identificación de la obra, firmando el supervisor de obra y el técnico representante de la contratista y el representante de la unidad verificadora. Los accesorios especiales también deberán contar con una gráfica de la prueba de hermeticidad realizada. Durante la prueba se registrarán en continuo la presión y la temperatura del fluido de prueba, se debe instalar un termopozo para tener lecturas confiables de la temperatura del fluido de prueba. El manómetro en el extremo opuesto al de llenado se empleará para contrastar la presión registrada, teniendo en cuenta la diferencia de cota entre ambos extremos de tubería. Si antes de finalizar la prueba se detectara una disminución de la presión, no imputable a variaciones de la temperatura, ésta podrá interrumpirse, previa comunicación al supervisor de obra de GNM y a la unidad de verificación y se procederá a la localización de las posibles fugas según el apartado 8.2. Pág. 7 de 14

8 La valoración de los resultados se hará según los criterios del apartado Eliminación del fluido de prueba El método para la eliminación del fluido de prueba se hará constar en el Plan de Pruebas. Antes de descargar agua de la prueba, se deberá comprobar que esta este limpia y libre de contaminantes. En caso de utilizar diablos del tipo hule espuma, se deberán pasar en ambos sentidos. El número de pasadas será el necesario para asegurar la perfecta limpieza de la conducción, generalmente comprendido entre 1 y 7, con velocidad comprendida entre 0,25 m/s y 1 m/s para el vaciado y entre 1,5 m/s y 8 m/s para el secado Informe de la prueba Al término de la prueba con resultados satisfactorios, el supervisor de obra y la unidad de verificación preparará un informe de prueba que contenga como mínimo la información necesaria para la redacción del Certificado Final de Obra a que se refiere el apartado VALIDACIÓN DE LOS DATOS OBTENIDOS EN LA PRUEBA DE HERMETICIDAD 8.1. Prueba conjunta de resistencia y hermeticidad El resultado de la prueba se considerará correcto cuando el valor registrado de la presión se haya mantenido constante respecto al valor inicial, en las mismas condiciones de temperatura. Dado que el fluido de prueba es aire, gas inerte ó agua y que se pueden presentar variaciones de presion, según las variaciones de la temperatura, se puede dar el caso de que aún no manteniéndose constante la presión (incremento o decremento), la prueba pueda considerarse como correcta. Este supuesto debe ir acompañado de una variación importante de la temperatura del fluido de prueba entre el inicio y el fin de la misma. El valor de la presión final en este supuesto debe corresponder con el que resulta de aplicar la corrección por temperatura: Pf (barabs) = Pi (barabs) * (273 + Tf ( C))/(273 + Ti ( C)) Pág. 8 de 14

9 Si tras el análisis de la evolución de las presiones y las temperaturas se presentan alteraciones en el valor de la primera que no puedan ser interpretadas y de las que no pueda determinarse con claridad si el resultado de la prueba es correcto, se procederá a efectuar una nueva prueba con una duración tal que permita discernir adecuadamente la veracidad de la primera Detección de fugas En el caso de que en el registro impreso se aprecie una disminución progresiva de la presión de prueba con el tiempo y se compruebe que esta disminución no es debida a variaciones de temperatura del fluido de prueba, se considerará que el resultado de la misma no ha sido satisfactorio y se procederá a detectar los posibles puntos de fuga como se indica a continuación: a) Manteniendo la presión de prueba en la canalización, el supervisor de GNM dará las instrucciones oportunas para que se aplique una solución jabonosa a la totalidad de las uniones mecánicas, si existen. b) En el caso de que con la comprobación anterior no se detecte la ubicación del posible punto de fuga, se procederá a despresurizar y a seccionar la canalización por su punto medio, a colocar las instalaciones de prueba necesarias en los extremos y a efectuar una prueba de hermeticidad comprimiendo cada una de las canalizaciones Salvo que exista más de una fuga, lo normal es que una de las dos secciones arroje resultado positivo y el otro negativo. Se repetirá el proceso descrito con el tramo de tubería correspondiente a este último supuesto, tantas veces como sea necesario hasta encontrar el punto exacto de la fuga. Como alternativa al procedimiento anterior podrán introducirse gases trazadores en la canalización, para efectuar el posterior seguimiento con un equipo detector adecuado. c) Una vez detectada y corregida la fuga, deberá procederse a la repetición del proceso de preparación y ejecución de la prueba de acuerdo con la sistemática descrita en los apartados 6 y 7. (poner diablos en ves de pistones) Pág. 9 de 14

10 9. OPERACIONES DE PURGADO Y PUESTA EN SERVICIO 9.1. General Antes de la operación de purgado y puesta en servicio, el personal de Servicios Técnicos dispondrá de la documentación requerida según lo dispuesto en la NT- 505-MEX. Una ves concluida la prueba de hermeticidad, se purgará la línea siguiendo el procedimiento indicado en el punto 9.2 hasta alcanzar una presión de 4.1 bar. Se mantendrá la línea presurizada a esta condición hasta el momento en que el personal de Servicios Técnicos inicio los trabajos anteriores al purgado y puesta en servicio. La prueba de hermeticidad tendrá validez a los diez días posteriores a su ejecución. Una ves transcurrido el plazo, deberá repetirse la ejecución de la prueba de hermeticidad a una presión de 4.1 bar por 24 horas, utilizando manógrafo y termógrafo; así como aire o gas inerte como fluido de prueba. En los casos en que técnicamente sea necesario y antes de la puesta en servicio de la canalización, se procederá a su secado, que se efectuará preferentemente con aire. Cuando para la limpieza o secado de las canalizaciones sea necesario emplear fluidos tóxicos, inflamables o peligrosos se adoptarán las medidas precautorias que establezca la Ficha de Seguridad del producto, a fin de evitar riesgos específicos a la propia instalación, personas o propiedades ajenas. Cuando se proceda al llenado de gas natural de la tubería se hará de manera que se evite la formación de mezclas aire-gas comprendidas entre los límites de inflamabilidad del gas. Para ello la introducción del gas en la extremidad de la canalización se efectuará a una velocidad que reduzca el riesgo de mezcla inflamable en la zona de contacto o se separarán ambos fluidos con un tapón o colchón de gas inerte o pistón de purga (obligatorio).según tabla A2. Los trabajos u operaciones se prepararán cuidadosamente. En caso necesario, se preparará un procedimiento escrito junto con un plan de trabajo. Solamente se pondrán en servicio nuevas secciones de tubería que hayan pasado satisfactoriamente la prueba de presión. Pág. 10 de 14

11 9.2. Purgado En la puesta en servicio de tramos de tubería, se puede emplear el purgado directo o indirecto. Los criterios de purgado se encuentran en el Anexo A. Durante las operaciones de purgado: - Se instalará y mantendrá una conexión eléctrica entre cualquier parte metálica de la tubería relacionada con el purgado, además será puesta a tierra. - No se podrá fumar, ni encender fuego ni otras fuentes de ignición cerca de los puntos de venteo y se instalarán señales de "Prohibido Fumar". - Se facilitarán protecciones para los oídos. - Deberá haber extintores dispuestos para su empleo. - En caso necesario, se dispondrá de un número suficiente equipos de protección respiratoria en la obra. - El personal que deba permanecer próximo a la zona de trabajo debe vestir ropa de trabajo adecuada para prevenir los efectos de eventuales proyecciones de partículas. - Deberá haber una comunicación adecuada entre los operarios en la obra. - No se interrumpirá una purga una vez iniciada. - Deben tomarse las precauciones necesarias para asegurar que los volúmenes de gas inerte liberados no causen asfixia. - La velocidad de purgado será la suficiente para evitar la estratificación. El proceso de purgado finaliza cuando en el punto de muestreo del venteo se puede medir una concentración de gas aceptable y segura. Se emplearán instrumentos que midan la concentración de gas en volumen y la concentración de oxígeno Puesta en servicio Antes de la puesta en servicio, el tramo completo de la tubería deberá estar a presión atmosférica, y se deberá comprobar que no pueda salir gas, o mezcla de gas y aire, o de gas y gas inerte de ningún otro sitio que no sea la posición de venteo. El venteo se situará en el extremo más alejado del tramo a purgar y estará vigilado durante toda la operación de purgado. Este deberá: - Ser metálico; - Descargar verticalmente al aire libre a no menos de 2,5 m sobre el nivel del suelo; - Estar situado a una distancia segura de cualquier posible punto de ignición; Pág. 11 de 14

12 - Estar situado en un lugar donde el gas no pueda penetrar en edificios; - incluir una válvula de control de paso total y un punto de toma de muestras; - estar desprovisto de mata chispa (extintor de llama); sin embargo, cuando este elemento sea necesario, deberá tenerse en cuenta la restricción resultante en la velocidad de salida del gas. Deberá controlarse por los medios adecuados el flujo de gas durante el purgado. Una vez purgado, el tramo de tubería se pondrá a la presión de operación en condiciones controladas. 10. INFORME DEL RESULTADO DE LAS PRUEBAS DE HERMETICIDAD, PURGADO Y PUESTA EN SERVICIO Una vez finalizadas las pruebas de hermeticidad con resultado positivo, así como el purgado y puesta en servicio de la nueva canalización o acometida, el Jefe de Construcción del contratista procederá a suscribir el Certificado Final de Obra. Dicho certificado deberá obrar en poder de GNM no más tarde de quince días contados desde que finalizaron con éxito las pruebas de hermeticidad. En el citado certificado debe constar cuanto menos lo siguiente: a) Nombre de la Empresa Distribuidora. b) Datos del profesional que certifica por parte de la unidad de verificación. c) Datos necesarios para la identificación de la canalización, o de la acometida, en su caso: localización y descripción de la misma. d) Breve descripción de la obra realizada indicando la presión de diseño del sistema (PD), Presión máxima de operación (MPOP) y los materiales instalados (longitud, diámetro, etc.). e) Fechas de las pruebas. f) Descripción del método de prueba. g) Descripción y precisión de los equipos de medición y control utilizados, indicando la fecha de la última calibración. h) Presión o presiones de prueba. i) Fluidos de prueba, con certificados de calidad. j) Duración o duraciones de la prueba. k) Resultados de las pruebas. l) Reglamentación de referencia m) Firma del Jefe de construcción y del supervisor de GNM En el Anexo B se detalla el formato de Prueba de hermeticidad en redes y acometidas de APA, APB y MPC como ejemplo de este documento. Pág. 12 de 14

13 ANEXO A: PARÁMETROS RECOMENDADOS PARA LA EJECUCIÓN DE LAS TAREAS DE PURGADO En la Tabla A1 siguiente, se muestran los valores de la velocidad y caudal mínimo de purga directa con gas en función del diámetro nominal de la conducción. TABLA A1 VELOCIDAD Y CAUDAL MÍNIMOS DE PURGA DIRECTA CON GAS DIÁMETRO NOMINAL Pulgadas mm VELOCIDAD MÍNIMA DE PURGA (m/s) CAUDAL MÍNIMO DE PURGA (m 3 /min) <= ,6 0, ,7 1, ,8 2, ,9 3, ,9 5, ,0 7,2 NOTAS: - La velocidad de purga no debe exceder de 20 m/s para evitar turbulencias y/o que el polvo sea arrastrado. - Purgar con compresor as adecuado hasta un diámetro nominal de la tubería de 250 mm. Para diámetros mayores es más efectivo un eyector. En el caso de que se decida utilizar un tapón de gas inerte como separador entre el aire y el gas de suministro, se muestra en la Tabla A2 siguiente los volúmenes de gas inerte necesarios en función del diámetro de la conducción. TABLA A2 VOLUMEN MÍNIMO DE GAS INERTE POR CADA 1000 m DE CONDUCCIÓN DIÁMETRO NOMINAL VOLUMEN MÍNIMO pulgadas (mm) DE GAS INERTE (m 3 /1000 m) Pág. 13 de 14

14 ANEXO B REPORTE DE PRUEBA DE HERMETICIDAD Pág. 14 de 14