Swe-Plat-Prod-212 Relevado de Esfuerzos en Tuberias de Proceso [PDF]

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DOCUMENTO ORIGINAL

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QUIEN EFECTUO EL CAMBIO

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ELABORO: ING. PEDRO JAVIER GUZMÁN DEL ANGEL PUESTO : SUPERINTENDENTE DE OBRA ELÉCTRICA E INST. FIRMA :

1.-

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REVISO : ING. FIDEL ZAMORA CONTRERAS

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APROBO: ING. OSCAR ÁVILA MÉNDEZ

PUESTO:

PUESTO:

GERENTE DE ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD FIRMA :

GERENTE DE PRODUCCIÓN FIRMA :

OBJETIVO Describir las actividades necesarias para realizar el proceso de relevado de esfuerzo a las tuberías de proceso.

2.- ALCANCE Este procedimiento aplica en tuberías de proceso de acero al carbón para cualquier diámetro y espesores de ¾” y mayores, que fabrique Swecomex. 3.-

DOCUMENTOS DE REFERENCIA

3.1

ASME B31.3 TABLA 331.1.1

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3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9

NACE RP 0472 95 UCS-56 ASME SECTION VIII DIV.1 Ingeniería de detalle (APC) del proyecto. Anexo “B” y “B-1” Especificaciones Generales y Alcance del trabajo. Procedimiento SWE-PLAT-CAL-401 “Desarrollo de Procedimientos”. Procedimiento SWE-PLAT-CAL-402 “Elaboración y Manejo de Formatos. Procedimiento SWE-PLAT-CAL-404 “Control de documentos y datos” Procedimiento SWE-PLAT-CAL-405 “Control de registros”.

4.-

RESPONSABILIDADES.

4.1

Es responsabilidad del Jefe de Control de Calidad la implementación, seguimiento y control de este procedimiento.

4.2El inspector de Control de Calidad es responsable de corroborar los registros del relevado de esfuerzos de las soldaduras realizadas y formular reportes. Así mismo es responsable de notificar al representante del cliente para la verificación y aceptación del relevado. 4.3El Superintendente de obra Eléctrica e Instrumentación del departamento de producción es responsable de asignar solo a personal especializado para la realización del relevado. 4.4Es responsabilidad del Superintendente de obra Eléctrica e Instrumentación o su designado, notificar verbalmente al Departamento de Control de Calidad la realización del relevado. 4.5Es responsabilidad del Superintendente de Obra Eléctrica la elaboración de éste procedimiento. 4.6Es responsabilidad del Gerente de Aseguramiento de Calidad o su designado la revisión del presente procedimiento. 4.7Es responsabilidad del Gerente de Producción aprobar el presente procedimiento.

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5.-

DESCRIPCION DE ACTIVIDADES

5.1

RECEPCION DE LA PIEZA A RELEVAR

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5.1.1 Se recibe la pieza a relevar después de haber sido liberada por el Depto. de Control de Calidad (INPECCION POR PND). De acuerdo a las especificaciones del cliente e ingeniería de de detalle. 5.1.2 Se coloca la pieza de manera adecuada, se verifican las dimensiones y peso para distribuir los soportes necesarios para evitar que la pieza sufra deformación al momento de realizar el tratamiento térmico. 5.1.3 Se procede a realizar limpieza de 8 a 10 pulgadas a ambos lados de la soldadura para que no queden rebabas, ni partículas excedentes de soldadura.

5.2

PREPARACIÓN.

5.2.1 Teniendo la pieza en posición óptima y libre de excedentes de material, se procede a la instalación de termopares ( sensores de temperatura), la cantidad de estos dependerá del número de circuitos calentadores a utilizar en el relevado (Ver tabla de la figura 2); así mismo se instalarán termopares de relevo a una distancia de 3 pulgadas de cada termopar principal. Para el caso de que fallase el termopar principal, el termopar de relevo se conectará de inmediato para dar continuidad al graficado. 5.2.2 Ya instalados los termopares, se cubren térmicamente con tela de asbesto o lana mineral y esta será fijada con alambre recocido alrededor del tubo. 5.2.3 Se procede a la colocación de los elementos calentadores, estos son de 10 x 12 x ¼ y de 12 x 10 x ¼ pulgadas son fabricados basándose en cable de nicromo aislados con férrules de cerámica. Estos están fabricados para trabajar a 80 Volts, 45 Amps. y 3.5 Kw. F-400-02-01-R1

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5.2.4 Después de colocar los elementos calentadores se procede a flejar con fleje de acero inoxidable de ½ pulgada de ancho de manera que exista completo apoyo de los calentadores sobre el cuerpo de la pieza a relevar. 5.2.5 Se procede a cubrir los calentadores y área afectada por el tratamiento térmico con colchonetas de fibra de cerámica de 8 libras de densidad de 2 pies de ancho y 1 pulgada de espesor, abarcando parte del metal base no cubierto por los calentadores. La longitud de estas depende de las dimensiones de la pieza a relevar, se continúa sujetando con alambre recocido firmemente las colchas para evitar circulación de corriente de aire hacia los calentadores. 5.2.6 Se inicia el tendido de cables desde la fuente de poder hasta el punto de la pieza a relevar. Estos consisten en 6 juegos de 100 pies de extensión con termopar tipo “K”, conectores de conexión rápida para señal y fuerza integrados. 5.2.7 Se procede a la distribución del circuito para la conexión de calentadores, esto depende de la dimensión de la junta a relevar y puede ser de uno hasta seis circuitos, que son con los que cuenta la fuente de poder y puede alimentar de uno hasta tres piezas elemento calentador. Por medio de cables conectores de 3 vías con conductores de 300 amp. y hembra de 60 amp. Estos cables se usan para conectar el cable triple a los elementos calentadores múltiples, se requieren dos juegos por cada uno. Uno de alimentación y otro de retorno. 5.2.8 Se inicia la conexión de los calentadores dependiendo de los circuitos asignados conectando los cables de fuerza y control. 5.2.9 Estando ya terminada la preparación se analizan las condiciones climatológicas, si existen vientos o lluvias, se procede a cubrir con caseta techada y cubrir por los lados para evitar cambios bruscos de temperatura y evitar algún daño a la pieza a relevar. 5.2.10 Se procede a verificar todas las conexiones tanto de los calentadores, como de los termopares y se van conectando a la fuente de poder, que es un sistema térmico equipado con registrador de temperatura “HONEY WELL” F-400-02-01-R1

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de 12 puntos y 6 controladores tipo análogo, protección para falla de corriente de circuito independiente de control, transformador de 75 KVA de potencia, alimentación primario 440 volts, trifásico, 60 Hz, salida secundaria 80 volts, controladores de temperatura de operación manual o automática. 5.2.11 Antes de iniciar el relevado de esfuerzo se verificará que la máquina esté calibrada y cuente con el certificado de calibración vigente. 5.3

ENCENDIDO DE LA MAQUINA Se enciende la máquina para el relevado de esfuerzos y se verifica funcionamiento del graficador y los controladores, si todo esta en perfectas condiciones se procede de acuerdo a las características de la pieza a relevar dependiendo de los siguientes conceptos: 1.- Tipo de Material. 2.- Diámetro de la pieza. 3.- Espesor de la pieza.

5.4

INICIO DEL RELEVADO DE ESFUERZOS (ver figura No. 1 para referencia).

5.4.1 Considerando un relevado de esfuerzos para un material de acero al carbón de 1 pulgada de espesor y hasta 60 pulgadas de ø, el procedimiento es el siguiente: 5.4.1.1 Se inicia en temperatura ambiente, se procede a aplicar calor hasta alcanzar una temperatura de 600 ºF. 5.4.1.2 Arriba de 600 ºF se empieza a controlar y graficar el calentamiento y los incrementos serán de + 6.68 ºF/ min. hasta alcanzar el intervalo de temperatura de 1100 a 1200 ºF (el tiempo aproximado para alcanzar los 1200 ºF será de 2 hrs. con 44 minutos). 5.4.1.3 Al momento de alcanzar la temperatura de 1100 a 1200 ºF se da inicio a un periodo de sostenido de una hora mínimo.

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5.4.1.4 Al iniciar el enfriamiento de la pieza se deberán controlar los decrementos de temperatura a intervalos de 6.68 ºF / min. hasta alcanzar los 600 ºF, terminando con ello el graficado. 5.4.1.5 Una vez alcanzados los 600 ºF la rapidez de enfriamiento podrá ser más acelerada, esto se logra (sin quitar las colchas), por medio de apagar la máquina de relevado y por transferencia de calor con el medio ambiente hasta que se equilibre con el mismo. 5.4.1.6 Después de haber realizado el relevado de esfuerzo la pieza permanecerá en reposo (sin movimiento) y cubierta por lo menos 24 hrs. 5.4.2 Considerando un relevado de esfuerzos para un material de acero al carbón con espesores menores o igual a 1” el tiempo de sostenido debe ser de 1 hr. de acuerdo a NACE RP 0472/95 punto 4.3.1. 5.4.3 El criterio del tiempo de sostenido se toma de la tabla 331.1.1 del código ASME B31.3, cual dice que por cada milímetro de espesor se tomará un tiempo de sostenido de 2.4 min./ mm. Esto aplicará únicamente para espesores mayores a una pulgada. ESPESOR (pulgadas) 0.750 0.844 0.937 1 1.031 1.094 1.218 1.250 1.375 1.444 1.460 1.492 1.504

ESPESOR (milímetros) 19.055 21.4376 23.7998 25.4000 26.1874 27.7876 30.9378 31.7500 34.9250 36.6776 37.084 37.8968 38.2016

TIEMPO DE SOSTENIDO 1:00 hora 1:00 hora 1:00 hora 1:00 hora 1:03 hora 1:07 hora 1:15 hora 1:16 hora 1:24 hora 1:28 hora 1:29 hora 1:30 hora 1:31 hora

CODIGO APLICABLE NACE NACE NACE NACE ASME ASME ASME ASME ASME ASME ASME ASME ASME

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VERIFICACION DE RESULTADOS El Superintendente de obra eléctrica e instrumentación o su designado, suministrará al Jefe del depto. de Control de Calidad o su designado, las gráficas del relevado de esfuerzos de las soldaduras que hayan intervenido con el fin de corroborar la correcta ejecución del mismo. El depto. de Control de Calidad formulará el reporte de relevado de esfuerzos correspondiente, anexando la gráfica de la junta relevada y solicitará la aceptación por la supervisión del Cliente. Deberán aplicarse pruebas de dureza en cada soldadura después del tratamiento térmico, en base al procedimiento SWE-PLAT-CAL-418 “Pruebas de dureza en soldaduras y materiales” ó al procedimiento de la compañía de PND, aprobado por el cliente.

5.6

LIBERACIÓN. En caso de existir alguna incongruencia, el Jefe del depto. de Control de Calidad avisará al Superintendente de obra eléctrica e instrumentación ( del depto. de Producción) para su corrección; caso contrario, se entregará copia del reporte aceptado a los departamentos de: producción, estimaciones y al Cliente, quedándose con el original el dpto. de Control de Calidad para su posterior consulta o intregración en los Libros de Proyecto. Así mismo, los datos enunciados en los reportes, serán anotados en el control de juntas tratadas térmicamente que emitirá el depto. de Control de Calidad.

6.-

DOCUMENTOS ANEXOS  

FIG. 1 Programa de relevado de esfuerzos. FIG. 2 Tabla para seleccionar el número de circuitos y termopares a utilizar en los relevados de esfuerzo en tuberías de proceso.

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DIAGRAMA DE FLUJO.

INICIO

RECEPCIÓN DE LA PIEZA PREPARACIÓN DE LAPIEZA

INSTALACIÓN DE TERMOPARES SE CUBREN CON COLCHAS DE ASBESTO O LANA MINERAL

COLOCACIÓN DE RESISTENCIAS Y SE CUBREN CON COLCHAS DE FIBRA CONEXIÓN DE LAS RESISTENCIAS AL CONTROLADOR DE TEMPERATURA

SE ENFRIA A INTERVALOS CONTROLADOS SIN EXCEDER DE 6.68°F/min

SE MANTIENE LA PIEZA SIN MOVIMIENTO

SE MANTIENE LA TEMP. DE 1100 A 1200°F POR EL TIEMPO DEFINIDO SE APLICA CALENTAMIENTO A INTERVALOS CONTROLADOS DE 6.68°F/ min. HASTA ALCANZAR ENTRE 1100 A 1200°F

CTRL. DE CALIDAD AVISA AL DEPTO. DE PRODUCCIÓN NO

OK´ GRAFICA SI

CTRL. DE CALIDAD EMITE REPORTE Y SE DISTRIBUYE A DPTOS.

SE LIBERA LA PIEZA

SE APLICA CALOR HASTA ALCANZAR LA TEMPERATURA DE 600° F SI

OK´ DATOS PARA PRUEBA

FIN

NO SE CORRIGEN LOS DATOS O PARAMETROS

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SE REALIZA PRUEBA DE ACUERDO A CARACTERÍASTICAS DE LA PIEZA OK´ GRAFICA Y CONTROLADO RNO

SI

SE APAGA LA MAQUINA Y SE CORRIGE EL DEFECTO

PROGRAMA DE RELEVADO DE ESFUERZO (FIGURA No.1) Nota: Se deberán incluir en la grafica realizada los siguientes datos: NOMBRE DEL PROYECTO:___________________________ No. DE LÍNEA O ISOMÉTRICO:________________________ No. DE JUNTA:____________________________________ ESPECIFICACIÓN DEL MATERIAL:____________________ DESCRIPCIÓN DEL MATERIAL:_______________________ VELOCIDAD DEL CALENTAMIENTO:__________________ VELOCIDAD DEL ENFRIAMIENTO:____________________

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°F

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SOSTENIDO 1 Hr

1400 1200 Zona crítica prohibida

1000 800 600 400

Termina el decremento de temperatura

Inicia el incremento de temperatura

200

1

2

3

4

5

6

7

Hrs

________________ ______________ _____________ REALIZÓ APROBO Vo. Bo. CLIENTE TABLA PARA SELECCIONAR EL NUMERO DE CIRCUITOS Y TERMOPARES A UTILIZAR EN LOS RELEVADOS DE TUBERÍAS DE PROCESO

X ¼” Ø Perímetro Cantidad Cantidad Posición Cantidad Cantidad Posición Est. de de de de de de Nom circuitos termostatos termopare circuitos termostatos termopares CALENTADOR TIPO 10”X 12” X ¼”

Ø Nominal

CALENTADOR TIPO 12”X10”

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s

3

3.5 10.9956

1

2

1

2

0°

20

20

62.832

3

6

0°

2

4

120°

24

24

75.3985

3

6

180°

3

6

120°

30

30

94.248

3

6

120°

3

6

120°

36

36

113.097

4

8

120°

40

8

120°

90°

NOTA: CUALQUIER CIRCUITO PUEDE TENER UN CALENTADOR O MÁS.

FIGURA No. 2

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