Este documento describe los procedimientos y normas para realizar pruebas hidráulicas a sistemas de tuberías. Explica la importancia de las pruebas, normatividad aplicable, cálculo de presiones de prueba, medios de prueba como agua o gases, y procedimientos como limpieza, preparación y limitaciones durante la prueba.

1. “ PRUEBAS
HIDRÁULICAS
A
SISTEMAS DE
TUBERÍAS”
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2. TEMARIO
 1.- Introducción.
 2.- Importancia de las pruebas
Hidrostáticas.
 3.- Normatividad
 4.- Planear la Prueba Hidrostática.
 5.- Cálculo, Selección y Ubicación de
Figura Ocho (comales).
 6.- Caso Práctico.
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3. INTRODUCCIÓN
 Debido a la creciente demanda de servicios
en la Gerencia de Mantenimiento Integral,
referente a la supervisión e implantación de
métodos de pruebas de fuga surge la
necesidad de impartir un taller de Pruebas
Hidrostáticas a Sistemas de Tuberías con
el objeto de actualizar técnicamente y dar
soluciones en campo en una forma precisa
y concisa a la problemática presentada.
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4. IMPORTANCIA DE LAS
PRUEBAS
HIDROSTÁTICAS
Confirmar la integridad estructural y
hermeticidad de los equipos y sistemas de
tuberías que manejan hidrocarburos
líquidos y gaseosos, y sustancias
peligrosas, en instalaciones terrestres e
instalaciones marinas incluyendo sus
servicios auxiliares, con la finalidad de
garantizar la confiabilidad de la instalación
durante su operación normal.
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5. NORMATIVIDAD
 ASME B31.3“Process Piping”.
 ASTM E 1003 – 95Standard Test Method for
Hydrostatic Leak Testing.
 ASTM E 1316 – 05Standard Terminology for
Nondestructive Testing.
 NRF-150-PEMEX-2005 Rev. 0 – Pruebas
Hidrostáticas de Tuberías y Equipos.
 NRF-035-PEMEX-2005 – Sistemas de tTuberías en
plantas Industriales- Instalación y Pruebas.
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6. Normatividad
 ISO 15156-2001 “Petroleum and natural gas
industries”.
 ANSI/ASME B16.48 “Steel line blanks”.
 MSS SP-61._ Hydrostatic Testing of Steel Valves
“Pruebas Hidrostáticas de válvulas de
acero).Abarca las válvulas de compuerta de cuña y
de retención.
 API 598- “Valve Inspection and Test”(inspección y
pruebas de válvulas)
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7. Normatividad
 NOM-001-SEMARNAT-1996(1)“Límites máximos
permisibles de contaminantes en las descargas
residuales aguas y bienes nacionales”.
 NOM-001-STPS-1993Relativas a las condiciones
de seguridad e higiene en los edificios, locales,
instalaciones y áreas de los centros de trabajo.
 NOM-002-STPS-1993 Relativas a las condiciones
de seguridad para la prevención y protección contra
incendios en los centros de trabajo.
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8. Normatividad
 NOM-005-STPS-1993 Relativas a las condiciones de
seguridad en los centros de trabajo para el
almacenamiento, transporte y manejo de sustancias
inflamables y combustibles.
 NOM-008-STPS-1993 Relativas a las condiciones de
seguridad e higiene para la producción,
almacenamiento y manejo de explosivos en los centros
de trabajo.
 NOM-009-STPS-1993 Relativas a las condiciones de
seguridad e higiene para el almacenamiento, transporte
y manejo de sustancia corrosivas, irritantes y tóxicas en
los centros de trabajo.
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9. Normatividad
 NOM-010-STPS-1993 Relativas a las condiciones de
seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se
produzcan, almacenen o manejen sustancias químicas
capaces de generar contaminación en el medio
ambiente laboral.
 NOM-012-STPS-1993 Relativas a las condiciones de
seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se
produzcan, usen, manejen, almacenen o transporten
fuentes generadoras o emisoras de radiaciones
ionizantes.
 NOM-016-STPS-1993 Relativas a las condiciones de
seguridad e higiene en los centros de trabajo, referente
a ventilación.
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10. Normatividad
 NOM-017-STPS-1993 Relativa al equipo de protección
personal para los trabajadores en los centros de
trabajo.
 NOM-022-STPS-1993 Relativas a las condiciones de
seguridad en los centros de trabajo en donde la
electricidad estática representa un riesgo.
 NOM-024-STPS-1993 Relativas a las condiciones de
seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se
generen vibraciones.
 NOM-025-STPS-1993 Relativas a los niveles y
condiciones de iluminación que deben tener los centros
de trabajo.
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11. Normatividad
 NOM-028-STPS-1993 Seguridad-Código de colores para la
identificación de fluidos conducidos en tuberías.
 NOM-114-STPS-1993 Sistema para la identificación y
comunicación de riesgos por sustancias químicas en los
centros de trabajo.
 NOM-001-SEMP-1994 Instalaciones destinadas al suministro
y uso de la energía eléctrica.
 Código ASME Secc. V cap. X.
 NRF-028-PEMEX-2004. Diseño y construcción de recipientes
a presión.
 Especificación Q-201.
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12. GENERALIDADES ESP. Q-
201
El objetivo de ésta especificación es
proporcionar una base y guía para llevar
a cabo las pruebas en campo de
tuberías, equipos e instrumentos, a fin
de asegurar su hermeticidad.
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13. Alcance de la Esp. Q-
201
Cubre los requisitos generales para las
pruebas a tuberías y sistemas de
instrumentos, posteriores a la erección, según
se especifica en el ASME B31.3 Sec. 345.2.
La tubería en sistemas de generación de
vapor a fuego directo se probará de acuerdo
con la última edición del Código ASME para
calderas.
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14. Alcance
prueba de recipientes a presión, cambiadores
de calor u otro tipo de equipos, los cuales
serán probados de acuerdo con los códigos y
especificaciones bajo las cuales han sido
diseñados y construidos.
La prueba de tal equipo llevada a cabo
conforme a los requisitos de esta especif. es
incidental y aplica únicamente a sus
conexiones de tubería.
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15. PRESIONES DE
PRUEBA
Generalidades
La presión de prueba para cualquier sistema
individual estará dentro de los límites máximo
y mínimo indicados en limitaciones de
presión.
Cada uno de los circuitos de prueba se
seleccionarán de tal manera que incluyan el
máximo de tuberías y equipos que puedan ser
probados a una misma presión.
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16. Presiones de prueba
Si las condiciones máximas de operación de
la tubería que conecta a un equipo son las
mismas de éste, se probará simultáneamente
a la presión hidrostática de prueba del equipo.
Este procedimiento es permitido por la
Sección 345.4.3 del Código ASME B31.3, aún
cuando ésta presión de prueba sea menor
que la mínima calculada para la tubería
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17. 15 PxS p
.
Pp =
S
Limitaciones de Presión
La presión hidrostática mínima de
prueba será 1 1/2 veces la presión de
diseño. Si la temperatura de diseño es
superior a la temperatura de prueba, la
presión mínima de prueba se corregirá
por temperatura.
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18. Limitaciones de presión
1.5 PxSp
Pp =
S
Donde:
Pp = Presión hidrostática mínima de prueba (kg/cm2)
P = Presión de diseño (kg/ cm2)
Sp =Esfuerzo permisible del material a la temperatura
de prueba (kg/ cm2)
S = Esfuerzo permisible del material a la temperatura
de diseño (kg/ cm2)
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19. Limitaciones de presión
La presión hidrostática máxima de prueba no
será mayor que 1 1/2 veces la máxima
presión permisible de trabajo.
La presión hidrostática máxima de prueba de
un sistema, estará limitada por la presión
máxima de prueba del componente más débil
de dicho sistema.
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20. Limitaciones de presión
Toda la tubería que opere en servicio de vacío
se probará neumáticamente a un mínimo de
1.05 kg/cm2 man. o a la presión interna
máxima permisible si es menor que la
anterior. Todas las juntas se revisarán contra
fugas con espuma de jabón.
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21. Limitaciones de presión
Para pruebas neumáticas, la presión mínima
de prueba será 110% de la presión de diseño.
Para pruebas con presiones mayores de 1.75
kg/cm2 man. se hará una prueba preliminar a
1.75 kg/cm2 man., ésta se elevará lentamente
hasta llegar a la presión de prueba requerida.
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22. Limitaciones de presión
No se probarán las líneas que normalmente
están abiertas a la atmósfera, tales como
venteos, drenes y descargas de válvulas de
seguridad; las juntas se inspeccionarán
visualmente para verificar que su instalación
sea adecuada.
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23. Limitaciones de presión
No se probarán las tuberías de drenaje sin
presión, únicamente se examinarán
visualmente para verificar que la instalación
de todas las juntas es correcta.
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24. Limitaciones de presión
Para detectar fugas en juntas bridadas,
roscadas y soldadas de un circuito que se
prueba neumáticamente, se utilizará una
solución jabonosa.
Las juntas bridadas se prepararán para la
prueba cubriéndose enteramente con cinta
adhesiva y abriendo un agujero de 1/8" a
través de la cinta, en donde se colocará la
solución jabonosa para detectar la fuga.
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25. Limitaciones de presión
Los asientos de válvulas de fierro no se
someterán a presiones mayores que la
máxima presión de trabajo en frío de la
válvula. La presión de prueba a que se
sometan las válvulas cerradas, no excederá
del doble del rango de presión (raiting) de las
mismas.
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26. 15 PxS p
.
Pp =
S
MEDIOS DE PRUEBA
Líquidos
Generalmente se usará agua limpia como
medio para la prueba hidrostática de sistemas
de tubería y de equipo.
La temperatura del agua, durante la prueba
será como mínimo de 4.5 °C. Puede ser
calentada con vapor en caso de que la prueba
se lleve a cabo en clima frío.
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27. Líquidos
La prueba hidrostática normalmente no se
realizará cuando la temperatura ambiente sea
menor de 0 °C. Se tendrá especial cuidado
cuando la temperatura del metal sea inferior a
0 °C, a fin de evitar congelamientos en
drenes, indicadores de nivel, etc.
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28. Líquidos
Cuando la temperatura ambiente sea inferior
al punto de congelación del agua, puede
agregarse a ésta, metanol o gliceron o bien
sustituirla por algún otro líquido que según el
caso puede ser gasóleo, querosina, etc., con
el fin de eliminar la posibilidad de
congelaciones.
28

29. Líquidos
Cuando la temperatura de operación sea inferior al
punto de congelación del agua o cuando el uso de
ésta se considere inadecuado, puede utilizarse como
medio de prueba gasóleo, querosina, metanol, etc.
Se puede usar agua salada para la prueba cuando no
se disponga de agua dulce. En tal caso la planta se
pondrá en operación lo mas pronto posible, a fin de
prevenir la corrosión de los platos de recipientes u
otras partes de equipo.
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30. Líquidos
Por ningún motivo se usará agua salada para
la prueba de la tubería de alimentación de
agua a calderas, retorno de condensado y
vapor en sistemas generadores del mismo o
para la prueba de cualquier sistema
construido con acero inoxidable austenítico
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31. Gases
Cuando el diseño de un circuito de prueba
sea tal, que haga poco práctica u objetable la
prueba hidrostática del mismo, podrá
sustituirse por una prueba neumática. Algunos
ejemplos de tales sistemas son: aire de
planta, gas combustible, sistemas de vacío,
tubería aislada o recubierta internamente,
recipientes conteniendo catalizadores o
desecantes, etc.
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32. PROCEDIMIENTOS Y
LIMITACIONES
Limpieza
Todos los sistemas de tubería se limpiarán
antes de la prueba, haciendo pasar agua o
aire a presión, con el fin de eliminar tierra,
rebabas o materias extrañas sueltas.
Todas las válvulas de control se desmontarán
durante el lavado.
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33. Procedimientos y
limitaciones
Preparativos para la prueba
Todos los sistemas que se prueben
hidrostáticamente, se les purgará el aire
utilizando los venteos de los puntos altos
antes de aplicar la presión de prueba.
La tubería instalada con resortes o
contrapesos se soportará temporalmente en
los puntos donde el peso del fluido de prueba
pudiera sobrecargar los soportes.
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34. Procedimientos y
limitaciones
No se aplicará pintura de campo ni
aislamiento a juntas bridadas, conexiones
roscadas, soldaduras sin probar y agujeros de
escurrimiento, hasta que el sistema haya sido
exitosamente probado.
Las juntas de expansión, secadores, filtros y
equipo similar especial, para los cuales la
presión máxima de prueba, en frío sea menor
que la presión mínima de prueba del sistema,
se desmontará o bloqueará antes de la
prueba.
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35. Procedimientos y
limitaciones
Los sistemas de tubería sujetos a largos
períodos de prueba hidrostática, se proveerán
con un dispositivo protector para relevar la
presión excesiva que pudiera producirse
debido a la expansión térmica del fluido de
prueba.
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36. Procedimientos y
limitaciones
Se instalarán bridas ciegas, placas de
bloqueo, tapones cachucha o machos para
aislar el sistema de tubería, equipo especial e
instrumentos donde no se disponga de
válvulas de bloqueo. Se utilizarán empaques
de grafito o similares para la prueba
hidrostática en donde se utilicen elementos de
bloqueo bridados.
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37. Procedimientos y
limitaciones
Sistemas de Tubería
Cuando los sistemas de tubería a probar
estén directamente conectados en los límites
de tubería a tubería de responsabilidad de
otros, dicho sistemas se aislarán mediante
válvulas o placas de bloqueo.
Cuando en los sistemas de tubería del párrafo
anterior, sea impráctico aislar la tubería, las
condiciones para la prueba se acordarán por
las partes interesadas.
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38. Procedimientos y
limitaciones
Antes de su instalación, el manómetro de
prueba se calibrará con objeto de asegurar su
exactitud.
El manómetro de prueba se localizará en la
parte mas baja del sistema, a fin de evitar un
esfuerzo excesivo a cualquier equipo en la
zona inferior del sistema durante la prueba .
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39. Procedimientos y
limitaciones
La presión de prueba será aplicada mediante
un método adecuado de bombeo u otra fuente
de presión, la cual se aislará del sistema
hasta que este quede dispuesto para la
prueba. Se instalará un manómetro en la
descarga de la bomba, como guía para vigilar
la presión en el sistema. La bomba se vigilará
constantemente durante la prueba por una
persona autorizada, quien la desconectará del
sistema cuando suspenda dicha vigilancia.
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40. Procedimientos y
limitaciones
Las bombas, turbinas, sopladores y
compresores no estarán sujetos a prueba
hidrostática en el campo.
Cualquier equipo que contenga aditamentos
de diseño especial tales como juntas, sellos,
etc., se excluirá de la prueba o se probará de
acuerdo con las instrucciones del fabricante.
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41. Procedimientos y
limitaciones
La presión de prueba se mantendrá durante
15 min. antes de la inspección y un lapso
suficientemente largo para permitir la
inspección completa del sistema a prueba. En
ningún caso, el período de inspección será
menor a 10 min.
Cuando un sistema sea aislado en un par de
bridas compañeras, se colocará una placa de
bloqueo entre estas. Los espesores mínimos
de las placas de bloqueo serán los
especificados en la tabla 1
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42. Procedimientos y
limitaciones
Los mangos u "orejas" de las placas de
bloque se pintarán de un color brillante que
las haga fácilmente identificables, con el
objeto de que puedan ser localizadas y
quitadas antes de la operación de arranque.
Se elaborará una lista de todas las placas de
bloqueo y bridas ciegas que se hayan
instalado para la prueba y asegurarse de que
todas hayan sido desmontadas.
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43. Procedimientos y
limitaciones
Los extremos de tubería donde sea imposible
el uso de placas de bloqueo, tales como
bombas, compresores, turbinas o cualquier
sitio donde se haya desconectado o quitado el
equipo antes de la prueba hidrostática, se
bloquearán con bridas ciegas normales del
mismo rango que el sistema de tubería que se
esta probando.
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44. Procedimientos y
limitaciones
Las tuberías con válvulas de retención
tendrán la fuente de presión localizada flujo
arriba de la válvula, de modo que la presión
este aplicada bajo el asiento. Si esto no es
posible, se desmontará el disco o se
mantendrá en posición de abierto.
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45. Procedimientos y
limitaciones
 La tubería de instrumentos se probará junto
con el sistema de tubería hasta la válvula
de bloqueo mas cercana al instrumento.
Cuando exista una unión flujo abajo de la
válvula, se desmontará durante la limpieza
y prueba, con el fin de prevenir que
inadvertidamente se introduzca tierra o
materia extraña a la tubería de
instrumentación.
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46. Procedimientos y
limitaciones
Las pruebas adicionales después de las
reparaciones con soldadura, se harán a las
presiones especificadas para la prueba
original.
Se elaborarán y conservarán reportes de
prueba de todos los sistemas probados,
dichos reportes incluirán fecha de prueba,
identificación de la tubería probada, presiones
de operación y prueba, fluido de prueba y
firmas de aprobación de la persona a cargo
de la misma y del representante del cliente.
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47. Procedimientos y
limitaciones
Instrumentos
Las válvulas de relevo y discos de ruptura se
desmontarán o bloquearán del equipo o red
de tubería antes de la prueba hidrostática. Las
conexiones de las válvulas de relevo roscadas
se taponarán temporalmente durante la
prueba.
Las placas de orificio y otros elementos
primarios de medición de flujo no se instalarán
en la tubería hasta que el lavado a presión y
la prueba hayan sido terminadas.
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48. Procedimientos y
limitaciones
Los manómetros indicadores de presión
locales, podrán probarse junto con la tubería
si la presión de prueba no excede al rango de
la escala. Sin embargo, el manómetro se
bloqueará de la tubería durante la limpieza y
lavado a presión. En líneas donde la presión
de prueba sea mayor que el rango del
manómetro, este se desmontará y las
conexiones serán taponadas o bloqueando
dicho manómetro.
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49. Procedimientos y
limitaciones
Válvulas de control con válvulas de bloqueo y desvío.
En caso de que la presión de prueba sea la misma,
flujo arriba o abajo de la válvula de control, las
válvulas de bloqueo y del desvío se dejarán abiertas y
la válvula de control abierta o cerrada (lo que se
juzgue más conveniente). Si la presión de prueba flujo
arriba difiere de la presión de prueba flujo abajo, la
porción de tubería flujo arriba se probará con la
válvula de control abierta, la válvula del desvío
cerrada y bloqueada; la válvula de bloqueo flujo arriba
abierta y la válvula de bloqueo flujo abajo cerrada o
bloqueada.
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50. Procedimientos y
limitaciones
Cuando las válvulas de control se prueben
junto con la tubería, se evitará el apretar el
empaque de las mismas para prevenir fugas.
En caso de que la fuga en una válvula de
control sea excesiva al grado que impida
alcanzar la presión de prueba, se bloqueará o
desmontará.
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51. Los flotadores de instrumentos de nivel,
localizados en el interior de recipientes o
equipo, se quitarán de estos antes de la
prueba en caso de que se desconozca la
presión máxima permisible del flotador, o si
esta es menor a la presión hidrostática
designada para el recipiente o equipo.
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52. Las cajas externas de flotadores (piernas de nivel) se
probarán junto con el recipiente o equipo sólo en caso
de saber que el flotador tiene una presión externa
permisible superior a la presión de prueba hidrostática
designada.
En caso de desconocerse la presión externa
permisible sobre el flotador o si esta es inferior a la
prueba hidrostática designada y la caja del flotador ha
sido previamente probada en el taller o en campo
antes de la instalación del flotador, se aislará aquella
de la prueba hidrostática cerrando las válvulas
adyacentes del bloqueo y abriendo la del drene de la
caja del flotador.
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53. Si la caja del flotador no ha sido previamente
probada y se desconoce la presión externa
permisible de prueba sobre el flotador o ésta
es inferior a la prueba designada, se
desmontará y la caja se probará junto con el
equipo.
Ciertos tipos de instrumentos con sus líneas
de conexión a proceso pueden ser probadas a
la misma presión que las líneas principales de
tubería o equipo al cual estén conectados,
siempre y cuando su rango soporte la presión
de prueba.
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54. Grupo I
 Instrumentos de nivel tipo desplazador
 Válvulas de Control
 Niveles de Cristal
 Cámaras de medición de flujo
 Rotámetros
 Interruptores de Nivel tipo flotador
54

55.  Instrumentos de presión diferencial de flujo
 Indicadores tipo Bartón de flujo
 Termopozos
 Indicadores de presión
 Interruptores de alarma e indicadores de
nivel tipo flotador abierto.
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56. Las partidas especiales de la lista anterior que no
soporten las presiones normales de prueba serán
excluidas de la misma mediante aislamiento o
desmontaje.
Cualquier otro tipo de instrumentos no se probarán a
la presión de la línea, pero tendrán terminales
conectoras de proceso probadas hasta la válvula de
bloqueo más cercana al instrumento. Se tendrá
especial cuidado de que el equipo esté protegido,
desmontado o bloqueando las líneas de conexión al
instrumento y desconectando o venteando los
mismos. En caso de que el aire o gas no dañe los
instrumentos, éstos podrán probarse con aire o gas
inerte.
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57. Grupo II
 Analizadores
 Instrumentos de nivel de Diafragma
 Interruptores de flujo en línea
 Medidores de desplazamiento positivo
 Registradores y transmisores de presión
 Sensores de flujo tipo turbina
 Reguladores de conexión directa
 Válvulas de control de presión balanceada
 Interruptores por presión
57

58. Drenado y Secado
Cuando la prueba hidrostática se haya
completado, la presión se desfogará de tal
manera, que no constituya ningún peligro para
el personal ni dañe al equipo.
Todos los venteos serán abiertos antes de
drenar el fluido de prueba y permanecerán
abiertos durante el drene, a fin de prevenir la
formación de bolsas de vacío en el sistema.
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59.  Las válvulas, placas de orificio, juntas de
expansión y accesorios de tubería que
hayan sido desmontados al efectuar las
pruebas se reinstalarán con sus empaques
adecuados. Las válvulas que fueron
cerradas durante la prueba hidrostática se
abrirán.
 Después de que las líneas hayan sido
drenadas, se desmontarán los soportes
temporales y entonces el sistema quedará
listo para que las líneas sean pintadas y
aisladas.
59

60. El secado del sistema probado se limitará a
drenar el fluido de prueba para eliminar la
mayor parte del líquido libre.
60

61. 61

62. PLANEAR PRUEBA
 Definir tipo de prueba
Integral
Por Circuitos
A Recipientes
62

63.  Identificar puntos y Dispositivos por Aislar.
 Identificar Puntos de colocación de comales
(figura ocho).
 Desalojo y depósito de residuos antes y
después de la prueba.
 Identificar punto (s) para desalojar
Residuos líquidos.
 Definir duración de acuerdo a Normas.
63

64.  Definir Equipo necesario y calibracion del
mismo.
 Identificar puntos de venteo.
 Toma de registros y firma de constancia de
los mismos.
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65. CÁLCULO, SELECCIÓN Y
UBICACIÓN DE FIG. OCHO
 Para el cálculo del espesor se emplea la sig.
Fórmula
3P
T=dg +C
16SE
C=0.125 PULG
T= Espesor de la placa (pulg)mm.
dg= Diámetro interior pulg(m.m.) de junta para bridas RF o FF el diámetro a línea
de centro de la ranura del anillo.
P=Presión de diseño (psig)MP o
SE= Esfuerzo permisible(psig)MPo ver ASME B31.3 apéndice A
C= Tolerancia de corrosión.
3.- Valor “D” se calcula asi: D=T+2E.
4.- El material de la placa reversible es ASTM A 206 Gr.C
65