Procedimiento prueba hidroestatica

SUBDIRECCIÓN DE LA COORDINACIÓN DE SERVICIOS MARINOS
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Procedimiento para Prueba Hidrostática a Recipientes a Presión
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12 DE SEPTIEMBRE DE 2008
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HOJA DE AUTORIZACIÓN
SECCIÓN DE CAMBIOS
PAG.
No.
ESTADO
REVISIÓN
DESCRIPCIÓN
1-17
00
PROCEDIMIENTO NUEVO
INICIALES, FIRMA Y FECHA
REVISÓ
APROBÓ
JVA
MAAD
VERIFICACIÓN DE QUE EL PROCEDIMIENTO CUMPLE CON EL
PROCEDIMIENTO 209-17000-SGC-204-001 Y PG-NO–P–001-2007:
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En la elaboración de este documento participó el personal que integra el grupo de trabajo
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INDICE
1.- Objetivo __________________________________________________________________ 5
2.- Alcance __________________________________________________________________ 5
3.- Actualización ______________________________________________________________ 5
4.- Definiciones _______________________________________________________________ 5
5.- Responsabilidades y autoridad _______________________________________________ 6
6.- Desarrollo ________________________________________________________________ 7
7.- Diagrama de flujo _________________________________________________________ 12
8.- Control operacional- Requisitos de Seguridad, Salud, Protección Ambiental y Calidad
___________________________________________________________________________ 14
9.- Registros ________________________________________________________________ 14
10.- Marco Normativo y Referencias ____________________________________________ 14
11.- Anexos _________________________________________________________________ 16
Anexo 11.1.- Formato del certificado de la prueba hidrostática. ______________________ 16
12.- Cuestionario de Evaluación ________________________________________________ 17
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1.- Objetivo
Establecer un procedimiento y requisitos de seguridad que deben seguir las áreas de la
Coordinación de Servicios Marinos y las compañías contratistas que prestan servicios a estos,
con el fin de estandarizar los criterios para la realización de la prueba hidrostática a Recipientes
a Presión.
2.- Alcance
Este procedimiento es aplicable en todas las áreas de la Coordinación de Servicios Marinos y
contratistas que prestan servicios a éstas, y que realicen trabajos de prueba hidrostática a
Recipientes a Presión de todas las dimensiones, operados en las áreas de procesos de Pemex
Exploración y Producción.
3.- Actualización
3.1 Frecuencia de ejecución: Esta actividad se realiza posterior al mantenimiento mayor, y a
solicitud del usuario y/o cuando aplique, y tiene un tiempo mínimo de duración de 45 minutos y
tiempo máximo de duración de 12 horas después de alcanzar la presión de prueba.
3.2 Frecuencia de revisión del documento: Este documento se revisará y actualizará cada 5
años o antes si las sugerencias o recomendaciones de cambio lo justifican.
3.3.- Frecuencia de ciclo de trabajo: Clave 2 Bajo Riesgo y Alta Importancia
Se establece de acuerdo al Procedimiento para desarrollar el Proceso de Disciplina Operativa
en Pemex Exploración y Producción, anexos 10 y 12, que la frecuencia de los ciclos de trabajo
para esta instrucción sea por lo menos una vez al año.
4.- Definiciones
CENAM: Centro Nacional de metrología.
Ensayos no destructivos. Es el que se realiza utilizando un método para verificar las
condiciones mecánicas en que se encuentran los equipos de proceso y servicios auxiliares sin
ocasionarles daño alguno.
Esfuerzo mínimo especificado de cedencia: Es el esfuerzo mínimo especificado por el
fabricante del Recipiente, y es el esfuerzo que delimita la proporcionalidad lineal entre
esfuerzos y deformaciones.
Hermeticidad: Propiedad de un cuerpo cerrado de no dejar pasar ningún fluido contenido a
través de sus juntas, uniones o placas.
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Manómetro: Instrumento para medición de presión que puede ser analógico o digital, donde se
obtendrán datos para aceptación o rechazo de la prueba, y su calibración debe ser efectuada
con un patrón certificado y rastreable ante el CENAM.
Prueba hidrostática: Es la prueba de presión a la que deben someterse los recipientes para
certificar su hermeticidad, sosteniendo la presión durante el tiempo establecido, según la norma
o código aplicable.
Presión de diseño: Es la presión con la que se diseña un recipiente y su valor debe ser mayor
o igual que la presión máxima de operación.
Presión de operación: Es la presión real a la cual opera un sistema, en condiciones normales.
Presión máxima de operación: Es la presión máxima que se tiene cuando el flujo en el
circuito es del 100%, durante el ciclo de operación normal.
Presión de prueba: Es la presión interna máxima de un fluido, permitida para efectuar la
prueba hidrostática.
Presión: Es la fuerza de un fluido ejercida perpendicularmente sobre una superficie,
usualmente se expresa en kg/cm2 o lb/pulg2, a partir de la presión atmosférica por medición.
Presurizar: Comprimir el aire en el interior de un tubo o recipiente.
Registrador de Presión (Manógrafo): Instrumento para medir y registrar de forma en una
gráfica con escala, la magnitud de la presión interna del Recipiente o sección del proceso sujeto
a prueba.
Recipiente Sujeto a Presión: Un contenedor designado para soportar presión interna o
externa. Esta presión puede ser impuesta por una fuente externa o por cualquier combinación de
ello.
Temperatura: Es el contenido de calor en la materia, se expresa en °C o °F.
Temperatura de operación: Es la temperatura real en el metal del recipiente cuando se
encuentran en operación
Temperatura ambiente: Es la temperatura del aire en el medio ambiente circundante al lugar
donde se encuentra situada la instalación.
5.- Responsabilidades y autoridad
Es responsabilidad del personal involucrado en el desarrollo de las actividades, cumplir con las
recomendaciones de este documento.
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El personal que realiza las actividades del procedimiento es el siguiente:
Ejecutor:
Operario Especialista y ayudantes de mantenimiento son responsables de realizar las
actividades inherentes a la prueba hidrostática conforme al procedimiento establecido, siendo la
actividad por administración, y cuando la actividad sea por terceros deberá ser personal técnico
especialista en pruebas hidrostáticas
Especialista en Inspección y Pruebas:
Es el responsable de verificar que la prueba se cumpla conforme a la norma o código
establecido, y deberá estar calificado y/o certificado en pruebas de fuga.
6.- Desarrollo
6.1 Preliminares.
Los ejecutores de esta prueba: cabo de oficios, operario especialista, ayudantes de operario y
obreros, deberán portar el Equipo de Protección Personal (NOM-017-STPS-2001), como son:
casco, guantes, ropa de algodón y zapatos de seguridad. En el caso de realizar alguna
reparación a las soldaduras; el soldador calificado, ayudante y obrero portarán además de su
equipo completo, careta para soldar, peto contra chispas y guantes protectores, el inspector
especialista en Pruebas no Destructivas, portará ropa de algodón, casco y zapatos de
seguridad. Tanto el personal ejecutor, corrector e inspector de la prueba son responsables de
verificar que se cumpla con la normatividad vigente sobre Seguridad e Higiene de Petróleos
Mexicanos y el Reglamento de Labores de Petróleos Mexicanos; vigilando que los accesorios
como mangueras estén en buenas condiciones, apropiadamente sujetas a sus conexiones, y los
recipientes de aire cuenten con sus manómetros y válvulas de seguridad respectivos.
Antes de proceder a realizar la prueba hidrostática se debe cumplir con los siguientes requisitos:
Verificar que se utilice agua neutra o libre de partículas en suspensión que no pasen por una
malla de 100 hilos por pulgada (prueba de laboratorio).
El equipo de prueba debe estar apropiadamente seleccionado y certificado.
Utilizar bomba de alto volumen para llenar el Recipiente, asegurar una presión adecuada y
mantener la velocidad uniforme.
Tener un contador de volumen de llenado o un medio comparable para medir éste.
El manómetro oficial de prueba debe estar calibrado y contar con certificado vigente. El rango
del manómetro debe tener como mínimo 1.5 y máximo 4 veces la presión de prueba.
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Tener el probador de pesos muertos como respaldo, los cuales deben tener certificados su
exactitud y sensibilidad en incrementos de menos o igual a 1.5 lbs/pulg2 (10 kilopascales).
El manógrafo debe estar calibrado y certificado para proporcionar un registro permanente
(gráficas de presión contra tiempo).
El termómetro para indicar la temperatura del medio de prueba debe estar adecuadamente
calibrado con 3 pulgadas (75 mm) de inmersión y un rango adecuado para temperatura
anticipada con divisiones de incremento menor o igual a 0,20°F (0.10°C).
6.2 Tiempo de Prueba Hidrostática.- La prueba consiste en presurizar al equipo sin estar en
funcionamiento y desenergizado, desconectado de sus partes mecánicas y neumáticas, a una
temperatura no mayor de 40 °C, con graficador de presión o manómetro calibrado conectado al
equipo, hasta una presión de prueba que debe ser al menos 10% por arriba de la presión de
calibración del dispositivo de seguridad (el de menor valor, cuando se cuenta con mas de un
dispositivo de seguridad), con un fluido incompresible cuyo comportamiento al incremento de
presión no genere riesgos, y aplicar el siguiente procedimiento genérico:
1. Determinar el valor de la presión de prueba a que será sometido el equipo.
2. Incrementar paulatinamente la presión en al menos 3 etapas del valor de la presión de
prueba (aproximadamente hasta 33%, 66% y 100%).
3. Mantener la presión en cada una de las dos primeras etapas, durante el tiempo suficiente
para inspeccionar visualmente las posibles deformidades, lagrimeos, fugas, decrementos
de presión en el manómetro o graficador de presión, o cualquier otra señal que pudiera
decidir suspender la prueba y determinar los resultados como no satisfactorios.
4. Al llegar al valor de la presión de prueba, esperar al menos 30 minutos manteniendo esta
presión, al inspeccionar según se establece en el inciso anterior, si no existe un
decremento de presión de mas de 5% del valor de la presión de prueba o no hay motivos
para considerar que el equipo operará sin condiciones de seguridad, la prueba se
considerara satisfactoria.
6.3 Presión de Prueba Hidrostática.- La presión de Prueba Hidrostática para equipos nuevos
construidos de acuerdo con ASME Sección VIII División 1 se deberá calcular mediante la
ecuación:
Pph = 1.3 (Pd (stp/std))
Pph
Pd
stp
std
= Presión de Prueba Hidrostática en KPa (kg/cm2).
= Presión de Diseño en KPa (kg/cm2).
= Esfuerzo permisible a la Temperatura de prueba en KPa (kg/cm2).
= Esfuerzo permisible a la Temperatura de diseño en KPa (kg/cm2).
6.3.1 La presión de Prueba Hidrostática para equipos que ya han prestado servicio construidos
de acuerdo con ASME Sección VIII División 1 se deberá calcular mediante la ecuación:
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Pph
Pph
Po
stp
sto
= 1.3 (Po (stp/sto))
= Presión de Prueba Hidrostática en KPa (kg/cm2).
= Presión de Operación en KPa (kg/cm2).
= Esfuerzo permisible a la Temperatura de prueba en KPa (kg/cm2).
= Esfuerzo permisible a la Temperatura de operación en KPa (kg/cm2).
6.4 Recursos necesarios.
6.4.1 Materiales:
− Agua.
− Juntas ciegas (comales).
− Espárragos.
− Disco abrasivo.
− Conexiones.
− Carda.
− Válvula de relevo.
− Empaques.
*El agua debe ser neutra y libre de partículas en suspensión que no pasen por una malla de 100
hilos por pulgada
6.4.2 Equipo y herramienta.
− Bomba de llenado.
− Compresor de aire.
− Manómetro y accesorios para pruebas hidrostáticas.
− Pipa o toma de agua.
− Manógrafo y accesorios.
− Termómetro.
− Probador de pesos muertos.
− Registrador de temperatura.
− Contador de volumen.
− Bomba de alta presión.
6.4.3 Personal.
− 1 Ingeniero especialista.
− 1 Cabo de oficios..
− 1 Operario especialista tubero.
− 3 Ayudantes de operario.
− 2 Obreros.
− 1 Operario Instrumentista.
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6.5 Descripción de actividades.
6.5.1 Trabajos previos necesarios.
Instalar cómales, tubería de prueba, equipo y accesorios certificados, definición de los puntos
de venteo y cálculo de volumen de agua requerido.
6.5.2 Solicitud de los trabajos.
El ejecutor genera solicitud de trabajos peligrosos.
6.5.3 Autorizar la realización del trabajo.
El ejecutor obtiene la autorización del departamento operativo para realizar el trabajo.
6.5.4 Autorizar permiso de trabajos peligrosos.
El ejecutor obtiene el permiso para trabajos con riesgos (PPTR) del departamento de Seguridad
Industrial y Protección Ambiental SIPA.
6.5.5. Definir la presión de prueba y la hora de inicio.
Coordinar con los departamentos de seguridad industrial, inspección, ejecutor y el operativo el
tiempo de duración de la prueba, así como la hora de inicio.
6.5.6. Verificar equipo y accesorios.
Verificar que el equipo y accesorios de prueba, estén perfectamente instalados y certificados e
igualmente el Recipiente este en condiciones a ser intervenido.
6.5.7 Llenado del Recipiente.
Llenar el Recipiente, utilizando como fluido agua neutra y libre de partículas en suspensión, que
no pasen por una malla de 100 hilos por pulgada.
6.5.8. Eliminar el aire del Recipiente.
Revisar constantemente el Recipiente para eliminar el aire atrapado, abriendo y cerrando las
válvulas de venteo. Cuando se tiene el 70% de la presión de prueba, se debe regular el gasto
de la bomba para minimizar las variaciones de presión.
Es muy importante eliminar todo el aire del Recipiente de lo contrario la presión de prueba será
afectada por los cambios de temperatura del ambiente.
6.5.9. Levantar presión.
Una vez lleno el Recipiente y exento de aire, aplicar la presión de prueba en etapas según la
norma o código aplicable, mantener herméticamente el Recipiente y conexiones durante el
tiempo que se haya acordado; que puede ser de 45 minutos a 12 horas según aplique.
6.5.10 Verificar que no haya fugas.
Verificar que la presión y temperatura estén estabilizadas, revisar que todo el cuerpo, tapas,
válvulas y conexiones no registren fugas. Después de este período se desconecta la bomba de
inyección.
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6.5.11 Colocación de la gráfica.
Colocar la gráfica en el manógrafo instalado para registrar la presión de prueba. Se debe
permitir el cierre de la misma con una variación hasta del 10% respecto a la presión calculada;
esto por motivos de cambios de temperatura que pudieran presentarse durante el período de
prueba. La gráfica debe estar claramente marcada con la siguiente información:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Fecha y hora de inicio de prueba.
Presión de prueba.
Temperatura.
Identificación del Recipiente.
Nombre de los responsables.
Firmas.
6.5.12 Verificar hermeticidad.
En caso de registrarse pérdidas de presión durante el periodo de prueba que no sean atribuibles
a cambios de temperatura, revisar minuciosamente al recipiente y si ocurren fugas, repararlas y
repetir la prueba.
6.5.13 Certificación y retiro de gráfica.
Certificar la prueba hidrostática, retirar la gráfica, verificar el cierre del rango de pruebas y
anotar al reverso los siguientes datos:
a)
b)
c)
d)
e)
Fecha y hora de terminación de prueba.
Presión y duración de la prueba.
Temperatura.
Nombre de los responsables y departamento.
Firma.
6.5.14 Retiro de equipo e instrumentos utilizados.
Retirar todo el equipo incluyendo instrumentos de medición y limpieza del área de trabajo.
Depositar los materiales en los lugares que para ello se designen.
6.5.15 Desfogue y drenado.
Proceder al drenado del Recipiente y accesorios de acuerdo a los resultados del laboratorio,
para determinar el destino del agua.
6.5.16 Limpieza del área.
Limpiar el área de trabajo y depositar los desechos en los lugares establecidos. El personal que
laboró en el área es responsable de verificar que se cumpla la normatividad vigente en materia
de Equilibrio Ecológico, Seguridad Industrial y Protección Ambiental.
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7.- Diagrama de flujo
EJECUTOR
DEPARTAMENTO
OPERATIVO
INSPECCION Y
PRUEBAS
ACTIVIDADES
INICIA PROCEDIMIENTO
INICIA
1
1. Reunión de trabajo de acuerdos entre
el Ejecutor, Operación e Inspección
2
2. Elaborar
permiso
peligrosos.
3
de
trabajos
3. Autorizar la realización de trabajo.
4
5
6
5
4. Autorizar el
peligrosos.
5
6
7
permiso
de
trabajos
5. Definir la presión y tiempo de prueba y
confirmar la hora de inicio.
6. Verificar equipos y accesorios de
prueba (confirmar sus certificados y
que
estén
dentro
del
rango
establecido).
7. Llenar de agua el Recipiente.
A
8
8. Eliminar el
Recipiente.
9
10
XVIII
aire
contenido
en
el
9. Aplicar presión al 30% durante una
hora, subir presión al 60% durante 1
hora, y subir presión al 100%, y
sostenerla el tiempo según norma o
código aplicable, dependiendo de las
dimensiones del Recipiente.
10. Verificar que el Recipiente no tenga
fugas.
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EJECUTOR
DEPARTAMENTO
OPERATIVO
INSPECCION Y
PRUEBAS
ACTIVIDADES
XVIII
11.-Colocar gráfica en manógrafo para
registrar la prueba.
11
12. ¿Existe
prueba?
A
NO
13
12
SI
hermeticidad
durante
la
Si: Continuar en la actividad 14.
No: ir al punto 13.
13. Corregir fuga y reiniciar desde el punto
7.
14
14. Certificar prueba y retiro de gráfica.
15
15. Realizar
retiro
de
instrumentos usados.
equipo,
e
16
16. Elaborar el acta de prueba.
17
18
17. Realizar desfogue, drenado
Recipiente y accesorios
del
18. Limpiar el área.
FIN
TERMINA PROCEDIMIENTO
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8.- Control operacional- Requisitos de Seguridad, Salud, Protección Ambiental y Calidad
Para la realización de los trabajos se deberán seguir los lineamientos que a continuación se
enlistan:
8.1 El ejecutor encargado de presionar el Recipiente elabora y gestiona el permiso de los
trabajos con riesgo al Departamento de Seguridad Industrial y verifica que se cumpla con la
normatividad vigente sobre Seguridad e Higiene de Petróleos Mexicanos y el Reglamento de
Labores de Petróleos Mexicanos.
8.2
Una vez autorizado el permiso por seguridad industrial, el especialista en Inspección y
Pruebas verifica que se cumpla lo señalado en el permiso y que el personal que intervendrá en
los trabajos cuente con el equipo de seguridad (NOM-017-STPS-2001), como son: casco,
guantes, ropa de algodón, lentes y zapatos de seguridad.
8.3 El especialista en inspección y pruebas debe verificar que los manómetros cuenten con su
certificado de calibración, y que los accesorios como mangueras, abrazaderas, etc., estén en
buenas condiciones y acordes a sus conexiones.
8.4 El especialista en inspección y pruebas que atestigua los trabajos de la prueba hidrostática
a Recipientes debe contar con la experiencia y el conocimiento en pruebas hidrostáticas o
pruebas de fuga. Quien evalúe debe estar calificado como nivel II en inspección visual y/o
pruebas de fuga.
8.5 Se debe vigilar que una vez concluido los trabajos quede el área completamente limpia y
que los desechos o desperdicios sean depositados en los lugares destinados para ello.
9.- Registros
Formato del certificado y gráfica de la prueba hidrostática.
10.- Marco Normativo y Referencias
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ASME Sección 8 Division 1Requirements For Pressure Vessels Constructed of Cast Iron
NOM 020 STPS 2002 Recipientes sujetos a Presión y Calderas FuncionamientoCondiciones de Seguridad
NRF 028 PEMEX 2004 Diseño y Construcción de Recipientes a Presión.
NMX-B-482-1991 Capacitación, Calificación y Certificación de Personal de Ensayos No
Destructivos
A.P.I.-RP-1110 “Pressure testing of liquid petroleum pipilines”.
operación, mantenimiento e inspección de ductos de transporte”.
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ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
DNV.LY.002 Ley general del equilibrio ecológico y protección al ambiente (07-12-05).
Guía Técnica para solicitar permisos de obra y/o trabajos, Petróleos Mexicanos (Pruebas
de hermeticidad).
NRF-150-PEMEX-2005 Prueba Hidrostática de tuberías y equipos.
NOM-001-SEMANART-1996 “Limites máximos permisibles de contaminantes en las
recargas residuales en aguas y bienes nacionales”.
NOM-017-STPS-2001 Normatividad de Equipo de Protección Personal- selección, uso y
manejo en los centros de trabajo.
PEMEX RG.10.0.01 “Reglamento para la realización de operaciones peligrosas”.
Reglamento de Seguridad e Higiene de Petróleos Mexicanos.
Reglamento de Trabajos Petroleros.
API 510 OCTAVA EDICIÓN, JUNIO 1997 Código de Inspección de Recipientes Sujetos
Presión: Inspección de Mantenimiento, Clasificación, Reparación y Alteración
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11.- Anexos
Anexo 11.1.- Formato del certificado de la prueba hidrostática.
A c ta d e P ru e b a H id ro s tá tic a a R e c ip ie n te s a P r e s io n
N o . d e C er t if ic a d o :
IN S T A L A C IÓ N :
R E C I P IE N T E A P R E S IO N :
C O N T R A T O N o .:
C O M P AÑ IA :
F E C H A:
D E S C R IP C IÓ N D E L R E C IP IE N T E O E Q U IP O :
T IP O :
U B IC A C I O N :
P R E S IO N D E D IS E Ñ O :
P R E S IÓ N D E O P E R AC IÓ N :
P R O D U C T O Q U E M A N E JA:
D IM E N S I O N E S :
ESPESO RES:
E S P E C IF IC AC IO N E S :
D O C U M E N T O S A P L IC AB L E S :
A C C E S O R I O U T IL IZ A D O :
C A R A C T E R I S T I C A S D E L A P R U E B A H ID R O S T Á T I C A :
P R E S I Ó N D E P R U E B A IN I C I A L :
P R E S I Ó N D E P R U E B A F IN A L :
T E M P E R A T U R A D E P R U E B A IN I C I A L :
T E M P E R A T U R A D E P R U E B A F IN A L
T IE M P O D E P R U E B A :
F L U ID O D E P R U E B A :
F E C H A Y H O R A D E I N IC I O :
F E C H A Y H O R A D E T E R M I N A C IÓ N :
P R O C E D IM IE N T O D E P R U E B A H I D R O S T Á T I C A :
O B S E R V AC IO N E S Y R E C O M E N D AC IO N E S :
RESULT ADO:
S o l ic i t an t e
E je c u t or
N o m b re y F i r m a
N om b r e y F i rm a
A t e st ig u a
T e c . N i v e l I I P r ue b a s d e F u g a
Verifique la vigencia de este documento antes de utilizarlo en el Portal de Innovación y Calidad (SIGI) de la intranet http://scsm.mar.dpep.pep.pemex.com/default.aspx
Clave :
Revisión :
Fecha :
Gerencia de Mantenimiento Integral
Página :
Coordinación de Servicios Marinos
209-17261-SGC-207- 225
01
12-SEPTIEMBRE-2008
17 / 17
Procedimiento para Prueba Hidrostática a Recipientes a Presión.
12.- Cuestionario de Evaluación
CUESTIONARIO DE
Datos del trabajador:
EVALUACIÓN
Fecha de aplicación:_____________
Nombre
Ficha
Categoría
Firma
Responda las siguientes preguntas:
1. ¿Define el objetivo del procedimiento de pruebas hidrostáticas a Recipientes?
2. ¿Cuál debe ser el rango del manómetro?
3. ¿Cuál debe ser la presión de prueba?
4. ¿Cuáles son los trabajos previos antes de realizar una prueba hidrostática?
5. ¿Por qué es importante eliminar todo el aire atrapado en el circuito de prueba?
6. ¿Cuál es el porcentaje de variación que se permite en la presión siempre y cuando sea por
la variación de la temperatura?
7. ¿Qué se debe hacer si se detectan fugas durante la prueba?
8. ¿Después de la prueba que se debe hacer con la presión del Recipiente probado?
9. ¿Quién verifica que los manómetros y manògrafos estén calibrados?
10. ¿Qué es un Recipiente a Presión?
Calificación:
Requiere de nuevo difusión:
Si
No
Calificó:
(Nombre y firma)
Nota: En caso que el trabajador obtenga una calificación menor a 8 en escala del 1 al 10, deberá asistir
nuevamente a la inducción del documento presentado.
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