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FECHA: 14-AGOSTO-1998 COMIT INTERORGANISMOS DE DUCTOS

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REQUISITOS MINIMOS DE SEGURIDADPARA EL DISEO, CONSTRUCCION,

OPERACION, MANTENIMIENTO EINSPECCION DE DUCTOS DE

TRANSPORTE.

CID-NOR-N-SI-0001ANTES NO. 07.3.13

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REQUISITOS MINIMOS DESEGURIDAD PARA EL

DISEO, CONSTRUCCION,OPERACION,

MANTENIMIENTO EINSPECCION DE DUCTOS DE

TRANSPORTE

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COMIT INTERORGANISMOS DE DUCTOSGRUPO DE NORMATIVIDAD

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TRANSPORTE PAGINA: 3 DE 266


INDICE

TEMA PAGINA

1. OBJETIVO 8

2. ALCANCE 8

3. ACTUALIZACION 9

4. DEFINICIONES 10

5. RESPONSABILIDADES 24

6. DESARROLLO 25

7. REFERENCIAS 263

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CONTENIDO

1. OBJETIVO

PAGINA

8

2. ALCANCE 8

3. ACTUALIZACION 9

4. DEFINICIONES 10

5. RESPONSABILIDADES 24

5.1 Comit Interorganismos de Ductos 24

5.2 Grupo de Normatividad del CID 24

5.3 Representantes de los Organismos Subsidiarios y Empresas Filialesde PEMEX en el CID

24

6. DESARROLLO 25

6.1 SISTEMA DE DUCTOS PARA EL TRANSPORTE DEHIDROCARBUROS LIQUIDOS

25

6.1.1 Generalidades 25

6.1.2 Diseo 26

6.1.3 Vlvulas de seccionamiento 37

6.1.4 Materiales, inspeccin y pruebas 39

6.1.5 Requisitos generales para prueba hidrosttica 40

6.2 SISTEMAS DE DUCTOS PARA TRANSPORTE Y DISTRIBUCIONDE HIDROCARBUROS GASEOSOS

42


6.2.2 Diseo 43

6.2.3 Materiales 62

6.2.4 Requisitos generales de diseo para prueba hidrosttica 69

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6.3 CONSTRUCCION 79


6.3.2 Requisitos de construccin 80

6.3.3 Soldadura 84

6.3.4 Inspeccin y pruebas de soldadura 97

6.3.5 Estndares de aceptabilidad por pruebas no destructivas ensoldaduras 99

6.3.6 Limpieza interior 105

6.3.7 Conexin de ramales 105

6.3.8 Control de corrosin externa 114

6.3.9 Empates 114

6.3.10 Pruebas hidrostticas 115

6.3.11 Obras especiales 118

6.3.12 Limpieza y reacondicionamiento del derecho de va 1406.3.13 Inspeccin de la tubera mediante equipo instrumentado 140

6.3.14 Inspeccin y prueba de materiales 141

6.3.15 Accesorios 144

6.4. OPERACION 176


6.4.2 Actualizacin de la clase de localizacin para lneas en

operacin

177

6.4.3 Verificacin de la presin mxima permisible de operacin enductos existentes

179

6.4.4 Precauciones para poner fuera de servicio temporal opermanentemente un ducto

180

6.4.5 Variacin de la presin mxima de operacin 180

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6.4.6 Requisitos generales para cambio de servicio de ductos detransporte

181

6.4.7 Apndice (Odorizacin del Gas) 183

6.5. INSPECCION, MANTENIMIENTO Y REPARACION 188


6.5.2 Inspeccin 1896.5.3 Programas de inspeccin 189

6.5.4 Mantenimiento 192

6.5.5 Reparaciones 193

6.5.6 Registros 210

6.6 CORROSION 218

6.6.1 Control de la corrosin 218

6.6.2 Control de la corrosin exterior 2186.6.3 Control de la corrosin interior 231

6.6.4 Inspeccin del ducto mediante equipo instrumentado 241

6.6.5 Instalaciones superficiales 244

6.6.6 Estadsticas y registros 245

6.7. SEALAMIENTO 247


6.7.2 Sealamiento tipo informativo 2476.7.3 Sealamiento tipo restrictivo 249

6.7.4 Sealamiento tipo preventivo 251

6.7.5 Disposiciones generales 252

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7. REFERENCIAS 263

7.1 Normas de Seguridad 263

7.2 Normas de Proyecto y Construccin de Obras 264

7.3 Normas del Comit Interorganismos de Ductos (CID) 264

7.4 Instituto Americano del Petrleo (API) 264

7.5 Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM) 2657.6 Sociedad Americana de Ingenieros Mecnicos (ASME) 265

7.7 Estandarizacin de la Sociedad de Fabricantes (MSS) 266

7.8 Asociacin Nacional de Proteccin contra el Fuego (NFPA) 266

7.9 Asociacin Nacional de Ingeniera de Corrosin (NACE) 266

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3. ACTUALIZACION

Las sugerencias para la revisin de esta Norma debern ser enviadas al Coordinador enturno del Grupo de Normatividad del CID, quien deber realizar la actualizacin de acuerdoa la procedencia de las mismas.

Cualquier Organizacin o Grupo de Trabajo de Petrleos Mexicanos que sea usuario de esteDocumento Normativo, podr sugerir y recomendar modificaciones y/o actualizaciones a estedocumento, el cual deber revisarse cada dos aos como mximo o antes si existen cambiosque as lo ameriten.

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4. DEFINICIONES

Para los fines de esta Norma, as como para las actividades que se desarrollan en lostrabajos relacionados con Normatividad, se utilizarn como DEFINICIONES las siguientes:

4.1 Acanaladura. Es la aparicin de canales o estras sobre el ducto debido agolpes fortuitos o roces de objetos.

4.2 Acero aleado. Son las aleaciones al fierro y ciertos segmentos, con el objetivode mejorar sus propiedades mecnicas.

4.3 Acero al carbn. Son todas las aleaciones al fierro y carbono con uncontenido de ste de 0.08% y 2% en peso.

4.4 Alargamiento mnimo especificado. Es el alargamiento mnimo, expresadoen porciento de una longitud calibrada en el espcimen para la prueba detensin prescrita por la especificacin, bajo la cual se adquiere el material dela fbrica.

4.5 nodo. Elemento emisor de corriente elctrica, es el electrodo en el cualocurre el fenmeno de oxidacin.

4.6 nodo galvnico o de sacrificio. Es el metal con potencial de oxidacinms electronegativo que el ducto por proteger y que al emitir corriente deproteccin, se consume.

4.7 Bases de diseo. Es la informacin que se debe proporcionar para quepueda desarrollarse un proyecto.

4.8 Cama Andica. Es el grupo de nodos, ya sea inertes o galvnicos que

forman parte del sistema de proteccin catdica.4.9 Campo Magntico. Es el espacio alrededor de una rea magnetizada, o un

conductor con corriente, en el cual se ejerce la fuerza magntica.

4.10 Ctodo. Es el electrodo de una celda electroqumica, en el cual ocurren lasreacciones electroqumicas de reduccin, en un sistema de proteccincatdica es la estructura a proteger.

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4.11 Clase de localizacin.- Es el rea geogrfica a lo largo de la tuberaclasificada de acuerdo al nmero y proximidad de construcciones.

4.12 Concavidad interna. Es la distancia perpendicular entre una extensin de lasuperficie de la pared del tubo y el punto ms bajo de la superficie del cordnde soldadura.

4.13 Condensados. Mezcla de hidrocarburos que se obtiene por medio de

enfriamiento despus de ser comprimido y que tienen un alto contenido depropano.

4.14 Corriente de Proteccin. Es la magnitud de corriente directa necesaria paraobtener los valores de potencial de proteccin de una estructura metlicaenterrada y/o sumergida en un electrolito.

4.15 Corriente Parsita. Es la corriente directa que a travs del electrolito provienede otra fuente de energa distinta al circuito previsto. Si en un ducto metlicoentra corriente de esta clase, se producir corrosin en las reas donde lacorriente parsita abandona el ducto metlico para retornar a su circuito de

origen.

4.16 Corrosin. Es el proceso de naturaleza electroqumica, por medio del cuallos metales refinados retornan a formar compuestos (xidos, hidrxidos, etc.)termodinmicamente estables debido a la interaccin con el medio.

4.17 Corrosin Atmosfrica. Es la corrosin por accin del medio ambiente ygeneralmente se presenta en instalaciones areas.

4.18 Corrosin Generalizada. Es una corrosin en instalacin interna uniforme.

4.19 Corrosin Localizada. Es este tipo de corrosin ni la superficie ni el medioson homogneos, los productos insolubles generados por corrosin seprecipitan formando pelculas en la superficie del metal dichas pelculas noson uniformemente perfectas.

4.20 Defecto en el recubrimiento (Holiday). Discontinuidad en el materialanticorrosivo que expone la superficie del metal al medio electroltico que lorodea.

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4.21 Densidad de Corriente. Es la corriente directa por unidad de rea, expresadausualmente en miliamperios por metro cuadrado o miliamperios por piecuadrado.

4.22 Derecho de va.- Es la franja de terreno donde se alojan tuberas al serviciode PEMEX con los sealamientos adecuados y las medidas especificadaspara cada tipo, de modo tal que no sean alterados, deber estar encondiciones transitables, adems libre de deslaves, hundimientos,

construcciones, de maquinaria y labores agrcolas.

4.23 Derecho de Va Privado.- Es el derecho de va no localizado en caminos,calles, vas rpidas usados por el pblico.

4.24 Diablo. Dispositivo con libertad de movimiento que es insertado en el ducto,para realizar funciones operacionales, de limpieza e inspeccin.

4.25 Diablo de Limpieza. Es un dispositivo para limpieza, eliminar aire y paraverificar dimensiones interiores del tubo.

4.26 Diablo Gemetra. Dispositivo que se utiliza para verificar la existencia deabolladuras, dobleces y ovalamientos en el ducto.

4.27 Diablo Simulador (DUMMY). Equipo de peso y longitud equivalente a la deldiablo instrumentado. Su propsito es de verificar que el diablo instrumentadopasar a lo largo de todo el ducto.

4.28 Disco de Ruptura. Es un diafragma que puede ser de metal, plstico, o grafitoel cual es sostenido entre bridas especiales diseado para romperse a unapresin predeterminada.

4.29 Ducto.- Sistema que se compone de diferentes partes como: vlvulas, bridasaccesorios, esprragos, dispositivos de seguridad o alivio, partes ycomponentes.

4.30 Ducto Enterrado. Es aquel ducto terrestre que est alojado generalmente porlo menos a 1.0 m. bajo la superficie del terreno a partir del lomo superior ensuelos secos o hmedos.

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4.31 Ducto Sumergido. Es aquel ducto terrestre que puede estar enterrado osobre el lecho de un cuerpo de agua (pantano, ro, laguna, lago, etc.). No serefiere a las ductos submarinas de transporte.

4.32 Electrodo de Referencia. Es una media celda electroqumica cuyo potenciales constante, electrodo no polarizable.

4.33 Electrolito. Es un medio lquido o slido capaz de conducir corriente elctrica

por el movimiento de iones, se refiere al terreno o al agua en contacto con unducto metlico enterrado y/o sumergido.

4.34 Esfuerzo. Es la fuerza resultante en un cuerpo provocada por fuerzasexternas, que un cuerpo soporta en su forma y tamao, indistintamente se lellama esfuerzo o esfuerzo unitario y se expresa en kg/cm2 o lb/pulg2.

4.35 Esfuerzo a la tensin. Es la carga aplicada dividida entre el rea de laseccin transversal original del espcimen.

4.36 Esfuerzo tangencial. Es el esfuerzo producido por la presin de un fluido en

la pared de un tubo que acta circunferencialmente en un plano perpendicularal eje longitudinal del tubo.

4.37 Esfuerzo tangencial mximo permisible. Es el esfuerzo de diseo de unsistema de tuberas y depende del material del tubo, localizacin de la lnea ylas condiciones de operacin.

4.38 Especificacin PEMEX RE-32. Recubrimiento epxico a base de resinas,pigmentos e inertes, utilizado generalmente en zonas de mareas y oleajes.

4.39 Estacin de Regulacin de Presin. Equipo instalado en troncales o ramales

para reducir y regular la presin en dichas tuberas, incluye vlvulas,instrumentos de control, lneas de control.

4.40 Estacin de Regulacin.- Es la instalacin donde se regula la presin a lamxima permisible o proyectada.

4.41 Factor por eficiencia de junta. Es el factor por el que se debe multiplicar elvalor del esfuerzo mximo permisible para obtener el esfuerzo permisibleapropiado, que depende del proceso de soldadura del tubo.

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4.42 Fuga de Flujo Magntico. Es el campo magntico que se separa o regresaa determinada rea como resultado de una discontinuidad o un cambio deseccin.

4.43 Gasolina natural. Es aquella que se obtiene a partir del gas natural.

4.44 Gas licuado. Se considera como gas licuado aquel cuya composicin estformado bsicamente por cualquiera de los siguientes hidrocarburos o mezcla

de ellos: propano, propileno o butano en estado lquido.

4.45 Gas natural. Es una mezcla de hidrocarburos que se encuentran en fasegaseosa, cuya composicin es principalmente metano y en menorescantidades propano y butano.

4.46 Gasoductos. Son los sistemas o conjuntos de instalaciones que sirven paratransportar el gas natural, gasolina natural o gas combustible procedente delos centros productores o de las plantas de tratamiento y utilizacin de gases,a los centros de distribucin o a los usuarios de grandes volmenes.

4.47 Grieta. Hendidura o abertura pequea en la pared del ducto.

4.48 Hidrocarburos amargos. Son aquellos que en su composicin contienencido sulfhdrico.

4.49 Hot Tapping.- Es una conexin realizada de un ramal en una lnea en serviciou operando. La conexin del ramal de tubera se realiza cuando la lneaprincipal esta bajo presin interna.

4.50 Inclusin de Escoria. Es un slido no metlico atrapado en el metal de lasoldadura o entre el metal y el metal de tubo.

4.51 Indice de Densidad de una Milla. En un nmero proporcional a la densidadde poblacin, en una rea de una milla de longitud del ducto por un cuarto demilla de ancho tomando como centro la tubera.

4.52 Inhibidor de Corrosin. Es un compuesto qumico inorgnico u orgnico,que al inyectarse al interior de los ductos forma una pelcula entre la paredmetlica y el medio corrosivo disminuyendo la velocidad de corrosin interior.

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4.53 Inspeccin peridica.- Es la revisin oportuna y continua de la sealizacin afin de garantizar la operacin de los ductos y proteger los asentamientoshumanos aledaos a las mismas, con el propsito de detectar anomalas querepresenten un riesgo al sistema de operacin. Pudiendo ser del tipo areo,por vehculo terrestre, a pie.

4.54 Instalacin superficial.- Porcin de ducto no enterrado utilizado en troncales,vlvulas de seccionamiento, trampas de envo y recibo que se emplean para

desviar, reducir y regular la presin en el ducto, incluye vlvulas, instrumentosde control y tubera.

4.55 Junta de Aislamiento. Accesorio intercalado en el ducto, constituido dematerial aislante que sirve para seccionar elctricamente el ducto por proteger.

4.56 Muesca. Es todo hueco sobre la pared del ducto causado por el golpe dealgn objeto agudo.

4.57 Odorizacin. Es la adicin de ciertos compuestos sensibles de olfato,bsicamente mercaptanos, los cuales imparten un olor caracterstico para que

en caso de fuga de gas natural sea fcilmente detectable.

4.58 Oleoductos. Son los sistemas de transporte que tienen por objeto enviarpetrleo crudo y asociado con otros hidrocarburos, entre una estacin derecoleccin o una estacin de almacenamiento y las terminales.

4.59 Operacin normal.- Para que un ducto trabaje en condiciones normales no sedeber exceder la presin de diseo interna en ningn punto de la tubera.

4.60 Porosidad o cavidad de gas. Son burbujas de gas ocluidas o atrapadas en elmetal de la soldadura.

4.61 Potencial Natural. El potencial espontneo (sin impresin de corriente) queadquiere una estructura metlica al estar en contacto con un electrolito,tambin denominado potencial de corrosin.

4.62 Potencial ducto/suelo. Es la diferencia de potencial entre una ducto deacero enterrada y/o sumergida protegida catdicamente y un electrodo dereferencia en contacto con el electrolito.

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4.63 Presin de Diseo.- Es la presin mxima permitida calculada siendo stamayor o igual a la presin mxima de operacin.

4.64 Presin de prueba mxima permitida. Es la presin interna mxima de unfluido permitida por esta norma para efectuar la prueba del ducto, de acuerdoa su localizacin.

4.65 Presin mxima permisible de Operacin (MAOP).- Es la presin mxima ala que un ducto o segmento puede ser sometido.

4.66 Probeta.Espcimen de material metlico conocido y debidamente preparado,que se utiliza para observar y medir la velocidad de corrosin.

4.67 Proteccin Catdica. Es el procedimiento elctrico para proteger los ductosenterrados y/o sumergidas contra la corrosin exterior, la cual consiste enestablecer una diferencia de potencial para que las convierta en ctodomediante el paso de corriente directa proveniente del sistema seleccionado.

4.68 Proteccin de Sobrepresin. Es el que proporciona un equipo o aparatoinstalado con el propsito de impedir que una presin superior a un valordeterminado se presente en un recipiente a presin, en una lnea detransporte o en un sistema de distribucin.

4.69 Pruebas destructivas. Son aquellas en que las propiedades fsicas de unmaterial son alteradas y sufren cambio en la estructura.

4.70 Pruebas no destructivas. Son aquellas en que las propiedades fsicas de unmaterial no se alteran ni sufren cambio en su estructura.

4.71 Pruebas en blanco con testigos de corrosin. Medicin de los efectoscorrosivos a la tubera originados por el fluido que transporta, sin la aplicacinde algn agente inhibidor.

4.72 Puenteo elctrico. Es la conexin elctrica entre ductos mediante unconductor elctrico y terminales fijadas exprofeso con el fin de integrar encircuitos conocidos los ductos adyacentes.

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4.73 Ramales de Oleoductos. Son aquellas tuberas que sirven para transportar elaceite crudo desde una estacin de recoleccin o desde una estacin dealmacenamiento o una planta de tratamiento, hasta su entronque con unoleoducto principal o bien las tuberas que se derivan de un oleoducto principaly terminan en un punto de entrega.

4.74 Ramales de Gasoductos. Son los tramos de tubera que se derivan de ungasoducto y terminan en una caseta de medicin y control, que sea propiedad

del organismo. Las tuberas que formen parte de los sistemas o redes dedistribucin de gas no se considerarn ramales de gasoductos.

4.75 Ranura. Es una abertura a propsito para hacer una soldadura de ranura.

4.76 Rayadura. Es el deterioro de una superficie cualquiera mediante incisiones.

4.77 Rectificador. Equipo que convierte corriente alterna en corriente directacontrolable.

4.78 Recubrimiento anticorrosivo. Material dielctrico aplicado al a superficie

externa de un ducto, con el objeto de aislarla del medio ambiente.

4.79 Red.- Es un sistema de ductos utilizado para la distribucin de gas dentro delas zonas urbanas y/o industriales.

4.80 Relevado de Esfuerzo. Es un tratamiento de revenido o de normalizacin conel objeto de aliviar a los materiales de tensiones residuales originados poresfuerzos internos inducidos durante los procesos a que son sometidos defabricacin, reparacin o adaptacin.

4.81 Resinas Epoxicas. Resina compuesta que se utiliza en recubrimientos de tipo

esmaltado y que se aplica despus del primario.

4.82 Resistencia a la Cedencia. Es el esfuerzo especficamente delimitado aldesviarse la proporcionalidad de los esfuerzos y las deformaciones.

4.83 Resistencia mnima especificada a la Cedencia. Es la resistencia mnimaespecificada por el fabricante de tubera.

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4.84 Resistencia mnima especificada a la Tensin. Es la resistencia mnima a latensin, acorde con la normas ASTM y API bajo la cual se ha fabricado elmaterial.

4.85 Resistividad. Resistencia elctrica por unidad de volumen del material;recproco de la conductividad. Las mediciones de esta propiedad indican lacapacidad relativa de un medio para transportar corriente elctrica.

4.86 Revenido. Es un tratamiento en el cual se calienta el material entre 240C y725C y posteriormente se enfra lentamente.

4.87 Riesgo.- Es la probabilidad de falla durante la operacin de los sistemas deductos, los factores de mayor peso para garantizar la seguridad deberntomarse con niveles adecuados de incertidumbre.

4.88 Seguridad.- Es el grado de confiabilidad de las instalaciones o parte de ellas,cuyo enfoque se debe orientar hacia el mejoramiento de la calidad durante,mantenimiento e inspeccin de las operaciones en ductos nuevos y existentes.

4.89 Seal informativa a campo traviesa tipo R.- Est integrada por un poste deamojonamiento y contiene el registro para proteccin catdica.

4.90 Seal informativa a campo traviesa tipo RA.- Seal que deber contener lainformacin necesaria para llevar a cabo inspecciones areas y registros paraproteccin catdica.

4.91 Sealamiento.- Indica la localizacin y caractersticas de todo ducto detransporte, pudiendo ser del tipo informativo, restrictivo y preventivo, cuyacomposicin y dimensiones debern acatarse de acuerdo a la presente norma.Durante la vida til del ducto debern estar en buenas condiciones, ser

legibles y estar espaciadas a una longitud suficiente.4.92 Sealamiento. Avisos informativos, preventivos o restrictivos para indicar la

presencia del ducto y/o referencia kilomtrica del desarrollo del ducto, esposible que los sealamientos estn dotados con conexiones elctricas parafuncionar como estaciones de registro de potencial.

4.93 Sistemas de Ductos. Son aquellos que se emplean para la conduccin dehidrocarburos, los cuales se clasifican en las siguientes categoras:

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4.93.a Ducto de Almacenamiento. Es la tubera de transporte de gas entreun pozo de gas y una estacin de compresin o entre estaciones,usado para almacenamiento.

4.93.b Ductos de Descarga. Son aquellos que transportan los fluidosdesde el cabezal del pozo hasta el cabezal de recoleccin de labatera de separadores, la planta de tratamiento o los tanques dealmacenamiento.

4.93.c Ductos colectores de Aceite. Son aquellos ductos que sirven paratransportar aceite crudo desde la estacin de recoleccin de lasbateras de separacin a la estacin de almacenamiento, o hasta suconexin con otra tubera colectora o con un oleoducto.

4.93.d Ductos colectores de Gas. Son aquellos ductos que sirven paratransportar el gas natural procedente de las estaciones derecoleccin a las plantas de tratamiento y utilizacin de gases.

4.94 Sistemas Miscelneos.- Son aquellos que ayudan a operar y vigilar un

sistema como: Instrumentos para tuberas, vlvulas y accesorios usados comoinstrumentos de conexin.

4.95 Sobrepresin.- Son alteraciones en la direccin de la velocidad del flujo. Elsistema de ductos deber protegerse con el equipo adecuado para prevenircambios utilizando estaciones para el control de la presin.

4.96 Socavacin. Surco que se produce en el metal base adyacente al borde de lasoldadura y que queda sin rellenar y por el metal de soldadura.

4.97 Soldabilidad. Es la facilidad con que un material puede ser unido, por algunos

de los procesos comunes de soldadura para producir una junta que tenga lasmejores propiedades para el servicio al que se le va a destinar.

4.98 Soldadura. Es una unin de metales producida por calor a temperaturapropiada, seguida de soldificacin, con o sin aplicacin de presin y con o sinel metal de aporte en la soldadura de arco elctrico, el metal de aporte debetener un punto de fusin igual o mayor al del metal base.

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4.99 Soldadura a tope. Es la soldadura que se deposita en la ranura entre doselementos situados en el mismo plano (a tope) y cuyos bordes estn encontacto. Los bordes podrn ser rectangulares, en V (simple o doble) o enU (simple o doble).

4.100 Soldadura de filete. Es toda soldadura de seccin triangularaproximadamente, depositada entre dos superficies en ngulo recto en una

junta a traslape, en te o en rincn.

4.101 Soldadura automtica. Soldadura con equipo que realiza toda la operacinde soldados sin una observacin y ajuste constante de los controles por partede un operador.

4.102 Soldadura de Aluminiotermia. Consiste de una mezcla pulverizada dexido de cobre, aluminio y plvora que se activa mediante una chispa y esutilizada en campo para soldar conductores elctricos a estructurasmetlicas.

4.103 Soporte. Elemento que soporta cargas estticas como dinmicas de la

tubera y equipos al cual estn asociados.

4.104 Temperatura de Diseo.- Es la temperatura esperada en el metal, bajocondiciones de operacin mxima extraordinaria y que puede ser mayor oigual a la temperatura de operacin.

4.105 Temperatura de Operacin.- Es la temperatura mxima de un ducto enoperacin normal.

4.106 Tipo de Construccin. Es una especificacin de construccin para lneas detransporte: troncales y ramales que fija el nivel de esfuerzos o sea el factor

F de la frmula de Barlow.

4.107 Tubera.- Componente de diferentes materiales que se utilizan dentro de unsistema de ductos.

4.108 Tubo.- Porcin cilndrica que se utiliza estructuralmente o como parte de unsistema de conduccin.

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4.109 Tubo soldado por resistencia elctrica. Tubo producido con placa entramos individuales, o en produccin continua usando placa en rollo paracortar tramos de tubo subsecuentemente. Se sueldan longitudinalmente enuna junta a tope en donde se produce la coalescencia por el calor obtenidode la resistencia del tubo a flujo de la corriente elctrica en un circuito, en elcual el tubo es parte y adems por prensado de la junta. Las especificacionestpicas de estos tubos son las siguientes:

ASTM A53ASTM A135API 5L

4.110 Tubo soldado a tope en horno:

4.110.a Soldado por campana. Tubo soldado en horno, producido entramos individuales con placa de lmina cortada en tramos. Tieneuna soldadura a tope longitudinal forjada por presin mecnicadesarrollada por estirado de la placa calentada en horno a travsde un molde en forma de cono comnmente conocida como

campana soldadora, que sirve para moldear y soldar.Especificaciones tpicas:

ASTM A53API 5L

4.110.b Soldadura continua. Tubo soldado en horno en forma continua conplaca enrollada, cortado subsecuentemente en tramosindividuales; tiene junta longitudinal de soldadura a tope forjadapor presin mecnica desarrollada por laminado de la tiramoldeada en caliente a travs de un juego de rodillos soldadores

de paso redondo. Especificaciones tpicas.

ASTM A134 SOLDADURA SENCILLA O DOBLEASTM A139 CON O SIN MATERIAL DE APORTEASTM A671 REQUIERE SOLDADURA DOBLEASTM A672 (INTERIOR Y EXTERIOR) Y USO DE METAL DEAPORTE.

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4.110.c Tubo con soldadura en espiral. Se fabrica soldado por fusinelctrica, junta a tope, de traslado y plegada. Especificacionestpicas:

ASME A134ASME A139 JUNTA A TOPEAPI 5LSASTM A211 JUNTA A TOPE DE SOLAPA O PLEGADA.

4.110.d Tubo soldado por presin y calentamiento elctrico, centelleo(flash).- Tubo que tiene una junta a tope longitudinal donde lacoalescencia se produce simultneamente en toda el rea de lasdos superficies que comprende la junta, por el calentamientoobtenido de la resistencia al flujo de la corriente elctrica entreambas superficies y por la aplicacin de presin despus de que elcalentamiento se ha completado sustancialmente por el arco. Conla presin y el calentamiento elctrico, se acompaa expulsin delmetal de la junta. Especificaciones tpicas:

API 5L

4.110.e Tubo con doble soldadura de ancho sumergido. Tubo que tieneuna junta a tope longitudinal, soldada a dos pasos, uno de loscuales es por el interior del tubo. La coalescencia se produce porel calentamiento de un arco o arcos elctricos entre el metal delelectrodo desnudo y la pieza que se trabaja. La soldadura seprotege con una cubierta de material granular, no se aplica presiny el metal de aporte se obtiene de los electrodos, tanto por el ladoexterior como por el interior.

ASTM A381

API 5LX4.110.f Tubo sin costura. Tubo que se fabrica a partir de un lingote

caliente y se produce por alargamiento basado en el golpeteo deun mandril que va formando el tubo, si es necesario se le da unterminado en fro. Especificaciones tpicas:

ASTM A53ASTM A106API 5L

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4.110.g Tubo soldado por traslado en horno. Tubo que tiene una junta detraslado longitudinal hecha por el proceso de soldadura de forjadonde se produce la coalescencia al calentar el tubo atemperatura de soldado y hacindolo pasar por un mandrillocalizado entre dos rodillos que comprimen y sueldan las orillastraslapadas. Especificaciones tpicas:

API 5L

4.111 Tubo de expansin en Fro. Es un tubo de fbrica, con o sin costura,formado y despus expandido en fro, de manera que la circunferencia seincremente permanentemente mnimo un 0.5%.

4.112 Trampa de Diablos. Es el arreglo de tuberas, conexiones y accesorios deun ducto que se requieren para el lanzamiento y/o el recibo de dispositivosde limpieza, calibracin u otros servicios.

4.113 Tramo de tubo de Fbrica. Es un tubo cuya longitud es determinada por laproduccin de fbrica, a cada tubo se le llama tramo de fbrica,

prescindiendo de su longitud.

4.114 Troncal de Gas. Son los gasoductos que transportan el producto desde elorigen de la distribucin hasta el ltimo consumidor.

4.115 Ultrasonido. Perteneciente a vibraciones mecnicas con frecuenciasmayores a 20 000 Hz.

4.116 Vlvulas de Alivio. Es un dispositivo relevador automtico de presin,actuando por presin esttica aplicada sobre la vlvula.

4.117 Vlvulas de Seccionamiento. Dispositivo que se utiliza para seccionartramos de tubera para reparacin, mantenimiento o emergencia del ducto yque se encuentra espaciada de acuerdo a su localizacin.

4.118 Velocidad de Corrosin. Es la relacin del desgaste del material metlicocon respecto al tiempo, normalmente expresado en mapa (milsimas depulgada por ao).

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5. RESPONSABILIDADES

5.1 COMIT INTERORGANISMOS DE DUCTOS. Es el rgano administrativoresponsable de autorizar y/o cancelar los documentos normativos aplicables en lasinstalaciones de ductos de los Organismos Subsidiarios y Empresas Filiales dePetrleos Mexicanos. Dicha autorizacin de dar con la firma del Presidente en turno y

la de los representantes titulares de los OS y EF.

5.2 GRUPO DE NORMATIVIDAD DEL CID. Es el responsable de coordinar laelaboracin, revisin, actualizacin y cancelacin de los Documentos Normativos deaplicacin en Petrleos Mexicanos. Igualmente, mantener la custodia de losDocumentos Normativos originales y realizar la distribucin controlada a losOrganismos Subsidiarios y Empresas Filiales de PEMEX.

As mismo, tiene la responsabilidad de elaborar y someter a revisin, aprobacin ydistribucin el presente documento normativo.

5.3 REPRESENTANTES DE LOS ORGANISMOS SUBSIDIARIOS Y EMPRESASFILIALES DE PEMEX EN EL CID.

5.3.1 Difundir a travs de los medios establecidos la presente Norma emitida por elCID, de tal manera que se asegure que dicho ducumento es del conocimientodel personal o rea responsable de su aplicacin.

5.3.2 Instruir a quin compete, para que a partir del Documento Normativo seelaboren los procedimientos de trabajo que correspondan, los cuales debernser usados por el personal operativo y de campo en sus actividades.

5.3.3 Apoyar, a solicitud del CID, para que se realice la revisin y comentarios alpresente Documento Normativo por parte del personal de su Organismo oEmpresa, cuando as sea requerido.

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6. DESARROLLO

6.1 SISTEMA DE DUCTOS PARA EL TRANSPORTE DE HIDROCARBUROSLIQUIDOS.

6.1.1 GENERALIDADES.

6.1.1.1 Este captulo establece los requisitos mnimos que deben ser

cumplidos para diseo, seleccin de materiales y pruebas a ductospara el transporte y distribucin de hidrocarburos lquidos tales comopetrleo crudo, condensados, gasolina natural, gases licuados,amoniaco anhidro lquido y productos derivados de la refinacin delpetrleo. (Ref.ASME B31.4, Captulo I, Prrafo 400.1.1).

6.1.1.2 Asimismo, dentro del alcance estn los ductos principales y auxiliarespara hidrocarburos lquidos y amoniaco anhidro lquido en terminales(fluviales y terrestres), tanques de almacenamiento, estaciones debombeo, estaciones reductoras de presin y estaciones de medicinincluyendo trampas de envo y recepcin de "diablos".

6.1.1.3 Los requerimientos de este captulo, cubren las condiciones de uso delos componente de los sistemas de ductos que incluye pero no limita atubos, bridas, pernos o esprragos, empaquetaduras, vlvulas,dispositivos de alivio, conexiones, partes y componentes sometidos apresin y temperatura. Tambin se incluye los soportes, apoyos yotros elementos del sistema necesarios para prevenir sobresfuerzo enlas partes sometidas a presin.

6.1.1.4 Este captulo no aplica a los siguientes casos. (Ref. ASME B31.4,Captulo I, Prrafo 400.1.2.).

6.1.1.4.a Sistemas de ductos auxiliares para el manejo de agua,vapor, aceites lubricantes e hidrocarburos gaseosos.

6.1.1.4.b Recipientes a presin, intercambiadores de calor, bombas,tuberas y conexiones internas de otros equipos.

6.1.1.4.c Sistemas de ductos para soportar presiones de:

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1. Menores de 1.06 kg/cm2(15 PSI) (1 BAR)manomtricasin considerar la temperatura.

2. Mayores de 1.06 kg/cm2(15 PSI) (1 BAR)manomtricasi la temperatura es abajo de -30 C(-20 F)o arriba de120C (250 F).

6.1.1.4.d Tubera de revestimiento o tubera de produccin en pozos,cabezales de pozos, separadores de aceite-gas, tanques deproduccin de petrleo crudo, otras instalaciones deproduccin y las tuberas que interconectan estasinstalaciones.

6.1.1.4.e Refineras de petrleo, plantas procesadoras de gas,gasolina natural y sistemas de ductos en plantas decompresin, excepto lo establecido dentro del alcance deeste captulo.

6.1.1.4.f Sistemas de ductos para la refrigeracin con amoniaco,

cubiertos en el ASME B31.5,Refrigeration piping.

6.1.2 DISEO.

6.1.2.1 Bases de diseo

6.1.2.1.1 Ser obligacin de la entidad que solicite la construccin deun sistema de ductos, as como de la que lo vaya a operar,presentar las bases de usuario que muestre losrequerimientos operativos, de inspeccin, mantenimiento y

derecho de va, as como las caractersticas y composicindel producto por transportar, con el propsito de conocer siel producto es corrosivo, en este caso la entidad operativaindicar las recomendaciones procedentes para prevenir suaccin corrosiva.

6.1.2.1.2 El diseador deber presentar invariablemente, paraaprobacin de la entidad solicitante: diagrama de flujo,planos de proyecto, especificaciones de construccin y de

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ingeniera, volumen de obra, requisiciones yespecificaciones de materiales, memoria de clculo y lainformacin bsica que involucre todos los aspectosconsiderados en el diseo, mencionados en el prrafo6.1.2.2.1, as mismo, la entidad encargada del diseodeber considerar llevar a cabo el anlisis de riesgo ymanifiesto de impacto ambiental, establecido en la LeyGeneral del Equilibrio Ecolgico y Proteccin del Ambiente,

en Materia de Impacto Ambiental.

6.1.2.2 Requerimientos de diseo

6.1.2.2.1 El diseo de sistemas de ductos para el transporte dehidrocarburos en fase lquida deber realizarse conforme alas bases de diseo y considerar como mnimo lo siguiente:

6.1.2.2.1.a Caractersticas fsicas y qumicas del fluido.

6.1.2.2.1.b Especificaciones del material seleccionado de

acuerdo con el prrafo 6.1.4.2.6.1.2.2.1.c Presin interna mxima, mnima y normal de

operacin.

6.1.2.2.1.d Temperatura mxima, mnima y normal deoperacin.

6.1.2.2.1.e Cargas adicionales. El diseo de ductos deberconsiderar las cargas que pueda preverseactuarn sobre el ducto, de acuerdo con lascaractersticas del medio que atraviesa y suscondiciones de trabajo, tales como:

1. Cargas vivas como el peso del producto(agua para efecto del clculo), nieve, hielo,viento, oleaje y corriente.

2. Cargas muertas como el peso propio de latubera, recubrimientos, rellenos, vlvulas yotros accesorios no soportados.

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3. Sismo.

4. Efectos causados por vibracin y/oresonancia.

5. Esfuerzos causados por asentamientos oderrumbes en regiones de suelosinestables.

6. Efectos de contraccin y/o expansintrmica.

7. Efectos de los movimientos relativos de losequipos conectados.

8. Esfuerzos por golpe de ariete: el efecto degolpe de ariete en ningn punto deber sermayor que 1.10 veces de la presin dediseo.(Ref. ASME B31.4, Captulo II,

Prrafo 402.2.4.).

9. Esfuerzos en cruces con vas decomunicacin y/o ductos existentes.

10. Esfuerzos durante instalacin.

6.1.2.2.1.f Factor de eficiencia de junta.

6.1.2.2.1.g Espesor adicional por desgaste o margen decorrosin.

6.1.2.2.1.h Derecho de va de la tubera. Este deber serseleccionado para evitar en lo posible, reas decasas-habitacin, edificios industriales y lugaresde asamblea pblica, de acuerdo a la NORMAPEMEXNO.03.0.02 y Norma CID-NOR-01/96.

6.1.2.2.1.i Ninguna tubera podr ser localizada a unadistancia de 15m (50 pies) de cualquier casa

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habitacin privada, edificio industrial o lugar deasamblea pblica, en el cual las personastrabajen, se congreguen o se renan, a menosque se considere como mnimo una cubiertaadicional de 30.48 cm (12 pulg.), adems de loque se indica en la tabla 3.1.

6.1.2.3 Presin mxima permisible de operacin (MAOP).

6.1.2.3.1 Es la presin mxima a la que un ducto o segmento puedeser operado bajo esta norma y se considera como lapresin mxima que en cualquier punto puededesarrollarse, operando el ducto al 100%de su capacidaden condiciones de flujo regular, uniforme y constante. Sedeber tomar en cuenta en la determinacin de la MAOP lacolumna esttica sobre el punto considerado y la presinrequerida para compensar las prdidas por friccin. (Ref.ASME B31.4, Captulo II, Prrafo 401.2.2).

6.1.2.4 Presin de diseo.

6.1.2.4.1 Es el valor de presin (P) usado en la frmula de diseoindicada en 6.1.2.9.1 debiendo ser mayor o igual a lapresin mxima de operacin (MAOP).(Ref. ASME B31.4,Captulo II, Prrafo 401.2.2.).

6.1.2.5 Temperatura de diseo.

6.1.2.5.1 Es el valor de temperatura (T2) usado en la frmula para elclculo del esfuerzo longitudinal indicado en el prrafo

6.1.2.7.1.b bajo condiciones de operacin normal.

6.1.2.6 Esfuerzo permisible. (S)

6.1.2.6.1 Es el producto entre la resistencia a la fluencia mnimaespecificado del material (R), el factor de junta longitudinalo helicoidal (E) y el factor de diseo (F).

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6.1.2.6.2 Dicho esfuerzo permisible (S) por efecto de presin internadeber ser calculado conforme a la siguiente expresin.(Ref. ASME B31.4 Captulo II Prrafo 402.3.1.).

S = FERDonde

S= Esfuerzo permisible mximo Kg/cm2 (Ib/pulg2) .

F= Factor de diseo por presin interna, para el caso detransporte de hidrocarburos lquidos deber serconsiderado igual a 0.72 (Ref. ASME B31.4, CaptuloII, Prrafo 402.3.1.).

E= Eficiencia de junta soldada de acuerdo con la tabla 2.2.

R= Resistencia a la fluencia mnima especificada kg/cm2

(Ib/pulg2).

6.1.2.6.3 El valor de la resistencia a la fluencia mnima especificada(R) se determinar conforme a lo siguiente:

6.1.2.6.3.a Tubera nueva de especificacin conocida deacuerdo al cdigo ASME B31.4, Tabla402.3.1(a).

6.1.2.6.3.b Tubos usados de especificacin conocida, queestn de acuerdo al cdigo ASME B31.4, tabla402.3.1(a), deben satisfacer los requisitos deprueba indicados en los prrafos 6.3.14.1 y6.3.14.2 de esta norma (inspeccin visual y

determinacin del espesor), y estar sujetos a loestablecido en el prrafo 6.1.4.2.2 de estanorma, quedan excluidos en este inciso los deespecificacin ASTM A 53.

6.1.2.6.3.c Tubos nuevos o usados de especificacindesconocida o ASTM A 53, sujetos a laslimitaciones indicadas en ASME B31.4,Captulo II, Prrafo 405.2.1(b), y acorde a los

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procedimientos que se describen acontinuacin:

1. El menor de los valores siguientes: (Ref.Cdigo ASME B31.4, Captulo VI, Prrafo437.6.7.).

a) El 80% del promedio aritmtico de los

resultados obtenidos en las pruebas detensin establecidas en el cdigo API5L, prrafos 9.3.1-9.3.1.6.

b) El valor menor obtenido en las pruebasde tensin mencionadas en el inciso

anterior, sin exceder de 3 662 kg/cm2

(52 000 Ib/pulg2).

c) 1 690 kg/cm2 (24 000 Ib/pulg2) si larelacin entre el promedio de resistenciaa la cedencia y resistencia a la tensinexcede de 0.85.

2. De 1 690 kg/cm2(24 000 Ib/pulg2), si nose llevan a cabo las pruebas de doblado yde tensin establecidas en la especificacinAPI 5L, prrafos 9.3.1-9.3.1.6, 9.3.3-9.3.4.

6.1.2.7 Esfuerzo equivalente (Seq)

6.1.2.7.1 Los esfuerzos circunferencial, longitudinal y cortante quedeben ser considerados en la revisin del esfuerzoequivalente (Seq) sern determinados como sigue y este noexceder el 90% del esfuerzo de fluencia mnimoespecificado (R).

6.1.2.7.1.a Esfuerzo circunferencial debido a presin

ShPD

t=

2

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6.1.2.7.1.b Esfuerzo longitudinal debido a presin,expansin trmica y flexin en ductoscompletamente restringidos. (Ref.ASME B31.4Captulo II, prrafo 419.6.4b).

SL = E (T2-T1) - Sh

6.1.2.7.1.c Esfuerzo cortante combinado:

SsT

Z

Fs

A= +

2

2

6.1.2.7.1.d Esfuerzo esquivalente:

Seq = (Sh2+S L

2 -S hSL + 3SS2)1/2

donde:

= Coeficiente de poisson

E = Mdulo de elasticidad

= Coeficiente de expansin trmica

T1 = Temperatura de instalacin

T2 = Temperatura de operacin

Z = Mdulo de seccin

T = Momento torsionante

Fs = Fuerza cortante

A = Area de seccin transversal6.1.2.8 Proceso de diseo

6.1.2.8.1 El proceso de diseo mostrado en la figura 1.2.8 iniciarcon la determinacin del espesor (t) de pared mnimorequerido por presin interna bajo las consideraciones de

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esfuerzo lmite circunferencial, como es indicado en6.1.2.9.1, dicho espesor (t) deber adicionalmentesatisfacer los requisitos de esfuerzo equivalente indicado enel prrafo 6.1.2.7 y producido por las cargas indicada en elprrafo 6.1.2.2.1 incisos c , d y e .

6.1.2.9 Espesor mnimo requerido por presin.

6.1.2.9.1 El espesor de pared mnimo requerido en el ducto,sometido exclusivamente a presin interna, se calcular conla frmula establecida de acuerdo al cdigo ASME B31.4,Captulo II, Prrafo 404.1.2 y que a continuacin semuestra:

tPD

S=

2

en donde:

t= Espesor de pared mnimo requerido de un ductosometido exclusivamente a presin interna (pulgadas).

P= Presin de diseo (Ib/pulg2

)como lo indicado en elprrafo 6.1.2.4

D= Dimetro exterior (pulg).

S= Esfuerzo permisible (lb/pulg2) como lo indicado en elprrafo 6.1.2.6

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Requerimientos de diseo

conforme a 6.1.2.2.

Bases de diseo

conforme a 6.1.2.1

Espesor mnimo requerido por

presin interna,

conforme a 6.1.2.9.

Proponer nuevo

espesor.

Calcular espesor nominal tn

conforme a 6.1.2.10.1

Cumple el esfuerzo

circunferencial con

6.1.2.7.1.a?

Cumple el esfuerzo

longitudinal con

6.1.2.7.1.b?

Cumple el esfuerzo

equivalente con

6.1.2.7.1.d?

Cumple el esfuerzo

cortante con

6.1.2.7.1.c?

SI

SI

SI

SI

NO

NO

NO

NO

Fig. 1.2.8. Proceso de diseo para ductos que transportan hidrocarburos lquidos.

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6.1.2.9.2 El espesor de pared mnimo requerido en una tuberaconectada a un equipo u otra tubera que opere condiferente presin, deber calcularse con la presin dediseo mayor.

6.1.2.10 Espesor nominal.

6.1.2.10.1 El espesor de pared nominal (tn) ser determinado con la

siguiente ecuacin, y ser igual al inmediato superior quese fabrique, el cul no debe ser menor al mostrado en latabla 2.4.

tn = t + A

donde el valor obtenido del espesor de pared (t) debersatisfacer los requisitos establecidos en 6.1.2.8.1 y (A) serun espesor de pared adicional como margen de corrosindefinido en 6.1.2.12.1

6.1.2.10.2 Dicho espesor (t) calculado deber considerar lastolerancias de fabricacin indicadas en los prrafos6.1.2.11.1 y 6.1.2.11.2 e incluyendo los daos ocasionadosdurante el transporte, almacenamiento, manejo, instalaciny reparacin.(Ref. ASME B31.4, Captulo II, Prrafo404.1.1.).

6.1.2.11 Tolerancia de espesor de pared por fabricacin.

6.1.2.11.1 Las tolerancias por fabricacin en tuberas API. Sern lasindicadas en la tabla 1.2.11 y referida al API 5L, tabla 9, y

estas no sern reducidas en ninguna parte del tubo.

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TABLA1.2.11 Tolerancia en el Espesor de Pared por Fabricacin

DIAMETRO EXTERIOR(PULG)Y TIPO DE TUBO

PORCENTAJE DE TOLERANCIA

GRADO B O MENOR GRADO X42 O MAYOR2.875 y menores con y sincostura

mayores que 2.875 peromenores a 20 con y sin costura

20.0 y mayores con costura

20.0 y mayores sin costura

+ 20.0- 12.5

+ 15.0- 12.5

+ 17.5- 12.5

+ 15.0- 12.5

+ 15.0- 12.5

+ 15.0- 12.5

+ 19.5- 8.0

+ 17.5- 10.0

6.1.2.11.2 Para tuberas de especificacin ASTM con y sin costura, latolerancia en el espesor de pared por fabricacin ser deacuerdo a lo establecido en ASTM A20 y A530,

respectivamente.

6.1.2.12 Espesor adicional por margen de corrosin o desgaste.

6.1.2.12.1 A menos que se cuente con resultados estadsticos en elmanejo de los productos, y en la eficiencia de los sistemasde prevencin o control de la corrosin que se adopten, sedeber utilizar un espesor adicional como margen decorrosin de 6.25 milsimas de pulgada por ao (MPY),para una vida til mnima de 20 aos.

6.1.2.12.2 Para efectos del margen de corrosin, deber analizarse elestudio y diseo del sistema de proteccin catdicarespectivo, con base a las condiciones de operacin yresultados estadsticos de sistemas semejantes y a laposible integracin con otras instalaciones. Adems debertomarse en consideracin la instalacin de niples parainyeccin y porta testigos de evaluacin de inhibidores(corrosmetros) en aquellos ductos que lo requieran.

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6.1.3 VALVULAS DE SECCIONAMIENTO.

6.1.3.1 Los ductos para transporte de hidrocarburos en fase lquida, debencontar con vlvulas de seccionamiento para limitar el riesgo y dao porderrame accidental ocasionado por rotura del ducto y poder facilitaras el mantenimiento del sistema, dichas vlvulas sern instaladas enlugares de fcil acceso y protegidas para evitar daos o alteracionesintencionales. (Ref. ASME B31.4, Captulo V, Prrafo 434.15.1).

6.1.3.2 La localizacin de las vlvulas de seccionamiento a que se refiere elpunto anterior se har preferentemente en los lugares que pornecesidades de operacin sea conveniente instalarse, tales como losque se mencionan a continuacin:

6.1.3.2.a En la succin y descarga de estaciones de bombeo yrebombeo.

6.1.3.2.b A la salida y llegada del ducto en reas de tanques dealmacenamiento.

6.1.3.2.c En cada conexin ramal (lateral) al ducto principal, demanera que su ubicacin sea lo ms cercano a sta.

6.1.3.2.d Antes y despus del cruce de ros, lagos o lagunas quetengan ms de 30 m de ancho.

6.1.3.2.e Antes y despus del cruce de fuentes de abastecimiento deagua para consumo humano.

6.1.3.2.f En caso que el fluido a manejar sea amoniaco anhidro o

gas L.P. en fase lquida, las vlvulas de seccionamiento seinstalarn con un espaciamiento mximo de 12 km (7.5millas) en reas industriales, comerciales y residenciales.

6.1.3.2.g El diseador debe considerar la instalacin de otro tipo devlvulas como lo son las de retencin, colocadas en serie odesviando el flujo junto a las de seccionamiento indicadasen este inciso.

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6.1.3.2.h En caso de lneas de conduccin de lquidos conpendientes pronunciadas (ascendentes o descendentes), ycerca de centros de poblacin, deber prevenirse eldesalojo del contenido del ducto en caso de fuga. Porejemplo mediante la instalacin cuando sea posible, devlvulas de retencin antes de la vlvula de seccionamientoms prxima corriente arriba, o tambin, utilizarse con lamisma finalidad la instalacin de un mayor nmero de

vlvulas de seccionamiento accionadas por actuador parauna rpida operacin. En cualquier caso, la ubicacin de lasvlvulas deber ser tal que tome en cuenta la seguridadpublica y que adems no rebase por carga hidrosttica lapresin interna de la tubera y la capacidad de presin delos componentes del ducto, asimismo de optarse por lainstalacin de vlvulas de retencin, debern considerarselos arreglos necesarios que permitan las "corridas" de"diablos", tanto de limpieza como instrumentados de ltimageneracin. (Ref.NORMACID-NOR-06/96.)

6.1.3.3 Las vlvulas de seccionamiento en ductos de transporte deben reunirlas caractersticas siguientes:

6.1.3.3.a Ser lubricables, en cualquiera de las especificacionesaprobadas por esta norma y contenidas en la tabla 2.9.

6.1.3.3.b Estar ubicadas en lugares accesibles y protegidas de daosque por agentes ajenos pudieran producir a lasinstalaciones.

6.1.3.3.c Contar con mecanismos automticos de operacin fcil y

rpida. De preferencia en ductos con dimetro de 12pulgadasy mayores, debern contar con un dispositivo queen caso de falla del automtico ste permita su operacinen forma manual.

6.1.3.3.d Estar debidamente soportadas y ancladas de acuerdo a unanlisis de flexibilidad a fin de verificar que el estado deesfuerzos, no sobrepase los permisibles del material.

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6.1.3.3.e El rango de presin-temperatura de la vlvula, deber serigual o mayor a las condiciones de diseo de el ducto.

6.1.3.3.f Las vlvulas de seccionamiento podrn confinarse, de sernecesario, en registros, siempre y cuando se evite latransmisin de cargas a la tubera y la inundacin delregistro.

6.1.3.4 Todas las vlvulas deben contar con un dispositivo que indiqueclaramente la posicin cerrada o abierta en que se encuentren;excepto las de retencin, que deben tener marcado con una flecha elsentido de flujo. (Ref. DOT, Subparte C, Prrafo 195.116.).

6.1.3.5 Todas las vlvulas deben contar con una inscripcin en relieve o placaen la que se indique: marca, dimetro nominal, presin o clase ymaterial del cuerpo. (Ref. DOT, subparte C, prrafo 195.116.).

6.1.3.6 Se podrn instalar vlvulas de acero que cumplan con los estndaresy especificaciones enumerados en la tabla 2.9. Estas vlvulas pueden

tener partes de hierro fundido, maleable o forjado. (Ref. API-6D,Seccin 3.).

6.1.3.7 No se debern usar vlvulas de hierro fundido.

6.1.4 MATERIALES, INSPECCION Y PRUEBAS.

6.1.4.1 Materiales

6.1.4.1.1 Los materiales con designacin API o ASTM usados paraductos que transportan hidrocarburos en fase lquida,

debern satisfacer las especificaciones listadas en la Tabla2.9 (Ref. ASME B31.4 ) y debern estar identificadosacorde a lo indicado en el prrafo 6.3.1.3.1 de esta norma.

6.1.4.1.2 Los requisitos complementarios que en composicinqumica, pruebas mecnicas y resistencia sean requeridosdebern ser indicados en las requisiciones de materialcorrespondiente.

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6.1.4.2 Criterio de seleccin.

6.1.4.2.1 En ductos nuevos de especificacin conocida, los tubos,vlvulas, bridas y conexiones destinados a integrar el ductopara transporte de hidrocarburos en fase lquida, debernsatisfacer los requisitos de composicin qumica,comportamiento estructural y calidad correspondientes a

cualquiera de las especificaciones listadas en la tabla 2.9.

6.1.4.2.2 El sistema deber probarse acorde con lo establecido en elprrafo 6.1.5.

6.1.4.2.3 Tubos usados de especificacin conocida, excepto ASTMA53, podrn ser utilizados en la construccin de ductossiempre y cuando:

6.1.4.2.3.a La especificacin corresponda a cualquiera delas que se mencionan en la tabla 2.9 de esta

norma.

6.1.4.2.3.b El material sea sometido a las pruebas 1 y 2indicadas en el prrafo 6.3.14 de esta normacon resultados satisfactorios.

6.1.4.2.3.c El sistema sea probado con lo establecido en elprrafo 6.1.5 de este captulo con resultadossatisfactorios.

6.1.5 REQUISITOS GENERALES PARA PRUEBA HIDROSTATICA.

6.1.5.1 Toda tubera para transporte de hidrocarburos lquidos, ya sea nueva,reparada en condiciones diferentes a las de diseo, se le debeprobar hidrostticamente antes de entrar en operacin. (Ref. API RP1110, captulo 3).

6.1.5.2 El agua que se utilice debe ser neutra o libre de partculas ensuspensin, que no pasen en una malla de 100 hilos por pulgada.

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6.1.5.3 La presin de prueba debe ser aquella que produzca un esfuerzotangencial igual al 90% de la resistencia a la fluencia mnimaespecificada correspondiente, segn el prrafo 6.1.2.6 de estecaptulo y se calcula como sigue:

Ph =2(0.90 R)t

D

en donde:

Ph = Presin hidrosttica de prueba en Ib/pulg2

R = Resistencia a la fluencia mnima especificada Ib/pulg2,multiplicada porE (eficiencia de junta soldada).

t = Espesor de pared nominal en pulgadas, conforme al prrafo6.1.2.10.1 para un factor de diseo de 0.72.

D = Dimetro exterior en pulgadas.

6.1.5.4 En el tramo sujeto a prueba hidrosttica debe considerarse el perfiltopogrfico para que la presin de prueba en el punto ms bajocorresponda al valor indicado en el prrafo anterior y en el punto msalto, a un valor igual o superior al 80% de la resistencia a la fluenciamnima especificada.

6.1.5.5 Cuando por alguna razn se utilice tubera de caractersticassuperiores a las de diseo, el valor de la presin para la pruebahidrosttica debe ser de 1.25 la presin de diseo.

6.1.5.6 Despus de cumplir con los requisitos de resistencia descritos en stecaptulo, deben recabarse dos ejemplares de la constancia de laspruebas certificadas por los representantes de la residencia deconstruccin y de la rama operativa, y el permiso de uso expedidospor la Secretara de Energa, la cual supervisar la ejecucin de lasmismas a travs de un inspector autorizado, conjuntamente con lasdependencias de inspeccin y seguridad industrial de las ramasoperativas y de construccin.

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6.2 SISTEMAS DE DUCTOS PARA TRANSPORTE Y DISTRIBUCION DEHIDROCARBUROS GASEOSOS.

6.2.1 GENERALIDADES.

6.2.1.1 Este captulo establece los requisitos mnimos que deben sercumplidos para diseo, seleccin de materiales y pruebas a ductospara el transporte y distribucin de hidrocarburos gaseosos,

incluyendo estaciones de compresin, de regulacin y medicin,lneas troncales, ramales, trampas de envo y recibo y caseta demedicin. (Ref. ASME B31.8 prrafo 802.1).

6.2.1.2 Los requerimientos de este captulo cubren las condiciones de uso delos componentes de los sistemas de ductos descritos anteriormenteque incluye pero no limita a tuberas, vlvulas, conexiones, bridas,empaques, esprragos, reguladores de presin, dispositivos depulsacin y vlvulas de seguridad. Tambin se incluyen los soportes,apoyos y otros elementos del sistema necesarios para prevenir sobre-esfuerzos en las partes sometidas a presin. (Ref. ASME B31.8

prrafo 802.12.)

6.2.1.3 Este capitulo no aplica a los siguientes casos y se complementar conASME B31.8, prrafo 802.13.

6.2.1.3.a Diseo y fabricacin de recipientes a presin cubiertos deacuerdo al cdigo ASME, Seccin Vlll.

6.2.1.3.b Ductos con temperaturas superiores a 232C (450F) oinferiores a -28C(-20 F).

6.2.1.3.c Ductos despus de la caseta de medicin del consumidorcubiertas de acuerdo al cdigo ANSI Z-223.1 y NFPA54.

6.2.1.3.d Ductos en refineras, en plantas de tratamiento de gas yplantas de proceso.

6.2.1.3.e Ductos de venteo para gases de desecho que descargan ala atmsfera.

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6.2.1.3.f Cabezales de pozos, que incluyen vlvulas de control,lneas de flujo entre cabezal de pozos y trampas oseparadores o tuberas de produccin y revestimiento delpozo.

6.2.1.3.g Diseo de equipos, aparatos e instrumentos de patente.

6.2.1.3.h Diseo de intercambiadores de calor.

6.2.1.3.i En sistemas de ductos para el transporte de hidrocarburoslquidos.

6.2.2 DISEO.

6.2.2.1 Bases de diseo.

6.2.2.1.1 Ser obligacin de la entidad que solicite la construccin deun sistema de ductos, as como de la que lo vaya a operar,presentar las bases de usuario que muestre losrequerimientos operativos, de inspeccin, mantenimiento yderecho de va, as como las caractersticas y composicindel producto por transportar; con el propsito de conocer siel producto es corrosivo, en este caso la entidad operativaindicar las recomendaciones procedentes para prevenir suaccin corrosiva.

6.2.2.1.2 El diseador debe presentar invariablemente, paraaprobacin de la entidad solicitante: el diagrama de flujo,planos de proyecto, especificaciones de construccin y deingeniera, volumen de obra, requisiciones y

especificaciones de materiales memorias de clculo y lainformacin bsica que involucre todos los aspectosconsiderados en el diseo mencionados en el siguienteprrafo, as mismo, la entidad encargada del diseo deberconsiderar llevar a cabo el anlisis de riesgo y manifiesto deimpcto ambiental, establecido en la Ley General delEquilibrio Ecolgico y Proteccin del Ambiente, en Materiade Impacto Ambiental.

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6.2.2.2 Requerimientos de diseo.

6.2.2.2.1 El diseo de sistemas de ductos para transporte ydistribucin de hidrocarburos gaseosos deber estarbasado en las bases de diseo y considerar, como mnimo,lo siguiente:

6.2.2.2.1.a Caractersticas fsicas y qumicas del fluido.

6.2.2.2.1.b Presin interna mxima de operacin encondiciones normales de flujo.

6.2.2.2.1.c Temperatura mxima de operacin.

6.2.2.2.1.d Especificaciones del material seleccionado, deacuerdo con prrafo 6.2.3.1 de este capitulo.

6.2.2.2.1.e Cargas adicionales. El diseo de ductos deberconsiderar las cargas que pueda preverse

actuarn sobre el ducto de acuerdo a lascaractersticas del medio que atraviesa y suscondiciones de trabajo, tales como:

1. Cargas vivas como: el peso del producto(agua para efecto del clculo), nieve, viento,hielo, oleaje y corriente.

2. Cargas muertas como: el peso propio de latubera, recubrimientos, rellenos, vlvulas yotros accesorios no soportados.

3. Sismo.

4. Efectos causados por vibracin y/oresonancia.

5. Esfuerzos causados por asentamientos oderrumbes en regiones de suelosinestables.

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6. Efectos de contraccin y/o expansintrmica.

7. Efectos de movimientos relativos de losequipos conectados.

8. Esfuerzos en cruces con vas decomunicacin y/o ductos.

9. Esfuerzos durante instalacin.

10. Se tomarn en cuenta las actividades depoblacin a lo largo del trayecto del ducto,ya que el factor ms importante quecontribuye a la falla de ductos quetransportan gas, es la construccin de otrasinstalaciones asociadas con los serviciosrequeridos por la ocupacin humana y laszonas comerciales e industriales. Dichos

servicios, tales como agua, suministro degas y de electricidad, sistemas de drenaje,cables subterrneos, calles y caminos, etc.,llegan a ser predominantes y extensos, laposibilidad de daar el ducto se incrementa.(Ref. ASME B31.8 Captulo IV, prrafo840.1.b).

6.2.2.2.1.f Derecho de va de la tubera. Este deber serseleccionado para evitar en lo posible reas decasa habitacin edificios industriales y lugares

de asamblea pblica de acuerdo a la NORMAPEMEX NO.O3.0.02 y norma CID NOR-01/96.

6.2.2.2.1.g Factor de seguridad por densidad de poblacin(F). De acuerdo a la clasificacin mencionadaen los prrafos 6.2.2.17.1-6.2.2.17.7 y en latabla 2.1.

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6.2.2.2.1.h Factor por eficiencia de junta (E),se dar deacuerdo al material y clase de tubera deacuerdo a la tabla 2.2

6.2.2.2.1.i Espesor adicional por desgaste o margen decorrosin, de acuerdo a lo considerado en elprrafo 6.2.2.13.1. Estos antecedentesnormarn el criterio del diseador para

seleccionar materiales, elementos de seguridady Sistemas de mitigacin de corrosin.

6.2.2.3 Presin mxima permisible de operacin (MAOP).

6.2.2.3.1 Es la presin mxima a la que el ducto o segmento puedeser operado bajo esta norma y se considera como lapresin mxima que en cualquier punto puededesarrollarse, operando el ducto al 100% de su capacidaden condiciones de flujo regular, uniforme y constante. Sedeber tener en cuenta en la determinacin de la MAOP la

columna esttica sobre el punto considerado y la presinrequerida para compensar las prdidas por friccin.

6.2.2.4 Presin de diseo.

6.2.2.4.1 Es el valor de presin (P) usado en la frmula de diseoindicada en el prrafo 6.2.2.9.1 debiendo ser mayor o iguala la presin mxima de operacin (MAOP), de acuerdo alprrafo 6.2.2.3.1.

6.2.2.5 Temperatura de diseo

6.2.2.5.1 Es el valor de temperatura (T2) usado en la frmula para elclculo del esfuerzo longitudinal indicado en el prrafo6.2.2.7.1.b bajo condiciones de operacin normal.

6.2.2.6 Esfuerzo permisible.(S)

6.2.2.6.1 Es el producto entre la resistencia a la fluencia mnimaespecificada del material (R), el factor de junta longitudinal

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o helicoidal (E), el factor de diseo por temperatura (T) y elfactor de diseo (F).

6.2.2.6.2 Dicho esfuerzo permisible (S) por efecto de presin internadeber ser calculado conforme a la siguiente expresin, deacuerdo al cdigo ASME B31.8 Captulo IV prrafo841.11.a.

S = FER TDonde:

S = Esfuerzo permisible mximo kg/cm2(lb/pulg2)

F = Factor de diseo por presin interna que para el casode transporte de hidrocarburos gaseosos se da por laclasificacin de la densidad de poblacin de acuerdo alas tablas 2.1. y 2.1A.

E = Eficiencia de junta soldada de acuerdo a la tabla 2.2.

R = Resistencia a la fluencia mnima especificada kg/cm2

( lb/pulg2)

T = Factor de diseo por temperatura, obtenido de la tabla2.3.

6.2.2.6.3 El valor de la resistencia a la fluencia mnima especificada(R) se determinar de la siguiente manera:

6.2.2.6.3.a Tubera de especificacin conocida de acuerdo

a la tabla 2.8 (Ref. ASME B31.4, Captulo II,tabla 402.3.1.(a)).

6.2.2.6.3.b Tubos usados de especificacin conocida queestn de acuerdo al cdigo ASME, B31.4,Captulo II, tabla 402.3.1 (a), deben satisfacerlos requisitos de prueba indicados en el prrafo6.2.3.2.2 de este captulo, quedan excluidas eneste inciso los de especificacin ASTM A53.

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6.2.2.6.3.c Tubos nuevos o usados de especificacinASTM A 120 o desconocida, acorde a losprocedimientos que se describen acontinuacin. (ASMEB31.8, Captulo I prrafo817.12, incisosdel g al h):

1. El menor valor de los siguientes:

a) El 80 % del promedio aritmtico de losresultados obtenidos en las pruebas detensin establecidas en el cdigo API 5L,prrafos 9.3.1-9.3.1.6.

b) El valor menor obtenido en las pruebasde tensin mencionadas en el incisoanterior sin exceder de 3,662 Kg/cm2

(52,000 lb/pulg2).

2. De 1,690 Kg/cm2 (24 000 lb/pulg2), si no se

llevan a cabo las pruebas de doblado y detensin establecidas en la especificacinAPI 5L, prrafos 9.3.1-9.3.1.6, 9.3.3-9.3.4..

6.2.2.7 Esfuerzo equivalente (Seq).

6.2.2.7.1 El esfuerzo circunferencial, longitudinal y cortante quedeben ser considerados en el clculo del esfuerzoequivalente sern determinados como sigue y ste noexceder del 90% del esfuerzo de fluencia mnimoespecificado (R), los cuales se determinan como sigue:

Seq = (Sh2 + SL2 - ShSL + 3 Ss2)1/2

Donde:

SL=Esfuerzo mximo longitudinal kg/cm2(lb/pulg2),

(positivo a tensin y negativo a compresin).

= Coeficiente de Poisson.

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E = Mdulo de elasticidad.

= Coeficiente de expansin trmica.

T1= Temperatura de instalacin.

T2= Temperatura de operacin.

Z = Mdulo de seccin.

T = Momento torsionante.

Fs= Fuerza cortante.

A = Area de la seccin transversal.

6.2.2.7.1.a Esfuerzo circunferencial debido a presin

SPD

th =

2Donde :

Sh= Esfuerzo circunferencial kg/cm2(lb/pulg2)

P= Presin interna de la tubera

kg/cm2(lb/pulg2)

D = Dimetro exterior de tubera cm(pulg)

t = Espesor de pared de tubera cm(pulg)

6.2.2.7.1.b Esfuerzo longitudinal debido a presin,expansin trmica y flexin en ductoscompletamente restringidos (Ref. ASME B31.4,captulo II, prrafo 419.6.4).

SL =E (T2 T1) - Sh

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6.2.2.7.1.c Esfuerzo cortante combinado:

SsT

Z

Fs

A= +

2

2

6.2.2.8 Proceso de diseo (Ver fig. 2.2.8).

6.2.2.8.1 El proceso de diseo iniciar con la determinacin delespesor (t) de pared mnimo requerido por presin interna ybasado en las consideraciones lmite de esfuerzocircunferencial, como indicado en los prrafos 6.2.2.7.1.a y6.2.2.9.1 el cual deber satisfacer adicionalmente losrequisitos de esfuerzo equivalente indicados en el prrafo6.2.2.7.1 por las cargas indicadas en el prrafo 6.2.2.2.1,incisos b, c y e.

6.2.2.9 Espesor mnimo requerido por presin.

6.2.2.9.1 El espesor de pared mnimo requerido en el ducto,

sometido exclusivamente a presin interna, se calcular conla frmula establecida en el cdigo ASME B31.8, CaptuloIV, prrafo 841.1.1.

tPD

S==

2

Donde:

t = Espesor de pared mnimo requerido calculado porpresin interna cm(pulgadas).

P = Presin de diseo como lo indicado en el prrafo6.2.2.4.1. kg/cm2(Ib/pulg2.)

D = Dimetro exterior del tubocm (pulg ) .

S = Esfuerzo permisible como lo indicado en el prrafo6.2.2.6.

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6.2.2.9.2 El espesor de pared mnimo requerido en una tuberaconectada a un equipo u otra tubera que opere condiferente presin deber calcularse con la presin de diseomayor.

6.2.2.10 Espesor nominal.

6.2.2.10.1 Es el espesor de pared nominal (tn) ser determinado con

la siguiente ecuacin, y ser igual al inmediato superior quese fabrique, el cual no debe ser menor al mostrado en latabla 2.4 .

tn = t + A

6.2.2.10.2 El valor obtenido del espesor de pared (t) deber satisfacerlos requisitos establecidos en 6.2.2.8.1 y (A) ser unespesor de pared adicional como margen de corrosin ydefinido en el prrafo 6.2.2.13.1.

6.2.2.10.3 Dicho espesor (t) calculado, deber considerar lastolerancias de fabricacin indicadas en el prrafo 6.2.2.11.1,incluyendo los daos ocasionados durante el transporte,almacenamiento, manejo, instalacin y reparacin.

6.2.2.11 Tolerancia de espesor de pared por fabricacin.

6.2.2.11.1 El espesor especificado no debe reducirse en ninguna partedel tubo en ms de Ias tolerancias de fabricacin sealadasen la tabla siguiente y referida al API 5L Tabla 9.

6.2.2.11.2 Para tuberas de especificacin ASTM con y sin costura, latolerancia de espesor de pared por fabricacin est

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