Baixe N-115 Fabricação e Montagem de Tubulações Metálicas e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Petroquímica, somente na Docsity!
N-115 REV. H^ 07 / 2016
PROPRIEDADE DA PETROBRAS 120 páginas, Índice de Revisões e GT
Fabricação e Montagem de Tubulações
Metálicas
Procedimento
Esta Norma substitui e cancela a sua revisão anterior. Cabe à CONTEC - Subcomissão Autora, a orientação quanto à interpretação do texto desta Norma. A Unidade da PETROBRAS usuária desta Norma é a responsável pela adoção e aplicação das suas seções, subseções e enumerações.
CONTEC
Comissão de Normalização Técnica
Requisito Técnico : Prescrição estabelecida como a mais adequada e que deve ser utilizada estritamente em conformidade com esta Norma. Uma eventual resolução de não segui-la (“não-conformidade” com esta Norma) deve ter fundamentos técnico-gerenciais e deve ser aprovada e registrada pela Unidade da PETROBRAS usuária desta Norma. É caracterizada por verbos de caráter impositivo.
SC - 17
Prática Recomendada : Prescrição que pode ser utilizada nas condições previstas por esta Norma, mas que admite (e adverte sobre) a possibilidade de alternativa (não escrita nesta Norma) mais adequada à aplicação específica. A alternativa adotada deve ser aprovada e registrada pela Unidade da PETROBRAS usuária desta Norma. É caracterizada por verbos de caráter não-impositivo. É indicada pela expressão: [Prática Recomendada].
Cópias dos registros das “não-conformidades” com esta Norma, que possam contribuir para o seu aprimoramento, devem ser enviadas para a CONTEC - Subcomissão Autora.
Tubulação As propostas para revisão desta Norma devem ser enviadas à CONTEC - Subcomissão Autora, indicando a sua identificação alfanumérica e revisão, a seção, subseção e enumeração a ser revisada, a proposta de redação e a justificativa técnico-econômica. As propostas são apreciadas durante os trabalhos para alteração desta Norma.
“A presente Norma é titularidade exclusiva da PETRÓLEO BRASILEIRO S. A. - PETROBRAS, de aplicação interna na PETROBRAS e Subsidiárias, devendo ser usada pelos seus fornecedores de bens e serviços, conveniados ou similares conforme as condições estabelecidas em Licitação, Contrato, Convênio ou similar. A utilização desta Norma por outras empresas/entidades/órgãos governamentais e pessoas físicas é de responsabilidade exclusiva dos próprios usuários.”
Apresentação
As Normas Técnicas PETROBRAS são elaboradas por Grupos de Trabalho
- GT (formados por Técnicos Colaboradores especialistas da Companhia e de suas Subsidiárias), são comentadas pelas Unidades da Companhia e por suas Subsidiárias, são aprovadas pelas Subcomissões Autoras - SC (formadas por técnicos de uma mesma especialidade, representando as Unidades da Companhia e as Subsidiárias) e homologadas pelo Núcleo Executivo (formado pelos representantes das Unidades da Companhia e das Subsidiárias). Uma Norma Técnica PETROBRAS está sujeita a revisão em qualquer tempo pela sua Subcomissão Autora e deve ser reanalisada a cada 5 anos para ser revalidada, revisada ou cancelada. As Normas Técnicas PETROBRAS são elaboradas em conformidade com a Norma Técnica PETROBRAS N-1. Para informações completas sobre as Normas Técnicas PETROBRAS, ver Catálogo de Normas Técnicas PETROBRAS.
Sumário
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1 Escopo
1.1 Esta Norma fixa as condições mínimas exigíveis para a fabricação, montagem, manutenção, condicionamento, inspeção e testes de tubulações metálicas em unidades industriais, compreendendo: instalações de exploração e produção em plataformas marítimas, áreas de processo, áreas de utilidades, parques de armazenamento e instalações auxiliares, terminais, bases de armazenamento, estações de bombeamento, estações de compressão e estações reguladoras de pressão e de medição de vazão de gás (“city-gates”), além de instalações de superfície de dutos, tais como:
a) instalações de válvulas intermediárias de bloqueio e/ou retenção; b) instalações de lançadores/recebedores de PIGs.
1.2 Esta Norma não se aplica a:
a) tubulações não metálicas; b) tubulações metálicas que sejam específicas de sistemas de instrumentação e controle, conforme o estabelecido na PETROBRAS N-57; c) tubulações de despejos sanitários; d) tubulações de drenagem industrial de instalações terrestres normalizadas pela PETROBRAS N-38; e) tubulações pertencentes a equipamentos fornecidos pelo sistema de “pacote” (compactos), conforme estabelecido na PETROBRAS N-57; f) oleodutos e gasodutos, exceto às instalações de dutos citadas em 1.1 (ver PETROBRAS N-464 e N-462).
1.3 Esta Norma se aplica às atividades previstas em 1.1 iniciadas a partir da data de sua edição.
1.4 Esta Norma contém Requisitos Técnicos e Práticas Recomendadas.
2 Referências Normativas
Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes dos referidos documentos.
NR-13 - Caldeiras, Vasos de Pressão e Tubulações;
NR-15 - Atividades e Operações Insalubres;
NR-18 - Condições e Meio Ambiente de Trabalho na Indústria da Construção;
NR-20 - Segurança e Saúde no Trabalho com Inflamáveis e Combustíveis;
NR-26 - Sinalização de Segurança;
PETROBRAS N-12 - Embalagem e Preservação de Válvulas;
PETROBRAS N-38 - Critérios para Projetos de Drenagem, Segregação, Escoamento e Tratamento Preliminar de Efluentes Líquidos de Instalações Terrestres;
PETROBRAS N-42 - Projeto de Sistema de Aquecimento Externo de Tubulação, Equipamento e Instrumentação, com Vapor;
PETROBRAS N-57 - Projeto Mecânico de Tubulações Industriais;
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PETROBRAS N-76 - Materiais de Tubulação para Instalações de Refino e Transporte;
PETROBRAS N-116 - Sistemas de Purga de Vapor em Tubulações e Equipamentos;
PETROBRAS N-118 - Filtro Temporário e Filtro Gaveta para Tubulação;
PETROBRAS N-120 - Peças de Inserção entre Flanges;
PETROBRAS N-133 - Soldagem;
PETROBRAS N-462 - Fabricação, Construção, Montagem, Instalação e Pré-Comissionamento de Dutos Rígidos Submarinos;
PETROBRAS N-464 - Construção, Montagem e Condicionamento de Duto Terrestre;
PETROBRAS N-0858 - Construção, Montagem e Condicionamento de Instrumentação;
PETROBRAS N-1438 - Terminologia Soldagem;
PETROBRAS N-1591 - Ligas Metálicas e Metais - Identificação através de Testes pelo Ímã e por Pontos;
PETROBRAS N-1593 - Ensaio Não Destrutivo - Estanqueidade;
PETROBRAS N-1594 - Ensaio Não Destrutivo - Ultrassom em Solda;
PETROBRAS N-1595 - Ensaio Não Destrutivo - Radiografia;
PETROBRAS N-1596 - Ensaio Não Destrutivo - Líquido Penetrante;
PETROBRAS N-1597 - Ensaio Não Destrutivo - Visual;
PETROBRAS N-1598 - Ensaio Não Destrutivo - Partículas Magnéticas;
PETROBRAS N-1693 - Diretrizes para Elaboração de Padronização de Material de Tubulação para Instalações de Refino e Transporte;
PETROBRAS N-1758 - Suporte, Apoio e Restrição para Tubulação;
PETROBRAS N-1882 - Critérios para Elaboração de Projetos de Instrumentação;
PETROBRAS N-2163 - Soldagem e Trepanação em Equipamentos, Tubulações Industriais e Dutos em Operação;
PETROBRAS N-2555 - Inspeção em Serviço de Tubulação;
PETROBRAS N-2820 - Ensaio Não Destrutivo - Radiografia Industrial - Medição de Espessura em Serviço de Tubulações e Acessórios com Uso de Radiografia Computadorizada;
PETROBRAS N-2821 - Ensaio Não Destrutivo - Radiografia Computadorizada em Juntas Soldadas;
ABNT NBR 5425 - Guia para Inspeção por Amostragem no Controle e Certificação de Qualidade;
ABNT NBR 5426 - Planos de Amostragem e Procedimentos na Inspeção por Atributos;
ABNT NBR 5427 - Guia para Utilização da Norma ABNT NBR 5426;
ABNT NBR 6494 - Segurança nos Andaimes;
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API STD 936 - Refractory Installation Quality Control-Inspection and Testing Monolithic Refractory Linings and Materials;
API TR 938C - Use of Duplex Stainless Steels in the Oil Refining Industry;
ASME BPVC Section V - Nondestructive Examination;
ASME BPVC Section VIII, Division 1 - Rules for Construction of Pressure Vessels;
ASME BPVC Section IX - Qualification Standard for Welding and Brazing Procedures, Welders, Brazers, and Welding and Brazin Operators Welding and Brazin Qualifications;
ASME B1.1 - Unified Inch Screw Threads;
ASME B1.20.1 - Pipe Threads, General Purpose;
ASME B16.1 - Gray Iron Pipe Flanges and Flanged Fittings Classes 25, 125, and 250;
ASME B16.5 - Pipe Flanges and Flanged Fittings NPS 1/2 through NPS 24Metric/Inch Standard;
ASME B16.11 - Forged Fittings, Socket-Welding and Threaded;
ASME B16.20 - Metallic Gaskets for Pipe Flanges Ring-Joint, Spiral-Wound, and Jacketed;
ASME B16.21 - Nonmetallic Flat Gaskets for Pipe Flanges;
ASME B16.34 - Valves-Flanged, Threaded, and Welding End;
ASME B16.47 - Large Diameter Steel Flanges NPS 26 through NPS 60 Metric/Inch Standard;
ASME B31.1 - Power Piping;
ASME B31.3 - Process Piping;
ASME B31.4 - Pipeline Transportation Systems for Liquids and Slurries;
ASME B31.8 - Gas Transmission and Distribution Piping Systems;
ASME PCC-1 - Guidelines for Pressure Boundary Bolted Flange Joint Assembly;
ASME PCC-2 - Repair of Pressure Equipment and Piping;
ASTM A53/A53M - Standard Specification for Pipe, Steel, Black and Hot-Dipped, Zinc- Coated, Welded and Seamless;
ASTM A106/A106M - Standard Specification for Seamless Carbon Steel Pipe for High- Temperature Service;
ASTM A193/A193M - Standard Specification for Alloy-Steel and Stainless Steel Bolting for High Temperature or High Pressure Service and Other Special Purpose Applications;
ASTM A262 - Standard Practices for Detecting Susceptibility to Intergranular Attack in Austenitic Stainless Steels;
ASTM A380/A380M - Standard Practice for Cleaning, Descaling, and Passivation of Stainless Steel Parts, Equipment, and Systems;
ASTM A1038 - Standard Test Method for Portable Hardness Testing by the Ultrasonic Contact Impedance Method;
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AWS D10.10/D10.10M - Recommended Practices for Local Heating of Welds in Piping and Tubing;
DNV OS F101 - Submarine Pipeline Systems;
MSS SP-25 - Standard Marking System for Valves, Fittings, Flanges and Unions;
MSS SP-44 - Steel Pipeline Flanges;
MSS SP-55 - Quality Standard for Steel Castings for Valves, Flanges, Fittings and Other Piping Components - Visual Method for Evaluation of Surface Irregularities;
NACE MR0103/ISO 17945 - Petroleum, Petrochemical and Natural Gas Industries - Metallic Materials Resistant to Sulfide Stress Cracking in Corrosive Petroleum Refining Environments;
NACE SP0472 - Methods and Controls to Prevent In-Service Environmental Cracking of Carbon Steel Weldments in Corrosive Petroleum Refining Environments;
NFPA-30 - Flammable and Combustible Liquids Code;
SSPC PAINT 20 - Zinc-Rich Coating Type I Inorganic and Type II Organic.
3 Termos e Definições
Para os efeitos deste documento aplicam-se os seguintes termos e definições.
certificado de qualidade de material registro dos resultados de ensaios, testes e exames, exigidos pelas normas e realizados pelo fabricante do material
chapa de bloqueio chapa de aço da mesma especificação do material da tubulação, soldada na extremidade da tubulação, de acordo com qualquer dos detalhes de soldagem de tampos planos da ASME BPVC Section VIII, Division 1, usada para bloquear o fluido no teste de pressão
condicionamento conjunto de operações prévias necessárias para deixar as tubulações, equipamentos e sistemas em condições apropriadas para iniciar as atividades de pré-operação, operação ou hibernação
dispositivos auxiliares de montagem dispositivos, soldados ou não à tubulação, usados provisoriamente, com a finalidade de garantir o alinhamento e ajuste das diversas partes a serem soldadas
END
Ensaio Não Destrutivo
EV (Exame Visual) END de EV, conforme PETROBRAS N-
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sobrecomprimento comprimento adicional deixado nos “spools” fabricados visando permitir eventuais ajustes no campo
“spool” subconjunto de uma linha, formado pelo menos por uma conexão e um trecho de tubo, ou 2 conexões, que é montado em fábricas ou oficinas de campo (“pipe shop”)
temperatura de teste temperatura do líquido de teste, definida pela média de uma série de medições efetuadas no reservatório. Para teste pneumático, é a temperatura do material da tubulação durante o teste
teste de pressão teste realizado ao final da montagem da tubulação, de forma a verificar a sua estanqueidade e sua integridade. Podem ser de três tipos:
a) teste hidrostático (TH): teste realizado com fluido essencialmente incompressível, na forma líquida (geralmente água), em pressões superiores às de projeto (normalmente 1, vezes a pressão de projeto); b) teste pneumático: teste realizado com fluido compressível, gasoso (geralmente ar ou nitrogênio), em pressões superiores às de projeto (normalmente 1,1 vezes a pressão de projeto). Requer considerações de segurança adicionais dada à elevada energia armazenada pela compressão de fluidos gasosos; c) teste hidropneumático: teste realizado com mistura de fluido líquido e gasoso, nas mesmas condições de pressão do teste hidrostático e sujeito às restrições de segurança do teste pneumático.
teste operacional (“initial service leak test”) teste realizado quando a tubulação é colocada em operação, com fluido, pressão e temperatura de operação. Esse teste está restrito às tubulações em Categoria de Serviço D (conforme ASME B31.3)
TT
Tratamento Térmico
tubulação em serviço tubulação não desativada que já tenha operado, podendo estar ou não em operação no momento considerado
US (Ultrassom) END com ultrassom, conforme PETROBRAS N-
ZAC
Zona Afetada pelo Calor, conforme definido pela PETROBRAS N-
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4 Condições Gerais
4.1 Introdução
4.1.1 Os serviços de recebimento, armazenamento, fabricação, montagem, manutenção, condicionamento, TT, limpeza, inspeção e testes em sistemas e componentes de tubulação devem ser executados de acordo com os procedimentos correspondentes de execução, elaborados em conformidade com esta Norma. Devem também estar em conformidade com os documentos de projeto, com as padronizações de material de tubulação da PETROBRAS aplicáveis, com a NR-13, e com os requisitos de segurança previstos na ABNT NBR 6494, na NR-18 e nas normas PETROBRAS de segurança aplicáveis. Para obras fora do Brasil a legislação de segurança pertinente deve ser seguida, além dos requisitos contratuais referentes à segurança.
4.1.2 Os requisitos listados nessa Norma são essencialmente complementares aos das normas de tubulação ASME B31.1 e ASME B31.3. O uso dessa norma em trechos projetados como dutos (ASME B31.4 e ASME B31.8, por exemplo) deve ser cercado de cuidados adicionais, de forma que não haja conflito com os requisitos dessas normas.
4.1.3 Devem também ser atendidos os requisitos dos seguintes Anexos desta Norma:
a) Anexo A: define os critérios para seleção do tipo e extensão dos exames não destrutivos; b) Anexo B: contém as orientações para o exame por amostragem dos componentes da tubulação; c) Anexo C: apresenta o conteúdo básico dos procedimentos de execução; d) Anexo D: determina a codificação por cores para identificação dos materiais; e) Anexo E: lista a classificação das padronizações de materiais e fluidos da PETROBRAS N-76 segundo as NR-13 e ASME B31.3, além da indicação da classe de inspeção aplicável; f) Anexo F: contém requisitos suplementares para a execução de teste pneumático das linhas; g) Anexo G: contém os requisitos para o gerenciamento e execução de ligações flangeadas.
4.2 Qualificação de Procedimentos e Inspetores
4.2.1 A qualificação e a certificação dos inspetores de soldagem devem obedecer a ABNT NBR 14842. Para serviços executados fora do Brasil, a qualificação e certificação devem obedecer a ABNT NBR 14842 ou entidades independentes que atendam aos requisitos da ISO 17024. No caso de inspetor de soldagem nível 2 é requerida a qualificação pela norma de projeto aplicável. Os mesmos devem ser submetidos à aprovação da PETROBRAS.
4.2.2 Os ENDs devem ser executados por pessoal qualificado pelo Sistema Nacional de Qualificação e Certificação (SNQC) em ENDs conforme ABNT NBR NM ISO 9712. Para modalidades de ENDs não contempladas pelo SNQC, utilizar sistema de qualificação definido no procedimento interno de qualificação de pessoal estabelecido pela área de certificação e inspeção do SEQUI. Para serviços executados fora do Brasil a qualificação e certificação devem ser de acordo com o estabelecido acima ou via entidades independentes que atendam aos requisitos da ISO 17024 e que operem em conformidade com a ABNT NBR NM ISO 9712. Neste caso a aprovação prévia da PETROBRAS é requerida.
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4.4 Rastreabilidade
4.4.1 Todas as juntas soldadas devem ser identificadas com o código do(s) soldador(es) ou operador(es) de soldagem conforme a PETROBRAS N-133, sendo que a mesma identificação deve constar dos mapas de controle.
4.4.2 As juntas devem também ter identificada a Instrução de Execução e Inspeção de Soldagem (IEIS) utilizada. As juntas devem ser identificadas também quando liberadas para soldagem e após a soldagem. As juntas devem ter numeração sequencial de modo a permitir a rastreabilidade de cada junta, por conjunto de tubulação.
4.4.3 Em obras em que forem utilizados sistemas informatizados para o controle de execução de ENDs nas juntas soldadas, é suficiente a indicação da Especificação do Procedimento de Soldagem (EPS) a ser empregada em cada junta, sendo dispensável a emissão de IEIS.
4.4.4 A menos que especificado de forma diferente pela PETROBRAS, deve ser atendido o seguinte requisito de rastreabilidade para os componentes de tubulação:
Tabela 1 - Rastreabilidade Requerida para os Componentes da Tubulação
Materiais / Equipamentos Rastreabilidade total Origem reconhecida Tubos X (Notas) - Flanges X (Notas)^ - Conexões X (Notas) - Demais acessórios e Componentes X (Notas)^ - Válvulas X (Notas) - Juntas de Expansão X Suportes de Mola X Estojos e porcas - X, com certificado Juntas não metálicas - X Juntas metálicas X, com certificado NOTA 1 A Rastreabilidade Total é obrigatória para esses componentes nos seguintes casos:
a) linhas em aço carbono para baixa temperatura (<-29°C); b) linhas de fluidos categoria “M” (conforme ASME B31.3); c) materiais ligados (baixa, média e alta liga / P-number diferente de 1).
NOTA 2 Para as demais condições deve ser empregada Rastreabilidade Limitada.
4.4.5 Para fins de aplicação de rastreabilidade devem ser seguidas as seguintes definições:
a) Rastreabilidade Total (RT) – para os itens classificados com rastreabilidade total, deve ser assegurada uma exata correlação entre cada item e seus dados fundamentais (por exemplo: certificados, exames, ensaios, lotes, data de fabricação, corrida, validade) desde a matéria-prima até o produto acabado, voltada à utilização a qualquer momento. A rastreabilidade é geralmente realizada através de marcação física dos componentes, e assegurada durante toda a duração do trabalho do contrato e também após a montagem e testes finais. b) Rastreabilidade Limitada (RL) – para os itens classificados com rastreabilidade limitada, estão envolvidas todas as fases do processo produtivo desde o recebimento até sua montagem e teste finais. Não é necessário, entretanto, manter a rastreabilidade após o término do trabalho relativo ao contrato.
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c) Origem Reconhecida (OR) – para os itens classificados com origem reconhecida, deve ser assegurado que a aquisição tenha sido realizada em um fornecedor qualificado. A rastreabilidade é assegurada através das marcações efetuadas nos itens, conforme requisitos normativos. Podem ser requeridos certificados, mas não é requerida a correlação entre os certificados e cada item individual.
4.4.6 É considerada satisfatória a realização da rastreabilidade da aplicação de tubos, conexões e acessórios de tubulação através de relatórios associados e desenhos de fabricação (em detrimento da necessidade da marcação física dos componentes). Nesse caso a metodologia de rastreabilidade deve ser detalhada em procedimento de rastreabilidade específico aprovado pela PETROBRAS. Os relatórios devem ser elaborados pelo Inspetor Dimensional certificado.
4.5 Requisitos Gerais de Qualidade
4.5.1 A soldagem deve ser planejada e executada conforme PETROBRAS N-133 e a Seção 8 desta Norma.
4.5.2 Os ENDs devem ser planejados e executados conforme procedimentos elaborados de acordo com as PETROBRAS N-1591, N-1593, N-1594, N-1595, N-1596, N-1597, N-1598 e ABNT NBR 16137. Para o ensaio de identificação de ligas deve ser atendida também a API RP 578.
4.5.3 Somente os materiais corretamente identificados, aprovados e liberados pela inspeção de recebimento podem ser empregados na fabricação e montagem.
4.5.4 As peças, os tubos e os acessórios da tubulação devem ser limpos interna e externamente imediatamente antes da fabricação e da montagem.
4.5.4.1 As extremidades a serem soldadas devem ser limpas e protegidas de acordo com a PETROBRAS N-133.
4.5.4.2 As extremidades roscadas e flangeadas devem estar limpas e isentas de corrosão, tintas, graxas, terra, mossas e serrilhados. Para ligações flangeadas, a remoção de tintas e graxas deve ser feita com solvente.
4.5.5 As plaquetas de identificação de equipamentos e acessórios devem ser protegidas durante a montagem, e não podem ser encobertas por tinta ou isolamento térmico.
4.5.6 No curvamento a frio dos tubos devem ser seguidos os requisitos da norma de projeto, porém o raio mínimo da linha de centro deve estar conforme a PETROBRAS N-57. Para tubos com revestimento, o revestimento só pode ser aplicado após o curvamento.
4.5.7 Os suportes devem ser montados, soldados e tratados termicamente de acordo com o projeto e a norma de projeto.
4.5.8 Em tubulações encamisadas devem ser seguidos os requisitos da norma de projeto. Deve-se atentar para a necessidade de inspeção e teste das soldas do tubo interno, antes da montagem da camisa, e para o novo teste das ligações flangeadas, após a montagem do conjunto no campo.
