EVALUACION DE DEFECTOS GEOMETRICOS EN GASODUCTOS02-IP-ES-I-004 .pdf
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RIM 22/07/2010 ROS 22/07/2010 PVI 22/07/2010
Responsable Fecha Responsable Fecha Responsable Fecha Responsable Fecha
ELABOR REVIS APROB
EVALUACIN
DE DEFECTOS GEOMTRICOS
EN GASODUCTOS
PROCEDIMIENTO
Documento: . IP-ES-I-004
Revisin:A
Vigencia: 22 de Julio de 2010
Sponsor:Gerencia de Tecnologa, Integridad y Planificacin de Mantenimiento
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INSTRUCCIN TCNICA Identificacin Pg.
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EVALUACINDE DEFECTOS GEOMTRICOS EN GASODUCTOS
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CONTENIDO
1. OBJETO.
2. ALCANCE.
3. DOCUMENTOS DE REFERENCIA.
4. DEFINICIONES.
4.1 ILI.
4.2 TIPOS DE HERRAMIENTAS.
4.2.1 MFL.
4.2.2 CALIPER.
4.3 ABOLLADURA (DENT).
4.3.1 TIPOS DE ABOLLADURAS.
4.3.2 PROFUNDIDAD DE ABOLLADURA.
5. RESPONSABILIDADES.
6. CRITERIOS DE ACEPTACION.
6.1 EN CAERA INSTALADA (Mantenimiento).
6.2 EN CAERA A INSTALAR (Para Construccin).
7. PROCESO DE EVALUACION DE DEFECTOS GEOMETRICOS
7.1 INSTRUMENTAL APLICABLE.
7.2 EVALUACION EN CAMPO.
7.2.1 UBICACIN DEL DEFECTO EN EL TERRENO.
7.2.2 PREPARACION DE LA SUPERFICIE PARA LA EVALUACIN.
7.2.3 VERIFICACIN MEDIANTE ENSAYO DE PARTCULAS MAGNTICAS.
7.2.4 MARCADO DEL CONTORNO, CAJA Y GRILLA.
7.2.5 DETERMINACIN DE LAS DIMENSIONES CARACTERSTICAS.
7.2.5.1 PROFUNDIDAD MAXIMA.
7.2.5.2 POSICION HORARIA Y DISTANCIA RELATIVA.
7.3 REGISTROS.
7.3.1 FORMULARIOS.
7.3.2 REGISTRO FOTOGRAFICO.
7.4 REPARACION LUEGO DE LA EVALUCACION EN CAMPO.
7.4.1 CRITERIO DE REPARACIN CON MEDIASCAAS E INYECCIN EPOXI.
7.4.2 ESTIMACION DE VIDA UTIL EN CAERAS CON ABOLLADURAS.
8. ANEXOS
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1. OBJETO
Detallar la metodologa a emplearse en el relevamiento y evaluacin de defectos geomtricos
2. ALCANCE
El presente documento ser de aplicacin a todos los tramos de gasoducto del sistema de transporte operado por TGN. Quienes lo apliquen debern recibir la calificacin de integridad para tales fines.
3. DOCUMENTOS DE REFERENCIA
ANSI/ASME B31.8 Sistemas de Transporte y Distribucin de Gas por Caeras
IP-IF I 005 Instructivo Adecuacin del revestimiento para reparacin de Gasoducto.
IP-EP-T-001: Montura circundacin total, para reparacin de caeras dimetro 12 a 30 con inyeccin epxi.
IP-EP-S-024: Montura de circundacin total, para caeras de 12 a 30 reparacin con inyeccin epxi.
IP-EP-S-032: Aplicacin de los ensayos no destructivos en la construccin de gasoductos y ramales.
4. DEFINICIONES
4.1 ILI
Inspeccin Interna de caera mediante scraper inteligente (ILI = In Line Inspeccin).
4.2 TIPOS DE HERRAMIENTAS.
4.2.1. MFL
Tcnica de flujo magntico disperso que permite dimensionar los defectos tipo perdida de metal del ducto a partir de una inspeccin interna (MFL = magnetic flux leakage). Este tipo de herramienta detecta abolladuras pero no las puede dimensionar.
4.2.2. CALIPER
Herramienta de uso especfico para defectos geomtricos (abolladuras y ovalizaciones). Generalmente usa sensores con tecnologa mecnica.
4.3 ABOLLADURA (DENT)
Se define como una alteracin de la seccin circular de la caera causada por fuerzas externas.
4.3.1. TIPOS DE ABOLLADURAS
Abolladura Simple (PLAIN DENT). Se define como una abolladura sin reduccin de espesor. No contiene concentradores de tensin ni corrosin y no afecta a soldaduras.
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Abolladura con Prdida de Metal Asociada. Asociados con corrosin, que afecten o no a
soldaduras.
Abolladuras con concentrador de tensin. Asociadas con quemaduras de arco, rayaduras o ranuras, que afecten o no a soldaduras.
4.3.2. PROFUNDIDAD DE ABOLLADURA
La profundidad de abolladura ser la correspondiente a la distancia entre su punto mas bajo y la prolongacin del contorno original del cao. Expresada como porcentaje del dimetro externo de la caera.
5. RESPONSABILIDADES
Integridad: Definir los Defectos a evaluar. Aplicar el criterio de aceptacin descripto en la presente instruccin. Definir los defectos que deban ser reparados. Definir la reparacin aplicable a cada defecto evaluado.
6. CRITERIO DE ACEPTACION DE ABOLLADURAS
Se aplicar diferentes criterios segn se trate de caera instalada o nueva para construccin
6.1 EN CAERA INSTALADA (Mantenimiento)
CRITERIO UTILIZADO:
Profundidad Permitida Abolladura Norma de referencia
Sin prdida de metal
Afecten soldaduras Con concentradores de tensin
ASME B31.8 Hasta 6% de Dimetro exterior
Hasta 2% de Dimetro exterior
NO PERMITIDO
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ESQUEMA PARA MANTENIMIENTO:
Ver 7.7.2
MEDICIN
SIN CONCENTRADOR DE TENSIONES NI
PRDIDA DE METAL ASOCIADA
CON CONCENTRADOR DE TENSIONES
Y/O PRDIDA DE METAL ASOCIADA
REPARACIN MEDIANTE
REEMPLAZO DE PORCION
AFECTADA
AFECTA A SOLDADURA
NO AFECTA A SOLDADURA
>2% DIMETRO EXTERIOR
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6.2. EN CAERA A INSTALAR (Para Construccin)*
* Se considera para construccin a la caera nueva
CRITERIO UTILIZADO:
Profundidad Permitida de Abolladuras Norma de
referencia Sin prdida de metal Afectan a soldaduras
Con concentradores de tensin
ASME B31.8 Hasta 6,35mm. en caos con dimetro NOMINAL = 12
Hasta 2% de dimetro exterior en cao NOMINAL>12
NO PERMITIDO
NO PERMITIDO
ESQUEMA PARA CONSTRUCCIN:
MEDICIN
SIN CONCENTRADOR DE TENSIONES NI
PRDIDA DE METAL ASOCIADA
CON CONCENTRADOR DE TENSIONES
Y/O PRDIDA DE METAL ASOCIADA
REPARACIN MEDIANTE
REEMPLAZO DE PORCION DE
CAERA AFECTADA
AFECTA A SOLDADURA
NO AFECTA A SOLDADURA
REPARACIN MEDIANTE
REEMPLAZO DE PORCION DE
CAERA AFECTADA
CAERA >12 DIMETRO
CAERA 2% DIMETRO
PROFUNDIDAD DE ABOLLADURA 6,35mm DIMETRO
PROFUNDIDAD DE ABOLLADURA
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7. PROCESO DE EVALUACION DE DEFECTOS GEOMETRICOS
7.1. INSTRUMENTAL APLICABLE
Se enumera a continuacin el instrumental aplicable para la evaluacin de defectos
1-Comparador digital con base (figura 4A).
2-Regla de acero (figura 4B).
3- Plancha imantada con perforaciones cada 25mm (figura 4C).
4-Barra puente para comparador digital (figura 4D).
5-Medidor de espesores por ultrasonido (figura 4E)
6-Cintas mtricas 8 y 50 m (figura 4G).
Fig4
7.2 EVALUACION EN CAMPO
El proceso de evaluacin de defectos esta integrado de las siguientes etapas:
Ubicacin del defecto en el terreno.
Preparacin de la superficie para la evaluacin.
Marcado del contorno, caja y grilla.
Determinacin de la profundidad mxima y dimensiones caractersticas.
Se describen a continuacin cada una de estas etapas.
7.2.1 UBICACIN DEL DEFECTO EN EL TERRENO
Uno de los elementos utilizados en la practica de la evaluacin de defectos es el llamado Pipe
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tally. Este elemento consiste en una lista ordenada de los eventos detectados a lo largo de la carrera del ILI (defectos, medias caas, marcadores de superficie, derivaciones, etc).
El ordenamiento de estos eventos es realizado por cuenta rueda creciente.
El Pipe tally es presentado en forma de planilla como la que se muestra en la figura 5 (se han extrado filas a fines de poder presentarlo en forma reducida).
Generalmente la informacin presentada en el pipe tally esta en el idioma ingles, en la figura 6 se presenta una tabla de equivalencias con los eventos que mas comnmente pueden aparecer.
La informacin contenida en el pipe tally necesaria para la intervencin de un defecto, puede ser presentada en las denominadas hojas de ubicacin de evento u hojas de excavacin (figura 7). En estas la informacin es presentada en forma esquemtica lo cual da mayor facilidad de interpretacin.
En la columna comentarios del pipe tally se detallan los lugares donde se han colocado los marcadores de superficie (line markers) y el cuenta rueda correspondiente a cada uno de ellos.
Los marcadores de superficie generalmente se instalan frente a los mojones aunque en algunas ocasiones pueden estar desfasados. Estos desfasajes se reportan en el pipetally y debern ser tenidos en cuenta al momento de calcular la distancia hasta un evento determinado.
Restando el cuenta rueda del defecto y el cuenta rueda del marcador ms cercano (mojn), se determina la distancia entre ellos.
La ubicacin en campo del defecto con respecto al mojn, se determinar realizando la medicin entre ambos puntos mediante una cinta mtrica de mas de 50m siguiendo la traza del gasoducto.
Como practica recomendable para ubicar el cao a intervenir, es aconsejable realizar mediciones desde ambos marcadores (aguas arriba y aguas abajo), delimitando la zona en donde tericamente esta el cao a ubicar.
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Se recomienda confirmar la ubicacin del defecto siguiendo los pasos a continuacin:
Ubicar entre el marcador mas cercano y el defecto, puntos singulares de la lnea tales como por ejemplo medias caas, caos cortos, derivaciones y vlvulas, siguiendo el mismo procedimiento de restar sus cuentas ruedas.
Luego desde este punto singular ubicar el defecto.
Una vez demarcado en superficie el defecto buscado se localizarn las soldaduras aguas arriba y aguas abajo del cao a intervenir verificando que la longitud del cao sea coincidente con la longitud reportada en el pipetally con un margen de error de +/- 3%.
Mas tarde se buscarn las soldaduras del cao aguas arriba y cao aguas abajo verificando la coincidencia o no en sus longitudes versus el Pipe Tally.
Para realizar estas mediciones se deber tener en cuenta lo esquematizado en la figura 8
Cuando se tenga certeza que se esta en el cao a intervenir y se halla ubicado la posicin del defecto respecto de la soldadura aguas arriba, se proceder a excavar tomando un metro a cada lado del defecto. La longitud mnima de cao a descubrir ser de 4m.
La ubicacin del defecto en la direccin circunferencial se har tomando el sentido de las agujas del reloj mirando en la direccin del flujo de gas tal como se muestra en la figura 8.
7.2.2 PREPARACION DE LA SUPERFICIE PARA LA EVALUACION.
Finalizada la excavacin se proceder al retiro del revestimiento siguiendo lo establecido en la documentacin citada en el punto 3 en lo referente a la extraccin del revestimiento existente.
Se proceder a la limpieza previa a la medicin para ello el evaluador establecer las condiciones en las cuales se efectuar la limpieza del defecto.
La limpieza preferentemente deber ser realizada por cepillado. En caso de disponer de equipo de arenado deber concensuarse con el departamento de integridad la metodologa de aplicacin a fines de no ocluir posibles fisuras que puedan existir en la superficie. 7.2.3 VERIFICACIN MEDIANTE ENSAYO DE PARTCULAS MAGNTICAS. Luego de realizarse la preparacin de la superficie, se realizar un ensayo de partculas magnticas para verificar ausencia de fisuras en la zona afectada por la abolladura.
Especificacin utilizable: IP-EP-S-032: Aplicacin de los ensayos no destructivos en la construccin de gasoductos y ramales*
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*Si bien el documento mencionado no es especfico para abolladura puede ser utilizado el punto 9.2 del mismo, como referencia para los requisitos de ensayo y registro.
7.2.4 MARCADO DEL CONTORNO, CAJA Y GRILLA
Una vez concluida la operacin de limpieza se marcaran los bordes del defecto y la caja correspondiente mediante un lpiz de pintura (ver fig. 9).
Posteriormente ser trazada la grilla de medicin utilizando la plancha imantada descripta en la figura 4C y un aerosol de color blanco.
figura N9
7.2.5 DETERMINACIN DE LAS DIMENSIONES CARACTERSTICAS
7.2.5.1 PROFUNDIDAD MAXIMA
Para la evaluacin de la abolladura ser realizada la medicin de la profundidad en cada una de las celdas que conforman la grilla; para su medicin se utilizar el comparador digital.
En el caso que la longitud del defecto superara la del pie del comparador, se utilizar una barra puente complementaria como se indica en la figura 10. El cero del comparador se ajustara en una zona no daada de la caera.
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La profundidad del defecto ser la correspondiente al punto ms profundo detectado dentro de la grilla.
La profundidad de una abolladura deber ser expresada como un porcentaje del dimetro exterior del cao segn:
Dd
100%.de.prof. =
donde:
d = Profundidad mxima del rea abollada [mm].
D= Dimetro exterior de la caera [mm].
Se dejar registro de las mediciones en el formulario del Anexo 2. En el primer formulario (A1), se deber asentar en el ngulo superior izquierdo la distancia a la soldadura aguas arriba y la posicin horaria de este punto. Luego se completar el resto de la informacin solicitada en el formulario; en aquellos casos que sea necesario la utilizacin de varios formularios para cubrir la totalidad del defecto, se deber identificar el orden de cada uno de los mismos circulando la letra y nmero que le correspondiera. ( A2 , A3 , A4 , B1 , B2 , etc. )
Posteriormente al relevamiento de la grilla se realizar la medicin del espesor del cao mediante el equipo de ultra sonido; esta medicin se registrara en el mismo formulario.
figura N11
7.2.5.2 POSICION HORARIA Y DISTANCIA RELATIVA
La posicin horaria del defecto ser la correspondiente al punto mas profundo del mismo mirado tal como se mostr en la figura 8.
Para tomar la posicin horaria del defecto puede realizarse la medicin de su posicin circunferencial mediante una cinta mtrica tomando como origen el lomo del cao. Luego entrando con esta medida en el baco de la figura 11 hasta cortar la recta correspondiente al
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dimetro del cao en evaluacin, se determina la posicin horaria del defecto en el eje vertical.
Para aquellos casos en que se evalen varios defectos en caeras de un mismo dimetro puede ser prctico escribir las posiciones horarias sobre la cinta mtrica y as determinar con mayor rapidez esta magnitud.
La posicin relativa del defecto se tomar mediante una cinta mtrica respecto de la soldadura circunferencial aguas arriba y ser la correspondiente al punto mas profundo del mismo.
figura N12
7.3 REGISTROS
7.3.1 FORMULARIOS
Se debern completar:
1. Registro del Defecto (con las mediciones en realizadas, ver modelo en anexo 2).
2. Planillas de Intervencin (ver modelos en anexo 1).
Nota: 1 solo en formato impreso, 2 en formato impreso y digital.
7.6.2 REGISTRO FOTOGRFICO
Para cada intervencin como mnimo deber se deber dejarse el siguiente registro fotogrfico:
1. Estado del revestimiento
2. Abolladuras
3. Defecto un vez arenado (preferentemente con elemento de comparacin; regla)
4. Excavacin realizada
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El registro fotogrfico deber ser incluido en el formulario correspondiente adjunto en el anexo 1.
7.7 REPARACION LUEGO DE LA EVALUCACION EN CAMPO
Aquellas abolladuras que sean evaluadas en campo debern ser reparadas acorde con lo especificado en los diagramas de flujo del punto 6.
Bsicamente existirn 3 tipos de reparaciones:
1-Reparacin por recoating de la zona intervenida.
2-Reparacin por medio de mediacaa con inyeccin de epoxi.
3-Cambio de caera.
7.7.1 CRITERIO DE REPARACIN CON MEDIASCAAS E INYECCIN EPOXI
Se podrn reparar con mediascaas rellenas de epoxi, las caeras en operacin (esquema para mantenimiento), que presenten abolladuras con profundidades medidas en campo entre 6% a 9% de dimetro exterior1.
Los detalles inherentes a su instalacin se detallan en los procedimientos IP-EP-T-001: Montura circundacin total, para reparacin de caeras dimetro 12 a 30 con inyeccin epoxi y IP-EP-S-024 Montura de circundacin total, para caeras de 12 a 30 reparacin con inyeccin epoxi.
? El lmite del 9% se fij en base a las dimensiones de la placa de calibracin corrida antes del pasaje de cada ILI; la misma se dimensiona para la deteccin de restricciones del 10% del dimetro exterior del ducto.
7.7.2 ESTIMACION DE VIDA UTIL EN CAERAS CON ABOLLADURAS
Para aquellos casos en los cuales la reparacin definitiva sea la instalacin de una mediacaa o un corte de caera como paso previo a la reparacin debern calcularse los ciclos remanentes del defecto a fines de asegurar vida til hasta tanto sea implementada dicha reparacin.
El criterio utilizado es el descripto por EPRG (European Pipeline Research Group); el mismo predice la resistencia a la fatiga mediante el nmero de ciclos mximos que puede admitir la caera en presencia de una abolladura plana.
Este valor calculado debe compararse con la cantidad de ciclos de presin que ha experimentado la caera desde la aparicin del defecto. Para tales fines deber contarse con el registro de presiones del ducto sobre el cual se aplicar el mtodo Rain Flow para determinar la amplitud y cantidad de ciclos equivalentes de presin.
En caso que no se disponga del historial de presiones se podr realizar la verificacin de ciclos remanentes bajo la condicin de venteo del tramo (mxima amplitud).
En caso que se desconozca el momento en que fue generada la falla se deber realizar la verificacin de ciclos remanentes bajo la condicin de venteo (mxima amplitud) desde su puesta en servicio.
La cantidad de venteos a considerar para el calculo se deber consultar a Gas Control.
Cuando el valor arrojado por el clculo sea inferior a los ciclos operativos; la reparacin deber ser inmediata. En caso contrario la reparacin podr ser realizada en forma programada evitando superar la cantidad de ciclos de presin arrojados por el clculo.
La figura a continuacin cita un ejemplo de aplicacin de la metodologa EPRG:
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figura N13
8. ANEXOS
Anexo 1: Planillas de intervencin.
Anexo 2: Formulario de registro de defecto.
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ANEXO 1
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INTERVENCION N: TRAMO MOJON + MTS FECHA INICIO
MOJON + MTS REAL MOJON - MTS REAL MEDICION DE ESPESORES CADA METRO DE REVESTIMIENTO EPOXI PELICULA SECA
N
LONG SOLICITADO P/INTEGRIDAD mts P/ INSPECCION mts 1
REAL ANCHO TAPADA 2
POZOS DE SONDEO Total m3 3
Nro largo ancho prof m3 Nro largo ancho prof m3 Nro largo ancho prof m3 4
1 1.1 0.9 0.9 0.891 7 0 13 0 50
2 1 0.9 0.9 0.81 8 0 14 0 60
3 1 0.9 0.9 0.81 9 0 15 0 70
4 0 10 0 16 0 8
5 0 11 0 17 0 9
6 0 12 0 18 0 10
RETIRO REVESTIMIENTO
ASFALTICO X CINTA TRICAPA MANTA Bomba de Achique dias
SUPERFICIE ARENADA M2 Horas empleadas para evaluacion defecto / media Caa horas
DIAMETRO PULG LONGITUD MTS
RUGOSIDAD micrones
INSPECCION OCULAR
GRADO LIMPIEZA NORMA SUECA SIS 055900 NORMA SUECA SIS 055900
CONTROL DE POLVO EN SUPERFICIE OK
REVESTIMIENTO
Tipo EPOXY CINTA
SUP REVESTIDA LONGITUD MTS
Inicio de sold referencia fin de soldadura referencia
PUNTO ROCIO TEMPERATURA AMBIENTE C
HUMEDAD AMBIENTE % TEMPERATURA CAERIA C
INSPECCION OCULAR DETECCION DE FALLAS DE COBERTURA
REPARACION ENSAYO ADHERENCIA CORTE CRUZ OK
EPOXY MARCA Lts. FIRMA JEFE DE OBRA FIRMA INSPECCION TGN
13/04/2009
OBSERVACIONES
PROMEDIO
8
06
#658 B 900+432
901 -306900+432
13/04/2009
0900 03
TOTAL #DIV/0!
4.00 4.00
3.00
2.511
24
DEPARTAMENTO DE INTEGRIDADPOZO DE VERIFICACION DE DEFECTO / REVESTIMIENTO - EXCAVACION
3.10 0.90
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PII2009
SOLDADURA REFERENCIA: CALIPER
OdmetroDist rel
ILIDist rel
CPOProf ILI
Prof CPO
Pfalla ILI
Pfalla CPO
Long ILI Long CPO Ancho ILI Ancho CPO
Pos H ILI
Pos H CPO
ub ILI ub CPO
[m]
48708.329 1.19 1.2 6.5 5 N/A N/A 317 324 235 238 10:05 10:00 N/A N/A
kg/cm2
X INICIO FIN0.5 2
JEFE DE OBRA: INSPECTOR: EVALUADOR:
FIRMA: FIRMA: FIRMA:
MAPO 61.7
PERFIL DE SUELO: informe Nro:
OTROS INFORMES
MIC: Informe Nro:
REFUERZO MECANICO: EPOXI LIQUIDOOBSERVACIONES: CAMBIO DE CAERIA:
ESPESOR CAERIA
TIPO: ASFALTOREVESTIMIENTO ENCONTRADO REPARACION APLICABLE REVESTIMIENTO APLICADO (REFERENCIADO A SOLD AARR)
RECOATING: TIPO
ESTADO: REGULAR
DEFECTOS EVALUADOS
OBSERVACIONES[m] [% Esp] [nxMAPO] [mm] [mm] [hrs:min] Int/Ext
8000069530 FECHA DE REALIZACION: 13/04/2009 TIPO DE HERRAMIENTA:TRAMO: 8 REFERENCIA Aab (Mojn-mts): AO ILI:901 -306
POZO DE VERIFICACION DE DEFECTO / EVALUACION DEPARTAMENTO DE INTEGRIDAD
INTERVENCION N: #658 B REFERENCIA Aarr (Mojn+mts): CONTRATISTA ILI:900+432
-
INTERVENCION N: FECHA:
POZO DE VERIFICACION DE DEFECTO/ REGISTRO FOTOGRAFICO
Perfil de la abolladura Excavacin realizada
FIRMA INSPECCIONFIRMA JEFE DE OBRA FIRMA EVALUADOR
13/04/2009#658 B
Estado del revestimiento previa evaluacin Defecto una vez arenado
-
ANEXO 2
-
FO
RM
AT
O
A3
\\Ser
vido
r\gi
e\L
abor
ator
io d
e ca
libra
cin
\logo
tgn.
jpg
RE
GIS
TR
O D
E D
EF
EC
TO
S
RESPONSABLE
FECHA:
FIRMA:
NOTAS:
D2C2 C3
D3 D4C4B4B3B2
D1C1B1
A4A3A2A1
Cantidad de Hojas de registro:
N Soldadura
INTERVENCION #
Esp. med. (mm):
Diametrro Nominal:
Ubicacin: mojon______ +/- ______m.
Compaia ILI:
Od. Sold. Arriba:
Tramo:
Gasoducto:
FLUJO
PAGINA m.Dis. a la soldadura.
:
h
s.P
os. h
orar
ia.
109
87
65
43
21
121110987654321
