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SISTEMAS DE SUPERFICIE MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOS TM INTRODUCCIÓN A LA NORMA API 6A

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Page 1: Norma API 6A Introduccion

SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

INTRODUCCIÓNA LA NORMA

API 6A

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SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

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MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

INTRODUCCIÓN

La especificación API 6A (ISO 10423) es el estándar reconocido en la industria que aplica a los cabezales de completación de pozos (Wellhead) y árboles (Christmas Tree) la cual fue creada para proveer un medio seguro, dimensional y funcionalmente intercambiable.

La especificación API 6A (ISO 10423) contempla requerimientos detallados para la fabricación de equipos para la suspensión de tubulares, válvulas y conectores utilizados en las locaciones de pozos de petróleo y gas los cuales contienen y controlan la presión y el flujo de fluído. La especificación API 6A (ISO 10423) también sirve como fuente de referencia para el diseño de conexiones bridadas y salidas de los equipos en rango de presiones desde 2.000 PSI hasta 20.000 PSI máximo rango de presión de trabajo.

En su nueva edición API 6A no contempla requerimientos para uso en campo, pruebas o reparación de los productos cubiertos por ella. Adicionalmente, API 6A no cubre más las actividades de reparación y remanufactura posteriores a la compra, aunque estos requerimientos están incluidos en el ISO 10423.

La edición actual de API 6A incluye los requerimientos para Válvulas de Seguridad para Superficie (SSV) y Válvulas de Seguridad Submarinas (USV), productos anteriormente cubiertos por API 14D.

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MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

CONTENIDO

API 6A esta compuesto por 10 secciones y 15 anexos:

Sección 1 Alcance de la Norma.

Sección 2 Normas de Referencia.

Sección 3 Términos y Definiciones, Abreviaturas.

Sección 4 Diseño y Desempeño.

Sección 5 Materiales.

Sección 6 Soldadura.

Sección 7 Control de Calidad.

Sección 8 Marcaje.

Sección 9 Almacenaje y Despacho.

Sección 10 Equipos -Requerimientos Específicos.

Anexos

ANEXO A (informativo) Lineamientos de Compra

ANEXO B (informativo) Tablas en pulgadas y datos para este Estándar Internacional

ANEXO C (informativo) Método de calculo para la longitud de espárragos para bridas tipo 6B y 6BX

Page 5: Norma API 6A Introduccion

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CONTENIDO

ANEXO D (informativo) Torque Recomendado para bridas esparragadas

ANEXO E (informativo) Diseño y dimensiones de ranuras recomendadas para soldar

ANEXO F (informativo) Procedimiento de verificación del desempeño

ANEXO G (informativo) Diseño y rangos de equipos para usar a alta temperaturas

ANEXO H (normativo) Diseño y manufactura de herramientas de corrida, retirada y prueba, herramientas de limpieza y bujes de desgaste

ANEXO I (normativo) Procedimiento de verificación de desempeño para válvulas de seguridad de superficie y bajo el agua

ANEXO J (removido)

ANEXO K (informativo) Especificaciones recomendadas para conector superior de árbol de navidad

ANEXO L (normativo) Especificación para la preparación y el Tapón de Remoción de Válvulas

ANEXO M (informativo) Listado de tablas y figuras

ANEXO N (informativo) Monograma API y entidades aprobadas

ANEXO O (normativo) API Regional Anexo

Page 6: Norma API 6A Introduccion

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ALCANCE DE LA NORMA (SECCIÓN 1)

CABEZALESCONECTORES

‘FITTINGS’COLGADORES

CSG /TBG

VÁLVULASESTRANGULADORE

S

CONECTORESSUELTOS

OTROS EQUIPOS

CABEZAL DE TUBERÍA

(CASING HEAD)(“A”)

CONECTORESADAPTADORES

CROSSOVER

COLGADOR TIPO MANDRIL

COMPLETACIÓNSENCILLA

BRIDASSOLDABLES

ACTUADORES

CARRETE DE TUBERÍA DE

REVESTIMIENTO(CASING SPOOL)

(“B”)

BRIDA ADAPTADORA(TBG HEAD ADTR)

COLGADORDE CUÑAS

COMPLETACIÓNMÚLTIPLE

BRIDAS CIEGASANILLOS DE SELLO

(RING GASKET)

CARRETE DE PRODUCCIÓN

(TUBING SPOOL)(“C”)

CONECTORCORONA (TREE CAPS)

VÁLVULAS CONACTUADOR

CONEXIONESROSCADAS

HERRAMIENTAS DE PRUEBA

(TEST PLUG)

CARRETE ADAPTADOR(CROSSOVER)

TEECRUCES

VÁLVULASPREPARADASP/ACTUADOR

ADAPTADORES YESPACIADORES

HERRAMIENTAS DE CORRIDA Y RETIRADA

CABEZALESMULTI ETAPA

ACCESORIOSMUESTRAS

VÁLVULASCHECK

TAPONES ROSCADOS

(BULL PLUGS)

BUJES PROTECTORES

(WEAR BUSHINGS)

CARRETEESPACIADOR

ESTRANGULADORES(CHOKES)

VÁLVULAS DE CONTRAPRESIÓN

(BPV)

OTRAS CONEXIONES

SSV/USVACTUADORES

OFFSHORE

Los siguiente equipos están cubiertos por la ESPECIFICACION API 6A

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CABEZALES (Wellhead) (Cabezal de Tubería, Carretes, Cabezales Multietapas)

Sección ‘A’

Sección ‘C’

Sección ‘B’

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CONECTORES (FITTINGS) (Conector Adaptador, Brida Adaptadora, Brida de Corona, Tees, Cruces, Accesorios, Carrete Espaciador, Otras Conexiones)

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LockscrewsOptional

C3085Casing

Casing Spool

C3174

C Tubing Spool

Control Line

Tubing

COLGADORES DE CUÑAS Y MANDRIL

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C1759

VÁLVULAS, ESTRANGULADORES (Completación Sencilla, Múltiple, con Actuador, preparadas para Actuador, Check, de Seguridad de Superficie y Submarinas)

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Antecedentes

Productos cubiertos por API 6A incluyen Válvulas de Seguridad Superficiales (SSV) y Válvulas de Seguridad Submarinas (USV). Una SSV o USV es definida como una válvula de cabeza de pozo con potencia actuadora la cual se cerrara automáticamente por un corte del suministro de potencia al actuador. La Práctica Recomendada API (RP) 14C cubre el uso de una SSV o una USV, típicamente como la segunda válvula maestra en el Árbol de navidad. Una SSV es prevista para uso en plataformas costa fuera, mientras que la USV es de uso submarino. Originalmente, API 14D cubría los requerimientos de la SSV y la USV pero en 1995 la API 14D fue retirada y una sección para SSV / USV fue agregada a API 6A. Mientras que válvulas actuadas y actuadores de válvula para uso general están también cubiertos en API 6A, únicamente los requerimientos adicionales aplican a las SSV y las USVs.

VÁLVULAS, ESTRANGULADORES (Completación Sencilla, Múltiple, con Actuador, preparadas para Actuador, Check, de Seguridad de Superficie y Submarinas)

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CONECTORES SUELTOS (Bridas Soldables, Ciegas, Conexiones Roscadas, Adaptadores, Espaciadores, Tapones Roscados, Válvulas de Contrapresión)

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OTROS EQUIPOS (Actuadores, Anillos de Sello, Herramientas de Prueba, de Corrida y Retirada, Buje Protector)

Dovetail Seal

VR Plug

4-1/2" IF Box

4-1/2" IF Box

Pipe Plug

4 Lift Lugs

4-1/2" IF Box

4 Stop Lugs

4 Set Screws

O-Ring

4-1/2" IF Pin

4 Lift Lugs

Anexo ‘H’

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NIVEL DE ESPECIFICACIÓN DEL PRODUCTO ‘PSL’ (SECCIÓN 1)

La Especificación API 6A (ISO 10423) provee la definición de las condiciones del servicio estándar e introduce el concepto de niveles de especificación del producto (PSLs), a los cuales se hará referencia a lo largo del documento.

Este Estándar Internacional establece cinco Niveles de Especificación de Producto.

PSL1 PSL2 PSL3 PSL3G PSL4

El PSL define diferentes niveles de documentación o niveles de requerimientos técnicos, los cuales podrían estar especificados para un producto. Generalmente estos niveles representan prácticas industriales para varias condiciones de servicio. El árbol de decisión que se muestra a continuación y dentro de la Norma está ubicado en el Anexo ‘A’ está diseñado para ayudar al comprador en la selección del apropiado nivel de especificación (PSL) para partes primarias de Equipos de Cabezal de Pozo y Árbol de Válvulas.

Page 15: Norma API 6A Introduccion

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NIVEL DE ESPECIFICACIÓN DEL PRODUCTO ‘PSL’ (SECCIÓN 1)ANEXO A (FIGURA A3) PSL mínimo recomendado para partes primarias del cabezal y el árbol de navidad

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ISO: 2859-1:1999; 10414-1; 10422:1993; 11960; 13533; 13628-4; 13678

API: ESPEC. 7; RP 14F

ASME: B1.1; B1.2; B1.20.1; SECCIÓN V, VIII, IX

(ASNT) SNT-TC-1A

ASTM: A 194/A 194M; A 320/A 320M; A370; A388/A 388M; A 453/A 453M; D 395; D 412; D 471; E 10; E 18; E 92; E 94; E 140; E 165; E 428; E 709; E 747

(EN) 473

(MSS) SP-55

(NACE) MR 0175:1999

(SAE) AS 568A:1974

NORMAS DE REFERENCIA (SECCIÓN 2)

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TÉRMINOS, DEFINICIONES Y ABREVIATURAS (SECCIÓN 3)

Bonete:-Un contenedor de presión cerrado para un cuerpo, diferente a una conexión de salida o extremo.

Conexiones de Salidas y extremos:

-Roscas integrales, machos o hembras, Bridas, apernadas o de agujero pasante, u otro medio utilizado para unir o conectar equipos que contienen o controlan presión.

Cuerpo:

-Cualquier porción de un cabezal y árbol de navidad que se encuentre entre dos conexiones de extremos, con o sin partes internas, el cual contiene la presión del pozo.

Equipo Primario:

-Piezas de un equipo que normalmente no pueden ser aisladas del fluido o la presión del pozo.

Remanufactura:

-Actividad que abarca el desensamble, ensamble y prueba de cabezales y/o árboles de navidad, con o sin el reemplazo de partes donde actividades de mecanizado, soldadura, tratamiento térmico y otras operaciones de manufactura han sido empleadas.

Page 18: Norma API 6A Introduccion

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TÉRMINOS, DEFINICIONES Y ABREVIATURAS (SECCIÓN 3)

AQL: Nivel de Calidad Aceptable

CRA: Aleación Resistente a la Corrosión

HAZ: Zona Afectada por el Calor

HBW: Dureza Brinell

HRC: Dureza Rockwell en la escala C

NDE: Ensayos No Destructivos

OEC: Otros Conectores Finales

OEM: Fabricante de Equipos Originales

PR: Requerimientos de Desempeño

RL: Nivel de Reparación o Remanufactura

ROE: Radio de Exposición

WPS: Especificación del Procedimiento de Soldadura

Page 19: Norma API 6A Introduccion

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RANGO DE PRESIÓN API (psi) RANGO DE PRESIÓN API (MPa)

2 000 13,8

3 000 20,7

5 000 34,5

10 000 69,0

15 000 103,4

20 000 138,0

RANGO DE PRESIONES

Los equipos deben ser diseñados para operar solo a los rangos de presión establecidos.

DISEÑO Y DESEMPEÑO – Requerimientos Generales (SECCIÓN 4)

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MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

TIPO DE ROSCA

TAMAÑO NOMINAL DEL

TUBO(PULGADAS)

DIÁMETRO EXTERNO

(mm)

RANGO DE PRESIÓN DE TRABAJO

Mpa (psi)

LINE PIPE / NPT

½

¾ a 2

2-1/2 a 6

21,3

26,7 a 60,3

73,0 a 168,3

69,0

34,5

20,7

10.000

5.000

3.000

TUBINGNon Upset y External Upset Rosca Redonda

1.050 a 4-1/2 26,7 a 114,3 34,5 5.000

CASING8 Redondo, Buttress, y Extreme Line

4-1/2 a 10-3/4

11-3/4 a 13-3/8

16 a 20

114,3 a 273,1

298,5 a 339,7

406,4 a 508,0

34,5

20,7

13,8

5.000

3.000

2.000

TABLA 1. RANGO DE PRESIÓN PARA EXTREMOS ROSCADOS INTERNAMENTE O SALIDAS ROSCADAS

Los equipos diseñados con extremos roscados internamente o salidas roscadas deben estar limitados a los rangos de presión establecidos para cada tamaño de rosca.

DISEÑO Y DESEMPEÑO – Requerimientos Generales (SECCIÓN 4)

Page 21: Norma API 6A Introduccion

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MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

DISEÑO Y DESEMPEÑO – Requerimientos Generales (SECCIÓN 4)

CLASES DE TEMPERATURA

• Existen nueve clases de temperatura, cada una de las cuales representa un rango de temperaturas, desde la temperatura del aire ambiente mínima, a la temperatura máxima del fluido del pozo pasando a través o contenido por el equipo.

• La selección del rango de temperatura es responsabilidad del usuario. Para hacer la selección de la temperatura el usuario debe considerar la experiencia en perforación y/o producción.

Page 22: Norma API 6A Introduccion

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MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

TEMPERATURAAPI

CLASIFICACIÓN

RANGO DE OPERACIÓN RANGO DE OPERACIÓN

(Grados F) (Grados C)

(MIN) (MAX) (MIN) (MAX)

K -75 A 180 -60 A 82

L -50 A 180 -46 A 82

N -50 A 140 -46 A 60

P -20 A 180 -29 A 82

R TEMPERATURA AMBIENTE TEMPERATURA AMBIENTE

S 0 A 150 -18 A 66

T 0 A 180 -18 A 82

U 0 A 250 -18 A 121

V 35 A 250 2 A 121

TABLA 2. CLASES DE TEMPERATURAS

NOTA: Estas Clases de Temperatura pueden ser usadas en combinación con otra diferente para alcanzar un rango más amplio. Por ejemplo una clasificación común para válvulas de compuerta 6A es P + U (-20° F a 250° F)

DISEÑO Y DESEMPEÑO – Requerimientos Generales (SECCIÓN 4)

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CLASE DE MATERIALAPI

CUERPOS, BONETES, CONEXIONES DE SALIDAS Y EXTREMOS

COMPONENTES CONTROLADORES DE PRESIÓN, VASTAGOS Y COLGADORES

MANDRIL

AA – SERVICIO GENERAL Acero al Carbono o Baja Aleación Acero al Carbono o Baja Aleación

BB – SERVICIO GENERAL Acero al Carbono o Baja Aleación Acero Inoxidable

CC – SERVICIO GENERAL Acero Inoxidable Acero Inoxidable

DD – SERVICIO ÁCIDO (a) Acero al Carbono o Baja Aleación (b)Acero al Carbono o Baja Aleación

(b)

EE – SERVICIO ÁCIDO (a) Acero al Carbono o Baja Aleación (b) Acero Inoxidable (b)

FF – SERVICIO ÁCIDO (a) Acero Inoxidable (b) Acero Inoxidable (b)

HH – SERVICIO ÁCIDO (a)Aleación resistente a la corrosión

(b,c,d)Aleación resistente a la corrosión

(b,c,d)

ZZ – SERVICIO ÁCIDO Definido por el Usuario (b) Definido por el Usuario (b)

TABLA 3. REQUERIMIENTOS DE MATERIAL

(a) Según lo define la norma NACE MR 0175 “NATIONAL ASSOCIATION OF CORROSION ENGINEERS”

(b) En cumplimiento con el estándar NACE MR0175/ISO 15156

(c) Aleación resistente a la corrosión es requerida solo para superficies húmedas, permitido el cladding d aceros de baja aleación o aceros inoxidables.

(d) Aleación resistente a la corrosión está definido en la sección 3 de este estándar, la definición NACE MR0175/ISO 15156 no aplica

DISEÑO Y DESEMPEÑO – Requerimientos Generales (SECCIÓN 4)Hay siete Clases de Material, las cuales especifican los requerimientos mínimos de material para servicio general o amargo como se muestra a continuación. El equipo API 6A (ISO 10423) deberá estar diseñado, probado y marcado como satisfactorio para una de estas Clases de Material.

Page 24: Norma API 6A Introduccion

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NACE MR01175 (ISO 15156)

Clase de Material ZZ (ANEXO O 4.2.3.3)

Reconociendo el impacto de los nuevos límites ambientales en NACE MR0175, el estándar ahora permite a los compradores calificar materiales para el uso fuera de esos límites o usar materiales no listados. Esto puede ser hecho usando materiales “clase por clase” en un campo existente o documentando un historial de servicio exitoso en una aplicación comparable. Los compradores también pueden realizar pruebas de calificación de material, como está detallado en el MR0175 y evitar la prolongada votación y proceso de aprobación. API 6A reconoce los materiales especificados y calificados bajo esta provisión del MR0175 como material Clase ZZ.

Page 25: Norma API 6A Introduccion

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4.2.3.2 REQUERIMIENTOS DE MATERIAL

-LA SELECCIÓN DE LA CLASE DE MATERIAL ES RESPONSABILIDAD DEL USUARIO.

-EL USUARIO DEBE CONSIDERAR VARIOS FACTORES AMBIENTALES Y VARIABLES DE PRODUCCIÓN LISTADAS EN EL ANEXO A, POR EJEMPLO:

-NIVEL DE ESPECIFICACIÓN DE PRODUCTO (PSL)

-CONCENTRACIÓN DE H2S

-PROXIMIDAD

-RADIO DE EXPOSICIÓN

-CORROSIVIDAD DEL FLUIDO

-TEMPERATURA

-NIVEL DE H2S

-CONCENTRACIÓN DEL ION CLORURO

-PRODUCCIÓN DE ARENA

-PRODUCCIÓN Y COMPOSICIÓN DEL AGUA

-TIPOS Y MONTOS RELATIVOS DE HIDROCARBUROS PRODUCIDOS

-PRESIÓN PARCIAL DE CO2

DISEÑO Y DESEMPEÑO – Requerimientos Generales (SECCIÓN 4)

Page 26: Norma API 6A Introduccion

SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

NACE MR0175 (ISO 15156)

API 6A y otras especificaciones de producto requieren que los

metales usados para partes críticas de equipo en servicio

ácido estén en cumplimiento con la norma NACE MR0175. El

servicio ácido está definido como cualquier caso donde la

presión parcial absoluta de sulfuro de hidrógeno (H2S) exceda

0.05 psi (0,0003 Mpa). Como un ejemplo, si la presión de cierre

total es de 2.000 psi (13,8 Mpa), una concentración de 25 partes

por millón (ppm) es equivalente a una presión parcial de 0.05

psi, esto motiva la aplicación de la norma NACE MR0175.

Page 27: Norma API 6A Introduccion

SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

Hay razones sólidas para los cambios NACE MR0175. Las ediciones previas no contemplaban

los efectos de otros factores ambientales más que el H2S en la resistencia de materiales al

rompimiento por estrés de sulfuro (cracking). Mientras que las principales compañías petroleras

y de gas, compañías de perforación y fabricantes de equipos estaban advertidos de las

limitaciones de los materiales que usaban, el estándar no proveía la guía suficiente para

compañías con menos experiencia o expertos metalúrgicos.

Fórmulas de Presión Parcial.

H2S PSIA = H2S PPM x Presión de Trabajo

1.000.000

H2S PSIA = % H2S x Presión de Trabajo

CO2 PSIA = % CO2 x Presión de Flujo

NACE MR0175 (ISO 15156)

Page 28: Norma API 6A Introduccion

SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

NACE MR0175 lista los materiales aceptables, incluyendo

cualquier restricción en las propiedades mecánicas,

procesos de tratamiento térmico y métodos de

manufactura. Como un ejemplo, acero al carbono y aceros

de baja aleación deberán tener una dureza de no mayor a

22 RC, si un acero aceptable es soldado en un área

expuesta, deberá ser sometido a un Alivio de Tensiones a

una temperatura de por lo menos 1100° F (593° C).

NACE MR0175 (ISO 15156)

Page 29: Norma API 6A Introduccion

SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

MR0175 es revisado anualmente. Mientras que muchas ediciones se

han hecho desde su primera publicación en 1975, la mayoría de los

requisitos para los materiales incluidos originalmente no fueron

cambiados hasta la revisión 2003. Con esta última edición, las

restricciones ambientales se han puesto en muchos materiales

aceptables que tenían previamente poca restricción o ninguna en

cuanto a uso. Consecuentemente, la mayoría de los aceros

inoxidables y aleaciones resistentes a la corrosión (CRAs) no son

aprobados para usarse a través del tabulado, pero son aprobados

para el uso únicamente dentro de ciertos límites de la química y

temperatura del fluido del pozo.

NACE MR0175 (ISO 15156)

Page 30: Norma API 6A Introduccion

SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

NACE MR0175 (ISO 15156)

Page 31: Norma API 6A Introduccion

SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

En algunos casos, los materiales que habían sido

aprobados en MR0175 y usados ampliamente para ciertos

componentes no están ya permitidos por el estándar. Un

ejemplo es el uso del acero inoxidable 17-4 PH® para

colgadores de tubería de producción. En otros casos, las

nuevas restricciones pueden dictar un cambio en los

materiales que se han usado en el pasado. Por ejemplo,

los colgadores de tubería de producción o vástagos de

válvulas hechos de acero inoxidable 410 o F6NM son

aprobados para usarse solo si la presión parcial del H2S no

es mayor a 1.5 psi. Como resultado a tales limitaciones,

tal vez no sea posible certificar que un producto cumpla

con la NACE MR0175 desconociendo las condiciones

específicas del fluido.

NACE MR0175 (ISO 15156)

Page 32: Norma API 6A Introduccion

SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

Otro cambio al estándar es la expansión del alcance

para cubrir el rompimiento por estrés de corrosión

(cracking) (SCC) así como el rompimiento por estrés de

sulfuro (cracking) (SSC). Como resultado, el AISI 316 y

otros aceros inoxidables austeníticos están limitados a

temperatura de servicio y contenido de cloruro

también como al H2S.

NACE MR0175 (ISO 15156)

Page 33: Norma API 6A Introduccion

SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

FLUIDO RETENIDOCORROSIVIDAD

RELATIVA

PRESIÓN PARCIAL DE C02

Mpa (psia)

SERVICIO GENERAL NO CORROSIVO <0,05 (<7)

SERVICIO GENERALLIGERAMENTE CORROSIVO

0,05 A 0,21 (7 A 30)

SERVICIO GENERALMODERADO A ALTAMENTE CORROSIVO

>0,21 (>30)

SERVICIO ÁCIDO NO CORROSIVO <0,05 (<7)

SERVICIO ÁCIDOLIGERAMENTE CORROSIVO

0,05 A 0,21 (7 A 30)

SERVICIO ÁCIDOMODERADO A ALTAMENTE CORROSIVO

>0,21 (>30)

TABLA A.1 – CORROSIVIDAD RELATIVA DE FLUIDOS RETENIDOS INDICADO POR LA PRESIÓN PARCIAL DE CO2

CORROSIVIDAD DEL FLUIDO RETENIDO (ANEXO A)

Page 34: Norma API 6A Introduccion

SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

FLUIDO PRODUCIDO

CO2 > 7psi H2S > 0.05psiNo

Agua > 5%

No NACECompatible con Acero

de Baja Aleación

No

Si

Acero de Baja Aleación

H2S > 0.1psiF6NM ó 410

Acero Inoxidable

H2S > 1psi

Aleación Base Níkel625

25% Cr. Acero Inoxidable Duplex

Si

No

Si

No

Si

No

Si

NACECompatible con Acero

de Baja Aleación

CORROSIVIDAD DEL FLUIDO RETENIDO

PROCESO DE SELECCIÓN DEL MATERIAL

Page 35: Norma API 6A Introduccion

SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

Esta sección describe los requerimientos de desempeño de materiales, proceso y composición para cuerpos, bonetes, conectores de salida y conectores finales, colgadores, válvulas de contrapresión, tapones, tapón de remoción (VRP), bujes de desgaste, anillos de sellos.

Todos los requerimientos de material mostrados en esta sección aplican a:– Aceros al Carbono– Acero de baja Aleación– Aceros Inoxidables Martensíticos– Otras Aleaciones

Especificaciones escritas para contenedores y controladores de presión metálicos y no

metálicos.

• Composición química de los materiales. Rangos de Tolerancia.

• Calificación del material; Pruebas de Tensión y Pruebas de Impacto (Propiedades Mecánicas).

• Calificación de los Testigos (Qualification Test Coupons)

• Tratamiento Térmico, Calificación de los equipos.

• Pruebas de Dureza.

MATERIALES - Requerimientos Generales (SECCIÓN 5)

Page 36: Norma API 6A Introduccion

SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

MATERIALES - Requerimientos Generales (SECCIÓN 5)

DESIGNACIÓN DEL MATERIAL

0,2% ESFUERZO DE FLUENCIA

min.

Mpa (psi)

ESFUERZO ULTIMO

min.

Mpa (psi)

ELONGACIÓN EN 50mm (2”)

min.

%

REDUCCIÓN DE ÁREA

min.

%

36K

45K

60K

75K

248 (36.000)

310 (45.000)

414 (60.000)

517 (75.000)

483 (70.000)

483 (70.000)

586 (85.000)

655 (95.000)

21

19

18

17

Sin Requerimiento

32

35

35

TABLA 5. Propiedades del Material Estándar, Requerimiento para Cuerpos, Bonetes y Conexiones Finales o de

Salida

Page 37: Norma API 6A Introduccion

SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

PSL 1 PSL 2 PSL 3/PSL 3G PSL 4

Calificación Proceso de Soldadura

ASME, SECT. IX, ART. IICon Chequeo deDUREZA

Igual PSL-1 másAgrupamiento del

Metal Base y Prueba de Impacto. PWHT en horno o localizado.

Igual PSL-2 Más Análisis químico y

control PWHT.

Soldadura NO PERMITIDA.

Sólo ‘Overlay’.

CalificaciónSoldador

ASME, SECT. IX, Art. II

Igual PSL-1 másCalificación de Agujero

Igual PSL-2 -

Consumible de Soldadura,

Calibración de Instrumentos

Documentado.Controles requeridos

Igual PSL-1 Igual PSL-1 -

Examen visual Soldadura

- REQUERIDO REQUERIDO -

Inspección Soldadura

Superficial NDEPT/MT

- REQUERIDO REQUERIDO -

Inspección Soldadura

Volumétrica NDEUT/RT

-

Requerido para toda la fabricación o

reparación con soldadura >25% de la

pared.

Requerido para toda la fabricación o reparación con

soldadura >20% de la pared

-

Prueba de dureza Soldadura

- - REQUERIDOSoldadura NO PERMITIDA.

Sólo ‘Overlay’.

SOLDADURA – Requerimientos Generales (SECCIÓN 6)

SOLDADURA

NO

PERMITIDA

PSL-4

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SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

CONTROL DE CALIDAD (SECCIÓN 7)

En esta sección se establecen los requerimientos para Control de Calidad y Registros para equipos y materiales fabricados para que estos cumplan con el estándar API 6 A.

Equipos de Medición y Pruebas

Calificación del Personal de Calidad

Requerimientos de Control de Calidad

Requerimientos de Registros de Control de Calidad DESIGNACIÓN DEL MATERIAL

MÍNIMO VALOR DE DUREZA BRINELL

36K

45K

60K

75K

140 HBW

140 HBW

174 HBW

197 HBW

Parámetros Sub Cláusulas de Referencia

PSL 1 PSL 2 PSL 3 PSL 4

Prueba de Tensión 7.4.7.2 7.4.7.2 7.4.7.2 7.4.7.2

Prueba de Impacto 7.4.7.3 7.4.7.3 7.4.7.3 7.4.7.3

Verificación Dimensional 7.4.7.4 7.4.7.4 7.4.7.4 7.4.7.4

Ensayo de Dureza

NACE MR 0175

7.4.7.5

7.4.7.5

7.4.7.5

7.4.7.5

7.4.7.5

7.4.7.5

7.4.7.5

7.4.7.5

Análisis Químico 7.4.7.6 7.4.7.6 7.4.7.6 7.4.7.6

TABLA 16 Requerimientos de Control de Calidad para Tornillos y Tuercas

Page 39: Norma API 6A Introduccion

SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

PARAMETROS PSL 1 PSL 2 PSL 3 PSL 3G PSL 4

PRUEBA DE DRIFT

“CONEJO”SI SI SI SI SI

PRUEBA DE PRESIÓN

HIDROSTÁTICA

cuerpo SI SISI,

ProlongadaSI,

ProlongadaSI, Prolongada

asiento SI SISI,

ProlongadaSI,

ProlongadaSI, Prolongada

PRUEBA DE PRESIÓN A

GAS

cuerpo - - - SI SI

asiento - - - SI SI

asiento del

bonete- - - SI SI

TRACEABILIDAD - - SI SI SI

SERIALIZACIÓN - SI SI SI SI

CONTROL DE CALIDAD (SECCIÓN 7)

TABLA 20. REQUERIMIENTOS DE CALIDAD PARA VÁLVULAS FULL BORE

Page 40: Norma API 6A Introduccion

SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

Parámetros PSL 1 PSL 2 PSL 3/PSL 3G PSL 4

Prueba de Tensión. SI SI SI SI

*Prueba de Impacto K,L K,L,P SI SI

Prueba de Dureza NACE MR 0175

Sencillo Sencillo Múltiple Múltiple

Verificación Dimensional SI SI SI SI

Traceabilidad - SI SI SI

Análisis Químico - SI SI SI

Inspección Visual SI SI - -

NDE Superficial - SI SI SI

NDE Soldadura - SI SI OVERLAY

Serialización - - SI SI

NDE Volumétrico - - SI SI

CONTROL DE CALIDAD (SECCIÓN 7)

TABLA 11. REQUERIMIENTOS DE CONTROL DE CALIDAD PARA LA FABRICACIÓN DE CUERPOS, BONETES, CONEXIONES DE SALIDAS Y EXTREMOS.

* Ver Tabla 6 sección 5

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SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

MARCAJE - Requerimientos (SECCIÓN 8)

Esta sección establece los requerimientos de marcaje de los diferentes componentes sobre los cuerpos o sobre placas de identificación, establece los métodos de marcaje, abreviaturas para marcaje de roscas API, por ejemplo:

Line Pipe: LP; Casing (short thread): STC; Casing (long thread): LC;

Casing (buttress): BC;

Casing (extreme line): XL; Tubing (non upset): UN; Tubing (external upset): EU.

Page 42: Norma API 6A Introduccion

SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

MARCAJE - Requerimientos (SECCIÓN 8)

REQUERIMIENTOS DE MARCAJE Y LOCALIZACIÓN (TABLA 27)

Page 43: Norma API 6A Introduccion

SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

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SISTEMAS DE SUPERFICIE

MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

ALMACENAJE Y DESPACHO (SECCIÓN 9)

Esta sección define aspectos importantes como:

-Drenaje de los equipos después de las pruebas.

-Tipo de protector a usar sobre las superficies metálicas para evitar la oxidación.

-Protección de las superficies de sello.

-Anillos de sello.

-Control de la edad y condiciones de almacenaje de componentes no metálicos (elastómeros), por ejemplo:

-Almacenar bajo techo.

-El ambiente de almacenaje no debe exceder la temperatura de 49° C.

-Proteger de la luz natural directa.

-Almacenaje sin estrés.

-Almacenar fuera del contacto con fluidos.

-Proteger del Ozono y de las radiaciones.

Page 45: Norma API 6A Introduccion

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MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

EQUIPOS- Requerimientos Específicos (SECCIÓN 10)

Esta sección es la más larga de este estándar ya que contiene requerimientos específicos para los equipos, en ella se obtienen datos relacionados con dimensiones API.

Entre los componentes que allí se encuentra podemos mencionar algunos como:

-Bridas Ciegas, Roscadas, Integrales, Cuello Soldable, Segmentadas.

-Roscas (Line Pipe, Long y Short Casing, Buttress, Non y External Upset)

-Espárragos y Tuercas (Cálculo de la longitud lo podemos ver en el Anexo C)

-Anillos y Ranuras de Sello (Ring Gaskets, Ring Grooves)

-Válvulas Roscadas o Bridadas, SSv, USV, Válvulas de Contra Presión

-Estranguladores Positivos y Ajustables (Positive and Adjustable Chokes)

-Tees y Cruces Bridadas y Apernadas.

-Cabezal de Tubería de Revestimiento (Casing Head, Casing Spool)

-Cabezal de Tubería de Producción (Tubing Spool)

-Colgadores tipo mandril y de cuñas (Mandrel and Slip Hangers).

-Puertos de Inyección, Prueba, Ventilación.

-Árbol de Navidad , Tapa de Árbol (Christmas Tree, Top Connectors).

-Conectores Cross-over

-Adaptadores y Espaciadores

-Actuadores (Hidráulicos, Neumáticos, Eléctricos)

-Mecanismos de sello para pines de fijación, alineamiento y/o retención.

-Otros conectores finales, Tapones (OEC’s, Bull Plugs, Valve Removal Plugs).

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MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

EQUIPOS- Requerimientos Específicos (SECCIÓN 10)

Rango de Presión de Trabajo

MPa (psi)

RANGO DE TAMAÑO DE BRIDAS

TIPO 6B

mm (pulg)

TIPO 6BX

mm (pulg)

DUAL SEGMENTADA

mm (pulg)

13,8 (2000)

20,7 (3000)

34,5 (5000)

69,0 (10000)

103,5 (15000)

138,0 (20000)

52 a 540 (2-1/16 a 21-1/4)

52 a 527 (2-1/16 a 20-3/4)

52 a 279 (2-1/16 a 11)

-

-

-

680 a 762 (26-3/4 a 30)

680 a 762 (26-3/4 a 30)

346 a 540 (13-5/8 a 21-1/4)

46 a 540 (1-13/16 a 21-1/4)

46 a 476 (1-13/16 a 18-3/4)

46 a 346 (1-13/16 a 13-5/8)

-

-

35 a 103 x 108 (1-3/8 a 4-1/16 x 4-1/4)

-

-

-

10.1.2 DISEÑO

TABLA 35. RANGOS DE PRESIÓN DE TRABAJO Y RANGOS DE TAMAÑO DE BRIDAS

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MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

PR1 PR2

Ciclos de Operación 3 ciclos 200 ciclos

EQUIPOS- Requerimientos Específicos (SECCIÓN 10)

10.5 VÁLVULAS

TABLA 53. REQUERIMIENTOS PARA VÁLVULAS. CICLOS DE OPERACIÓN

EN EL ANEXO ‘F’ PODEMOS ENCONTRAR DESARROLLADO AMPLIAMENTE EL PUNTO

REFERIDO A LA VERIFICACIÓN DE DESEMPEÑO (PR).

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MEJORANDO EL DESEMPEÑO. JUNTOSTM

ANEXOS

ANEXO GDISEÑO Y RANGO DE EQUIPOS PARA SER USADOS A ALTA TEMPERATURA

Clasificación

Rango de Operación de Temperatura

°C °F

X

Y

-18 a 180

-18 a 345

0 a 350

0 a 650

TABLA G.1 RANGOS DE TEMPERATURA

TABLA G.2 RANGOS DE PRESIÓN – TEMPERATURA PARA BRIDAS 6B. OPCIONAL.

Rangos de Presión para Temp Clase K a U

Presión

Temp Clase X

MPa (psi)

Temp Clase Y

MPa (psi)

13,8 (2000)

20,7 (3000)

34,5 (5000)

13,1 (1905)

19,7 (2860)

32,8 (4765)

9,9 (1430)

14,8 (2145)

24,7 (3575)