Manifold Choke

8/12/2019 Manifold Choke

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MANIFOLD DE CHOQUE

(CHOKE MANIFOLD)


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Conjunto de vlvulas que permiten laregulacin de los CAUDALES Y PRESIONES

de los fluidos provenientes del pozo.Control de los fluidos y la presin en el fondo

del pozo para permitir el ahogado del pozo porcirculacin o densificado.


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1.- Deben tener una lnea directa desde elpozo al campo (flare line), o lnea deventeo directa a quemador.

2.- Deben tener una lnea aldesgasificador primario o atmosfrico

3.- Deben tener una lnea al campo,regulada por los chokes o

estranguladores


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Los formatos de los manifold estn reguladospor la RP53, que recomienda ciertas

configuraciones de acuerdo a las presionesnominales de TODO EL ESQUEMA DE LABOCA DE POZO.

La norma API RP 53 , es de RP = prcticasrecomendadas, solamente es eso,solamente es eso, unarecomendacin, pero es conveniente su

aplicacin para encuadrarse dentro de unesquema operativo congruente con las normasAPI.

EQUEMAS DE LA API RP53EQUEMAS DE LA API RP53


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La norma da tres configuraciones de conexin

o esquemas bsicos de equipamiento de losCHOKE MANIFOLD, segn las presiones:

2.0002.000 -- 3.000 psi3.000 psi

5.000 psi5.000 psi

10.000 psi y presiones superiores10.000 psi y presiones superiores

VEAMOS LAS CONFIGURACIONESSUGERIDAS:


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2.0002.000--3.000 PSI wp3.000 PSI wp


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Para 2.000 y 3.000 psi:

VALVULAS SIMPLES EN RAMALESLATERALES.

SOLO CHOKES MANUALES

DIAMETRO MINIMO DE 2 PARA

LOS CHOKES y 3 EN LA LINEADIRECTA A CAMPO.


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5.000 PSI wp5.000 PSI wp


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Para 5.000 psi:

VALVULAS SIMPLES AGUASARRIBA DE LOS CHOKES ( Se( Se

estila duplicar las vlvulas, aunqueestila duplicar las vlvulas, aunquela norma no lo exige)la norma no lo exige)

1 CHOKE MANUALES + 1HIDRAULICO REMOTO.

DIAMETRO MINIMO DE 2 PARALOS CHOKES Y 3 EN LA LINEA

DIRECTA.


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10.000 PSI wp10.000 PSI wp


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Para 10.000 psi:

VALVULAS DUPLICADAS AGUASARRIBA DE LOS CHOKES

2 CHOKES HIDRAULICOS Y: UN RAMAL CON UN TERCER

CHOKE DERIVADO DE UNO DE LOSLATERALES, MANUAL o

HIDRAULICO (OPCIONAL).


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La norma indica que para presiones superiores a3.000 psi, todas las conexiones deben ser

BRIDADAS, CON CLAMP U OTRA CONEXIN DEACUERDO A API 6A.

ADMITEADMITE

CONEXIONES ROSCADASCONEXIONES ROSCADAS (No hace

excepciones para aguas abajo de los chokes niaclara nada especifico para las lneas derivadas),

SIEMPRE QUE ESTEN CONTEMPLADAS EN LASIEMPRE QUE ESTEN CONTEMPLADAS EN LANORMA 6ANORMA 6A

API RP53API RP53


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La API 6A , NO CONTEMPLANO CONTEMPLA ROSCAS QUE NOSON API

Por tanto , todas las conexiones deben ser:

BRIDADAS, CON CLAMP U OTRA CONEXIN,incluidas roscas API - (LP,etc.) PERO DE NINGUNPERO DE NINGUNMODO ROSCAS RAPIDAS TIPO UNION DOBLE DEMODO ROSCAS RAPIDAS TIPO UNION DOBLE DE

GOLPE:GOLPE:NO SENO SE ADMITIRIANADMITIRIAN ESTAS UNIONES EN LASESTAS UNIONES EN LASINSTALACIONES SOMETIDAS A PRESION DEINSTALACIONES SOMETIDAS A PRESION DE

POZO.POZO. (No hace excepciones para aguas abajo delos chokes ni aclara nada especifico para las lneasderivadas) -


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Hasta las vlvulas aguas abajo de losHasta las vlvulas aguas abajo de loschokes, las mismas deben ser dechokes, las mismas deben ser de la presinla presin

nominal del manifold:nominal del manifold:Por tanto si un manifold tiene vlvulas de

menor presin en estos puntos, ESA ES LAPRESION NOMINAL DEL MANIFOLD y no lade las vlvulas aguas arriba.

Es un error comn considerar queEs un error comn considerar que aguasaguasabajo de los chokesabajo de los chokes se pueden ponerse pueden ponervlvulas de menor presin sin degradarlovlvulas de menor presin sin degradarlo.

API RP53API RP53


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La norma ACLARA , que no estn mostrados enlos esquemas, pero algunas veces

.......(SIEMPRE.!) , se instalan buffer chamberbuffer chamber(colectores),(colectores), aguasaguas abajo deabajo de la ltima valvula dela ltima valvula dealta,alta, comunicando las ramas decomunicando las ramas de los chokes:los chokes:

En estas circunstancias dice queEn estas circunstancias dice que sese debendebenprever las posiblesprever las posibles fallasfallas :: esto es, si hayesto es, si haycolector, se debecolector, se debe prever que la comunicacin deprever que la comunicacin delas ramas de los chokes implica presioneslas ramas de los chokes implica presionesbidireccionales:bidireccionales:

VEAMOS:

COLECTORES (BUFFER CHAMBER)COLECTORES (BUFFER CHAMBER)


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Presin enPresin endireccindireccininversainversa


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Por lo tanto, PREVIENDO LAS POSIBLES FALLAS

QUE INDICA API RP53 :Se deben testear a contrapresin todas lasvlvulas entre el colector y los chokes y la ltima

vlvula del cubo de entrada bajo cierta condicinde presin que no esta indicada por la norma.El segundo punto conflictivo se plantea cuandoEl segundo punto conflictivo se plantea cuando

hay un colector colocado , es el cruce entre lahay un colector colocado , es el cruce entre lalnea de venteo directa y el colector :lnea de venteo directa y el colector :NUNCA DEBEN ESTAR COMUNICADA LA LINEANUNCA DEBEN ESTAR COMUNICADA LA LINEA

Y EL COLECTORY EL COLECTOR:: Sino la presin DIRECTA delpozo, sin regular, se comunicar al colector.


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Presin endireccininversa

Presin endireccininversa


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Para evitar esto hay dos formas

constructivas posibles de hacer :1.- Pasar la lnea de venteo por dentro del

colector, que es la mas comn.2.- Variar la posicin del plano de todo el

colector, de manera que la lnea directapase por arriba del colector. Esto implicatener altura y que todas las salidas del

colector deben soldarse en posicinhorizontal: ESTA ES LA CORRECTA.ESTA ES LA CORRECTA.


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Provoca estriccin enla seccin del

colector


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La norma no especifica que no admita CONEXIONESCONEXIONESARTICULADASARTICULADAS , aclara que deber referirse aldeber referirse al

fabricante para su uso.fabricante para su uso.Lo mismo en el caso de MANGUERAS FLEXIBLESMANGUERAS FLEXIBLES..

Si hay cambios de direccin RIGIDOSRIGIDOS dice:

Siendo R: radio de curvatura y d : dimetro tubo.La relacin R/d debe responder constructivamente a:

Si R/d > 10 , la curva puede hacerse con curvas deSi R/d > 10 , la curva puede hacerse con curvas demasmas espesor que el cao para evitar desgaste.espesor que el cao para evitar desgaste. Si R/d < 10 , el cambio debe hacerse colocandoSi R/d < 10 , el cambio debe hacerse colocandocubos de desgaste.cubos de desgaste.

USO DE ELEM. NO BRIDADOS:USO DE ELEM. NO BRIDADOS:


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La norma SPEC 16 C , que ESPECIFICA losstandards de CONSTRUCCION de choke y kill

Systems , CONTEMPLA la instalacin de unionesCONTEMPLA la instalacin de unionesarticuladas y de mangueras flexibles.articuladas y de mangueras flexibles.

SIN EMBARGO, DEBERIAN EVITARSE DADO QUESIN EMBARGO, DEBERIAN EVITARSE DADO QUE

ES UN ELEMENTO DE MENOR FIABILIDAD QUEES UN ELEMENTO DE MENOR FIABILIDAD QUEUNA UNION BRIDADA O RADIOS LARGOS CONUNA UNION BRIDADA O RADIOS LARGOS CONMAYOR ESPESOR.MAYOR ESPESOR.

USO DE ELEM. NO BRIDADOS:USO DE ELEM. NO BRIDADOS:


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La lnea directa debe tener un dimetro mnimoLa lnea directa debe tener un dimetro mnimo

por lo menos igual al dimetro de pasaje de lospor lo menos igual al dimetro de pasaje de loschokes, para evitar contrapresionar el pozo enchokes, para evitar contrapresionar el pozo encaso de venteos de grandes volmenes decaso de venteos de grandes volmenes de

fluidos o gas.fluidos o gas.

CHOKE MANIFOLD : RP53CHOKE MANIFOLD : RP53


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Chiksan no son RECOMENDABLES AUNQUE NO ESTANESPECIFICAMENTE NO ADMITIDOS, excepto sean APTOS

PARA OPERAR CON GAS SEGUN FABRICANTE (ojo) ....


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Vlvulas Tipo Flex-seal no son APTOS PARA OPERAR

CON GAS....


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No se admiten soldaduras en

ngulo a tope .ESTAN FUERADE NORMAS AWS

UNIONES DE GOLPE no son deUNIONES DE GOLPE no son de

norma API 6Anorma API 6A


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Actuadores de loschokes......


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Mantener las consolas de chokes en

buenas condiciones operativas y evitarusarlas de depsito , como siempre,las mordazas de la wilson.


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Los CHOKE MANIFOLD deben testearse segnlos procedimientos de RP53 ; simultaneo con el

test de las BOP:11..-- Testear en cada montajeTestear en cada montaje

2.2.-- Testear al menos cada 21 dasTestear al menos cada 21 das(Testeos(Testeos en baja y altaen baja y alta presin)presin)

ESTOS TEST INCLUYEN LAS VALVULAS DELESTOS TEST INCLUYEN LAS VALVULAS DEL

CHOKE Y KILL LINE y/o CUALQUIER VALV. DELCHOKE Y KILL LINE y/o CUALQUIER VALV. DELSISTEMA DE CONTROL DE POZO.SISTEMA DE CONTROL DE POZO.

TEST DE LOS CHOKES MAN.TEST DE LOS CHOKES MAN.


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Para testear NO DEBE UTILIZAR LA BOMBA DELNO DEBE UTILIZAR LA BOMBA DEL

EQUIPOEQUIPO, ya que esto no asegura unfuncionamiento lento y bajos caudales , AUN CONMOTORES ELECTRICOS DE C.C. ( Equipos elect.

con SCR) , hacerlohacerlo puedepuede provocarprovocaraumentos deaumentos depresin extremadamente rpidos y unpresin extremadamente rpidos y unACCIDENTE por sobrepresin con GRAVESACCIDENTE por sobrepresin con GRAVES

CONSECUENCIAS.CONSECUENCIAS.Se deben utilizar bombas neumticas o elctricasSe deben utilizar bombas neumticas o elctricassimilares a las de los acumuladores , que proveensimilares a las de los acumuladores , que proveenaltas presiones con volmenes dealtas presiones con volmenes dedesplazamiento muy pequeos. (Test unit)desplazamiento muy pequeos. (Test unit)


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Para testear puede iniciarse con todo el manifoldlleno y vaciado de aire, y testear hacia las vlvulasde mayor presin, o iniciar desde el cubo de

entrada e ir testeando vlvula por vlvula .Cualquier mtodo es aceptable si se ejecuta demodo que se pueda verificar correctamente el

sello de todas las vlvulas en las direccionescorrespondientes, la norma no establecesecuencias..


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1.1.-- Testear en cada montaje:Testear en cada montaje:VALVULAS AGUAS ARRIBA DE LA ULTIMA

VALVULA DE ALTA PRESION:Baja presin : 200-300 psiAlta presin : A la presin de las BOP de ramsde las BOP de rams

(NO A LA PRESION NOMINAL DEL CHOKE MAN.(NO A LA PRESION NOMINAL DEL CHOKE MAN.si este es de presion mayor que las BOP.)si este es de presion mayor que las BOP.)VALVULAS AGUAS DEBAJO DE LA ULTIMA

VALVULA DE ALTA PRESION:Baja presin : 200-300 psiAlta presin : OpcionalOpcional

TEST DE LOS CHOKES MAN.TEST DE LOS CHOKES MAN.


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2.2.-- Testear cada 21 das mximo:Testear cada 21 das mximo:VALVULAS AGUAS ARRIBA A LA ULTIMAVALVULA DE ALTA PRESION:

Baja presin : 200-300 psiAlta presin : A la presin esperable en superficieesperable en superficie

VALVULAS AGUAS ABAJO DE LA ULTIMAVALVULA DE ALTA PRESION:

Baja presin : OpcionalOpcionalAlta presin : OpcionalOpcional


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Si hay colector, Este y las vlvulas desalida de estos a venteo y separadores, etc.estn aguas abajoaguas abajo de la ultima vlvula de

alta, y por tanto deberan testearseobligatoriamente EN BAJA PRESIONEN BAJA PRESION ,, yyOPCIONALOPCIONAL EN ALTAEN ALTA ::

EsteEste OpcionalOpcional puede ser una exigenciapuede ser una exigenciadel operador o dueo del area no es unadel operador o dueo del area no es una

opcin de la Cia. y debe acordarse con elopcin de la Cia. y debe acordarse con eloperador antes de montar el equipo.operador antes de montar el equipo.


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La norma tambien indica que si hay colectordeben tomarse previsiones para aislar unaaislar unafalla o mala funcionfalla o mala funcion.. por tanto:

Por esta segunda regla, debe testearsetodas las vlvulas posteriores al cubo,hasta la ultima vlvula aguas abajo de los

chokes de los ramales laterales :ENEN AMBAS DIRECCIONESAMBAS DIRECCIONES EN BAJAEN BAJA , por, por

directa en ALTA, Ydirecta en ALTA, Y

OPCIONALOPCIONAL

por inversapor inversa

en ALTAen ALTA..

CHOKE MANIFOLDCHOKE MANIFOLD


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CHOKE MANIFOLDCHOKE MANIFOLD

BidireccionalBidireccionalen BAJA Yen BAJA YOPCIONALOPCIONAL

EN ALTAEN ALTA


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Tambin puede interpretarse que estostesteos son indicados, son cuando no haycuando no haycolectorcolector, y por tanto, de existir este, todas las

vlvulas del colector son presurizadas aguasdebajo de LA ULTIMA VALVULA DE ALTA

PRESION del ramal que se este usando, (aunlas del otro ramal ) , y solo se deberiantestear en BAJABAJA PRESION ..PRESION .. y OPCIONALy OPCIONAL

EN ALTA:EN ALTA:


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Pero si la decisin adoptada es testearsi la decisin adoptada es testear

tambin en alta presintambin en alta presin, esto implica que , sedeben testear esas dos vlvulas a presin

nominal , y en general la nica forma eshacerlo a travs de presurizar la lnea DESDEDESDEEL COLECTOR,EL COLECTOR, lo quelo que implicara someter aimplicara someter a

este a la presineste a la presin nominal de las valvulas.nominal de las valvulas.Esto implica tener un colector diseado paraEsto implica tener un colector diseado para

soportar la presin NOMINAL de las vlvulassoportar la presin NOMINAL de las vlvulasaguas arriba, y todas las vlvulas de salidaaguas arriba, y todas las vlvulas de salidatambien de igual presin nominal.tambien de igual presin nominal.


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En caso que LA LINEA DIRECTA ESTA

COMUNICADA CON EL COLECTOR :TODASTODAS LAS VALVULAS DEBEN TESTEARSELAS VALVULAS DEBEN TESTEARSEbidireccional A LA PRESION NOMINAL ,bidireccional A LA PRESION NOMINAL ,INCLUIDAS LAS DE SALIDA DEL COLECTORINCLUIDAS LAS DE SALIDA DEL COLECTOREN AMBOS CASOS PLANTEADOS , COMO

OPCION DEL OPERADOR u OBLIGADOS POR LACONFIGURACION DEL MANIFOLD , se debese debepresurizar el colector en altapresurizar el colector en alta presin ypresin y HACERHACER

ESTO ESESTO ES :: PELIGROSISIMO SI NO SE CONOCEPELIGROSISIMO SI NO SE CONOCELA PRESION DE DISEO DEL COLECTOR.LA PRESION DE DISEO DEL COLECTOR.


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En general SE DESCONOCE la presin deEn general SE DESCONOCE la presin dediseo deldiseo del colector.....colector..... y si esta es lay si esta es lacorrespondiente a las presiones nominalescorrespondiente a las presiones nominalesde las vlvulas aguasde las vlvulas aguas arriba:arriba:PorPortanto se puedetanto se puede provocar un accidenteprovocar un accidente

por sobrepresinpor sobrepresin durante eldurante el testeo.testeo.Excepto que se conozca la presin deExcepto que se conozca la presin de

diseo del colector o buffer chamber, sediseo del colector o buffer chamber, sedeben tomar precauciones en el test:deben tomar precauciones en el test:


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Normalmente el colector esta construido conNormalmente el colector esta construido con

tubos de menor presin porque est aguas abajotubos de menor presin porque est aguas abajode losde los chokes..... ES UNA COSTUMBRE....chokes..... ES UNA COSTUMBRE....

DEBE VERIFICARSE SIEMPRE, (EN TODOS LOSDEBE VERIFICARSE SIEMPRE, (EN TODOS LOSCASOS )CASOS ), cual es la presin admisible del colectorantes de testear y adaptarse a los criterios yflexibilidad de la norma .

Esta es una informacin MUY IMPORTANTEMUY IMPORTANTE paraevitar un accidente. Se corre el riesgo de reventar

el colector o los casquetes, etc. si se sobrepasa lapresin admisible.


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RIESGOS DE TESTEAR COLECTOR SIN INFORMACION


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Si hay colectores, se debe saber este dato,se debe saber este dato, si no ,

se puede adoptar un mtodo de clculoAPROXIMADO , para bajar el riesgo , haciendomediciones en el colector , y suponer que el acero

del colector tiene una tensin de fluencia de 36.000psi , (baja) , y calcular la mxima presin con laformula aproximada para las presiones en tubos.

Considerar la presin MAXIMA DE TESTEO comoporcentaje de la presin calculada. (p. ej. el 50% )

Esto es vlido cuando NO HAY OTRO REMEDIONO HAY OTRO REMEDIO,pero no es lo conveniente .... es menos malo quees menos malo quetestear sin saber.....:testear sin saber.....:

MAXIMA PRESION DE OPERACIN:MAXIMA PRESION DE OPERACIN:


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MAXIMA PRESION DE OPERACIN:Un tubo , puede resistir una presin interna lmite defluencia , que se puede calcular aproximadamentepor la formula siguiente:

PfPf== ffxx 2 e2 e (psi)(psi)DD

Donde:

fes la tensin de fluencia del material en psi

e = espesor de pared - (inch o mm)D = dimetro del tubo - (inch o mm)


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PRESION DE TRABAJO:PRESION DE TRABAJO:

Se considera un 60% de la presin de fluencia:

Pt = 0.6 x fx 2 eD

y se puede tomar un % de este valor para testear.

Los tipos de aceros, y susfestn especificadosen API 5L y ASTM A53 para todos los tubos.


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ESTO ES ESTIMATIVO, Y SOLO DEBE USARSECOMO VERIFICACION

SE DEBERIAN DISEAR O CALCULAR, E

INFORMAR LA MAXIMA PRESION ADMISIBLEDEL COLECTOR DE UN CHOQUE.

NO SOBREPASE LA PRESIONES ADMISIBLES ENNO SOBREPASE LA PRESIONES ADMISIBLES ENLOS TESTLOS TEST ES MUY PELIGROSO..ES MUY PELIGROSO..

VERIFICAR:VERIFICAR:


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QueQue no debe haberno debe haber NINGUNNINGUN elemento que noelemento que noest en condiciones operativas OPTIMASest en condiciones operativas OPTIMAS

Que no debe haber conexiones fuera denorma en las lneas de chokes, kill line,manifold y separadores primarios.

Respetar las secuencias de testeo indicadaspor las normas de la Cia o de no existir,

adoptar un criterio que permita el test seguroen el menor tiempo.



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Dejar registrado elDejar registrado el TEST; EsTEST; Es el nico documento deel nico documento de

prueba que el test se realiz correctamente.prueba que el test se realiz correctamente.VERIFICAR QUE EXISTA LAVERIFICAR QUE EXISTA LA CERTIFICACION DELCERTIFICACION DELCHOKE MANIFOLD O DE TODAS SUS VALVULAS.CHOKE MANIFOLD O DE TODAS SUS VALVULAS.

NO ADMITIR TESTEOS CON PRESIONESNO ADMITIR TESTEOS CON PRESIONESNO VERIFICADAS ONO VERIFICADAS O CERTIFICADAS.CERTIFICADAS.

PEDIRPEDIR SI ES POSIBLE LASI ES POSIBLE LA VERIFICACION O ELVERIFICACION O ELCALCULOCALCULO DE LAS PRESIONESDE LAS PRESIONES ADMISIBLESADMISIBLES DEDELOS COLECTORES O DE OTROSLOS COLECTORES O DE OTROS ELEMENTOS SINELEMENTOS SIN

DOCUM. O REGISTRODOCUM. O REGISTRO..




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Verificar la operatividad de TODOS los elementosVerificar la operatividad de TODOS los elementosde choke y kill line, manifold, etc.de choke y kill line, manifold, etc.

Revisar el funcionamiento de vlvulas y chokesRevisar el funcionamiento de vlvulas y chokesperidicamente.peridicamente.

Efectuar los test de acuerdo a RP 53 o bajo lasEfectuar los test de acuerdo a RP 53 o bajo lasnormas que le indique la Cia.normas que le indique la Cia.

Durante las operaciones de testeo, NODurante las operaciones de testeo, NO ADMITIRADMITIR

PERSONALPERSONAL NO AUTORIZADO ENNO AUTORIZADO EN EL AREA DEEL AREA DETESTEO, a distancias y posiciones peligrosas.TESTEO, a distancias y posiciones peligrosas.




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VERIFICARVERIFICAR EL CUMPLIMIENTO DELEL CUMPLIMIENTO DELMANTENIMIENTO DE VALVULAS Y CHOKES,MANTENIMIENTO DE VALVULAS Y CHOKES,

ENGRASE,ENGRASE, LAVADOLAVADO AL FINAL DE USO ,AL FINAL DE USO , ETC.ETC. (Esto(Esto evitaraevitara prdidas de tiempo en la operacin,prdidas de tiempo en la operacin,

y lo mas importante: EL RIESGO DEy lo mas importante: EL RIESGO DE

ACCIDENTES MATERIALES Y PERSONALES)ACCIDENTES MATERIALES Y PERSONALES) VERIFICAR QUE SE INSPECCIONEN LAS LINEASVERIFICAR QUE SE INSPECCIONEN LAS LINEAS

Y CHOKES SEGN LOS PROGRAMAS DEY CHOKES SEGN LOS PROGRAMAS DEINSPECCIONINSPECCION (Soldaduras, espesor, corrosin)(Soldaduras, espesor, corrosin)

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