p.6.0301.01 Prueba Hidrostatica Para Tuberias Submarinas de Recoleccion y Transporte de Hidrocarburos

ESPECIFICACION TECNICA PARA PUESTA ENSERVICIO Y MANTENIMIENTO

PRUEBA HIDROSTATICA PARA TUBERIASSUBMARINAS DE RECOLECCION Y TRANSPORTE

DE HIDROCARBUROS

(HYDROSTATICS TEST FOR SUBMARINE COMPILATIONPIPELINES AND HYDROCARBONS TRANSPORTATION.)

P.6.0301.01

PRIMERA EDICIONNOVIEMBRE, 2000

SUBDIRECCION DE TECNOLOGIA Y DESARROLLO PROFESIONALUNIDAD DE NORMATIVIDAD TECNICA

Primera Edición P.6.0301.01:2000 UNT

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PRUEBA HIDROSTÁTICA PARA TUBERÍAS SUBMARINAS DE

RECOLECCIÓN Y TRANSPORTE DE HIDROCARBUROS

P R E F A C I O

Pemex Exploración y Producción (PEP) en cumplimiento del decreto por el que se reforman,adicionan y derogan diversas disposiciones de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización,publicado en el Diario Oficial de la Federación de fecha 20 de mayo de 1997 y acorde con elPrograma de Modernización de la Administración Pública Federal 1995-2000, así como con la facultadque le confiere, la Ley de Adquisiciones, Arrendamientos y Servicios del Sector Público, la Ley deObras Públicas y Servicios Relacionados con las Mismas y la Sección 4 de las Reglas Generales parala Contratación y Ejecución de Obras Públicas y de Servicios Relacionados con las Mismas, expide lapresente especificación sobre prueba hidrostática para tuberías submarinas de recolección ytransporte de hidrocarburos.

Esta especificación se elaboró tomando como base la norma No. 2.230.14, emitida en 1984 porPetróleos Mexicanos de la que se llevó a cabo su revisión, adecuación y actualización, a fin de adaptarla alos requerimientos de Pemex Exploración y Producción.

En la elaboración de esta especificación participaron:

Subdirección de Región Norte

Subdirección de Región Sur

Subdirección de Región Marina Noreste

Subdirección de Región Marina Suroeste

Dirección Ejecutiva del Proyecto Cantarell

Dirección Ejecutiva del Programa Estratégico de Gas

Subdirección de Perforación y Mantenimiento de Pozos

Coordinación Ejecutiva de Estrategias de Exploración

Auditoría de Seguridad Industrial y Protección Ambiental

Subdirección de Planeación

Subdirección de Administración y Finanzas

Subdirección de Tecnología y Desarrollo Profesional

Unidad de Normatividad Técnica


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INDICE DE CONTENIDO Página

0. Introducción. …………………………………………….......….. 3

1. Objetivo. ................................................................................ 3

2. Alcance. ................................................................................. 3

3. Actualización. ........................................................................ 3

4. Campo de aplicación. ............................................................ 3

5. Referencias. ........................................................................... 3

6. Definiciones. .......................................................................... 3

7. Abreviaturas. ......................................................................... 4

8. Materiales y equipo. ............................................................... 5

9. Procedimiento de la prueba. .................................................. 5

9.1 Responsabilidad del contratista. ............................................ 5

10. Medición interna final. ............................................................ 5

11. Llenado. ................................................................................. 6

11.1 Equipo para llenado. .............................................................. 6

12. Presión de prueba. ................................................................. 6

12.1 Equipo para la prueba de presión. ......................................... 6

12.2 Forma de efectuar la prueba de presión. .............................. 7

12.2.1 Presurización. ........................................................................ 7

12.2.2 Prueba de servicio. ................................................................ 7

12.2.3 Prueba para ductos ascendentes y curvas de expansión. .... 7

13. Registro de prueba. ............................................................... 8

13.1 Purgado. ................................................................................ 8

14. Control de esfuerzos durante la prueba. ............................... 8

15. Supervisión de la prueba. ...................................................... 8

15.1 Reglamento de Trabajos Petroleros. ..................................... 9

15.2 Equipo y materiales. .............................................................. 9

15.3 Limpieza y medición interna. ................................................. 9

15.4 Llenado. ................................................................................. 9

15.5 Presión y temperatura. .......................................................... 9

15.6 Registros. .............................................................................. 9

15.7 Purgado. ................................................................................ 9

15.8 Control de supervisión. .......................................................... 9

16. Bibliografía. ............................................................................ 9

17. Concordancia con normas internacionales. .......................... 10


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0. Introducción.

Dentro de las principales actividades que se llevana cabo en Pemex Exploración y Producción (PEP),se encuentran el diseño, construcción, operación ymantenimiento de las instalaciones paraextracción, recolección, procesamiento primario,almacenamiento, medición y transporte dehidrocarburos, así como la adquisición demateriales y equipos requeridos para cumplir coneficiencia y eficacia los objetivos de la empresa. Envista de ésto, es necesaria la participación de lasdiversas disciplinas de la Ingeniería, lo queinvolucra diferencia de criterios.

Con el objeto de unificar criterios, aprovechar lasexperiencias dispersas, y conjuntar resultados delas investigaciones nacionales e internacionales,Pemex Exploración y Producción emite a través dela Unidad de Normatividad Técnica, estaespecificación con el objetivo de normalizar laaplicación y ejecución de la prueba hidrostáticapara tuberías submarinas de recolección ytransporte de hidrocarburos.

1. Objetivo.

El objetivo de esta especificación es que entre lasetapas de construcción, operación ymantenimiento se tenga la base de los requisitos ylineamientos mínimos necesarios que se debencumplir durante la prueba hidrostática de estástuberías aludidas, con el fin de garantizar suhermeticidad e integridad.

2. Alcance.

Esta especificación establece los requisitos ylineamientos mínimos necesarios para efectuarla prueba hidrostática de tuberías submarinasde recolección y transporte de hidrocarburos.Así como las recomendaciones para larealización, instalación, ejecución, medición einspección de la prueba.

Esta especificación no cubre pruebashidrostáticas, para tuberías con otros servicios,tanto submarinas como terrestres.

3. Actualización.

A las personas e instituciones que hagan uso deeste documento normativo técnico, se solicitacomuniquen por escrito las observaciones queestimen pertinentes, dirigiendo su correspondenciaa:

Pemex Exploración y Producción.

Unidad de Normatividad Tecnica.

Dirección: Bahía de Ballenas # 5, 9° piso.

Col. Verónica Anzures, México, D.F. 11300

Teléfono directo: 5 5-45-20-35.

Conmutador 5 7-22-25-00, ext. 3-80-80

Fax: 3-26-54

E-mail: mpacheco @pep.pemex.com

4. Campo de aplicación.

Este documento normativo técnico, aplica para eldesarrollo de la prueba hidrostática de tuberíassubmarinas de recolección y transporte dehidrocarburos en todas las áreas de PemexExploración y Producción que instalen y operenestas tuberías.

5. Referencias.

No aplica por no citarse en esta especificaciónninguna NOM.

6. Definiciones.

A continuación se definen algunos conceptos, quese aplican en la presente especificación.

6.1 Contratista.

Compañía o persona que realizará la pruebahidrostática de las tuberías submarinas.


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6.2 Diseñador.

Compañía o persona encargada de realizar laingeniería para el diseño de la pruebahidrostática de las tuberías submarinas.

6.3 Dibujos de ingeniería.

Son todos aquellos planos constructivos y dedetalle aplicables a la prueba hidrostática de lastuberías submarinas.

6.4 Proyecto.

Entiéndase por proyecto el tipo de obra pordesarrollar o construir, en este caso, la pruebahidrostática de las tuberías submarinas.

6.5 Tubería de recolección.

Es el arreglo de cabezales y líneas quecolectan aceite y/o gas y agua de los pozosproductores, para su envío a una batería oestación de separación.

6.6 Tubería de transporte.

Es la tubería que conduce hidrocarburos en unafase o multifases, entre estaciones y/o plantaspara su proceso, bombeo, compresión,almacenamiento y distribución.

6.7 Supervisor.

Compañía o persona encargada de lasupervisión en la construcción del proyectocompleto ó de alguna de sus fases.Generalmente Pemex Exploración yProducción ejecutará la supervisión.

6.8 Diablo de desplazamiento positivo.

Dispositivo que se mueve a través de la tubería,por medio de una diferencia de presión.

6.9 Diablo de calibración.

Dispositivo que mide las variaciones deldiámetro interno de la tubería el cual puede sermecánico o electrónico.

6.10 Inhibidor de corrosión.

Sustancia o compuesto que retarda el procesode corrosión.

6.11 Presión de trabajo.

Es la presión máxima en condiciones deoperación normal.

6.12 Medidores de peso muerto.

Dispositivo utilizado para la calibración de losmanómetros.

6.13 Presión de prueba.

Presión a la cual se debe realizar la pruebahidrostática de las tuberías submarinas.

6.14 Prueba hidrostática.

Prueba mediante la cual se verifica lahermeticidad e integridad de las tuberíassubmarinas.

7. Abreviaturas.

7.1 API Instituto Americano del Petróleo.(American Petroleum Institute).

7.2 ASME Sociedad Americana deIngenieros Mecánicos.

7.3 cm Centímetros.

7.4 DnV Reglas para diseño,construcción e inspección de tuberíassubmarinas y ductos ascendentes.(Rules for Submarine PipelineSystems).

7.5 Kg Kilogramos.

7.6 Km Kilómetros.

7.7 lb libras.


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7.8 NOM Norma Oficial Mexicana.

7.9 PEP Pemex Exploración yProducción.

7.10 PH Prueba hidrostática.

7.11 pulg Pulgada.

7.12 RP Práctica recomendada.

7.13 RTP Reglamento de TrabajosPetroleros.

7.14 UNT Unidad de NormatividadTécnica.

8. Materiales y equipo.

Los materiales y equipo que se utilizarán parala prueba hidrostática de las tuberíassubmarinas como son: tubería, mangueras,codos, bridas, válvulas, diablos, bombas,mangueras, compresores e instrumentos demedición y registro deben ser los apropiados ymantenerse en buenas condiciones deoperación. Las bombas y compresores debenoperarse en los rangos de operaciónrecomendados por los fabricantes, o bien deacuerdo con lo especificado en elprocedimiento de la prueba, aprobado por elsupervisor.

El contratista debe proporcionar el equipo ymaterial necesario, para realizar la pruebahidrostática y medición interna final de latubería.

9. Procedimiento de la prueba.

El contratista debe proporcionar al supervisorpara su aprobación, el procedimiento detalladode la P.H. Una vez aprobado el procedimientono se permitirá cambios en el mismo, sin laprevia autorización del supervisor.

El procedimiento no debe conceptualizarsefuera de los lineamientos del Reglamento deTrabajos Petroleros.

El procedimiento debe describir con detallecada una de las fases del mismo. Además,debe contener información relacionada con elequipo, materiales, accesorios e instrumentosde lectura y registro necesarios para larealización de la P.H. no se permite ningúntrabajo de soldadura, dragado, movimiento dela línea, otros después de la prueba.

La prueba será efectuada en una sola sección ohasta donde indique la ingeniería o apruebe elsupervisor.

9.1 Responsabilidad del contratista.

El contratista será responsable de lasinstalaciones necesarias durante la realizaciónde la prueba. Las pruebas se harán enpresencia del supervisor y de los que marca elR.T.P., con la aprobación de los axistentes.

Al finalizar las pruebas el contratista debeproporcionar al supervisor los registros de losdatos y las gráficas de las mismas, tododebidamente rúbricado por el personal que seindica en el R.T.P. así como los que juzgueconveniente el supervisor.

10. Medición interna final.

Antes de iniciar la prueba hidrostática secorrerán como mínimo dos diablos de capasherméticas, uno para purgar el aire de latubería y otro de limpieza que remueva todaincrustación, oxido y polvos acumuladosdurante la construcción. Enseguida se debeinspeccionar la integridad de las tuberíaspasando un diablo de calibración con su platode medición. El diablo de limpieza y el decalibración, deberán mantener una separaciónde 1.6 km. (1 milla), cuando estén circulandopor la tubería.

El plato de medición, que va unido al diablo decalibración, debe tener un diámetro equivalenteal 95% del diámetro interno de la tubería. Eldiablo de calibración debe registrar lasdimensiones internas de la tubería.


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Si el plato de medición sufre deformaciones,después de pasar a través de la tubería, elcontratista propondrá un método de inspección,con el cual se evalué la magnitud de lasabolladuras y su localización, mismo queavalará el supervisor.

El contratista, previa orden del supervisor debecorregir las deformaciones, ya sea reparando oreemplazando las partes dañadas de la tubería.Los diablos deben retirarse de las tuberías,antes de que se efectúe la prueba hidrostática.

11. Llenado.

Una vez terminada la medición interna final, lastuberías deben llenarse con agua salada, parallevar a cabo la prueba hidrostática. El agua deprueba debe estar limpia y libre de materia ensuspensión. Si el agua de prueba permanecemás de 21 días dentro de la tubería elcontratista debe inyectar un inhibido decorrosión y eliminador de oxigeno, disuelto enel agua. La cantidad de inhibidor aplicado debeestar de acuerdo a las instrucciones delfabricante, en caso de que la tubería se llenecon agua sin inhibidor, ésta debe reemplazarsede agua con inhibidor con un plazo menor de 21días.

11.1 Equipo para llenado.

El contratista debe suministrar el siguienteequipo de llenado:

a) Una bomba de alto volumen, capaz dellenar las tuberías a razón de 1.6 km porhora aproximadamente.

b) Un filtro que garantice obtención de agualimpia para la prueba.

c) Una bomba de inyección para inhibidoresde corrosión y otros productos químicos, síestos fueran necesarios.

d) Un medidor para el volumen de llenado.

e) Y demás accesorios indispensables para laprueba.

12. Presión de prueba.

La presión de prueba es la presión mínimaaplicada en el punto más elevado de la tubería,teniendo en cuenta que los esfuerzoscircunferenciales durante la prueba no debenexceder el 90% de esfuerzo de fluencia mínimaespecificado de la tubería. Después de que latubería a sido llenada con agua de prueba,debe someterse durante 24 horas a la presiónde prueba. El nivel de referencia para estapresión, es el nivel del mar. La presión deprueba debe calcularse según la fórmulasiguiente:

Presión deprueba = 1.25 x Presión máxima de operación.

12.1 Equipo para la prueba de presión.

El contratista debe proporcionar el siguienteequipo para la prueba hidrostática.

a) Una bomba de velocidad variable dedesplazamiento positivo, capaz depresurizar las líneas como mínimo, a lapresión de prueba más 7.04 kg/cm2 (100lb/pulg2). Debe tener un volumen conocidopor desplazamiento y un indicador dedesplazamiento.

b) Un manómetro de precisión tipo Bourdonde diámetro grande, capaz de medir lapresión de prueba, así como losincrementos de presión requeridos para laprueba. El manómetro debe ser calibradocon el medidor de peso muerto.

c) Un medidor de peso muerto certificado,capaz de medir incrementos de 0.0704kg/cm2 (1.0 lb/pulg2).

d) Un registrador gráfico de presión, capaz deregistrar los incrementos de presióndurante un período de 24 horas, esteaparato debe calibrarse con respecto almanómetro de precisión.

e) Un termómetro de registro gráfico, paramedir temperaturas en las tuberías.


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f) Un termómetro de registro gráfico, paramedir temperatura ambiente en lastuberías.

g) Accesorios múltiples o temporales que serequieran.

12.2 Forma de efectuar la prueba depresión.

12.2.1 Presurización.

El personal encargado de las pruebas, debemantener un control absoluto de lasoperaciones para garantizar el éxito de laspruebas y evitar retardos o accidentes.

El equipo o líneas que no se incluyan en laprueba hidrostática, se deben desconectar oaislar por medio de válvulas o bridas ciegas.

Se le proporcionará presión a las líneas enforma constante y moderada. Cuando se tengaaproximadamente el 70% de la presión deprueba, se debe regular el gasto de la bombapara minimizar las variaciones de presión ygarantizar incrementos no mayores de 0.0704kg/cm2 x (10 lb/pulg2), los cuales deben leerse yregistrarse.

Se debe instalar un manómetro registrador,paralelo al medidor de peso muerto y debechecarse a intervalos regulares , con respecto aéste.

El manómetro Bourdon debe usarse paraaproximar las lecturas de presión y éstas nodeben registrarse. Las conexiones debenchecarse periódicamente para evitar fugasdurante esta etapa.

12.2.2 Prueba de servicio.

Cuando se llega a la presión de prueba elbombeo debe detenerse y todas las válvulas yconexiones deben checarse para evitar fugas.Seguirá entonces, un período de observacióndurante el cual el personal encargado verificaráque la presión requerida se mantenga y quejunto con la temperatura se estabilice. Despuésde este período, debe desconectarse la bomba

de inyección. Posteriormente procedemos, conlos medidores de presión y temperatura,efectuando las gráficas en el tiempo real de laprueba. Si se va a mantener una presión deprueba por cierto tiempo y se considera que ellíquido de prueba de la línea, sufrirá unaexpansión térmica, se deben tomarprecauciones para evitar el exceso de presión.

Se debe registrar la presión continuamentedurante la prueba. Deben checarse losmedidores de peso muerto al principio y al finalde la prueba y por lo menos cada 4 horasmientras dura la misma. Se deben registrar losresultados de la prueba, con el peso muerto enla parte de atrás de la gráfica o en cualquierotra forma que se encuentre apropiada.

En el caso de presentarse pérdidas de presióndurante el período de 24 horas, que no sepuedan atribuir a cambios de temperatura; encaso de duda de dichas variaciones, la pruebacontinuará por otras 24 horas.

12.2.3 Prueba para ductos ascendentes ycurvas de expansión.

La tubería de ductos ascendentes y las curvasde expansión (raiser y offset respectivamente),son conjuntamente sometidos a pruebahidrostática, cumpliendo los lineamientosindicados en el ASME B31.3, utilizando aguacon inhibidor de corrosión.

La presión de prueba es de 1.25 veces lapresión máxima de trabajo, esta presión debemantenerse por lo menos 4 horas.

La prueba hidrostática del ducto ascendente yla curva de expansión, se realiza en los sitiosde fabricación de los mismos.

El supervisor tendrá acceso a los registros dedatos y gráficas de las pruebas.

Todas estas pruebas hidrostáticas se realizanen presencia del supervisor y con suaprobación.

Después de terminadas las pruebashidrostáticas satisfactoriamente la tubería


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ascendente y la curva de expansión deben serdrenadas. El agua es drenada con aire, hastaque el interior quede totalmente seco.

13. Registro de prueba.

La presión y la temperatura de las tuberías parael período de 24 horas de prueba, debenregistrarse continuamente por medio deinstrumentos. Todos los datos y gráficas debenestar claramente marcados con la siguienteinformación:

a) Nombre de la compañía y su representanteautorizado.

b) Nombre del contratista de la prueba y surepresentante autorizado.

c) Descripción de los sistemas de tuberíasque son probados hidrostáticamente.

d) Fecha y hora de la prueba.

e) Presión y duración de la prueba.

f) Medio de prueba usado.

g) Explicación de cualquier discontinuidad depresión, que aparezca en cualquier gráfica.

h) Firmas de las personas que marca elR.T.P. así como las que juzgueconveniente el supervisor.

Todos los registros permanentes pasan a serpropiedad de PEP.

Los montajes fabricados por separado y que seconectarán a las tuberías, también debenprobarse, a una presión igual, a la especificadapara la tubería y mantenerse por un períodomínimo de 24 horas. Todos los datos y gráficasdeben ir marcados, de la misma manera quepara la tubería.

13.1 Purgado.

Al finalizar satisfactoriamente las pruebas delas tuberías y una vez aprobadas éstas, el

contratista debe hacer todas las conexionesnecesarias para purgar el agua de prueba delas tuberías.

14. Control de esfuerzos durante laprueba.

Se deben de probar hidrostáticamente lastuberías que operen con esfuerzocircunferencial mayor que el 20% del esfuerzomínimo de fluencia del material, de acuerdo conASME B31.4. El esfuerzo circunferencial en latubería durante la prueba hidrostática, noexcederá el 90% del esfuerzo mínimo defluencia.

15. Supervisión de la prueba.

Es muy importante que durante la pruebahidrostática, se realice una supervisión rigurosade cada una de las operaciones, con objeto degarantizar una buena calidad y confiabilidad delproyecto en construcción. El supervisor debeconocer detalladamente los planos,especificaciones, normas de diseño yconstrucción, requisición de materiales,procedimientos aprobados del contratista lo quemanifiesta el R.T.P. y toda la informaciónrelacionada con el proyecto, con el fin deejecutar sus funciones adecuadamente.

El supervisor tiene el derecho de rechazarcualquier material dañado y cualquier actividadmal ejecutada, que no cumplan con las normaso especificaciones del proyecto.

El contratista tiene la obligación de reponer losmateriales dañados, además, reparar o realizarnuevamente las actividades mal ejecutadas,hasta que estas sean aceptadas por elsupervisor.

A continuación se mencionan algunas de lasprincipales actividades que el supervisor debedesarrollar antes y durante las operaciones dela prueba hidrostática.


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15.1 Reglamento de Trabajos Petroleros.

Verificar que se cumpla con el R.T.P. por lotanto tener el acuse de recibo de la invitación ala prueba de funcionario de la Secretaría deEnergía.

15.2 Equipo y materiales.

El supervisor debe verificar el equipo y losmateriales que se emplearán en la prueba,estos deben estar en buenas condiciones ydeben corresponder a los descritos en elprocedimiento aprobado.

15.3 Limpieza y medición interna.

El supervisor debe verificar antes de iniciar laprueba hidrostática de las tuberías, que a estas seles realizo la limpieza y la medición interna deacuerdo con el procedimiento aprobado.

15.4 Llenado.

El supervisor debe verificar que el llenado delas tuberías y la inyección de inhibidores decorrosión y de incrustación deben ser deacuerdo a la ficha técnica del fabricante, elproducto debe contar con las característicasnecesarias para trabajar con agua salada demar y a su vez ser biodegradable y se efectúende acuerdo con lo especificado en elprocedimiento aprobado.

15.5 Presión y temperatura.

El supervisor debe verificar constantemente lapresión y temperatura durante la pruebahidrostática.

15.6 Registros.

El supervisor debe verificar constantemente que lapresión y la temperatura se registren de acuerdocon el procedimiento aprobado.

15.7 Purgado.

El supervisor debe verificar que el purgado delagua de prueba de las tuberías se efectúe deacuerdo con el procedimiento aprobado.

15.8 Control de supervisión.

El supervisor debe organizar adecuadamente lasupervisión de los diferentes frentes de trabajo,con objeto de garantizar un control en la calidadde todas las operaciones efectuadas por elcontratista.

Se debe registrar en bitácora los eventos másimportantes en cada uno de los frentes detrabajo, así como los acuerdos y decisionesestablecidos entre contratista, supervisor,certificador, representante de la S.E. y todoaquel que este involucrado con la prueba.

16. Bibliografía.

5.1 API RP 1111 Diseño, construcción,operación y mantenimiento de ductosque transportan hidrocaburos costafuera.(Recommended practice for design,construction, operation and maintenanceof offshore hydrocarbon pipeline).

5.2 ASME B31.3 Tubería de proceso.(Process Piping).

5.3 ASME B31.4 Sistema de transporte dehidrocarburos, líquidos y de otro tipo porductos.(Pipeline transportation systems for liquidhidrocarbons and other liquids).

5.4 ASME B31.8 Distribución y transmisiónde gas y sistemas de tuberías.(Gas Transmission Distribution andPiping Systems).

5.5 Norma Pemex 2.230.14.

5.6 DnV Reglas para diseño,construcción e inspección de tuberíassubmarinas y ductos ascendentes(retirado actualmente no hay remplazo).

5.7 R.T.P. Reglamento de TrabajosPetroleros.


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17. Concordancia con normasinternacionales.

No aplica por no citarse en esta especificaciónninguna norma nacional (NOM) o internacional.

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p.6.0301.01 Prueba Hidrostatica Para Tuberias Submarinas de Recoleccion y Transporte de Hidrocarburos