estudio-caso-para-realizar--el-Commissioning

•

Outros

Estudia Aquí

22/12/2022

¡Este material tiene más páginas!

Entonces, ¿te gustó este material?

Ayude a animar a otros estudiantes a mejorar el contenido

¿Te gustó este material? ¡Compartir! 🧡

Biología

332.766 Materiales compartidos

Descarga la aplicación para disfrutar aún más

Lea materiales sin conexión, sin usar Internet. Además de muchas otras características!

Vista previa del material en texto

ESTUDIO DE CASO PARA REALIZAR EL COMMISSIONING EN UN PROYECTO
DE FACILIDADES DE INYECCIÓN DE AGUA, EN LA INDUSTRIA PETROLERA
COLOMBIANA

MAYRA LILIANA GUALTEROS VANEGAS

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE POSGRADOS DE INGENIERÍA
TUNJA
2019

ESTUDIO DE CASO PARA REALIZAR EL COMMISSIONING EN UN PROYECTO
DE FACILIDADES DE INYECCIÓN DE AGUA, EN LA INDUSTRIA PETROLERA
COLOMBIANA

MAYRA LILIANA GUALTEROS VANEGAS

Trabajo de Grado presentado como requisito para optar al título de Maestría en
Gestión de Integridad y Corrosión

Director
Ph. D. Enrique Vera-López
Co-director
M. Sc. Juan Sebastián González-Sanabria

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE POSGRADOS DE INGENIERÍA
TUNJA
2019

“La autoridad científica de la Facultad de Ingeniería reside en ella misma, por lo
tanto, no responde de la opinión expresada en este proyecto”.

Se autoriza la reproducción total o parcial de este libro indicando su origen.

Nota de aceptación

_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________
_________________________________________

________________________________________
Firma del presidente del Jurado

________________________________________
Firma del Jurado

Tunja, Mayo de 2019
5

DEDICATORIA

Al Único y Sabio Dios, gracias por ser mi padre eterno, mi guía en el camino, por
darme el coraje y la fe para perseguir mis sueños, por mostrarme los milagros
hermosos de la vida.

A mi madre Candelaria Vanegas, mujer maravillosa y luchadora incansable,
porque siempre me ha brindado su apoyo, amor, sonrisa y respaldo, me ha
acompañado en todas mis decisiones hasta el día de hoy. Gracias a ella por el
gran esfuerzo de ser papá y mamá al mismo tiempo, por el sacrificio realizado
para brindarme una formación tanto académica como personal.

A todos y cada una de las personas que amo, y han dejado huella en mi vida,
gracias por el apoyo y la confianza.

Mayra Liliana

AGRADECIMIENTOS

De manera formal le doy un agradecimiento a:

Mi director de proyecto, Doctor Enrique Vera, por apoyarme en el transcurso de
este trabajo.

Ing. Sebastián González por ser mi guía desde el inicio hasta el final del proyecto,
corrigiendo falencias tanto a nivel práctico como teórico, demostrando siempre
disponibilidad para cumplir con este trabajo.

Ingenieros Guillermo Acero, Jorge Alfonso Valero y Omar Suárez por la
oportunidad, confianza y apoyo en el transcurso de este proyecto.

A los compañeros que me brindaron su ayuda y apoyo en el transcurso de
elaboración de la metodología.

TABLA DE CONTENIDO
Pág.
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ......................................................... 16
1.1 ANTECEDENTES ....................................................................................... 16
1.2 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA .............................................................. 16
1.3 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ............................................................. 17

2. OBJETIVOS ................................................................................................ 18
2.1 OBJETIVO GENERAL ................................................................................ 18
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ....................................................................... 18

3. JUSTIFICACIÓN ......................................................................................... 19

4. MARCO REFERENCIAL ............................................................................ 20
4.1 MARCO TEÓRICO ..................................................................................... 20
4.1.1 Teoría básica del proceso de Commissioning ....................................... 20
4.1.1.1 Objetivos de Commissioning. ................................................................. 20
4.1.1.2 Ventajas del proceso Pre y Commissioning. .......................................... 21
4.1.1.3 Pre-Commissioning. ............................................................................... 22
4.1.1.4 Commissioning....................................................................................... 23
4.2 ESTADO DEL ARTE ................................................................................... 25
4.3 MARCO CONCEPTUAL ............................................................................. 27
4.3.1 Integrantes del equipo de Trabajo ........................................................... 27
4.3.2 Definición de sistemas ............................................................................. 27
4.3.3 Proceso de Certificación .......................................................................... 28
4.3.4 Levantamiento de Pendientes .................................................................. 28
4.3.5 Revisión de Red Line ............................................................................... 29
4.3.6 Base de datos técnicos ............................................................................ 29
4.3.7 Handover dossier ..................................................................................... 29
4.3.8 Programa de gestión de integridad .......................................................... 30

5. METODOLOGÍA ......................................................................................... 30
5.1 IDENTIFICACIÓN DE NECESIDADES Y ESPECIFICACIONES ............... 31
5.1.1 Entrevista ................................................................................................. 31
5.1.2 Observación directa ................................................................................. 31
5.1.3 Análisis de documentación ...................................................................... 31
5.2 DISEÑO EXPERIMENTAL .......................................................................... 31
5.2.1 Definición de requisitos de la metodología ............................................... 32
5.2.2 Definición del modelo ............................................................................... 32
5.2.3 Elaboración de estructura para el desarrollo de la metodología .............. 32
5.2.4 Prototipo guía para la presentación de la metodología ............................ 32

6. DESARROLLO ......................................................................................... 33
6.1 DESARROLLO DE IDENTIFICACIÓN DE NECESIDADES Y
ESPECIFICACIONES ......................................................................................... 33
8

6.2 DESARROLLO DEL DISEÑO ..................................................................... 33
6.2.1 Definición de requisitos de la metodología ............................................... 34
6.2.1.1 Descripción del sistema de finalización. ................................................ 35
6.2.1.2 Finalización de la fabricación. ............................................................... 35
6.2.1.3 Terminación mecánica.......................................................................... 35
6.2.1.4 Finalización del Commissioning ............................................................ 36
6.2.2 Definición del modelo ............................................................................... 37
6.2.2.1 Sistema de Certificación. ...................................................................... 37
6.2.2.2 Sistema AC-1. ....................................................................................... 38
6.2.2.3 Sistema HC-1. ....................................................................................... 39
6.2.3 Estructura para el desarrollo de la metodología ....................................... 39
6.2.4 Prototipo guía para la presentación de la metodología ............................ 40
6.2.4.1 Planeación estratégica del proyecto, .................................................... 40
6.2.4.2 Planeación de Commissioning, ............................................................. 40
6.2.4.3 Alcance: ................................................................................................ 40
6.2.4.4 Talleres de Aseguramiento técnico ....................................................... 41
6.2.4.5 Delimitacion de Sistemas y Subsistemas .............................................. 43
6.2.4.6 Matriz de Certificación. .......................................................................... 46
6.2.4.7 Pruebas interdisciplinares en el Precomisionamiento. .......................... 48
6.2.4.8 Pruebas interdisciplinares en el Comisionamiento. ............................... 50
6.2.4.9 PDT Commissioning. ............................................................................ 54
6.2.4.10 Levantamiento de Pendientes ............................................................... 56
6.2.4.11 Planos Red-Line.................................................................................... 59
6.2.4.12 Control del Manejo del Cambio ............................................................. 64
6.2.4.13 Matriz de Autorizaciones ....................................................................... 64
6.2.4.14 Plan de Comisionamiento, .................................................................... 65
6.2.4.15 Plan de Arranque. ................................................................................. 65
6.2.4.16 Entrega a Operaciones y Cierre Técnico del Proyecto ......................... 69

7. CONCLUSIONES ...................................................................................... 70

8. BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................... 72

LISTA DE FIGURAS
Pág.
Figura 1. Sucesión de actividades e hitos entre el final de la construcción y el
normal funcionamiento de una planta .............................................................. 21
Figura 2. Secuencia de actividades de finalización ................................................ 22
Figura 3. Actividades de Pre y Commissioning ...................................................... 24
Figura 4. Equipo y Estructura del equipo de Commissioning ................................. 27
Figura 5. Entregables del proceso ......................................................................... 30
Figura 6. Estructura para el desarrollo de la metodología ..................................... 40
Figura 7. Esquema general del proyecto ............................................................... 41
Figura 8. Esquema general de los talleres de aseguramiento técnico del proyecto
......................................................................................................................... 42
Figura 9. Ejemplo de diligenciamiento formato ...................................................... 53
Figura 10. Procedimiento de levantamiento y cierre de pendientes por disciplina . 57
Figura 11. Levantamiento de pendientes en Proceso General .............................. 59
Figura 12. Ejemplo de red line ............................................................................... 60
Figura 13. Procedimiento General Planos Red Lines ............................................ 61
Figura 14. Proceso General de Seguimiento y Aprobación ................................... 64
Figura 15. Típico de firmas autorizadas ................................................................. 65
Figura 16. Esquema de capacitación a operadores ............................................... 68
Figura 17. Información contenida en el dossier HC-1 ............................................ 70

LISTA DE TABLAS
Pág.
Tabla 1. Resumen de las actividades de finalización ............................................. 24
Tabla 2. Hitos del proceso de Commissioning ....................................................... 34
Tabla 3. Mnemotecnia definida para el proyecto ................................................... 44
Tabla 4. Listado de Sistemas y sub-sistemas asociados al Proyecto .................... 44
Tabla 5. Ejemplo matriz de certificación ................................................................ 47
Tabla 6. Certificados de PRE, disciplina Tubería ................................................... 48
Tabla 7. Certificados de PRE, disciplina Mecánica ................................................ 48
Tabla 8. Certificados de PRE, disciplina Civil ........................................................ 49
Tabla 9. Certificados de PRE, disciplina I&C ......................................................... 49
Tabla 10. Certificados de PRE, disciplina Eléctrica ............................................... 50
Tabla 11. Certificados de COMM, disciplina Tubería ............................................. 50
Tabla 12. Certificados de COMM, disciplina Mecánica .......................................... 51
Tabla 13. Certificados de COMM, disciplina I&C ................................................... 51
Tabla 14. Certificados de COMM, disciplina Eléctrica ........................................... 51
Tabla 15. Tareas principales del PDT .................................................................... 55
Tabla 16. Formatos interdisciplinares para levantamiento de pendientes ............. 56
Tabla 17. Código de colores a implementar .......................................................... 60
Tabla 18. Ejemplo status documentos manejo del cambio .................................... 64
Tabla 19. Plan de riesgos gerenciales ................................................................... 67

LISTA DE ANEXOS

ANEXO A Matriz de certificación.

ANEXO B Certificados de pre y Commissioning.

ANEXO C Modelo de plan de trabajo (pdt).

ANEXO D Formatos de pendientes (Pl-1s).

GLOSARIO

ACTIVO: facilidad o equipo.

AS BUILT: una revisión emitida formalmente de un documento de ingeniería que
refleja la configuración y las dimensiones reales; calificada para incluir la fase del
proyecto tal como se entregó, como se fabricó, la revisión final.

CRA: Pozo inyector.

COMPLETAMIENTO MECÁNICO: son las actividades de construcción y
Precomisionamiento realizadas con el objetivo de verificar que cada componente
ha sido fabricado, instalado, montado, construido y pre-comisionado de acuerdo
con la ingeniería APC (Aprobada Para Construcción) cumpliendo las
especificaciones técnicasy los procedimientos constructivos.

CERTIFICACIÓN: es un proceso sistemático que se lleva a cabo en cada una de
las etapas del desarrollo de un proyecto de ingeniería (diseño, compras,
contratación, comisionamiento, y operación) y busca demostrar mediante la
realización de diferentes pruebas que lo construido funciona como lo estableció el
diseño.

CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN AC-1: es un documento, emitido y elaborado
por el contratista de obra, en donde se certifica que las actividades de inspección,
calibración y pruebas no funcionales o en frío (precomisionamiento) de un
subsistema han finalizado y que está listo para ejecutarlas pruebas de
comisionamiento.

CERTIFICADO DE TRANSFERENCIA HC-1: es un documento, emitido y
elaborado por el equipo de comisionamiento, en donde se certifica que las
actividades de pruebas funcionales o en caliente (comisionamiento) de un sistema
han finalizado y que el mismo está listo para puesta en marcha y operación.

CONCESIÓN/EXENCIÓN: autorización para usar o liberar una cuantificación de
material, componentes o tiendas producidas pero que no cumplen con los
requisitos especificados o, la aprobación documentada para desviarse del diseño
emitido, como se solicita normalmente en una consulta técnica o informado sobre
una no conformidad, a través de la emisión de un manejo del cambio de
construcción o un documento de diseño revisado.

CONSTRUCCIÓN: incluye manufactura, fabricación, instalación, montaje,
inspección y pruebas de funcionamiento para poner la instalación en un estado de
preparación para la puesta en servicio.

IFC/APC: Issued For Construction / Aprobado para Construcción producto de la
ingeniería de detalle.

INTEGRIDAD: Capacidad para operar bajo condiciones establecidas, sin riesgo
de fallas de los equipos y sistemas que ocasionen pérdida de vidas, emanaciones
o vertimientos al medio ambiente o destrucción de los activos físicos.

MATRIZ DE CERTIFICACIÓN: Es una base de datos en donde se identifican
mediante un código los sistemas, subsistemas y paquetes, elementos, definidos
en los P&ID´s y unifilares y se establecen los requerimientos mínimos de pruebas
y certificación.

NCR: No conformidad.

MNEMOTECNIA: Código alfanumérico para identificar los sistemas y subsistemas
de un proyecto.

NO CONFORMIDAD: una deficiencia en las características, el procedimiento o la
documentación que hace que la calidad de un artículo sea inaceptable o
indeterminada.

OC: Orden de cambio.

P&ID: Diagrama de Tubería e Instrumentación.

PENDIENTE TIPO A: Actividad no completada que impide el arranque del activo
para ser comisionado con seguridad para su futura operación.

PENDIENTE TIPO B: Actividad no completada que no impide el arranque del
activo, puede ser completado en la etapa de operación.

PFD: Diagrama de Flujo de Proceso

PL-1/CHECK LIST: Listado de Pendientes (controles de conformidad de
completamiento mecánico comparado con la ingeniería aprobada para
construcción.)

PLANO O DOCUMENTO RED LINE: (preliminar como construido): Es la revisión
en campo de los documentos de ingeniería emitidos como APC, es realizada por
la compañía constructora. Estos documentos son el input para la elaboración de
los documentos AS BUILT.

PRUEBA ACTIVA: cualquier prueba para determinar o verificar el funcionamiento
de una serie específica de componentes dentro de un sistema.

PRUEBA DE FUNCIONAMIENTO: la fase posterior a la finalización mecánica
(AC-1) que controla la determinación o verificación de la operatividad funcional de
un sistema, al someter el sistema a un conjunto de condiciones operativas
simuladas, a un estado de preparación para la puesta en servicio y la introducción
del fluido del proceso.

PRUEBAS PASIVAS: las pruebas de fabricación y montaje (END, etc.) que tienen
la intención de probar la integridad del trabajo.

SERVICIO: una designación aplicada a una serie de tuberías, cables e
instrumentos dentro del sistema que al operar juntos cumplen una función discreta
dentro de ese sistema. Un servicio no se limita a un sistema.

SISTEMA: Un grupo discreto de tuberías, equipos, cables, instrumentación, etc.,
que operan juntos para cumplir una función específica para la instalación.

TQ: “TECHNICAL QUERY”, pregunta técnica dirigida hacia la ingeniería para
definir cambios a diseño de ingeniería.

TRAZABILIDAD: la capacidad de rastrear el historial, la aplicación o la ubicación
de un elemento o actividad, o elementos o actividades similares, por medio de una
identificación registrada.

VENDOR: Representante técnico del proveedor de equipos y sistemas, que hace
parte del alcance contractual como soporte del fabricante del mismo bien; de
modo que se consiga la buena entrega del producto instalado, a satisfacción del
cliente.

VERIFICACIÓN: la provisión de evidencia o prueba de que se han cumplido los
requisitos.

INTRODUCCIÓN

En la implementación del Commissioning en los proyectos, cada contratista es
responsable de la calidad del trabajo realizado en el marco de un contrato
previamente establecido, de acuerdo con los requisitos del sistema de gestión de
la calidad. Estos requisitos se registran en el sistema de calidad del proyecto y los
procedimientos técnicos; para asegurarse de que se cumplan estos requisitos, la
empresa debe supervisar y ser testigo de todas las actividades de construcción
necesarias para garantizar que:
 la implementación de los requisitos de los planes de calidad, planes de
inspección y procedimientos resultantes,
 las inspecciones y pruebas de todos los equipos y sistemas, incluidos los
requisitos legales, que componen el trabajo, se implementan, documentan y
aceptan en su totalidad en nombre del proyecto,
 la certificación y la documentación, incluidos los planos de construcción
apropiados y las listas de materiales o trabajos destacados, se producen y
compilan en paralelo con la actividad y se verifican formalmente,
 se apliquen y mantengan los requisitos de control de material y equipo
apropiados. Esto incluye requisitos específicos para la inspección de
artículos al momento de la recepción, y su manejo, almacenamiento,
mantenimiento y conservación; se presta especial atención al control de los
equipos de instrumentación,
 se apliquen los requisitos del proyecto para la trazabilidad del material, y,
 se mantenga un informe regular adecuado.

Es de resaltar la importancia del Commissioning en los proyectos, en especial
para el caso de construcción de facilidades para inyección de agua en la industria
petrolera colombiana; de igual forma, el conocer las actividades específicas y su
recomendado orden en el alcance del mismo. Logrando así, discernir los términos
y definiciones que aplican, las directrices, criterios y requisitos que deben ser
incluidos en la metodología y en el plan de calidad establecido, para llevar a buen
término el Commissioning del proyecto y garantizar la correcta entrega de las
facilidades asociadas.

Como parte final del desarrollo del proyecto, el equipo de Commissioning integra
toda la información de calidad de las etapas del proyecto y lo agrupa en los
dossiers HC-1, Así mismo, transfiere formalmente la responsabilidad de la
facilidad construida al equipo de operaciones del cliente, entregando la
información vital para la elaboración de un plan de integridad que asegure el
cuidado y correcto funcionamiento de los sistemas y equipos asociados a las
facilidades construidas.

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

A continuación, se describe el planteamiento del problema, incluyendo
antecedentes, descripción y formulación del problema.

1.1 ANTECEDENTES

A la hora de ejecutar exitosamente un proyecto se busca, entre otros aspectos,
garantizar su desarrollo sin fallas en los equipos y sistemas, y por ende que eviten
toda clase de pérdidas de recursos humanos, ambientales, físicos,entre otros.
Para poder asegurar este éxito, se ha incluido recientemente en la etapa final de
un proyecto, el proceso de Commissioning, buscando la correcta entrega de las
facilidades y/o equipos asociadas al proyecto y oficializar la misma con sus
respectivos soportes (Dossier HC-1 para los sistemas del proyecto).

En este proceso, es necesario contar con un equipo interdisciplinar, pues este
será el responsable de realizar pruebas funcionales de los sistemas, validar la
ejecución de pruebas de Precomisionamiento y procedimientos utilizados,
programar las pruebas de pre y arranque con los vendors que se requieran en
campo para asegurar la correcta operación de los equipos, así como el ensamble
y sustentación del expediente (Dossier HC-1).

Teniendo en cuenta lo anteriormente mencionado y la permanente necesidad de
mejora continua de los procesos, se propone una metodología para dar a conocer
una visión general acerca de que es Commissioning, cuáles son sus etapas y la
importancia que tiene desde el punto de vista de integridad para un proyecto de
facilidades de inyección de agua, en la industria petrolera colombiana.

1.2 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

En el desarrollo de proyectos de ingeniería y construcción en la industria
colombiana se tienen diferentes etapas, en este caso se quiere hacer énfasis en
la fase final llamada Commissioning y puesta en marcha; ya que es la etapa en la
que se define si la ingeniería diseñada y aprobada para construcción, es la óptima
para el correcto funcionamiento y aplicación de la filosofía de operación en el
sistema construido; Es aquella fase en donde se inicia la introducción del fluido de
trabajo, se incluyen actividades asociadas a: pruebas y chequeos funcionales de
componentes, recomendaciones de ajustes operativos necesario para una
operación adecuada, verificación de cierre de pendientes, elaboración del
expediente de entrega / transferencia (HC-1), entre otras. Al final lo que se plantea
entregar es la certificación de pruebas funcionales simuladas y en caliente, Así
como, la energización de los sistemas y subsistemas del proyecto requeridas por
la matriz de certificación.

En la actualidad se encuentran cursos, diplomados acerca de Commissioning,
inclusive certificaciones alusivas al tema; estimulando al trabajador y/o ingeniero a
capacitarse, conocer y manejar con propiedad los conceptos, para así lograr
implementar sus conocimientos en los proyectos de ingeniería y construcción
buscando siempre eficiencia operacional y a futuro, integridad y confiabilidad de
las facilidades a entregar. Así mismo, es necesario resaltar el vínculo que existe
entre el Commissioning como fuente vital para una base de datos con información
real y lo más completa posible, en una exitosa ejecución de un modelo y plan de
integridad.

1.3 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

¿Cómo realizar el Commissioning y puesta en marcha en un proyecto de
facilidades de inyección de agua, en la industria petrolera colombiana?

En el momento de ejecutar un buen proyecto de construcción de facilidades de
inyección de agua en la industria petrolera colombiana, se busca integridad, es
decir lograr operar bajo condiciones establecidas, sin riesgo de fallas de los
equipos y sistemas que ocasionen pérdida de vidas, emanaciones, vertimientos al
medio ambiente o destrucción de los activos físicos. Para poder realizar este
aseguramiento, se incluye en la etapa final de un proyecto, el Commissioning,
etapa en la que se busca garantizar la correcta entrega de las facilidades y/o
equipos asociadas al proyecto y oficializar la misma con sus respectivos soportes,
(Dossier HC-1 para los sistemas del proyecto).

Si en el momento de entrega oficial de un proyecto en la industria petrolera
colombiana, se hiciera participe la asistencia del personal perteneciente al grupo
de integridad y confiabilidad, se lograría una transferencia en línea de la
información vital para la ejecución de un buen plan de integridad; ya que en el
dossier HC-1 se encuentra la trazabilidad de toda la información de aseguramiento
de calidad interdisciplinar realizada en todas las etapas del proyecto.

Así mismo, es importante transmitir a nuestros futuros colegas lo que está
ocurriendo en campo, como se están desarrollando los proyectos en Colombia, y
parte de las ideas que se están incorporando al desarrollo de los mismos.

2. OBJETIVOS

A continuación, se presentan los objetivos formulados con el fin de dar
cumplimiento a la metodología planteada.

2.1 OBJETIVO GENERAL

Determinar la importancia del Commissioning en proyectos mediante el uso en un
estudio de caso de facilidades de inyección de agua en la industria petrolera
colombiana.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

 Caracterizar y describir la etapa de Commissioning en un proyecto de
facilidades de inyección de agua en la industria petrolera colombiana.
 Identificar las actividades del Commissioning en un proyecto de facilidades
de inyección de agua en la industria petrolera colombiana.
 Realizar un estudio de caso de Commissioning en un proyecto de
facilidades de inyección de agua, en la industria petrolera colombiana.

3. JUSTIFICACIÓN

En el momento de ejecutar un buen proyecto de construcción de facilidades de
inyección de agua en la industria petrolera colombiana, se busca integridad, es
decir lograr operar bajo condiciones establecidas sin riesgo de fallas de los
equipos y sistemas que ocasionen pérdida de vidas, emanaciones, vertimientos al
medio ambiente o destrucción de los activos físicos. Para poder realizar este
aseguramiento, se incluye en la etapa final de un proyecto, el Commissioning,
etapa en la que se busca garantizar la correcta entrega de las facilidades y/o
equipos asociadas al proyecto y oficializar la misma con sus respectivos soportes,
(Dossier HC-1 para los sistemas del proyecto).

Si en el momento de la entrega oficial de un proyecto en la industria petrolera
colombiana, se hiciera participe la asistencia del personal perteneciente al grupo
de integridad y confiabilidad, se lograría una transferencia en línea de la
información vital para la ejecución de un buen plan de integridad; ya que en el
dossier de Commissioning, HC-1 se encuentra la trazabilidad de toda la
información de aseguramiento de calidad interdisciplinar realizada en todas las
etapas del proyecto.

4. MARCO REFERENCIAL

En el presente capítulo, se exponen todos los conceptos y definiciones necesarias
para el entendimiento del proyecto. Así mismo, se incluye un breve estado del arte
relacionado con la implementación del Commissioning en la actualidad, resaltando
las oportunidades de mejora con ayuda de la tecnología.

4.1 MARCO TEÓRICO

A continuación, se presenta una descripción de los principales conceptos teóricos
necesarios para abordar el contenido y desarrollo de este proyecto.

4.1.1 Teoría básica del proceso de Commissioning
La complejidad técnica de las nuevas instalaciones de hidrocarburos está
aumentando, como se muestra por todos los grandes proyectos recientes donde
prevalecen los sistemas sofisticados de datos, control y seguridad. Además, la
mayor eficiencia, confiabilidad y seguridad que se espera de las nuevas plantas,
así como los entornos agresivos en los que se construyen a menudo, los que
rodean la costa. Especialmente las plataformas, desafían a los equipos de diseño
y construcción como nunca antes.

En consecuencia, se han desarrollado una serie de técnicas durante los últimos
años para superar los problemas que crean estas exigentes condiciones, entre loscuales se encuentran las herramientas necesarias para realizar un proyecto a
través de sus fases de finalización. Para cubrir este aspecto específico de las
actividades de finalización del proyecto, se han desarrollado diferentes
especificaciones, basadas en el know-how y las últimas experiencias:
 preparación técnica de Precommissioning y puesta en servicio,
 ejecución de pre Commissioning, y,
 ejecución de Commissioning y de la puesta en marcha.

Estas especificaciones son ahora las herramientas básicas necesarias para
obtener una transferencia sin problemas de instalaciones, del Equipo de
Construcción al Operador, lo más rápido posible, en su totalidad Confianza, y con
toda la seguridad requerida.

4.1.1.1 Objetivos de Commissioning.
 Búsqueda de Excelencia operativa, segura para personas, medio ambiente,
e integridad de activos,
 pruebas, verificación y certificación de los componentes de sistemas.
 reducción de Re-trabajos. (hacer las cosas bien una sola vez.),
 reporte de progresos de ejecución y certificación durante el proceso
constructivo,
21

 entrega de Proyectos funcionales a operadores, y,
 entrega de proyectos que cumplan con el diseño establecido.

4.1.1.2 Ventajas del proceso Pre y Commissioning.
 Minimiza la documentación de aprobación del proyecto para el cliente,
 control electrónico del proceso de manejo de las etapas del proyecto,
 planeación de la estructura de inspección y pruebas,
 estandariza procedimientos y métodos,
 eleva la competencia del personal con requerimientos mínimos de
entrenamiento, y,
 da confianza al operador.

Esta transferencia de instalaciones e información se organiza en las etapas
mencionadas en la Figura 1.

Figura 1. Sucesión de actividades e hitos entre el final de la construcción y el normal
funcionamiento de una planta

Fuente: Chemical and Process Plant Commissioning Handbook [1].

Las actividades de terminación de una nueva planta de procesamiento de
hidrocarburos consisten en una serie de verificaciones realizadas justo antes de
poner en funcionamiento la planta, cuyo objetivo es garantizar, tan a fondo como
sea posible, que todos los equipos de la planta o de la nueva construcción
funcionen según diseño.

Estas operaciones también son la última revisión crítica del diseño antes de la
puesta en marcha. Los objetivos finales de estas verificaciones son hacer que la
planta de petróleo o gas sea tan segura y sin problemas como sea posible, y el
22

período de establecimiento de un estado de producción de rutina, el más corto
posible.

Figura 2. Secuencia de actividades de finalización

Fuente: Chemical and Process Plant Commissioning Handbook [1]

4.1.1.3 Pre-Commissioning. La fase de Pre-Commissioning incluye tres tipos
principales de actividades de campo:
 Controles de conformidad sistemáticos, llevados a cabo en cada equipo o
componente, tales como manómetros, motores, cables, etc., para verificar
visualmente el estado de los equipos, la calidad de la instalación, el
cumplimiento de los planos del proyecto y especificaciones, instrucciones
del Fabricante normas de seguridad, códigos, normas y buenas prácticas.
 Pruebas estáticas / sin energía del equipo seleccionado, para garantizar la
calidad de una serie de componentes críticos. Esta prueba "fría" concierne
a todas las disciplinas, por ejemplo, calibración de instrumentos,
alineamientos de maquinaria, ajuste de válvulas de seguridad, pruebas de
presión de tuberías, continuidad de cables, etc.
 Tuberías y recipientes de aire o agua de lavado y limpieza. La finalización
de las actividades de pre comisionado marca el final de la construcción de
una planta. El estado de la planta alcanzado al final de la fase de pre
comisionado se denomina "Mechanical Completion ", o" Listo para la puesta
en servicio”.

Las actividades de Pre-Commissioning se realizan frecuentemente en paralelo con
las actividades constructivas, sus actividades incluyen:
 verificación de construcción de acuerdo al diseño,
 chequeo del estado de completamiento mecánico,
 flushing, secado, limpieza y pruebas en frío, y,
23

 generación de certificados de acuerdo a la matriz de certificación, punch
List (listado de pendientes) y elaboración del dossier AC-1.

4.1.1.4 Commissioning. La fase de Comisionamiento incluye esencialmente las
siguientes tres categorías de tareas:
 Las verificaciones dinámicas que realiza cada función elemental eléctrica e
instrumental que el equipo de la planta está diseñado para lograr funcionar
correctamente. Ejemplos típicos de tales: Las pruebas de los motores
eléctricos, toma desacoplada, pruebas de bucles de instrumentos,
interruptores de operación eléctrica. La energización de la red de
distribución eléctrica es parte de esta actividad.
 La preparación mecánica, luego las pruebas reales de funcionamiento y en
línea para un período significativo de las instalaciones de la planta y,
cuando corresponda, del proceso principal y del equipamiento en circuito
cerrado.
 Una serie de actividades relacionadas con la preparación de entrada de
petróleo o gas, como el secado de tuberías, prueba de fugas, e inertización,
o carga de diversos productos químicos. Una vez que se completan las
operaciones de puesta en servicio, la planta alcanza el estado "Listo para el
arranque".

Las actividades de Commissioning incluyen actividades asociadas a:
 pruebas y chequeos funcionales de componentes,
 recomendaciones de ajustes operativos necesarios para una operación
adecuada,
 generación de matriz de certificación, y,
 verificación de cierre de pendientes y elaboración del dossier HC-1.

4.1.1.5 Start Up (Puesta en Marcha). Estado del proyecto en donde los fluidos de
proceso y las condiciones están establecidas para la operación de acuerdo a los
parámetros establecidos en la ingeniería.

Dado que la puesta en marcha o “Start Up” de las facilidades construidas se
considera una operación de Commissioning, la fase de puesta en marcha real
comienza con la introducción de la materia prima en la planta.

Las actividades de puesta en marcha son, por tanto:
 petróleo o gas-in,
 puesta en servicio de la planta, y,
 pruebas de desempeño, para probar las capacidades de diseño de planta y
equipo, productos, especificaciones, etc.
El único hito técnico correspondiente a la fase de puesta en marcha es la "planta
en operación", como la "Aceptación provisional" y la "Aceptación final" de la
instalación son contractuales, son hitos que tienen lugar en puntos en el tiempo
24

dependiendo del tipo de contrato. Las actividades de finalización del proyecto, se
encuentran categorizadas en términos generales, esta clasificación, aunque no
puede considerarse como un alcance exhaustivo del trabajo, proporciona una lista
útil de todas las actividades principales de finalización y puesta en marcha, por
disciplina y principales tipos de equipo, y establece a qué categoría pertenecen, a
saber, pre commissioning, Commissioning, o puesta en marcha.

Tabla 1. Resumen de las actividades de finalización
Fases Actividades Hitos
Precommissioning Chequeos de conformidad prueba estática
Flushing y limpieza
Mechanical Completion o listo
para la Puesta en servicio
Commissioning Energización
Pruebas dinámicas
Poner en marcha los equipos
Listo para el arranque
Puesta en Marcha Oil y gas-in
Realizar pruebas de desempeño en línea a la planta
Planta en operación
Fuente: Chemical and Process Plant Commissioning Handbook [1]

A continuación, una breve descripción de las principales actividades a realizar en
las etapas de Pre Y Commissioning:

Figura 3. Actividades de Pre y Commissioning.

Fuente: Norsok standard, Common Requirements, Mechanical Completion and Commissioning [4]

4.1.1.6 El enfoque del proceso de commissioning. Las fases de verificación y
prueba de una nueva planta son procesos relativamentelargos y complicados. No
todas las partes de la planta alcanzan el mismo grado de terminación al mismo
tiempo, de ahí que algunas áreas o unidades de una planta pueden completarse
mecánicamente, mientras que otras no se pueden. Por lo tanto, sería una pérdida
25

de tiempo esperar a que toda la planta se complete mecánicamente antes de
comenzar actividades de puesta en marcha.

Además, la secuencia de puesta en marcha de una nueva planta se debe a
restricciones operativas: seguridad, se les da la más alta prioridad a los equipos,
entonces las utilidades, esencialmente la generación de energía, es requerida
antes que el equipo de proceso. Por razones obvias de optimización de medios y
recursos, no todas las tareas relacionadas con el pre comisionado, la puesta en
marcha o la puesta en marcha pueden realizarse simultáneamente. Por lo tanto, la
planificación del proyecto se optimizará si las actividades de finalización se
organizan no como actividades de toda la planta, pero por "sistema", es decir, una
subdivisión de una instalación que realiza una determinada función operacional,
con poca o ninguna interferencia de las otras partes de la planta. Las bombas, la
generación de energía, los sistemas de control, las telecomunicaciones, etc., son
ejemplos típicos de sistemas.

El principio básico de la organización de terminación de planta será definir,
preparar, llevar y reportar todas las actividades de Precomisionamiento y
Comisionamiento por sistemas (o más bien subsistemas como una subdivisión de
doble nivel suele ser útil), ya que la superposición parcial de las actividades de pre
comisionado, Comisionamiento y puesta en marcha con este enfoque, permiten
otorgar un ahorro en tiempo y optimización de recursos.

4.2 ESTADO DEL ARTE

Con el fin de dar a conocer algunos procesos en los que se emplea el
Commissioning y la búsqueda actual de mejora en la tecnología para
implementación del mismo, a continuación, se presentan unos ejemplos; el
commissioning ha avanzado tanto, que ahora se encuentra el concepto de Virtual
(VC), se ha convertido en una de las fases más esenciales en el desarrollo y
simulación en procesos de fabricación automatizada. Al crear una copia digital de
la cuota del sistema real, las empresas tienen la capacidad para probar escenarios
más complejos con robots y mecatrónica de complicado diseño, lo que reduce
considerablemente el tiempo de puesta en marcha de la planta y acorta el tiempo
del producto al mercado mientras incrementa la calidad global al mismo tiempo.
Este trabajo presenta los conceptos básicos de VC y todos los recursos y
tecnologías requeridos que están involucrados. En el desarrollo de un proceso de
fabricación de vanguardia [6].

Así mismo, con el auge de la Industria 4.0 y el aumento de la digitalización en el
campo del diseño de los dispositivos y sistemas automatizados, se plantean los
requisitos para digitalizar todas las etapas de los procesos de diseño, incluida la
puesta en servicio virtual. Esta tecnología permite verificar la funcionalidad del
dispositivo y / o los sistemas, generar programas OLP para robots y probar la
funcionalidad del código PLC en el modelo virtual. El artículo presenta una
26

investigación sobre la posibilidad de implementar una célula robótica en un
sistema de producción realmente flexible en el laboratorio para eliminar productos
defectuosos después de un control automático a través de la estación de manejo
de calidad. Esta tecnología se verificó sobre la base de una metodología a través
de un modelo de sistema virtual y un sistema de control virtual en el Software-in-
Loop utilizando el software Siemens Tecnomatix Process Simulate [8].

Por otra parte, en los reservorios de gas amargo marino en el campo de gas
Yuanba se caracterizan por complejas condiciones geológicas, ultra profundidad,
alta temperatura y alto contenido de azufre. En vista de las dificultades en el
procesamiento de terminación pozos, Pruebas, estimulación de yacimientos y
temas de seguridad; se investigaron y desarrollaron series de tecnologías clave
incluyendo pruebas de terminación de pozos y terreno, tecnología de control,
procesamiento de pozos ultra profundos de orificio delgado, tecnología,
estimulación de fracturamiento ácido en profundidad. Tecnología y garantía de
seguridad y tecnología de control.

Estas tecnologías clave se han aplicado con éxito. Proporcionan técnicamente un
soporte poderoso para la puesta en marcha segura y eficiente de sour ultra
profundo. Con el continuo desarrollo de gas amargo ultra profundo. Embalses, el
ambiente de operación será más severo con mayor profundidad de enterramiento
y alta temperatura y presión del yacimiento. Por lo tanto, es necesario desarrollar
herramientas de fondo de pozo y dispositivos de prueba y tecnologías para
satisfacer el duro ambiente de operación [7].

Peter Yost, en este artículo nos cuenta su experiencia certificándose y asistiendo a
cursos acerca de Commissioning: “He asesorado a arquitectos y constructores
sobre diseño, materiales y construcción de alto rendimiento, especialmente para
edificios residenciales, durante muchos años. Pero para realizar este trabajo en
edificios comerciales, un programa de formación y acreditación de ciencias de la
construcción parecía realmente importante (pero difícil de lograr). En noviembre
pasado, pasé tres días en clase, medio día en exámenes y perdí miles de dólares
para cumplir con los requisitos para estas dos certificaciones:
 proveedor de procesos de puesta en marcha (BECxP), y,
 autoridad de Comisionamiento en construcción (CxA + BE).

La puesta en marcha se trata de la orientación y verificación del proceso de
calidad, y la responsabilidad del proyecto recae en el arquitecto o ingeniero de
registro [9].

Rachel C. Coyner menciona los beneficios a largo plazo de la puesta en servicio
de edificios y la persistencia de los beneficios a lo largo del tiempo. La falta de un
sólido caso de negocios financieros ha llevado a una lenta adopción de la práctica
dentro de la industria de la construcción. Examinando los antecedentes de la
27

puesta en servicio del edificio y sus beneficios, determinar si una inversión inicial
por parte del propietario del edificio resultará en ahorros de costos y beneficios a
largo plazo, y ofrecer una perspectiva imparcial sobre el valor de la puesta en
servicio del edificio [10].

Los beneficios a largo plazo de la puesta en servicio del ciclo de vida superan con
creces las inversiones iniciales a corto plazo, como lo demuestran muchos
estudios de casos documentados, tanto en el sector público como en el sector
privado [11].

4.3 MARCO CONCEPTUAL

A continuación, se hace un resumen de los conceptos técnicos necesarios para el
desarrollo del presente proyecto.

4.3.1 Integrantes del equipo de Trabajo

Figura 4. Equipo y Estructura del equipo de Commissioning

Fuente: Norsok standard, Common Requirements, Mechanical Completion and Commissioning [4]

4.3.2 Definición de sistemas
La partición de una planta en sistemas y subsistemas es una actividad de
preparación clave, que tiene un mayor impacto en todos los aspectos de la
operación de finalización: los subsistemas deben definirse de manera que sean lo
más independiente posibles, no demasiado pequeños, pero de tamaño manejable,
y exactamente adaptado a la secuencia de inicio (como un orden de magnitud, por
lo general hay de 50 a 90 subsistemas para una planta "media"). La partición se
realiza lo antes posible, en la fase de Ingeniería Básica o de detalle, ya que otras
actividades de ingeniería pueden beneficiarse de una definición de subsistemas
temprana (etiquetado, por ejemplo) lo lleva a cabo el ingeniero de cada disciplina,
de acuerdo con las reglas precisas de delimitación de los subsistemas
28

especificadas en alguna norma o guía propia del cliente, e informado sobre los
PID marcados y los Diagramas unifilares comodocumentos de apoyo.
La partición de la planta en sistema y subsistemas siempre se enviará para su
aprobación al equipo de gestión de proyectos. Varias partes están a cargo de la
realización de varias fases, también se llevará a cabo sobre una base de sistema,
o subsistema. Como consecuencia, el "enfoque de sistema" induce la siguiente
terminología, relacionada con hitos:
 un subsistema está listo para la puesta en servicio cuando todas las
operaciones de Precommissioning en ese subsistema estén completas,
 una planta se completa mecánicamente cuando todos sus subsistemas
constituyentes están listos para puesta en marcha,
 un subsistema está listo para la entrega cuando todas las operaciones de
puesta en servicio en ese subsistema estén completas, y,
 una planta está lista para la puesta en marcha cuando todos los
subsistemas requeridos para la entrada de petróleo o gas están listos para
la entrega.

4.3.3 Proceso de Certificación
Después de definir los sistemas y subsistemas se encuentra el proceso
sistemático de certificación, el cual se establece en cada una de las etapas del
desarrollo de un proyecto (Diseño, Compras, Contratación, Comisionamiento,
Operación) y busca demostrar mediante la realización de diferentes pruebas que
lo construido funciona como lo estableció el diseño. Para definir el orden de la
certificación, se elabora una matriz, es una hoja de datos que reúne el
requerimiento mínimo de pruebas de Precomisionamiento y Comisionamiento que
se deben realizar a cada subsistema y sistema delimitado en los documentos de
ingeniería por el equipo de Comisionamiento. Con la matriz de certificación, se
controla el avance del proyecto en la etapa final y da una indicación de la entrega
final de cada sistema funcional al propietario o al operador.

4.3.4 Levantamiento de Pendientes
El pendiente es aquel ítem o issue que, al momento de realizar la verificación
física de lo construido contra ingeniería, se detecta como un faltante para un
determinado sistema; puede ser catalogado como Tipo A o Tipo B según:
 tipo “A”: Comprende los ítems que deben ser reparados, terminados o
corregidos para que el sistema pueda ser comisionado y/o arrancado de
forma segura, y,
 tipo “B”: Comprende ítems que pueden ser reparados, corregidos o
terminados después del Comisionamiento y puesta en marcha.

Normalmente cuando se llega al 80% de avance de la Etapa Constructiva, el Líder
de Comisionamiento cita a los participantes para realizar el levantamiento de
pendientes. Para poder dejar registro se utiliza un formato llamado PL-1,
diligenciado por subsistema / Disciplina (se deja una copia física y otra se carga en
29

el software). De igual forma se realiza el aseguramiento al cierre, revisando al
100% del completamiento mecánico, verificando que no existan ítems tipo A.
Participantes requeridos para el levantamiento de pendientes: Construcción,
Contratista Obra, Calidad, Comisionamiento y Operaciones. Por último, la
categorización de ítems es responsabilidad de los ingenieros de Comisionamiento
y los cambios de categoría son responsabilidad del líder de Operaciones.

4.3.5 Revisión de Red Line
Los red line son aquellos documentos de la ingeniería que han sido modificados
de acuerdo al código de colores que se usa para tal fin y que evidencia el cambio
en lo construido y que fue formalizado por el diseñador o la autoridad definida en
el procedimiento del manejo del cambio. Este documento se utiliza como base
para la elaboración de los planos As-Built.

4.3.6 Base de datos técnicos
Todas las funciones básicas, agrupadas por subsistema, disciplina y tipo de
función básica, se enumeran en una base de datos técnicos, que es por lo tanto la
descripción exhaustiva del contenido físico de todos los subsistemas. Es el
equivalente del Índice de estado utilizado para pre y commissioning. La base de
datos indica, para cada función básica, el tipo de operación de puesta en servicio
requerido, por referencia al formulario de informe de tareas de esta operación, y
también proporciona otra información (puntos de consigna, dibujos, etc.). La fecha
de finalización de cada actividad también se registra, por lo que es un documento
de trabajo utilizado para seguimiento del progreso de la puesta en servicio. La
base de datos técnicos, principal herramienta de preparación y seguimiento de la
puesta en servicio, es establecido por el Equipo de Commissioning durante la fase
de preparación; cada equipo de Commissioning desarrolla un software específico
para construir la base de datos.

4.3.7 Handover dossier
Toda la documentación relativa a las operaciones de puesta en servicio se compila
de forma específica. Un Dossier de entrega, organizado por subsistema, que
contiene toda la información requerida para demostrar que un subsistema ha
alcanzado el estado "Listo para entrega".

Figura 5. Entregables del proceso

Fuente: Norsok standard, Common Requirements, Mechanical Completion and Commissioning [4]

4.3.8 Programa de gestión de integridad
Un conjunto de políticas documentado, procesos y procedimientos que incluye,
como mínimo, los siguientes elementos:
 un procedimiento para la determinación de segmentos de una tubería de
transporte que podría afectar a una ubicación crítica;
 un plan de evaluación de línea base;
 un procedimiento de aseguramiento continuo de la integridad y su
evaluación;
 un proceso analítico que integra la información relevante acerca de la
integridad de la tubería de transporte y las consecuencias de una falla;
 criterios de reparación para tratar los problemas identificados por el método
de aseguramiento de la integridad y análisis de datos (49 CFR 195.452
proporciona criterios mínimos de reparación segura, de alto riesgo y las
características identificadas a través de la inspección interna);
 un proceso para identificar y evaluar las medidas de prevención y
mitigación para proteger lugares críticos;
 métodos para medir la eficacia del programa de gestión de integridad;
 un procedimiento de revisión de los resultados de evaluación de la
integridad y el análisis de datos por una persona calificada. (API 1160).

Además, “La integridad de una instalación física es sólo una parte de todo el
sistema que permite a un operador reducir tanto el número de incidentes y los
efectos adversos de errores e incidentes. El sistema completo incluye también las
personas que operan las instalaciones y los procesos de trabajo que los
empleados utilizan y siguen. Un programa integral de gestión de la integridad debe
dirigirse a la gente, los procesos y las instalaciones.

5. METODOLOGÍA

Para llevar a cabo el desarrollo del presente proyecto se establece la siguiente
metodología.

5.1 IDENTIFICACIÓN DE NECESIDADES Y ESPECIFICACIONES

En esta fase se definen las especificaciones, y etapas que debe tener la
metodología a desarrollar, mediante la observación y análisis de los procesos
necesarios para realizar commissioning en un proyecto de inyección de agua para
la industria petrolera colombiana. Para esto se recopila y analiza la información
relacionada a través de las siguientes técnicas:

5.1.1 Entrevista
Con el objetivo de conocer las particularidades de la implementación del
Commissioning en los proyectos de inyección de agua para la industria petrolera
colombiana, por parte de los encargados (Ingenieros con experiencia en
Commissioning en Colombia), se lleva a cabo una serie de entrevistas no
estructuradas que permitan identificar los principales puntos a tener en cuenta
sobre la elaboración y estructuración de la metodología mencionada.

5.1.2 Observación directa
Es una técnica para la recolección de información que permite obtener de manera
directa los datos sin sesgos, con el objetivo de estar inmersos en las tareas
propias de la estructuración del proceso de Commissioning, se hace uso de la
observacióndirecta y de esta manera identificar los principales factores y los
componentes necesarios para realizar la metodología mencionada.

5.1.3 Análisis de documentación
En este paso se recopilan los documentos relacionados con el proceso de
implementación de Commissioning, como lo son guías, normas, procedimientos,
matrices de certificación, listados y formatos interdisciplinares para registro de
pruebas. Para poder analizar y plantear las etapas y la estructura general a
emplear en la metodología.

5.2 DISEÑO EXPERIMENTAL

En esta fase se toman las necesidades y especificaciones previamente definidas
para plantear los requisitos, etapas y diseño del modelo que nos lleve a realizar
los prototipos necesarios para desarrollar la metodología. Para esto se establecen
los siguientes pasos:
32

5.2.1 Definición de requisitos de la metodología
Partiendo de las necesidades identificadas se procede a la elaboración del listado
de información funcional, planteando cada una de las etapas, sus actividades y el
orden que puedan tener dentro de la metodología.

5.2.2 Definición del modelo
Se establecen cada uno de los tipos de modelo que se podrían usar, definiendo
las funciones que tendrían dentro de la metodología y el alcance dentro del
proceso de Commissioning en proyectos de inyección de agua para la industria
petrolera colombiana.

5.2.3 Elaboración de estructura para el desarrollo de la metodología
Para representar la estructura relacional y los procesos de lógica de la
metodología, se va a realizar la Integración del modelo escogido en los
parámetros generales requeridos de la metodología a elaborar.

5.2.4 Prototipo guía para la presentación de la metodología
Se elabora el prototipo guía de cómo se debe presentar la información y cuáles
deben ser las etapas del commissioning en un proyecto de inyección de agua para
la industria petrolera colombiana, facilitándole al lector mayor claridad de la
información y el uso de la misma.

6. DESARROLLO

Según la metodología previamente establecida, se procedió con su ejecución y
realización de las actividades. A continuación, se presentan los resultados de cada
etapa del proyecto.

6.1 DESARROLLO DE IDENTIFICACIÓN DE NECESIDADES Y
ESPECIFICACIONES

Para identificar las necesidades y especificaciones que debe tener la metodología,
se realizaron entrevistas con conocedores y expertos en el tema, en este caso se
ha contado con el apoyo de los ingenieros Jorge Alfonso Valero y Guillermo Acero,
con amplia experiencia en el sector de la construcción en la industria petrolera
colombiana, principalmente en el área de “Commissioning” de proyectos.

A través de la entrevista se empezaron a definir las generalidades y conceptos
clave dentro del proceso de creación de la metodología; Se identificaron las
necesidades y las dificultades que se pueden presentar al no implementar el
proceso de “Commissioning” como una medida de aseguramiento de calidad final
en un proyecto de inyección de agua en la industria petrolera colombiana, y así,
lograr consolidar la información asociada a todas las etapas del proyecto que al
asegurar la transferencia al equipo de integridad, alimentará eficazmente su plan,
el cual debe ser implementado en las facilidades entregadas.

Por medio de la observación directa al proceso de implementación de
Commissioning por parte de un ingeniero, se verifica la importancia del concepto
al contrastarlo con el resultado del día a día en campo. Se identifican las tareas
que más toman tiempo dentro del proceso de “Commissioning”, tales como la
creación de la matriz de certificación en la que se establece la definición de los
sistemas, subsistemas y paquetes; la elaboración de los procedimientos a
implementar y la programación estratégica de las pruebas para verificar la filosofía
de operación del proyecto mencionado.

Se procedió a estudiar la documentación relacionada, puntualmente, normas,
libros, guías y procedimientos sobre Commissioning que servirán como base en
elaboración de la metodología mencionada, para proyectos de inyección agua en
la industria petrolera colombiana.

6.2 DESARROLLO DEL DISEÑO

Con base en la información recopilada y las necesidades detectadas, se procedió
con la fase diseño para encaminar el desarrollo de la metodología como tal.
34

6.2.1 Definición de requisitos de la metodología
A continuación, se mencionan las funciones y alcance de la metodología para
realizar el commissioning en un proyecto de facilidades de inyección de agua, en
la industria petrolera colombiana.

Tabla 2. Hitos del proceso de Commissioning
ETAPA

ACTIVIDAD

ENTREGABLES
PR
E
PA
R
A
C
I
Ó
N

Definición límites de sistemas
funcionales (codificación)
Matriz de certificación
Asistencia a pruebas en fábrica Certificado FAT
Definición de entregables por etapa

PR
E
C
O
M
M
I
S
S
I
O
N
I
N
G

Planeación

Plan de Precommissioning
Matriz de autorizaciones
Pruebas de Precommissioning Certificados / listas de chequeo
Levantamiento de pendientes LP-1 (Listado de pendientes)
Emisión listado de planos red line
Aseguramiento manejo del cambio
TQS (preguntas técnicas) / NCR (no
conformidades)
Conformación Dossier AC-1 Certificado AC-1

DECLARACIÓN DE COMPLETAMIENTO MECÁNICO

C
O
M
M
I
S
S
I
O
N
I
N
G

Planeación
Plan de Commissioning

Matriz de autorizaciones
Pruebas de Commissioning

Certificados / listas de chequeo
Seguimiento cierre de Pendientes

LP-1 (Listado de pendientes)

LISTO PARA RSPA (Revisión de Seguridad de Pre-arranque)

Emisión planos red line

Aseguramiento manejo del cambio
TQS (preguntas técnicas) / NCR (no
conformidades)
Conformación Dossier HC-1 Certificado HC-1

LISTO PARA ARRANQUE
C
I
E
R
R
E

Acompañamiento al arranque

Pruebas de desempeño
Fuente: Norsok standard, Common Requirements, Mechanical Completion and Commissioning [4]

6.2.1.1 Descripción del sistema de finalización. Como parte del funcionamiento
básico la secuencia de finalización, certificación y entrega del proyecto se divide
en tres fases que hacen que el proyecto pase del contratista a la finalización
secuencial y la certificación de los límites definidos dentro de un sistema, lo que
permite la transferencia controlada y eficiente del sistema, o partes controlables y
operables de ese sistema; Para control y auditoria de la información de estas
fases se identifican:
 Finalización de la fabricación
 Terminación mecánica
 Finalización del “Commissioning”
 Dossiers de fabricación
 Dossier expediente AC-1
 Dossier expediente HC-1

6.2.1.2 Finalización de la fabricación. La finalización de la fabricación constituye
la instalación física de los artículos de acuerdo con el diseño emitido. Los registros
de las actividades de instalación y las inspecciones de verificación que lo
acompañan son mantenidos y compilados en expedientes de fabricación por el
contratista; en general, se espera que la instalación y la fabricación se subdividan
en paquetes de trabajo definidos y desarrollados por el contratista para elementos
discretos del trabajo. Estos paquetes de trabajo pueden comprender actividades
individuales o multidisciplinares y, en general, se desarrollarán sobre la base de
"Área".

El paquete de trabajo del contratista se numerará de acuerdo con el sistema de
numeración desarrollado para los sistemas AC-1 y HC-1. Esto es para
proporcionar la facilidad para rastrear y monitorear la finalización de paquetes de
trabajo por sistema. El contratista se asegurará de que los límites del paquete de
trabajo no se superpongan con los límites físicos definidos de los sistemas AC-1.
El alcance de los paquetes de trabajo y el sistema de numeración se acordaránpor escrito con la empresa antes de producir los paquetes de trabajo detallados.

El desarrollo de un dossier de fabricación que registra las funciones de
construcción de adquisición, fabricación, instalación, montaje e inspección es
responsabilidad del contratista. Después que el contratista realiza la revisión y
aceptación del dossier de fabricación asociado al proyecto, generalmente, se
procede a la liberación de las facilidades para llevar a cabo las pruebas de
instalación (lavado y pruebas hidrostáticas).

6.2.1.3 Terminación mecánica. La finalización mecánica se logra cuando todos
los aspectos de un sistema se han completado, verificado y probado de acuerdo
con las especificaciones, planos y requisitos legales pertinentes, incluidas las
actividades que generalmente se describen como “pre-commissioning”. Al lograr la
finalización mecánica, un sistema estará en estado de preparación para ser
36

probado en función antes de la introducción de los fluidos del sistema. Aunque no
se limita a lo siguiente, la terminación mecánica requiere físicamente:
 Finalización de la fabricación, que incluye que todos los trabajos en
concreto y sus pruebas estén completas; el equipo mecánico se instale en
su posición final, la alineación inicial esté completa, el equipo limpio y el
grouting realizado; la tubería esté instalada en su posición final, incluidas
las mallas de protección de arranque; se haya completado y documentado
adecuadamente los END requeridos; se instalaran paneles eléctricos,
motores, accesorios y dispositivos del sistema de control; los cables
instalados, etiquetados y terminados; y los expedientes de fabricación
emitidos y aceptados (Dossier de fabricación).
 Control de cableado para aislamiento y continuidad: La fuente de
alimentación primaria, la unidad de alimentación auxiliar y la fuente de
alimentación interrumpible se deben instalar y poner en servicio, la potencia
se aplica a los sistemas eléctricos y dispositivos del sistema de control,
todos los dispositivos, monitores contra incendios y de seguridad deben
estar instalados-probados, y todas las calibraciones de tanques deben estar
completadas y aceptadas.

Las actividades adicionales de “PreCommissioning” hacen parte de la
responsabilidad del Contratista, e incluyen la realización satisfactoria de las
actividades de revisión, tales como:
 pruebas hidrostáticas, pruebas mecánicas, pruebas eléctricas y pruebas de
funcionamiento del motor según sea necesario,
 pruebas de lazo, calibración y configuración de dispositivos de control y
monitorización,
 todos los lubricantes, productos químicos, empaques de recipientes y filtros
instalados,
 verificación de alineación, rotación y estanqueidad de todos los elementos
de las instalaciones,
 lavado y limpieza de las instalaciones terminadas, y,
 organizar y programar la asistencia del vendor en el sitio según sea
necesario.

La terminación mecánica se formaliza mediante la finalización, presentación y
aceptación, por parte de la empresa, del certificado de aceptación AC-1 y su
respectivo dossier.

6.2.1.4 Finalización del Commissioning. La finalización de la puesta en servicio
es responsabilidad de la Compañía, que aceptará la custodia del contratista a
través del expediente HC-1. Sin embargo, el contratista puede tener ciertas
actividades de puesta en servicio incluidas en el alcance del trabajo, tales como:
 purga de las instalaciones,
 pruebas de fugas de los sistemas de tuberías, y,
37

 pruebas de control y sistemas de parada.

La compañía realizará todas las demás actividades de puesta en servicio,
incluyendo: prueba de los lazos de control del instrumento bajo las condiciones
operativas simuladas y coordinación de finalización, emisión y aceptación del
expediente del Certificado de Entrega (HC-1) por parte del Propietario / Operador.
Actividades de puesta en marcha, incluida la introducción de hidrocarburos en el
sistema y la conducta real, prueba de rendimiento y aceptación, es
responsabilidad del Propietario / Operador.

6.2.2 Definición del modelo
Los procedimientos de inspección y prueba deben ser implementados por el
contratista, tal como se debe especificar en el contrato y en este documento (la
metodología), para garantizar que la instalación cumpla con las especificaciones
de diseño y los planos emitidos, los registros de inspección y prueba, deben ser
completados por el contratista para proporcionar evidencia objetiva del
cumplimiento de las especificaciones de diseño y planos; el control de cambios de
diseño, se gestionará mediante consultas técnicas, avisos de cambios en la
construcción y sistemas de notificación y eliminación de no conformidad, sistema
de lista de pendientes, se implementará para identificar y eliminar todo el trabajo
pendiente en las distintas etapas de la finalización del proyecto.

Registros de As built, deben ser mantenido por el contratista de manera que
permita la verificación rápida del estado de finalización de la instalación,
documentación de finalización, en forma de dossier de fabricación y dossier de
finalización mecánica (AC-1), dossiers que se desarrollarán y mantendrán
progresivamente para asegurar una finalización efectiva, oportuna y eficiente del
proyecto, y entrada de datos en tiempo real en una base de datos de gestión de
certificación basada en computadora para asegurar la finalización y ejecución
oportuna de la certificación y la entrega.

6.2.2.1 Sistema de Certificación. El contratista operará un sistema de
certificación que cubra todos los componentes del sistema de finalización. El
sistema de certificación del contratista deberá utilizar los formatos y certificados
que se incluyan en este documento cuando su uso se designe como obligatorio.
Se proporcionan otros formularios para información que el contratista puede elegir
usar u ofrecer alternativas para la aprobación por parte de la empresa. Se alienta
al contratista a sugerir mejoras que minimicen la documentación, pero al mismo
tiempo aseguren que se capturen los datos esenciales. El sistema de certificación
consistirá en la recopilación de registros en papel y su respectiva copia
electrónica.

Los registros en papel se utilizarán para dejar constancia de la finalización
satisfactoria de las inspecciones y pruebas y se compilarán progresivamente en
los expedientes de entrega. Los expedientes de entrega están definidos:
38

 Dossiers de fabricación.
 Dossiers AC-1.
 Dossiers HC-1.

Los registros electrónicos se establecerán mediante el uso de una Base de datos
de gestión de certificación basada en PC y se utilizarán como un sistema de
registro / seguimiento de certificación. El contratista puede ofrecer el uso de su
propio sistema de PC para este propósito, o la compañía le proporcionará al
contratista el sistema de la empresa que ellos requieran; el sistema elegido deberá
demandar que la certificación de cada disciplina se cargue en una base de datos
que permita generar Planes de Certificación por disciplina. La base de datos tiene
la facilidad de realizar un seguimiento al manejo del cambio de diseño y del estado
de los "as built", de igual forma, proporcionar informes para monitorear
continuamente la finalización del área de trabajo a través de los registros de
inspección y prueba.

6.2.2.2 Sistema AC-1. Los límites prediseñados del sistema HC-1 o los sistemas
parciales de la instalación se dividirán en subsistemas o sistemas AC-1. Los
criterios para la división en sistemas AC-1 se basarán principalmente en la
capacidad de construcción. Los sistemas AC-1 se utilizarán donde se realicen las
pruebas de fabricación, construcción y sistema tanto en las ubicaciones del sitio
como fuera de las ubicaciones del sitio, como en los patios de fabricación o
módulos. Los identificadores del sistema AC-1 también se utilizarán para trabajos
de conexión in situ; la definición de los límites del sistema AC-1 será
responsabilidaddel contratista. El contratista desarrollará una propuesta para los
límites del Sistema AC-1 que se marcará en los diagramas de tuberías e
instrumentos u otros dibujos de diseño adecuados. Los límites del sistema AC-1
no deben cruzar los límites establecidos para HC-1.

Se adoptará un sistema de numeración AC-1 tomando el número HC-1 como
prefijo para que se mantengan las referencias cruzadas entre los sistemas HC-1 y
AC-1. El contratista deberá hacer referencia a los números AC-1 en todos los
paquetes de trabajo de fabricación y construcción y otros documentos emitidos por
el contratista, de modo que todos los entregables del contratista puedan ser
referenciados al sistema AC-1 correspondiente; la aprobación de la compañía para
el sistema propuesto se requiere por escrito, antes de que el contratista pueda
proceder a desarrollar paquetes de trabajo para los sistemas AC-1 individuales.
Cualquier límite AC-1 aprobado estará a cargo del contratista.

El certificado AC-1 firmado conjuntamente por el contratista y el representante de
la compañía debe indicar que las actividades de terminación mecánica para un
aspecto particular del trabajo definido por el AC-1 se han completado y que el
sistema o sistema parcial está listo para la prueba de funcionamiento. El
certificado AC-1 proporcionará la garantía de que todas las inspecciones y
39

pruebas de fabricación y pre-commissioning que se requieren para los equipos y
materiales que se encuentran dentro del límite de AC-1 se han completado
satisfactoriamente y cumplen con los requisitos de diseño. El certificado AC-1
deberá estar respaldado por un dossier AC-1 que deberá estar completo en el
momento de la firma conjunta del certificado AC-1.

6.2.2.3 Sistema HC-1. La instalación se dividirá en una serie de sistemas
relacionados con el servicio (estabilización del aceite, acondicionamiento de gas,
agua de refrigeración, aire del instrumento, aire de la planta, drenajes cerrados) o
por área donde el servicio no sea aplicable. (Caminos, construcción, cercado).
Estos sistemas serán establecidos por la compañía y serán conocidos como
Sistemas HC-1. Proporcionarán la base para programar el traspaso de la
instalación al operador mediante paquetes discretos y de forma progresiva. La
entrega al operador se realizará mediante la firma conjunta de la compañía y los
representantes del operador en un certificado de entrega (formato HC-1). La
entrega estará respaldada por documentación y registros (Dossier HC-1) que
certificarán que el sistema o sistema parcial está construido y probado de acuerdo
con los requisitos de diseño.

La compañía presentará los Dossiers de entrega (HC-1) a los representantes de
los operadores para que los firmen en un punto en el que el sistema definido o
sistema parcial esté construido, probado y sea adecuado para la introducción de
fluidos del sistema y esté listo para su puesta en marcha; para este caso en
especial, nuestro fluido será agua. La firma, por ambas partes (representantes de
la Compañía y del operador), del certificado HC-1 transferirá la responsabilidad al
operador por la preservación, el mantenimiento y la operación de la planta, el
equipo y los elementos contenidos dentro de los límites del sistema, según lo
define el certificado HC-1. A menos que la empresa indique lo contrario, el
contratista será responsable de controlar y desarrollar el sistema de certificados
HC-1 tanto en informes impresos en papel, como en los dossiers de entrega y en
los registros electrónicos.

6.2.3 Estructura para el desarrollo de la metodología
A continuación, se muestran las actividades relevantes para el desarrollo efectivo
del proceso de Commissioning.

Figura 6. Estructura para el desarrollo de la metodología
Fuente: Chemical and Process Plant Commissioning Handbook [1]

6.2.4 Prototipo guía para la presentación de la metodología

6.2.4.1 Planeación estratégica del proyecto, después de establecer el proyecto
a realizar, el tiempo y el costo aproximado según paramétricos, el Project manager
o la empresa encargada debe conformar el equipo interdisciplinar que va a
ejecutar las actividades específicas relacionadas con el “Commissioning” del
proyecto, en este caso, para facilidades de inyección de agua en la industria
petrolera colombiana. Este equipo se conforma según ítem 4.3.1. Equipo y
Estructura del equipo de Commissioning.

6.2.4.2 Planeación de Commissioning, después de conformar el equipo
interdisciplinar requerido, se procede a reunirlos para hacerles entrega formal de
la ingeniería de detalle asociada al proyecto, en esta reunión, lo primero que se
establece es el alcance de ejecución, para el caso de facilidades de inyección de
agua en la industria petrolera colombiana, tenemos:

6.2.4.3 Alcance: el Sistema de Inyección de agua está conformado por el cabezal
de suministro de agua de producción proveniente de unos STAP, las bombas
Booster localizadas en la estación #1 AC, una línea de transferencia de baja
presión que comunicará la Estación #1 AC con un Disposal#1 CA, las bombas
principales ubicadas en el Disposal#1 CA, una línea de transferencia de alta entre
41

Disposal #1 CA y un Disposal #2 CA, y el sistema de distribución de agua hacia
los pozos de inyección que conforma Disposal#2 CA.

El alcance de este proyecto abarca acompañar la prueba de filosofía de operación
y control de los siguientes subsistemas:
 Sistema de bombas Booster AP-Boost A/B/C/D/E/F, localizadas en la
Estación #1 AC.
 Línea de baja presión de 36 in, entre Estación #1 AC y Disposal #1 CA.
 Sistema de bombas principales de inyección AP-Inyec A/B/C/D/E/F/G
localizadas en Disposal #1 CA.
 Una línea de alta presión de 24 in, entre Disposal#1 CA y Disposa#2 CA
(Pozos CRA 1 a 5).
 Disposal #2 CA: Pozos CRA 1 a 5.

Figura 7. Esquema general del proyecto
Fuente: Ingeniería de detalle del proyecto [13]

Tiempo: No se puede definir un tiempo específico para cada etapa ya que es
independiente de cada proyecto, pero si se puede establecer el mejor orden e
interacción de las actividades.

6.2.4.4 Talleres de Aseguramiento técnico, dentro de la estrategia de
aseguramiento técnico para este caso, se van a tener en cuenta los talleres de la
Figura 8.

Figura 8. Esquema general de los talleres de aseguramiento técnico del proyecto

Fuente: Chemical and Process Plant Commissioning Handbook [1]

HAZOP: la metodología HAZOP (Hazard and Operability – Riesgo y Operabilidad)
analiza e identifica sistemáticamente las posibles anomalías o desviaciones que
se pueden presentar en una planta o en un proceso por medio de la aplicación, en
forma secuencial, de una serie de palabras guía, que un grupo de expertos de la
misma empresa, con experiencia en diferentes áreas (ingeniería, producción,
mantenimiento, instrumentación, seguridad, etc.) aplican a diferentes puntos clave
del proceso (nodos de estudio) e identifican a su vez las causas probables de las
desviaciones que se pueden presentar, tanto en la etapa de diseño o construcción
de una facilidad, como en la etapa de operación normal. En la etapa de Ingeniería
se desarrolla este taller, la mayoría de veces en la ingeniería conceptual; a este
informe se le realiza un seguimiento y control para aseguramiento del
cumplimiento e inclusión de las recomendaciones establecidas en el taller; al final
se debe entregar un informe de cierre de acciones HAZOP.

Al equipo de Commissioning dentro de la ingeniería a revisar, se le hace entrega
de estos documentos oficiales.

WHAT IF: la técnica de análisis What If del inglés ¿Qué pasa si? Es un
procedimiento sistemático cualitativo para la evaluación de peligros, esto se basa
en la generación de escenarios por medio de lluvia de ideas de un equipo que
normalmente está conformado por expertos familiarizados con la temática del
proceso analizado. Los expertos moderados por un líder se hacen