soldadura en oleoductos y gasoductos api 1104

Soldadura de Oleoductos, Gasoductos y Otras Líneas. Pág. i

Ing. Rubén E Rollino; [email protected] [email protected]

Soldadura en Oleoductos, Gasoductos

y otras Líneas.

Soldadura de Oleoductos, Gasoductos y Otras Líneas. Pág. ii


Soldadura de Oleoductos, Gasoductos y otras Tuberías Objetivo General: Brindar los conceptos necesarios para la determinación y aplicación de los principales requerimientos referidos a Soldaduras de Oleoductos y Gasoductos contenidos en los Códigos de construcción ASME B31.4, B31.8, B31.11 y en API 1104, para la soldadura de tuberías de acero al carbono y baja aleación, usadas en la compresión, bombeo, transmisión y distribución de petróleo y derivados, gas, dióxido de carbono y nitrógeno tanto en la Construcción como en el Mantenimiento de líneas en servicio, incluyendo materiales utilizados, procesos de soldadura, calificaciones, Requisitos de construcción, Ensayos no destructivos, defectos y reparaciones admisibles en mantenimiento En el curso se incluyen los siguientes temas:

Procesos de soldadura aplicables y variables esenciales. Conceptos sobre materiales utilizados y sus propiedades. Especificación de compra de materiales. Especificación de procedimiento de soldadura. Variables esenciales y no esenciales Calificación de procedimientos de soldadura y soldadores. Métodos de inspección y ensayo de soldaduras de producción.. Procedimientos aplicables y alcance. Alcance de END y criterios de aceptación. Defectos admisibles en operación y mantenimiento. Precauciones en soldaduras de líneas en operación. Procedimientos de reparación y soldaduras en servicio y Hot Taps. El curso está dirigido a los responsables de diseño, ingeniería en soldadura,

fabricación, inspección, auditoría y mantenimiento de empresas de ingeniería, construcción, montaje, auditorías, universidades y autoridades regulatorias que necesiten capacitarse en la gestión eficiente de los requerimientos de soldadura, calificaciones, inspección y ensayos de oleoductos, gasoductos, transporte de barros y otras tuberías a presión.

Soldadura de Oleoductos, Gasoductos y Otras Líneas. Pág. iii


CCOONNTTEENNIIDDOO

Parte 1 Introducción, Materiales y Temas generales

Parte 2 Calificación de Procedimientos (General)

Parte 3 Calificación de Soldadores (General)

Parte 4 Soldaduras de Producción.

Parte 5 Inspección y Ensayos de soldaduras.

Parte 6 Soldaduras en Servicio

Soldadura de Oleoductos, Gasoductos y Otras Líneas. Parte 1 R3 Pág. 1 de 25


PPAARRTTEE 11:: IInnttrroodduucccciióónn,, MMaatteerriiaalleess yy tteemmaass ggeenneerraalleess.

SSoollddaadduurraa ddee OOlleeoodduuccttooss yy GGaassoodduuccttooss:: OObbjjeettiivvooss Los objetivos principales del curso son:

Desarrollar los lineamientos principales aplicables a la aplicación de soldadura en Oleoductos, Gasoductos, Líneas de transporte de barros y otras líneas durante las etapas de:

Construcción Mantenimiento

RReeqquueerriimmiieennttooss

Los requerimientos aplicables al diseño, calificación, inspección, ensayos, mantenimiento y reparación de soldaduras en Oleoductos, Gasoductos, Líneas de transporte de barros y otras líneas tanto, en la etapa de construcción como a las líneas en servicio se encuentran contenidos en:

Códigos de construcción Normas referenciadas.

CCóóddiiggooss ddee CCoonnssttrruucccciióónn..

Los Códigos ASME que contienen los requisitos aplicables a soldadura de oleoductos y Gasoductos son:

ASME B31.4 : Tuberías de Transmisión Petróleo y otros hidrocarburos líquidos. ASME B31.8 : Tuberías de transmisión y distribución de gas. ASME B31.11 Transporte de Barros.



NNoorrmmaass rreeffeerreenncciiaaddaass.. Los requisitos aplicables a:

Calificación de procedimientos de soldadura, soldadores y operadores. Inspección, aceptación y rechazo de soldaduras de producción. Procedimientos de END Criterios de aceptación. Calificaciones para líneas en servicio.

en general no se encuentran descriptos en detalle en los Códigos de construcción, sino que estos referencian o indican la aplicación de otras normas o códigos que desarrollan estos temas.

Los principales Códigos y Normas, referenciadas para calificaciones, requisitos, ejecución, inspección y ensayo de soldaduras son:

API 1104 ASME IX AWS D3.6

API 1104 es de las normas referenciadas, la de mayor aplicación a estas líneas de

tuberías y en la que focaliza el curso. API 1104 Alcanza tuberías de acero al carbono y aleados, utilizadas en bombeo,

compresión y transmisión de petóleo y sus productos, gases combustibles, dióxido de carbono y nitrogeno abarca los siguientes temas.



AAPPII 11110044::TTeemmaass qquuee aabbaarrccaa

Calificación de Procedimientos de soldadura con material de aporte Calificación de soldadores Diseño y preparación de juntas para soldaduras de producción Inspección y ensayo de soldaduras de producción Estándares de aceptación para END Remoción y reparación de defectos Soldadura automática Estándar alternativo para aceptación de soldaduras circunferenciales Soldadura en servicio

IInncclluuyyee..

Procedimientos de ensayo radiográfico Procedimiento de ensayo por Ultrasonido Procedimiento de ensayo con líquidos penetrantes Procedimiento de ensayo con Partículas magnéticas Estándar de aceptación de soldaduras de producción Procesos

PPrroocceessooss::

De acuerdo a ASME B31.4, ASME B31.8 y ASME B31-11 las soldaduras pueden ser realizadas con cualquier proceso, dentro de los que se encuentran:

SMAW: Soldadura por arco con electrodo revestido, SAW: soldadura por arco sumergido, GTAW: soldadura por arco con electrodo de tungsteno y protección gaseosa

(TIG),



GMAW: Soldadura por arco alambre y protección gaseosa (MIG), FCAW: soldadura por arco alambre tubular, OFW: soldadura oxiacetilénica, PAW: Soldadura por arco con plasma Combinación de Procesos y Técnicas

Otros procesos también pueden aplicares. Los procesos pueden utilizarse solos o combinados entre si. Las técnicas a utilizar pueden ser: o Manual, o Semiautomática, o Automática o o Una combinación de estas técnicas.

TTiippooss ddee SSoollddaadduurraa.. Las soldaduras cubiertas por los Códigos de Construcción son:

Soldaduras a tope Soldaduras Socket Weld Soldaduras de Filete Soldaduras de Sellos

EEqquuiippooss..

No son recomendados ningún tipo de equipamiento en especial sino características que deben cumplir para asegurar la calidad de las soldaduras.



Los equipos de soldadura para ambos tipo de procesos, gas y arco, deben ser de un tamaño y tipo conveniente para el trabajo y deben ser mantenidos en una condición que asegure:

o Soldaduras aceptables, o Continuidad de operación, y o Seguridad del personal.

Los equipos de soldadura por arco eléctrico deben ser operados dentro de los rangos

de amperaje y voltaje dados en el procedimiento de soldadura calificado. Los equipos de soldadura a gas deben ser operados con las características de llama

y tamaños de soplete dados en el procedimiento de soldadura calificado. Se deberán reparar los equipos que no reúnen estos requisitos o se remplazaran. Materiales.

TTUUBBEERRÍÍAA YY AACCCCEESSOORRIIOOSS

ASME B31.4, 31.8, B31.11 y API 1104 contemplan la soldadura de tubos y accesorios que conforman las especificaciones siguientes:

API Especificación 5L. Especificaciones de ASTM Aplicables.

API 1104 también es aplicable a los materiales con propiedades químicas y

mecánicas que cumplen con una de las especificaciones listadas en los artículos a y b mencionados arriba, aunque el material no se fabrique de acuerdo con la especificación. MMaatteerriiaalleess lliissttaaddooss eenn AASSMMEE:: AAPPII 55LL

El propósito de API 5L es proveer estándares para tubos para conducción de gas, agua y petróleo en las industrias de gas y petróleo.

Pedr0 Mendoza Angulo







Cubre tubos con y sin costura con extremos planos, roscados, tipo campana y TFL.

Establece requerimientos para dos niveles de especificación de Producto: PSL1 y PSL2.

GGrraaddooss,, CCllaasseess yy DDiimmeennssiioonneess Grados: API 5L contiene los siguientes grados y prevee la posibilidad de otros.

Grado A25, A, B, X42, X46, X52, X56, X60, X65, X70 y X80. PSL1: A25 a X70 PSL2: B a X80

CCllaasseess::

o Clase I:

Tema PSL1 PSL2 Tipo de extremo Plano, roscado, acampanado y

acoples especiales Plano

Soldadura los métodos. (Laser solo para A25)

Todos los métodos excepto laser.

Composición uímica Todos Todos Aplastamiento/Doblado/Ductilidad

Todos Todos

Carbono equivalente Solo cuando se lo solicita De acuerdo a grado Máxima Fluencia NO De acuerdo a grado Máximo UTS NO De acuerdo a grado Tenacidad (Impacto, drop weight)

No requerido Requerido para todos los grados

END para sin costura Solo cuando se lo solicita Requerido SR4 Reparación del tubo con soldadura

Permitido Prohibido

Prueba Hidrostática Todos Todos Certificación SR15 SR15.1




PSL: Product Specification Level



o Clase II: acero refosforizado con mejores propiedades calidad para roscado y posible mayor dificultad para doblado que Cl I

DDiimmeennssiioonneess:: Los tubos se especifican por tamaño (Size). Esta dimensión se corresponde con las

aplicadas anteriormente o en otros estándares como ser: Diámetro nominal y NPS (Nominal Pipe Size)

CCoommoo eessppeecciiffiiccaarr llooss ttuubbooss aall ccoommpprraarr.. API indica que la siguiente información debe especificarse para realizar la compra:

o Especificación: API 5L o PSL 1 ó 2 o Grado (y clase si aplica) o Tipo de tubo: Sin costuras, soldadura continua, laser. Ver 5.1.3 o Tamaño y diámetro exterior o Espesor de pared o Longitud nominal o Tipo de extremos. o Fecha de entrega o Instrucciones de embarque.

Lo siguiente está sujeto al acuerdo comprador-vendedor.

o Tratamiento térmico alternativo de soldaduras. o Templado y revenido para grado B o Enrasado de soldaduras en extremos. o Composición química o Límite de carbono equivalente (PSL2)




PPrroocceessooss ddee ffaabbrriiccaacciióónn.. Los siguientes procesos de fabricación están incluidos en API 5L:

Sin Costura

Soldadura continua

Procesos de Fabricación.

Sin aporte

Soldadura láser

Soldados:

Arco sumergido

Con Aporte

Gas metal arc welding

NNiivveell ddee EEssppeecciiffiiccaacciióónn ddee PPrroodduuccttoo.. Establece requerimientos para dos niveles de especificación de Producto: PSL1 y PSL2. Estas dos designaciones PSL definen diferentes niveles de requerimientos técnicos.




PSL1 PSL2

Tipo de extremo Plano, roscado, acampanado y acoples especiales

Plano

Soldadura los métodos. (Laser solo para A25)

Todos los métodos excepto laser.

Composición uímica Todos Todos

Aplastamiento/Doblado/Ductilidad

Todos Todos

Carbono equivalente Solo cuando se lo solicita De acuerdo a grado

Máxima Fluencia NO De acuerdo a grado

Máximo UTS NO De acuerdo a grado

Tenacidad (Impacto, drop weight)

No requerido Requerido para todos los grados

END para sin costura Solo cuando se lo solicita Requerido SR4

Reparación del tubo con soldadura

Permitido Prohibido

Prueba Hidrostática Todos Todos

Certificación SR15 SR15.1 RReessuummeenn ddee pprrooppiieeddaaddeess qquuíímmiiccaass yy mmeeccáánniiccaass..



Tabla PSL2

CCaarrbboonnoo eeqquuiivvaalleennttee::

PSL1(Tabla 2A) API 5L Quim.(max) Fluencia min Rotrura min

Grado C Mn psi MPa psi MPa

A25 Cl I 0.21 0.60 25000 172 45000 310

A25 Cl II 0.21 0.60 25000 207 45000 331

A 0.22 0.90 30000 241 48000 414

B 0.28 1.20 35000 241 60000 414

X42 0.28 1.30 42000 290 60000 414

X46 0.28 1.40 46000 317 63000 434

X52 0.28 1.40 52000 359 66000 455

X56 0.28 1.40 56000 386 71000 490

X60 0.28 1.40 60000 414 75000 517

X65 0.28 1.40 65000 448 77000 531

X70 0.28 1.40 70000 483 82000 565

API 5L Quim. (max) Fluencia min Fluencia min Rotura min Rotura max

Grado C Mn psi MPa psi MPa psi MPa psi MPa B 0.24 1.20 35000 241 65000 448 60000 414 110000 758

X42 0.24 1.30 42000 290 72000 496 60000 414 110000 758 X46 0.24 1.40 46000 317 76000 524 63000 434 110000 758 X52 0.24 1.40 52000 359 77000 531 66000 455 110000 758 X56 0.24 1.40 56000 386 79000 544 71000 490 110000 758 X60 0.24 1.40 60000 414 82000 565 75000 517 110000 758 X65 0.24 1.40 65000 448 87000 600 77000 531 110000 758 X70 0.24 1.40 70000 483 90000 621 82000 565 110000 758 X80 0.24 1.40 80000 552 10000 690 90000 621 120000 827



Para el caso de PSL2 debe realizarse el cálculo del carbono equivalente (CE) de acuerdo con la siguiente fórmula e informarse:

CE (Pem) = C + Si/30 + Mn/20 + Cu/20 + Ni/60 + Cr/20 + Mo/15 + V/10 + 5B (Para C < 0.12%) CE (IIW) = C + Si/30 + Mn/6 + Cr/5 + Mo/5+ V/5 + Ni/15 + Cu/15 (Para C > 0.12%)

Los valores máximos de CE especificados son los siguientes: (Excluidos X80 y todos los tubos de espesor mayor a 0.8 in (20.3mm); para los cuales debe acordarse entre fabricante y comprador) CE (Pem) < 0.25% CE (IIW) < 0.43%

AAppllaassttaammiieennttoo

Para tubos de grado superior A-25 para todas las relaciones diámetro – espesor debe aplastarse hasta los 2/3 del diámetro exterior sin que se produzcan grietas/ aberturas en la soldadura. (75% para A25)

Para relaciones de diámetro D/t>10 debe continuarse el aplastamiento hasta alcanzar una distancia de 1/3 del diámetro exterior sin que se produzcan grietas/ aberturas en otras zonas que no sean la soldadura. (66% para A25)

Para todas las relaciones diámetro – espesor debe continuarse el aplastamiento hasta que se produzca contacto de las caras de tubo aplastado sin que se produzcan evidencias de laminaciones o metal quemado.

Se considera soldadura la zona que se extiende 0,25in. más allá la de la línea de fusión para tubos menores a 2 3/8 in. y 0,5 in para los mayores.










DDoobbllaaddoo

Para tubos A 25 de 2 3/8 in. de diámetro y menores, debe realizarse ensayo de doblado a mínimo 90° con un mandril de diámetro no menor que 12 veces el diámetro

exterior del tubo bajo ensayo y con la soldadura ubicada a 45° de la zona de contacto mandril-tubo, sin que se produzcan grietas en el material base ni aberturas en la soldadura.

EEnnssaayyoo ddee dduuccttiilliiddaadd ddee ssoollddaadduurraa






Plegado: De muestras tomadas de las soldaduras helicoidales y longitudinales en cantidad, ubicación y combinaciones de diámetro, espesor y grado indicados por la norma.

Impacto

Debe ser realizado aplicando el procedimiento y equipos indicados en ASTM A 370. Pueden utilizarse probetas de tamaño reducido cuando el espesor no es suficiente o cuando se espera que la energía absorbida exceda el fondo de escala del equipo de ensayo.




Las probetas se extraen del material base del tubo. Para tubos soldados se

extraen a 90° de la soldadura y la entalla a través del espesor. Los criterios de aceptación que se aplican son el porcentaje de fractura dúctil

(valores orientativos: min. Promedio de tres probetas 60% y min promedio de ensayos de toda la orden 80%) y la energías absorbida (Valores de acuerdo a lo requerido por el comprador)

El suplemento SR5 provee los detalles y requerimientos para este ensayo. La

siguiente figura ejemplifica las zonas de extracción de probetas.



CCaaííddaa ddee PPeessoo ((DDrroopp WWeeiigghhtt))

Cuando es requerido, la tenacidad a la fractura debe ser determinada por medio de este ensayo para tubos de 20 in. y mayores en X52 y mayores.

El suplemento SR6 provee los detalles y requerimientos para este ensayo

PPrruueebbaa ddee PPrreessiióónn..

El valor mínimo de prueba estándar es el dado en las tablas 4, 5, 6A, 6B, 6C, E-6A, E-6B, or E-6C;

La presión de prueba alternativa dada en las Tables 6A, 6B, 6C, E-6A, E-6B, o E-

6C se aplica si lo solicita el comprador. Un valor de prueba más alto que el estándar puede ser aplicado a menos que lo

limite el comprador. La siguiente tabla indica los % de fluencia (cedencia) a alcanzar durante la prueba

y contiene las ecuaciones de cálculo.






S= SMYS multiplicado por el factor indicado en la norma (Varia según el tipo de ensayo, grado de tubo y espesores entre 60 y 90%) t: Espesor D: Diámetro La siguiente figura es un ejemplo de de valores de Prueba de Presión:



TToolleerraanncciiaass ddiimmeennssiioonnaalleess::

DDiiáámmeettrroo

API 5L indica tolerancias dimensionales para los tubos en dos zonas distintas. Cuerpo y Extremos.

La tabla 7 indica las tolerancias en el cuerpo. La tabla 8 indica las tolerancias en los extremos.






EEssppeessoorr..

EEssppeecciiffiiccaacciioonneess AASSTTMM:: ASME B31.4 Y B31.8 listan las siguientes especificaciones ASTM como aplicables:

ASTM-A53, 106, 134, 135, 139, 333, 381, 524, 530, 671, 672. A continuación se resumen a manera de ejemplo, propiedades fisico-químicas de algunos de estos tubos.





ASTM: Quimico orientativo

ASTM: Resistencia orientativa

ASTM Grado Quim. (Se indica solo max a manera de ejemplo)

C Mn Cu (1) i (1) Cr (1) Mo (1) V (1) Al

A53 A 0.25 0,95 0,4 0,4 0,4 0,15 0,08

A53 B 0,30 1.20 0,4 0,4 0,4 0,15 0,08

A106 A 0.25 0,93 0,4 0,4 0,4 0,15

A106 B 0,30 1,06 0,4 0,4 0,4 0,15

A106 C 0,35 1,06 0,4 0,4 0,4 0,15

A135 A 0.24 1.40

A135 B 0.24 1.40

A139 D 0.30 1.30

A139 E 0,30 1.40

A333 8 0.12 1.05 0,75 0,98 1,01 0,30



METAL DE APORTE Los metales de aporte deben conformar una de las siguientes especificaciones: a. AWS A5.1. b. AWS A5.5. c. AWS A5.2. d. AWS A5.17. e AWS A5.18. f. AWS A5.20. g. AWS A5.29. h. AWS A5.28. Metales de aporte que no corresponden a las especificaciones arriba mencionadas pueden ser usados si son empleados en la calificación del procedimiento. Los materiales de aporte son agrupados por API 1104, de acuerdo a lo siguiente:

ASTM Grado Fluencia min Rotura min psi MPa psi MPa

A53 A 30000 205 48000 330 A53 B 35000 241 60000 415 A106 A 30000 205 48000 330 A106 B 35000 241 60000 415 A106 C 40000 275 70000 485 A135 A 30000 205 48000 330 A135 B 35000 241 60000 415 A139 D 46000 315 60000 415 A139 E 52000 360 66000 455 A333 8 75000 515 100000 690 A524 A530









Grupo Especificación Electrodo Fundente

1 A5.1 A5.5

E6010, E6011 E7010, E7011

2 A5.5 E8010, E8011, E9010

3 A5.1 o A5.5 A5.5

E7015, E7016, E7018 E8015, E8016, E8018, E9018

4 A5.17 EL8, EL8K, EL12, EM5K, EM12K,EM13K, EM15K

P6XZ, P6X0, F6X2, F7XZ, F7X0, F7X2

5 A5.18, A5.28 ER70S – 2, ER70S – 6, ER80S - D2, ER90S - G

6 A5.2 RG60, RG65

7 A5.20 E61T – GS, E71T - GS

8 A5.29 E71T8 - K6

9 A5.29 E91T8 - G

Soldadura en Oleoductos y Gasoductos – Parte 2 – Procedimientos-R2

Ing. Rubén E Rollino: [email protected] ; [email protected] 1

Ing. Ruben E RollinoIng. Ruben E Rollino 11

API 1104API 1104


Calificaciones requeridasCalificaciones requeridas•• De acuerdo a ASME B31.4, 31.8 y 31.11, antes de iniciar las De acuerdo a ASME B31.4, 31.8 y 31.11, antes de iniciar las

soldaduras debe:soldaduras debe:

•• Establecerse y calificarse los procedimientos de soldadura.Establecerse y calificarse los procedimientos de soldadura.

•• Calificarse los Soldadores y Operadores de Soldadura de Calificarse los Soldadores y Operadores de Soldadura de acuerdo a API1104 o ASME IX.acuerdo a API1104 o ASME IX.

•• De acuerdo a ASME B 31.8 los requerimientos para calificación De acuerdo a ASME B 31.8 los requerimientos para calificación de soldadores dependen del nivel de tensiones de operación de soldadores dependen del nivel de tensiones de operación de la líneade la línea--

•• En general, salvo algunas excepciones, los códigos permiten la En general, salvo algunas excepciones, los códigos permiten la calificación de acuerdo a API 1104 o ASME IX.calificación de acuerdo a API 1104 o ASME IX.





Calificación de Procedimiento (API 1104)Calificación de Procedimiento (API 1104)

•• Antes del inicio de las actividades de soldadura de producción:Antes del inicio de las actividades de soldadura de producción:

•• Debe establecerse una Especificación de Procedimiento de Debe establecerse una Especificación de Procedimiento de Soldadura.Soldadura.

•• El Procedimiento debe ser calificado para demostrar que las El Procedimiento debe ser calificado para demostrar que las soldaduras tendrán propiedades mecánicas adecuadas (tales soldaduras tendrán propiedades mecánicas adecuadas (tales como tensión, ductilidad, y dureza) y los defectos no superan locomo tensión, ductilidad, y dureza) y los defectos no superan loadmitido. admitido.

•• La calidad de la soldadura debe ser determinada por ensayos La calidad de la soldadura debe ser determinada por ensayos destructivos.destructivos.


•• Sección 5:Sección 5: Calificación de Procedimientos para soldaduras con Calificación de Procedimientos para soldaduras con agregado de material de aporte.agregado de material de aporte.

•• Sección 12:Sección 12: Calificación de Procedimientos para soldaduras Calificación de Procedimientos para soldaduras mecanizadas con agregado de material de aporte.mecanizadas con agregado de material de aporte.

•• Sección 13:Sección 13: Calificación de Procedimientos para soldadura Calificación de Procedimientos para soldadura automática y sin agregado de material de aporte.automática y sin agregado de material de aporte.

A continuación se describe los requerimientos y lineamientos A continuación se describe los requerimientos y lineamientos correspondientes a la sección 5.correspondientes a la sección 5.






Especificación de Procedimiento de SoldaduraEspecificación de Procedimiento de Soldadura•• La especificación del procedimiento deberá incluirLa especificación del procedimiento deberá incluir::•• ProcesoProceso•• Materiales de Tubería y AccesoriosMateriales de Tubería y Accesorios•• Diámetros y Espesores de ParedDiámetros y Espesores de Pared•• Diseño de JuntaDiseño de Junta•• Metal de Aporte y Número de pasadasMetal de Aporte y Número de pasadas•• Características Eléctricas y/o de llamaCaracterísticas Eléctricas y/o de llama•• PosiciónPosición•• Dirección de SoldaduraDirección de Soldadura•• Tiempo Entre pasadasTiempo Entre pasadas•• Tipo de Presentadores de alineación y Remoción Tipo de Presentadores de alineación y Remoción •• Limpieza y/o esmerilado/amoladoLimpieza y/o esmerilado/amolado•• PrePre -- y Post Tratamiento Térmicoy Post Tratamiento Térmico•• Fundente o Gas de Protección y Caudal.Fundente o Gas de Protección y Caudal.•• Velocidad de AvanceVelocidad de Avance


Proceso

Debe identificarse el proceso, procesos o combinación indicando si es soldadura manual, semiautomática, o automático

Materiales de Tubería y Accesorios:

Los materiales a los que se aplica el procedimiento deberán ser identificados.

La especificación de API 5L para tubería, así como los materiales que conforman a las especificaciones aceptables de ASTM, pueden ser agrupados (ver API 1104 5.4.2.2),

El ensayo de calificación se hace en el material con la máxima tensión de fluencia mínima Especificada en el grupo.

Cuando los materiales soldados son de dos grupos de materiales

diferentes, el procedimiento para el grupo de más alta tensión deberá ser usado.






Diámetros y Espesores de ParedLos rangos de diámetros y espesores de pared sobre el cual el procedimiento es aplicado deben ser identificados. Se dan ejemplos de agrupaciones sugeridas en API 1104 6.2.2, artículos d y e.

Diseño de JuntaLa especificación deberá incluir un esquema de la junta que muestren el ángulo de bisel, el tamaño del talón de raíz, y la abertura de raíz o el espaciado entre los miembros. Deberán ser mostrados la forma y tamaño del metal de aporte. si unrespaldo es usado, se deberá designar el tipo.

Metal de Aporte y Número de pasadasSe deberán indicar los tamaños y número de la clasificación del metal de aporte y el número mínimo y secuencia de pasadas deben ser designadas.

Características EléctricasDeberán ser indicadas la corriente y polaridad, y el rango de voltaje y amperaje para cada electrodo, varilla, o alambre deberá ser mostrado.


Características de llamaLa especificación deberá indicar si la llama es neutra, carburante, u oxidante. El tamaño del orificio en la punta del soplete para cada tamaño de varilla o alambre deberá ser especificado.

PosiciónLa especificación deberá indicar rodado o soldadura de posición.

Dirección de SoldaduraLa especificación deberá indicar si la soldadura es ejecutada en una dirección ascendente o descendente.

Tiempo Entre pasadasEl tiempo máximo entre la pasada de raíz y el inicio de la segunda pasada, así como el tiempo máximo entre la realización de la segunda pasada y el inicio de otras pasadas, deberá ser indicado.




Tipo de Presentadores de alineación y su RemociónIndicar si se utiliza presentador. Si es interior y el porcentaje mínimo de pasada de raíz de soldadura que debe ser completada antes de soltarlo.

Limpieza y/o amoladoIndicar si van a ser usadas herramientas de potencia (eléctricas/ neumáticas) o herramientas de mano para la limpieza y amolado, o ambos.

Pre- y Post Tratamiento TérmicoMétodos, temperatura, métodos de control de temperatura, y rango de temperatura ambiente para Pre – y Post – tratamiento térmico (vea 5.4.2.13 y 14).

Fundente o Gas de Protección y Caudal.Debe indicarse el tipo de composición del gas y el caudal.

Velocidad de AvanceEl rango para la velocidad de avance, en pulgadas por minuto, deberá ser especificado para cada pasada.


Variables EsencialesVariables Esenciales

•• Un procedimiento debe ser recalificado y una nueva especificacUn procedimiento debe ser recalificado y una nueva especificación ión debe ser emitida cuando es cambiada cualquiera de las variables debe ser emitida cuando es cambiada cualquiera de las variables esenciales listadas en 5.4. esenciales listadas en 5.4.

•• Otros cambios pueden hacerse en el procedimiento sin la Otros cambios pueden hacerse en el procedimiento sin la necesidad de la recalificación, con tal que la especificación denecesidad de la recalificación, con tal que la especificación del l procedimiento esté revisada para mostrar los cambios.procedimiento esté revisada para mostrar los cambios.




CAMBIOS QUE REQUIEREN RECALIFICACIÓNCAMBIOS QUE REQUIEREN RECALIFICACIÓN•• Proceso de soldadura o Método de AplicaciónProceso de soldadura o Método de Aplicación•• Un cambio del proceso de soldadura o método de aplicación establUn cambio del proceso de soldadura o método de aplicación establecido ecido

en la especificación del procedimiento (vea 5.4.2.1).en la especificación del procedimiento (vea 5.4.2.1).

•• Material BaseMaterial Base•• Un cambio en el grupo calificado. Para los propósitos de esta noUn cambio en el grupo calificado. Para los propósitos de esta norma, todos rma, todos

los materiales deberán ser agrupados en función de la tensión delos materiales deberán ser agrupados en función de la tensión de fluencia fluencia mínima especificada como sigue:mínima especificada como sigue:

•• a. a. < < a 42,000 psi (289.58 a 42,000 psi (289.58 MPaMPa).).•• b. > a 42,000 psi (289.58 b. > a 42,000 psi (289.58 MPaMPa) y < a 65,000 psi (448.16 ) y < a 65,000 psi (448.16 MPaMPa).).•• c. Para los materiales con una tensión de fluencia mínima especic. Para los materiales con una tensión de fluencia mínima especificada ficada

mayor o igual a 65,000 libras por pulgada cuadrada (448.16 mayor o igual a 65,000 libras por pulgada cuadrada (448.16 MPaMPa) cada ) cada grado deberá recibir un ensayo de calificación separado.grado deberá recibir un ensayo de calificación separado.

•• Nota: El agrupamiento no implica que los materiales puedan ser Nota: El agrupamiento no implica que los materiales puedan ser cambiados indiscriminadamente sin considerar la compatibilidad cambiados indiscriminadamente sin considerar la compatibilidad de el de el material base y metal de aporte del punto de vista de las propimaterial base y metal de aporte del punto de vista de las propiedades edades metalúrgicas y mecánicas y requisitos de metalúrgicas y mecánicas y requisitos de PrePre -- y Post y Post –– tratamiento tratamiento térmico.térmico.


•• Diseño de juntaDiseño de junta•• Un cambio mayor en el diseño de junta (por ejemplo, chaflán en VUn cambio mayor en el diseño de junta (por ejemplo, chaflán en V a U)a U)•• Cambios menores en el ángulo de bisel del chaflán no son variabCambios menores en el ángulo de bisel del chaflán no son variables esenciales.les esenciales.

•• PosiciónPosición•• Un cambio en la posición de rodado a fijo, o viceversa.Un cambio en la posición de rodado a fijo, o viceversa.

•• Espesor de la paredEspesor de la pared•• Un cambio de un grupo de espesor de pared a otro.(ejemplo sugeriUn cambio de un grupo de espesor de pared a otro.(ejemplo sugerido en 6.2.2)do en 6.2.2)

– 1. < 3/16in (4.8 milímetros).– 2. > 3/16in (4.8 mm) y < ¾in (19.1 mm).– 3. > ¾in (19.05 milímetros).

•• Metal de AporteMetal de Aporte•• a. Un cambio de un grupo de metal de aporte a otro (vea Tabla 1)a. Un cambio de un grupo de metal de aporte a otro (vea Tabla 1)..•• b. Para los materiales de tubería con fluencia mínima especificab. Para los materiales de tubería con fluencia mínima especificada da >> a 65,000psi a 65,000psi

(448.16 (448.16 MPaMPa), un cambio en la clasificación AWS del metal de aporte (ver 5), un cambio en la clasificación AWS del metal de aporte (ver 5.4.2.6)..4.2.6).

•• Pueden hacerse cambios en el metal de aporte dentro del grupo. LPueden hacerse cambios en el metal de aporte dentro del grupo. La compatibilidad a compatibilidad del material base y el metal de aporte debería ser considerada ddel material base y el metal de aporte debería ser considerada desde el punto de vista esde el punto de vista de las propiedades mecánicas.de las propiedades mecánicas.







Características EléctricasUn cambio de la polaridad de electrodo de CC positivo a CC negativa o viceversa o un cambio en la corriente de CC a CA o viceversa.Tiempo Entre PasadasUn incremento en el máximo tiempo entre la pasada de raíz completa y el inicio de la segunda pasada.Dirección de SoldaduraUn cambio de vertical descendente a vertical ascendente, o viceversa, Gas de Protección y caudalUn cambio de un gas protector a otro o de una mezcla de gases a otro Un mayor o menor rango de caudal de protección.FundenteVer Tabla 1, Nota a para variables esenciales en cambios en fundentesVelocidad de avanceUn cambio en el rango de velocidad de avance.Precalentamiento.Disminución de temperatura.Tratamiento térmico pos soldaduraAgregado o cambio de rango


E91T8 - GA5.2911E71T8 - K6A5.2910E61T – GS, E71T - GSA5.209RG60, RG65A5.28ER80S - D2A5.287ER70S - 6A5.186ER70S - 2A5.185

P6XZ, P6X0, F6X2, F7XZ, F7X0, F7X2

EL8, EL8K, EL12, EM5K, EM12K,EM13K, EM15K

A5.174

E7015, E7016, E7018E8015, E8016, E8018

A5.1 o A5.5A5.5

3E8010, E8011A5.52

E6010, E6011E7010, E7011

A5.1A5.5

1FundenteElectrodoEspecificaciónGrupo

Tabla 1




Calificación de Procedimiento Calificación de Procedimiento de Soldaduras a Topede Soldaduras a Tope


Nota:a: Una probeta de nick break y una de plegado de raiz deben tomarse de cada uno de las dos probetas de soldadura o paradiámetros menores o iguales a 1.335 in (33.4mm).Una probeta de tracción de sección completa debe ser tomada.b : Para materiales con resistencia a la fluencia especificada mayor a 42000 psi (290 MPa) un mínimo de una probeta de tracción es requerida.

1680044> 323.9>12.75

840022> 114.3 a 323,9> 4,5 a 12,75

420020b60.3 a 114.32,375 a 4,5

Espesor de pared > 0,5in (12.7mm)

1604444> 323.9>12.75

802222> 114.3 a 323,9> 4,5 a 12,75

400220b60.3 a 114.32,375 a 4,5

4a02020b60.3< 2,3758

Espesor de pared < 0,5in (12.7mm)

mmPulg.

TotalPlegadoLateral

PlegadoRaiz

PlegadoCara

Nick Breack

Tracción

Cantidad de probetasDiámetro exterior

TABLA 2: Cantidad y Tipo de probetas para calificación de procedimiento




Ejemplo de distribución de probetasEjemplo de distribución de probetas


ENSAYO DE RESISTENCIA A LA TRACCIÓNENSAYO DE RESISTENCIA A LA TRACCIÓN

•• PreparaciónPreparación•• Las probetas para ensayo de resistencia a la tracción (vea la FiLas probetas para ensayo de resistencia a la tracción (vea la Figura 4) deberán ser gura 4) deberán ser

aproximadamente de 9 pulgadas (230 milímetros) de largo y aproxiaproximadamente de 9 pulgadas (230 milímetros) de largo y aproximadamente 1 madamente 1 pulgada (25 milímetros) de ancho. Estas pueden ser preparadas populgada (25 milímetros) de ancho. Estas pueden ser preparadas por mecanizado u r mecanizado u oxicorte, y ninguna otra preparación es necesaria a menos que looxicorte, y ninguna otra preparación es necesaria a menos que los lados sean s lados sean ranuradosranurados o no sean paralelos. Si es necesario, las probetas deberán ser o no sean paralelos. Si es necesario, las probetas deberán ser maquinadas para que los lados sean lisos y paralelos.maquinadas para que los lados sean lisos y paralelos.




MétodoLas probetas de ensayo de resistencia a la tracción deberán ser rotas bajo carga, usando un equipo capaz de medir la carga a la que la falla ocurre. La resistencia a la tracción deberá ser computada dividiendo la máxima carga de la falla por el área de la sección transversal más pequeña de la probeta, medida antes de que la carga sea aplicada.

RequisitosLa resistencia a la tracción de la soldadura, incluyendo la zona de fusión de cada probeta, deberá ser mayor o igual a la resistencia a la tracción mínima especificada del material de la tubería pero no se requiere que sea igual o superior a la resistencia real del material de la tubería.Si la probeta rompe en la soldadura dentro de los valores especificados debe realizarse ademas inspección visual de la zona de rotura utilizando los criteriosde nick break.Si la probeta rompe debajo de la resistencia mínima especificado del material de la tubería, la soldadura no será aceptada y debe soldarse una nueva probeta.


ENSAYO NICKENSAYO NICK--BREAKBREAK

• Las probetas de ensayo Nick – Break (vea la Figura 5) deberán ser aproximadamente de 9 pulgadas (230 milímetros) de largo y aproximadamente 1 pulgada (25 milímetros) de ancho y pueden ser cortadas a máquina o con oxicorte. Estas deberán ser ranuradas con una profundidad aproximada de 1/8in (3mm). La figura muestra una probeta opcional.




•• MétodoMétodo•• Las probetas deben ser rotas por estiramiento en una máquina de Las probetas deben ser rotas por estiramiento en una máquina de tracción, tracción,

apoyando los extremos y golpeando el centro, o apoyando un extreapoyando los extremos y golpeando el centro, o apoyando un extremo y mo y golpeando el otro extremo con un martillo. El área expuesta de lgolpeando el otro extremo con un martillo. El área expuesta de la fractura deberá a fractura deberá tener al menos ¾ de pulgada de ancho (19 tener al menos ¾ de pulgada de ancho (19 mmmm).).

•• RequisitosRequisitos•• Las superficies expuestas deben mostrar penetración y fusión comLas superficies expuestas deben mostrar penetración y fusión completa.pleta.•• La mayor dimensión de cualquier poro no deberá exceder 1/16 de pLa mayor dimensión de cualquier poro no deberá exceder 1/16 de pulgada ulgada

(1.6mm(1.6mm), y el área combinada de todos los poros ), y el área combinada de todos los poros << al 2% área expuesta. al 2% área expuesta. •• Inclusiones de escoria no deben tener más de 1/32” de profundidaInclusiones de escoria no deben tener más de 1/32” de profundidad d (0.8(0.8 mm) y mm) y

largo no mayor a 1/8 pulgada largo no mayor a 1/8 pulgada (3(3 mm) o 0,5 del espesor nominal, (Lo menor). mm) o 0,5 del espesor nominal, (Lo menor). Debe haber al menos ½ pulgada (12.7 mm) entre escorias adyacenteDebe haber al menos ½ pulgada (12.7 mm) entre escorias adyacentes. Ojos de s. Ojos de pescado, como define AWS A3.0, no son causa para el rechazo.pescado, como define AWS A3.0, no son causa para el rechazo.


DOBLADO DE DOBLADO DE CARA Y RAIZCARA Y RAIZ

•• Las probetas para ensayos de doblado por raíz y cara (vea la FigLas probetas para ensayos de doblado por raíz y cara (vea la Figura 6) deberán ura 6) deberán ser aproximadamente de 9 pulgadas (230 milímetros) de largo y ser aproximadamente de 9 pulgadas (230 milímetros) de largo y aproximadamente de 1 pulgada (25 milímetros) de ancho, y sus boraproximadamente de 1 pulgada (25 milímetros) de ancho, y sus bordes largos des largos deberán ser redondeados. Estos pueden ser cortados a máquina o deberán ser redondeados. Estos pueden ser cortados a máquina o con oxicorte. con oxicorte. Los sobreespesores de soldadura tanto en la cara como en la Los sobreespesores de soldadura tanto en la cara como en la raízraíz deben ser deben ser eliminados hasta el nivel del material base. eliminados hasta el nivel del material base.








MétodoMétodo

•• Las probetas de raíz y de cara deberán ser Las probetas de raíz y de cara deberán ser dobladas en un dobladas en un JigJig de ensayo de doblado de ensayo de doblado guiado similar al mostrado en la Figura guiado similar al mostrado en la Figura 9. Cada probeta deberá ser puesta en el 9. Cada probeta deberá ser puesta en el dado con la soldadura a medio palmo. dado con la soldadura a medio palmo. Las probetas de doblado de cara deberán Las probetas de doblado de cara deberán ser puestas con la cara de la soldadura ser puestas con la cara de la soldadura hacia el hueco, y las probetas de doblado hacia el hueco, y las probetas de doblado por raíz deberán ser puestas con la raíz de por raíz deberán ser puestas con la raíz de la soldadura hacia el hueco. El tapón la soldadura hacia el hueco. El tapón deberá ser forzado en el hueco hasta que deberá ser forzado en el hueco hasta que la curvatura de las probetas seala curvatura de las probetas seaaproximadamente la forma de U.aproximadamente la forma de U.


•• RequisitosRequisitos•• El ensayo de doblado se considera aceptable si no se producen gEl ensayo de doblado se considera aceptable si no se producen grietas u otro rietas u otro

defecto que exceda 1/8 de pulgada defecto que exceda 1/8 de pulgada (3(3 mmmm) o la mitad del espesor de la pared, (lo ) o la mitad del espesor de la pared, (lo menor), en cualquier dirección en la soldadura o entre la soldamenor), en cualquier dirección en la soldadura o entre la soldadura y la zona de dura y la zona de fusión. Las grietas que se originan en el radio exterior del dobfusión. Las grietas que se originan en el radio exterior del doblado a lo largo de los lado a lo largo de los bordes de la probeta durante el ensayo y que son menores a 1/4 bordes de la probeta durante el ensayo y que son menores a 1/4 de pulgada de pulgada (6mm),(6mm),medidos en cualquier dirección, no deberán ser considerados a mmedidos en cualquier dirección, no deberán ser considerados a menos que se enos que se observen defectos obvios. Cada probeta sujetada al ensayo de doobserven defectos obvios. Cada probeta sujetada al ensayo de doblado deberá reunir blado deberá reunir estos requisitos.estos requisitos.

•• Nota: Para tubos de espesor mayor y cuando la norma lo permite oNota: Para tubos de espesor mayor y cuando la norma lo permite o exige, se realiza exige, se realiza plegado lateral en vez de plegado de cara y plegado lateral en vez de plegado de cara y raizraiz..




Para Soldaduras de Filete debe Para Soldaduras de Filete debe realizarse una de las configuraciones realizarse una de las configuraciones mostradas en la Figura 10, y ensayar mostradas en la Figura 10, y ensayar al menos 4 probetas según indica la al menos 4 probetas según indica la Figura 11. Las probetas pueden ser Figura 11. Las probetas pueden ser rotas por cualquier método y la rotas por cualquier método y la soldadura deberá mostrar fusión y soldadura deberá mostrar fusión y penetración completa. Los poros y penetración completa. Los poros y escorias tienen limitaciones como las escorias tienen limitaciones como las indicadas para indicadas para nicknick breakbreak ..


Sección 12:Sección 12: Calificación de Procedimientos Calificación de Procedimientos para soldaduras mecanizadas con agregado para soldaduras mecanizadas con agregado

de material de aporte.de material de aporte.•• API 1104 considera como soldadura mecanizada al proceso en el cuAPI 1104 considera como soldadura mecanizada al proceso en el cual al

los parámetros de soldadura y el guiado de la “torcha” son contrlos parámetros de soldadura y el guiado de la “torcha” son controlados olados meánica o electronicamente pero pueden ser variados manualmente meánica o electronicamente pero pueden ser variados manualmente durante la soldadura para mantener las condiciones de soldadura durante la soldadura para mantener las condiciones de soldadura especificadas.especificadas.

•• Variables esenciales Procedimiento:Variables esenciales Procedimiento:•• Se agregan:Se agregan:•• Diámetro de tubo: Diámetro de tubo: Un cambio en el diámetro exterior del tubo, más allá Un cambio en el diámetro exterior del tubo, más allá

de lo establecido en la especificaciónde lo establecido en la especificación..•• Tamaño de alambre: Tamaño de alambre: Un cambio en el tamañoUn cambio en el tamaño•• Diámetro o composición de orificio: Diámetro o composición de orificio: En soldadura plasma un cambio en En soldadura plasma un cambio en

el diámetro o composición del orificio de pasaje de gas.el diámetro o composición del orificio de pasaje de gas.

4 API S

TANDARD

1104

Figure 1—Sample Procedure Specification Form

Note: Dimensions are for example only.

Approximately 1/16" (1.6 mm)

1/16" (1.6 mm)1/32" – 1/16" (0.8 – 1.6 mm)

1/16" ± 1/32" (1.6 mm ± 0.8 mm)

Standard V-Bevel Butt Joint

T

5

21

34

Sequence of Beads

Approximately 1/8"(3 mm)

T

ELECTRODE SIZE AND NUMBER OF BEADS

ElectrodeSize and

Type

Amperageand

PolarityVoltageBead Number Speed

Reference: API Standard 1104, 5.2

PROCEDURE SPECIFICATION NO. __________For _________________________________________ Welding of ________________________________________ Pipe and fittingsProcess _____________________________________________________________________________________________________Material _____________________________________________________________________________________________________Pipe outside diameter and wall thickness ___________________________________________________________________________Joint design __________________________________________________________________________________________________Filler metal and no. of beads _____________________________________________________________________________________Electrical or flame characteristics __________________________________________________________________________________Position _____________________________________________________________________________________________________Direction of welding ____________________________________________________________________________________________No. of welders ________________________________________________________________________________________________Time lapse between passes _____________________________________________________________________________________Type and removal of lineup clamp _________________________________________________________________________________Cleaning and/or grinding ________________________________________________________________________________________Preheat/stress relief ____________________________________________________________________________________________Shielding gas and flow rate ______________________________________________________________________________________Shielding flux _________________________________________________________________________________________________Speed of travel ________________________________________________________________________________________________Plasma gas composition _______________________ Plasma gas flow rate _______________________________________________Plasma gas orifice size _________________________________________________________________________________________Sketches and tabulations attached ________________________________________________________________________________

Tested ________________________________________ Welder ________________________________________________Approved ______________________________________ Welding supervisor ______________________________________Adopted _______________________________________ Chief engineer __________________________________________

W

ELDING

OF

P

IPELINES

AND

R

ELATED

F

ACILITIES

5

Figure 2—Sample Coupon Test Report

COUPON TEST REPORTDate __________________________________________________ Test No. __________________________________________Location _____________________________________________________________________________________________________State__________________________________________________ Weld Position: Roll ❑ Fixed ❑Welder ________________________________________________ Mark ____________________________________________Welding time____________________________________________ Time of day _______________________________________Mean temperature _______________________________________ Wind break used ___________________________________Weather conditions _____________________________________________________________________________________________Voltage ________________________________________________ Amperage ________________________________________Welding machine type_____________________________________ Welding machine size _______________________________Filler metal ___________________________________________________________________________________________________Reinforcement size_____________________________________________________________________________________________Pipe type and grade ____________________________________________________________________________________________Wall thickness __________________________________________ Outside diameter___________________________________

1 765432

Coupon stenciled

Original specimen dimensions

Original specimen area

Maximum load

❑ Procedure ❑ Qualifying test ❑ Qualified❑ Welder ❑ Line test ❑ Disqualified

Maximum tensile ______________ Minimum tensile ______________ Average tensile ______________Remarks on tensile-strength tests ________________________________________________________________________________1. __________________________________________________________________________________________________________2. __________________________________________________________________________________________________________3. __________________________________________________________________________________________________________4. __________________________________________________________________________________________________________Remarks on bend tests _________________________________________________________________________________________1. __________________________________________________________________________________________________________2. __________________________________________________________________________________________________________3. __________________________________________________________________________________________________________4. __________________________________________________________________________________________________________Remarks on nick-break tests _____________________________________________________________________________________1. __________________________________________________________________________________________________________2. __________________________________________________________________________________________________________3. __________________________________________________________________________________________________________4. __________________________________________________________________________________________________________

Test made at ___________________________________ Date _________________________________________________Tested by ______________________________________ Supervised by __________________________________________

Note: Use back for additional remarks. This form can be used to report either a procedure qualification test or a welder qualification test.

Tensile strength

Fracture location

Soldadura en Oleoductos y Gasoductos- Parte 3 Soldadores-R2



CALIFICACIÓN DE CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y SOLDADORES Y OPERADORESOPERADORES

•• Al igual que para Calificación de Procedimiento de Soldadura, Al igual que para Calificación de Procedimiento de Soldadura, para la calificación de Soldadores y operadores existen para la calificación de Soldadores y operadores existen requerimientos que son función del proceso de ejecución de las requerimientos que son función del proceso de ejecución de las soldaduras:soldaduras:

•• Sección 6:Sección 6: Calificación de Soldadores.Calificación de Soldadores.

•• Sección 12:Sección 12: Calificación de Operadores para soldaduras Calificación de Operadores para soldaduras mecanizadas con agregado de material de aporte.mecanizadas con agregado de material de aporte.

•• Sección 13:Sección 13: Calificación de Operadores y Equipos para soldadura Calificación de Operadores y Equipos para soldadura automática y sin agregado de material de aporte.automática y sin agregado de material de aporte.

A continuación se describe los requerimientos y lineamientos A continuación se describe los requerimientos y lineamientos correspondientes a la calificación de soldadores de acuerdo a lacorrespondientes a la calificación de soldadores de acuerdo a lasección 6.sección 6.


CALIFICACIÓN DE SOLDADORESCALIFICACIÓN DE SOLDADORES

•• El propósito del ensayo de calificación de soldador es determinaEl propósito del ensayo de calificación de soldador es determinar la r la habilidad de hacer soldaduras a tope o soldadura de filete con lhabilidad de hacer soldaduras a tope o soldadura de filete con la calidad a calidad requerida usando procedimientos previamente calificados.requerida usando procedimientos previamente calificados.

•• Antes de iniciar la producción de soldadura, los soldadores debeAntes de iniciar la producción de soldadura, los soldadores deberán ser rán ser calificados según los requisitos del punto 6 de la norma. calificados según los requisitos del punto 6 de la norma.

•• El intento de esta norma es, que un soldador que completa El intento de esta norma es, que un soldador que completa satisfactoriamente el ensayo de calificación de procedimiento essatisfactoriamente el ensayo de calificación de procedimiento es un un soldador calificado.soldador calificado.

•• Antes de empezar el ensayo de calificación, al soldador deberá pAntes de empezar el ensayo de calificación, al soldador deberá permitírsele ermitírsele tiempo razonable para ajustar el equipo de soldadura a ser usadotiempo razonable para ajustar el equipo de soldadura a ser usado..




•• El soldador deberá usar la misma técnica de soldadura y procederEl soldador deberá usar la misma técnica de soldadura y procedercon la misma velocidad que él usará si él pasa el ensayo.con la misma velocidad que él usará si él pasa el ensayo.

•• La calificación de los soldadores deberá ser conducida en la La calificación de los soldadores deberá ser conducida en la presencia de un representante de la compañía.presencia de un representante de la compañía.

•• Las variables esenciales asociadas con las calificaciones del Las variables esenciales asociadas con las calificaciones del procedimiento y del soldador no son idénticas. procedimiento y del soldador no son idénticas.

•• Las variables esenciales para la calificación del soldador, se Las variables esenciales para la calificación del soldador, se especifican en 6.2.2 y 6.3.2.especifican en 6.2.2 y 6.3.2.


Tipos de CalificaciónTipos de Calificación

•• API 1104 prevé dos tipos de calificación de Soldadores.API 1104 prevé dos tipos de calificación de Soldadores.

•• Calificación SimpleCalificación Simple

•• Calificación MúltipleCalificación Múltiple




Calificación SimpleCalificación Simple

•• El soldador deberá hacer una unión a tope con el tubo en posicióEl soldador deberá hacer una unión a tope con el tubo en posición fija o n fija o girando. girando.

•• Cuando el soldador está siendo calificado en la posición fija, eCuando el soldador está siendo calificado en la posición fija, el eje de la l eje de la tubería deberá estar en el plano horizontal, en el plano verticatubería deberá estar en el plano horizontal, en el plano vertical, o l, o inclinado del plano horizontal a un ángulo de no más de 45 gradoinclinado del plano horizontal a un ángulo de no más de 45 grados.s.

•• Un soldador que hace un ensayo de calificación simple para conexUn soldador que hace un ensayo de calificación simple para conexiones iones de ramales, soldadura con filete, u otras configuraciones similade ramales, soldadura con filete, u otras configuraciones similares res deberá seguir la especificación del procedimiento específica.deberá seguir la especificación del procedimiento específica.

•• Si el soldador pasa satisfactoriamente el ensayo queda calificadSi el soldador pasa satisfactoriamente el ensayo queda calificado dentro o dentro del límite de las variables esenciales descriptos en 6.2.2del límite de las variables esenciales descriptos en 6.2.2..


� Cambio de proceso de soldadura o combinación de procesos (no calificados)

� Cambio de dirección de vertical ascendente a vertical descendente o viceversa.

� Cambio de Grupo de metal de aporte del 1 o 2 al grupo 3 o viceversa.( Tabla 1).

� Cambio de un grupo de un diámetro exterior a otro.

1. Menos de 2,375in (60.3 mm).

2. De 2,375in (60.3 mm) hasta de 12,75in (323.9 mm).

3. Mayor que 12,75 pulgada (323.9mm).




• Cambio de un grupo de espesor nominal de pared a otro:

- 1. < 3/16in (4.8 milímetros).– 2. > 3/16in (4.8 mm) y < ¾in (19.1 mm).– 3. > ¾in (19.05 milímetros).

• Cambio de posición. (Ej.: cambio de rodado a fijo o un cambio devertical a horizontal o viceversa). Posición fija a 45° califica para toda posición.

• Cambio en el diseño de la junta (Ej. Eliminación de respaldo, cambio de V a U)


TABLA 3: Cantidad y Tipo de probetas para calificación de Soldadores (tope) (Y soldaduras de producción.

Cantidad de probetas Diámetro exterior

Pulg. mm Tracción Nick

Breack Plegado

Cara Plegado

Raiz Plegado Lateral

Total

Espesor de pared < ½” (12.7mm)

< 2,375 60.3 0 2 2 0 0 4a

2,375 a 4,5 60.3 a 114.3 0 2 2 0 0 4 > 4,5 a 12.75

> 114.3 a 323.9

2 2 0 2 0 6

>12.75 > 323.9 4 4 2 2 0 12

Espesor de pared > ½” (12.7mm)

< 4.5 < 114.3 0 2 0 0 2 4 > 4.5 a 12.75

> 114.3 a 323.9

2 2 0 0 2 6

>12.75 > 323.9 4 4 0 0 4 12 Nota: a: Para diámetros menores o iguales a 1.335 in (33.4mm) deben extraerse probetas de ensayo de dos probetas de soldadura o una probeta de tracción de sección completa debe ser tomada.




Distribución de probetas de ensayo: ejemplo para diámetro > 12.75”


Ensayos: 6.4 más 6.5; o 6.6. Si fallan: Recalificar

• Evaluación según 9.3Radiografía6.6

• Idem procedimiento (evaluación 5.8)Ensayo de filete

• Idem procedimiento (evaluación 5.6.4.3 o 5.6.3.3)• En aceros de alta resistencia puede romper (evaluación según nick break)• Si probeta una falla a opción de la compañía y p/defectos no representativos se puede repetir.

Plegado para juntas a tope

• Idem procedimiento (evaluación 5.6.3.3) Nick-break

• No es necesario calcular la carga. Puede ser omitida si esas probetas se someten a nick-break• Si rompe en la soldadura debe evaluarse como nick-break (5.6.3.3)

Tracción6.5

Destructivos:

• Libre de fisuras, falta de penetración y exceso de penetración (descuelgues) Si falla: Recalificar• Apariencia uniforme• Socavaduras ( prof. < 0.8mm o 12.5% del espesor. ( el menor) y no más 2”/300mm• Alambre......

Visual6.4

Criterio de aceptaciónEnsayoPunto

Ensayos: 6.4 más 6.5 ó 6.6.Ensayos: 6.4 más 6.5 ó 6.6.




Calificación múltipleCalificación múltiple•• El soldador debe completar satisfactoriamente dos ensayosEl soldador debe completar satisfactoriamente dos ensayos• Junta a tope:•• •• Posición fija.Posición fija.•• Eje del tubo horizontal o inclinado hasta un máximo de Eje del tubo horizontal o inclinado hasta un máximo de

45º de la horizontal.45º de la horizontal.•• •• !!ext. ext. >> 168,3mm; 168,3mm; •• t t >> 6,4mm; Sin respaldo.6,4mm; Sin respaldo.• Soldadura de derivación de ! completo•• •• El soldador deberá ubicar, cortar, fijar y soldar la derivaciónEl soldador deberá ubicar, cortar, fijar y soldar la derivación. Tubo . Tubo

principal; eje horizontal y derivación con eje vertical hacia abprincipal; eje horizontal y derivación con eje vertical hacia abajo ajo •• !!ext. ext. >> 168,3mm; t 168,3mm; t >> 6,4mm; Variables esenciales:6,4mm; Variables esenciales:•• Cambio de procesoCambio de proceso•• Cambio de vertical ascendente a descendente o viceversaCambio de vertical ascendente a descendente o viceversa•• Cambio de material de aporte de grupos 1 ó 2 a 3 o viceversaCambio de material de aporte de grupos 1 ó 2 a 3 o viceversa

Alcance

!ext. soldado Posición Espesor Junta !ext. Fijación

> 323,9mm Todas Todos Todas Todos Todas

< 323,9mm Todas Todos Todas < !ext. soldado Todas


Alcance

!ext. soldado Posición Espesor Junta !ext. Fijación > 323,9mm Todas Todos Todas Todos Todas

< 323,9mm Todas Todos Todas < !ext. soldado Todas

RANGO DE CALIFICACION




Sección 12: OperadoresSección 12: Operadores• Principales diferencias respecto a sección 6:• Ensayo de nick breack: no es requerido.• Si el procedimiento involucra más de una operación los operadores deben

calificarse con el tipo de equipo que utilizaran en producción.• Variables esenciales:

Cambio de modo de transferencia, polaridad o modo de aplicación• Cambio de dirección: Ascendente a descendente o viceversa.• Cambio de tipo de material de aporte: Sólido a alambre con fundente

interno o viceversa.• Cambio de un grupo de diámetro a otro: < ó > 12,75in (328,9mm).• Espesor: Debe calificar en el más grueso.• Posición: Ejemplo: cambio de Rolado a fijo, Vertical a horizontal.• Equipo: Cambio de fabricante o modelo.• Método de aplicación de la pasada de raiz: Ejemplo: Externa o interna.• Cambio mayor en diseño de junta.

Soldadura en Oleoductos y Gasoductos Parte 4 Producción-R1

Ing. Rubén E Rollino: [email protected], [email protected]

1


Soldadura de Producción.Soldadura de Producción.

ÍÍ ASME B31.4, B31.8 y B31.11 establecen requerimientos para la ASME B31.4, B31.8 y B31.11 establecen requerimientos para la soldadura de materiales tanto laminados como forjados o fundidossoldadura de materiales tanto laminados como forjados o fundidos..

ÍÍSe cubre la soldadura a tope y filete en tubos, bridas, accesoriSe cubre la soldadura a tope y filete en tubos, bridas, accesorios, etc.os, etc.

ÍÍNo se cubre la soldadura de fabricación de tubos.No se cubre la soldadura de fabricación de tubos.

ÍÍTambién contienen algunas variables esenciales y tiempos de También contienen algunas variables esenciales y tiempos de recalificación. recalificación.

ÍÍRefieren a API 1104 para detalles específicosRefieren a API 1104 para detalles específicos..


API 1104 Sección 7: PREPARACIÓN DEAPI 1104 Sección 7: PREPARACIÓN DEJUNTAS PARA SOLDADURA DE PRODUCCIÓNJUNTAS PARA SOLDADURA DE PRODUCCIÓN

•• Las Tuberías deben ser soldadas por soldadores calificados usandLas Tuberías deben ser soldadas por soldadores calificados usando o procedimientos calificados.procedimientos calificados.

•• Las superficies a ser soldadas deberán ser lisas, uniformes, y lLas superficies a ser soldadas deberán ser lisas, uniformes, y libres de ibres de impurezas y contaminantes que puedan afectar a la soldadura.impurezas y contaminantes que puedan afectar a la soldadura.

•• El diseño de la junta y la luz entre bordes deberá estar de acueEl diseño de la junta y la luz entre bordes deberá estar de acuerdo con la rdo con la especificación del procedimiento usada.especificación del procedimiento usada.

•• La desalineación de los extremos debe minimizarse.La desalineación de los extremos debe minimizarse.

•• Para los extremos de tubería del mismo espesor de pared nominal,Para los extremos de tubería del mismo espesor de pared nominal, el el desplazamiento no excederá 1/8 de pulgada (3 desplazamiento no excederá 1/8 de pulgada (3 mmmm).).

•• Si un desplazamiento mayor es causado por variaciones dimensionaSi un desplazamiento mayor es causado por variaciones dimensionales, les, este deberá ser igualmente distribuido alrededor de la circunfereste deberá ser igualmente distribuido alrededor de la circunferencia.encia.

•• El martillado de la tubería para obtener una apropiada alineacióEl martillado de la tubería para obtener una apropiada alineación debería n debería mantenerse a un mínimo.mantenerse a un mínimo.

•• En biseles de campo puede utilizarse oxicorte manual si se permiEn biseles de campo puede utilizarse oxicorte manual si se permite. te.

•• Debe efectuarse limpieza para eliminar escoria y contaminantes.Debe efectuarse limpieza para eliminar escoria y contaminantes.



2


Dispositivos de Alineación y Fijación.Dispositivos de Alineación y Fijación.•• Los dispositivos para fijación y alineación de soldaduras Los dispositivos para fijación y alineación de soldaduras

a tope deben estar de acuerdo con la especificación de a tope deben estar de acuerdo con la especificación de soldadura utilizada.soldadura utilizada.

•• Cuando se permite retirar estos dispositivos antes de que Cuando se permite retirar estos dispositivos antes de que se complete la pasada de raíz, la parte completada del se complete la pasada de raíz, la parte completada del cordón deberá estar en segmentos aproximadamente cordón deberá estar en segmentos aproximadamente iguales espaciados.iguales espaciados.

•• Cuando se utilizan dispositivos interiores y es Cuando se utilizan dispositivos interiores y es dificildificilprevenir movimientos de la prevenir movimientos de la tuberiastuberias, la , la raizraiz debe ser debe ser completada antes de su retirocompletada antes de su retiro

•• La pasada de La pasada de raizraiz utilizada en combinación con utilizada en combinación con dispositivos de alineación externa, debe ser completada dispositivos de alineación externa, debe ser completada en al menos 50% antes del retiro de los dispositivos y en en al menos 50% antes del retiro de los dispositivos y en segmentos igualmente espaciados.segmentos igualmente espaciados.

•• Todas las soldaduras se harán con las partes a ser Todas las soldaduras se harán con las partes a ser unidas aseguradas contra movimiento.unidas aseguradas contra movimiento.


•• Debe protegerse los trabajos de soldadura de condiciones climátiDebe protegerse los trabajos de soldadura de condiciones climáticas cas adversas.adversas.

•• Para tubería soldada por encima del suelo, el espacio alrededor Para tubería soldada por encima del suelo, el espacio alrededor de la de la tubería no debería ser menor a 16 pulgadas (406 milímetros).tubería no debería ser menor a 16 pulgadas (406 milímetros).

•• Para tubería soldada en una trinchera, el agujero de la campanaPara tubería soldada en una trinchera, el agujero de la campana será lo será lo suficientemente grande para proporcionar suficiente acceso.suficientemente grande para proporcionar suficiente acceso.

•• Debe efectuarse limpieza de escorias entre pasadas.Debe efectuarse limpieza de escorias entre pasadas.•• En caso de soldadura automática, La porosidad, inicio de cordón En caso de soldadura automática, La porosidad, inicio de cordón y y

puntos altos deben ser amolados previo a la ejecución del siguiepuntos altos deben ser amolados previo a la ejecución del siguiente nte cordón.cordón.

•• Ningún punto la superficie soldada deberá estar debajo de la suNingún punto la superficie soldada deberá estar debajo de la superficie perficie exterior de la tubería, ni levantarse más de 1/16 de pulgada (1.exterior de la tubería, ni levantarse más de 1/16 de pulgada (1.59 59 mmmm).).

•• No se empezarán dos cordones en la misma ubicación. No se empezarán dos cordones en la misma ubicación. •• La cara de la soldadura completada debería ser aproximadamente 1La cara de la soldadura completada debería ser aproximadamente 1/8 /8

de pulgada (3.17 milímetros) más ancha que el ancho de la ranurade pulgada (3.17 milímetros) más ancha que el ancho de la ranuraoriginal.original.

•• La soldadura completada se cepillará completamente y se limpiaráLa soldadura completada se cepillará completamente y se limpiará..•• Debe identificarse el trabajo de los soldadores.Debe identificarse el trabajo de los soldadores.



3


SOLDADURA EN POSICIONSOLDADURA EN POSICION

•• Procedimiento:Procedimiento:

•• •• Todas las de soldaduras en posición deben se ejecutadas con lasTodas las de soldaduras en posición deben se ejecutadas con las partes partes aseguradas para evitar movimientos y con luz adecuada alrededor aseguradas para evitar movimientos y con luz adecuada alrededor de la de la junta.junta.

•• Relleno y terminación:Relleno y terminación:•• •• Ninguna zona por debajo de las superficies internas ni externasNinguna zona por debajo de las superficies internas ni externas del del

material base.material base.•• •• Sobreespesor de la soldadura Sobreespesor de la soldadura << 1,6mm1,6mm•• •• Dos pasadas no deben comenzarse en el mismo lugar.Dos pasadas no deben comenzarse en el mismo lugar.•• •• Ancho del cordón aprox. 3mm mayor que el ancho de la junta origAncho del cordón aprox. 3mm mayor que el ancho de la junta original.inal.

•• •• La soldadura terminada debe ser completamente cepillada y limpiLa soldadura terminada debe ser completamente cepillada y limpiadaada..


•• SOLDADURA ROLANDOSOLDADURA ROLANDO

•• Alineación: Alineación:

•• •• A opción de la compañía la soldadura girando los tubos será A opción de la compañía la soldadura girando los tubos será permitida asegurando que la alineación va a ser mantenida durantpermitida asegurando que la alineación va a ser mantenida durante e el giro.el giro.

•• Relleno y terminación:Relleno y terminación:

•• •• Idem a soldadura en posición con la recomendación que la Idem a soldadura en posición con la recomendación que la soldadura debe ejecutarse cerca de la parte superior del tubo.soldadura debe ejecutarse cerca de la parte superior del tubo.

•• IDENTIFICACIÓN DE LAS SOLDADURASIDENTIFICACIÓN DE LAS SOLDADURAS

•• •• Cada soldador deberá identificar las soldaduras de la forma Cada soldador deberá identificar las soldaduras de la forma especificada por la compañíaespecificada por la compañía



4


Detalles típicos de extremos de soldadura a tope.Detalles típicos de extremos de soldadura a tope.

COMBINACIONES ACEPTABLES DE PREPARACIÓN DE EXTREMOS DE CAÑOS(ACCEPABLE COMBINATIONS OF PIPE END PREPARATIONS)

37 1/2 deg ± 2 1/2 deg

Preparación normal de extremos de caños y accesorios para soldar a tope, de 22mm de espesor o mas delgados

(Standard end preparation of pipe butt welding fittings 7/8 in. and thiner) (b) Standard End Preparation Preparaciones de extremos normales

37 1/2º (deg) ± 2 1/2º (deg)

(deg)60º (deg) a (to) 80º

(d) (e)

30º (deg)+5º(deg) -0º(deg)

Preparacion opcional del extremo del caño(Optional end preparation of pipe)

(a)

30º ()deg +5º(deg) -0º (deg)

1/16

" (in

). ±

1/32

" (in

).

10º(deg) ± 1º (deg)

37 1

/2º (

deg)

± 2

1/2

º (de

g)

30º (

deg)

+ 5

º (de

g) to

37

1/2º

(deg

)

-

0º (d

eg) ±

2 1

/2º (

deg)

(f)

Preparación sugerida de extremos de caños y accesorios, de más de 22mm de espesor (Suggested end preparation, pipe and fittings over 7/8- in. thickness) (c)

10º(deg) ± 1º (deg)

1/16

" (in

). ±

1/32

" (in

).

3/4" (in).

t > 7/8" (in).

1/16

" (in

). ±

1/32

" (in

).

Radio(Radius) 37 1/2º (deg)± 2 1/2º (deg)


Ejemplos de transiciones.Ejemplos de transiciones.

Desalineación interna(Internal Offset)

30º (deg) max

t

0.5 t max

(c)

tD

t

3/32 in. max

(a)

30º (deg). max.14º (deg). min. (1:4)[Nota (note) (1)]

(d)

30 deg max

t

0.5 t max

tD

30º (deg). max.14º (deg). min. (1:4)[Nota (note) (1)]

t

(b)

tD= 1.5 t

0.5 t max



5


Ejemplos de fijación de bridasEjemplos de fijación de bridas

FIG I6 (c y d) DETALLES RECOMENDADOS PARA FIJACION DE BRIDAS (RECOMMENDED ATTACHMENT DETAILS OF FLANGES)

(c) Soldadura en frente y cubo (Front and Back Weld)

1/2" (in). max

t

t

1.4 t

1.4 t

t0.707 t ( ó t si se prefiere), (or t if preferred)

(d) Soldadura en cara y cubo. (Face and Back Weld)

1.4 t

1.4 t


Conexiones en derivación. (2)Conexiones en derivación. (2)

•• Refuerzos de aberturas múltiples: Refuerzos de aberturas múltiples: Area de refuerzo, Area de refuerzo, distancias y refuerzos combinados.distancias y refuerzos combinados.

•• Requerimientos especiales: Requerimientos especiales: Función de la relación de Función de la relación de tensiones y/o diámetros.tensiones y/o diámetros.

•• Conexiones integralmente reforzadas.Conexiones integralmente reforzadas.

•• Otros diseños.Otros diseños.



6


Ejemplos de fijación de bridasEjemplos de fijación de bridas

FIG I6 (c y d) DETALLES RECOMENDADOS PARA FIJACION DE BRIDAS (RECOMMENDED ATTACHMENT DETAILS OF FLANGES)

(c) Soldadura en frente y cubo (Front and Back Weld)

1/2" (in). max

t

t

1.4 t

1.4 t

t0.707 t ( ó t si se prefiere), (or t if preferred)

(d) Soldadura en cara y cubo. (Face and Back Weld)

1.4 t

1.4 t


Tabla 841.42Tabla 841.42

TABLA 831.42 Relación de DN

Tubo de derivación/ Tubo principal Relación de Tensión

circunferencial de diseño y MSYS < 25% >25% y < 50% > 50% < 20% (g) (g) (h)

> 20 y < 50% (d) (i) (i) (h) (i) > 50% (c) (d) (e) (b) (e) (a) (e) (f)



7




VER: Apendice I1 ASME B31.8



8


((PagPag 56)56)


Tratamiento térmico. Tratamiento térmico. (B31.4 y .8)(B31.4 y .8)

ÉÉPrecalentamiento: Precalentamiento: De acuerdo a especificación.De acuerdo a especificación.

ÉÉAlivio de tensiones: Alivio de tensiones:

ÑÑ Composición química.Composición química.

ÑÑ Espesor Espesor

ÑÑ Método y Temperatura de alivio de tensionesMétodo y Temperatura de alivio de tensiones






9


PrecalentamientoPrecalentamiento (824)(824)

ÉÉ Aceros al Carbono con C > 0.32% (colada) o Aceros al Carbono con C > 0.32% (colada) o CeqCeq (C + (C + %Mn/4)%Mn/4) > > 0.65% (Colada) deben ser precalentados a la temperatura indicada0.65% (Colada) deben ser precalentados a la temperatura indicada en en el procedimiento de soldadura.el procedimiento de soldadura.

•• Precalentamiento también puede ser requerido para aceros con menPrecalentamiento también puede ser requerido para aceros con menor or C o C o CeqCeq cuando se especifica en WPS.cuando se especifica en WPS.

•• Cuando se sueldan materiales Cuando se sueldan materiales disimilesdisimiles gobierna el que requiere gobierna el que requiere temperatura mas alta.temperatura mas alta.

•• La temperatura debe ser verificada y mantenida durante el procesLa temperatura debe ser verificada y mantenida durante el proceso.o.


AlivioAlivio de de tensionestensiones (825)(825)

ÉÉ Es Es funciónfunción de:de:

ÉÉ ComposiciónComposición químicaquímica: : C > 0.32% o C > 0.32% o CeqCeq (C + %Mn/4) > 0.65% (C + %Mn/4) > 0.65%

ÉÉ EspesorEspesor > 1 ¼ inch.> 1 ¼ inch.

ÉÉ CuandoCuando la la ingenieriaingenieria lo lo requiererequiere..



10


AlivioAlivio de de tensionestensiones: : TemperaturaTemperatura y y métodométodo. (825). (825)

•• 11001100°°F para aceros al carbono y 1200 F para aceros al carbono y 1200 °°F para aceros aleados.F para aceros aleados.

•• El rango exacto debe constar en la WPS.El rango exacto debe constar en la WPS.

•• Las partes deben calentarse lentamente y mantenerse a temperaturLas partes deben calentarse lentamente y mantenerse a temperatura a aproximadamente 1 aproximadamente 1 hrhr por pulgada pero no menos de 0,5 hora. El por pulgada pero no menos de 0,5 hora. El enfriamiento debe ser lento.enfriamiento debe ser lento.

•• Calentar la estructura completaCalentar la estructura completa

•• Calentar una banda en forma aislada con la soldadura en el centrCalentar una banda en forma aislada con la soldadura en el centro.o.

•• Conexiones en derivación y soldaduras de elementos a la tuberíaConexiones en derivación y soldaduras de elementos a la tubería: : puede calentarse una banda alrededor de estos elementos.puede calentarse una banda alrededor de estos elementos.

•• El ancho de banda de calentamiento recomendada es 2 pulgadas El ancho de banda de calentamiento recomendada es 2 pulgadas mayor que el ancho de la soldadura, derivación o elemento soldadmayor que el ancho de la soldadura, derivación o elemento soldado.o.

•• El calentamiento localizado puede ser por inducción, llama o cuEl calentamiento localizado puede ser por inducción, llama o cualquier alquier otro método que garantice una distribución de temperatura uniforotro método que garantice una distribución de temperatura uniforme.me.


Soldadura en Oleoductos y Gasoductos Parte 5 Inspección-R2

Ing. Rubén E Rollino: [email protected] , [email protected]

1


Extensión de la inspección ASME B31.4 (Extensión de la inspección ASME B31.4 (¶¶434.8.5)434.8.5)

•• Líneas que operan a más del 20% de la SMYS:Líneas que operan a más del 20% de la SMYS:

•• Debe inspeccionarse con END, mínimo 10% de las Debe inspeccionarse con END, mínimo 10% de las soldaduras correspondientes a la producción diaria, soldaduras correspondientes a la producción diaria, seleccionadas al azar por la compañía operadora.seleccionadas al azar por la compañía operadora.

•• La inspección debe ser radiográfica u otro método aceptable. La inspección debe ser radiográfica u otro método aceptable. (Inspección visual no reemplaza a estos métodos) (Inspección visual no reemplaza a estos métodos)

•• Cada soldadura debe ser ensayada completa.Cada soldadura debe ser ensayada completa.

•• Soldaduras de ciertas ubicaciones requieren inspección Soldaduras de ciertas ubicaciones requieren inspección 100%.100%.


Inspección y Ensayos de Soldaduras Inspección y Ensayos de Soldaduras

ASME B31.8ASME B31.8

ÍÍExtensión de inspección y ensayos función de:Extensión de inspección y ensayos función de:

ÑÑ Tensión de operación (Tensión de operación (ShSh < 20% ó < 20% ó >> 20%)20%)

ÑÑ Clase de localización. (1 a 4) y otras condicionesClase de localización. (1 a 4) y otras condiciones..

ÍÍProcedimiento de ensayoProcedimiento de ensayo

ÍÍCriterio de aceptación.Criterio de aceptación.

ÍÍControl de calidad por personal calificado.Control de calidad por personal calificado.

ÍÍReparaciones.Reparaciones.



2


SSiistemas que operan a stemas que operan a ShSh >> 20% de SMYS20% de SMYS..

��MinimoMinimo alcance de END (826.2)alcance de END (826.2)

��(1 ) (1 ) 10% de las soldaduras en Localización Clase 1.10% de las soldaduras en Localización Clase 1.

��(2) 15% de las soldaduras en Localización Clase 2(2) 15% de las soldaduras en Localización Clase 2

��(3) 40% de las soldaduras en Localización Clase 3(3) 40% de las soldaduras en Localización Clase 3

��(4) (4) 75% de las soldaduras en Localización Clase 475% de las soldaduras en Localización Clase 4

��(5) (5) 100% de las soldaduras en plantas compresoras, 100% de las soldaduras en plantas compresoras, cruces mayores de cruces mayores de riosrios, autopistas, , autopistas, viasvias ferreasferreas, etc. , etc. MinMin90%. 90%.

��100% de las soldaduras de 100% de las soldaduras de tietie--in no sujetas a prueba de in no sujetas a prueba de presión.presión.


Criterios de aceptación.Criterios de aceptación.99 Las soldaduras examinadas deben cumplir los criterios de aceptacLas soldaduras examinadas deben cumplir los criterios de aceptación ión

dados en API 1104. dados en API 1104.

99 Las soldaduras defectuosas deben ser reparadas o removidas. Las Las soldaduras defectuosas deben ser reparadas o removidas. Las reparaciones deben estar de acuerdo con API 1104. reparaciones deben estar de acuerdo con API 1104.

99 Los resultados de la examinación deben utilizarse como herramienLos resultados de la examinación deben utilizarse como herramienta ta de control de calidad.de control de calidad.

99 El procedimiento de ensayo radiográfico debe cumplir lo indicadoEl procedimiento de ensayo radiográfico debe cumplir lo indicado en en API 1104.API 1104.

99 En tuberías NPS En tuberías NPS << 6, o cuando END es impracticable en una cantidad 6, o cuando END es impracticable en una cantidad limitada de soldaduras y limitada de soldaduras y ShSh << 40% de SMYS, las soldaduras pueden 40% de SMYS, las soldaduras pueden ser inspeccionadas y aprobadas visualmente por un inspector ser inspeccionadas y aprobadas visualmente por un inspector calificado en soldadura. calificado en soldadura.

99 Adicionalmente a la END las soldaduras deben ser continuamente Adicionalmente a la END las soldaduras deben ser continuamente controladas por personal calificado.controladas por personal calificado.



3


Indicaciones en Ensayo RadiográficoIndicaciones en Ensayo Radiográfico

•• •• Penetración inadecuada sin desalineación (IP)Penetración inadecuada sin desalineación (IP)•• •• Penetración inadecuada debida a desalineación (IPD)Penetración inadecuada debida a desalineación (IPD)•• •• Penetración inadecuada entre primer pasada interior y primer Penetración inadecuada entre primer pasada interior y primer

pasada exterior (ICP)pasada exterior (ICP)•• •• Fusión incompleta en pasada de raiz o superior (IF)Fusión incompleta en pasada de raiz o superior (IF)•• •• Fusión incompleta entre pasadas o en metal base (IFD)Fusión incompleta entre pasadas o en metal base (IFD)•• •• Concavidad internaConcavidad interna•• •• Raíz quemada. (BurnRaíz quemada. (Burn--through) (BT)through) (BT)•• •• Inclusiones de escorias (ESI; ISI) (ESI=Inclusiones de escorias (ESI; ISI) (ESI=ElongatedElongated; ; ISI:IsolatedISI:Isolated))•• •• Porosidad (P)Porosidad (P)•• •• Fisuras (C)Fisuras (C)•• •• Socavaduras (EU; IU) (E: Socavaduras (EU; IU) (E: ExternalExternal; I: ; I: InternalInternal))•• •• Acumulación de imperfecciones (AI)Acumulación de imperfecciones (AI)




4


Penetración inadecuada: Penetración inadecuada: Se considera inaceptable si:Se considera inaceptable si:

•• Penetración inadecuada sin desalineación (IP)Penetración inadecuada sin desalineación (IP)Se define como el relleno incompleto de la raíz de soldaduSe define como el relleno incompleto de la raíz de soldadura. ra.

•• a. Longitud de una indicación individual > 1 pulgada (25.4 a. Longitud de una indicación individual > 1 pulgada (25.4 mmmm).).•• b. Longitud agregada de indicaciones en 12 pulgadas (304.8 b. Longitud agregada de indicaciones en 12 pulgadas (304.8 mmmm) > 1 pulgada ) > 1 pulgada

(25.4 (25.4 mmmm). ). •• c. Longitud agregada > 8 % de la longitud de la soldadura en cuac. Longitud agregada > 8 % de la longitud de la soldadura en cualquier lquier

soldadura de menos de 12 pulgadas (304.8 soldadura de menos de 12 pulgadas (304.8 mmmm) de longitud. ) de longitud.

•• Penetración inadecuada debida a desalineación (IPD) (ICP)Penetración inadecuada debida a desalineación (IPD) (ICP)•• IPD es la condición que existe cuando un borde de la raíz es exIPD es la condición que existe cuando un borde de la raíz es expuesto (o puesto (o

desvinculado) porque la tubería adyacente o las juntas de accesdesvinculado) porque la tubería adyacente o las juntas de accesorios están orios están desalineadas. ( Figura 14). desalineadas. ( Figura 14).

•• ICP se da en el interior de la soldadura entre las primeras pasaICP se da en el interior de la soldadura entre las primeras pasadas interior y das interior y exterior. ( Figura 15). exterior. ( Figura 15).

•• a. Longitud de una indicación individual > 2 pulgada (50,8 a. Longitud de una indicación individual > 2 pulgada (50,8 mmmm).).•• b. Longitud agregada de indicaciones en 12 pulgadas (304.8 b. Longitud agregada de indicaciones en 12 pulgadas (304.8 mmmm) > 3 ) > 3

pulgadas (76.2 pulgadas (76.2 mmmm) para IPD ó 3 pulgadas para ICP.) para IPD ó 3 pulgadas para ICP.


Falta de Fusión: Falta de Fusión: Se considera inaceptable si:Se considera inaceptable si:

•• Fusión incompleta en pasada de Fusión incompleta en pasada de raizraiz o superior. (IF)o superior. (IF)•• Se define como Se define como una discontinuidad entre el metal de soldadura y el metal una discontinuidad entre el metal de soldadura y el metal

base que está expuesto a la superficie.base que está expuesto a la superficie. Figura 15.Figura 15.•• a. Longitud de una indicación individual > 1 pulgada (25.4 a. Longitud de una indicación individual > 1 pulgada (25.4 mmmm).).•• b. Longitud agregada de indicaciones en 12 pulgadas (304.8b. Longitud agregada de indicaciones en 12 pulgadas (304.8•• mmmm) de longitud de soldadura excede 1 pulgada (25.4 ) de longitud de soldadura excede 1 pulgada (25.4 mmmm).).•• c. Longitud agregada > 8 % de la longitud de la soldadura en cuac. Longitud agregada > 8 % de la longitud de la soldadura en cualquier lquier

soldadura de menos de 12 pulgadas (304.8 soldadura de menos de 12 pulgadas (304.8 mmmm) de longitud. ) de longitud.

•• Fusión incompleta entre pasadas o en metal base (IFD)Fusión incompleta entre pasadas o en metal base (IFD)•• La fusión incompleta debido a soldeo en frío es definida como unLa fusión incompleta debido a soldeo en frío es definida como una a

discontinuidad entre dos cordones de soldadura adyacentes o entrdiscontinuidad entre dos cordones de soldadura adyacentes o entre el metal e el metal de soldadura y el metal base que no está expuesto a la superficde soldadura y el metal base que no está expuesto a la superficie. ie.

•• a. Longitud de una indicación individual > 2 pulgadas (50.8 a. Longitud de una indicación individual > 2 pulgadas (50.8 mmmm).b. La ).b. La longitud agregada de las indicaciones en 12 pulgadas(304.8 longitud agregada de las indicaciones en 12 pulgadas(304.8 mmmm) de longitud ) de longitud de soldadura exceda 2 pulgadas (50.8 milímetro).c. La longitud ade soldadura exceda 2 pulgadas (50.8 milímetro).c. La longitud agregada de gregada de las indicaciones> 8% de la longitud de soldadura.las indicaciones> 8% de la longitud de soldadura.



5


Concavidad Interior (IC)Concavidad Interior (IC) :: ((FigFig 18)18)

•• Cualquier longitud de concavidad interior es aceptable si la Cualquier longitud de concavidad interior es aceptable si la densidad de la imagen radiográfica de la concavidad interior no densidad de la imagen radiográfica de la concavidad interior no exceda la correspondiente a la del metal base adyacente más exceda la correspondiente a la del metal base adyacente más delgado. Para áreas que exceden la densidad del metal base delgado. Para áreas que exceden la densidad del metal base adyacente más delgado, el criterio para la adyacente más delgado, el criterio para la burnburn throughthrough (vea 6.3.6) (vea 6.3.6) es aplicable.es aplicable.


Quemón (Quemón (BurnBurn--throughthrough) (BT);)) (BT);)

•• Las siguientes condiciones son inaceptables cuando la densidad dLas siguientes condiciones son inaceptables cuando la densidad de la e la imagen de la BT excede la del metal base adyacente más delgado:imagen de la BT excede la del metal base adyacente más delgado:

•• Diámetro externo mayor que o igual a 2 3/8 de pulgadas (60.3 Diámetro externo mayor que o igual a 2 3/8 de pulgadas (60.3 mmmm), ),

•• a. La dimensión máxima excede ¼ de pulgada (6.35 a. La dimensión máxima excede ¼ de pulgada (6.35 mmmm). ). •• b. La dimensión máxima excede el espesor mas delgado.b. La dimensión máxima excede el espesor mas delgado.•• c. La suma de las dimensiones máximas de las c. La suma de las dimensiones máximas de las BTsBTs es > ½ pulgada (12.7 es > ½ pulgada (12.7

mmmm) en 12 pulgadas (304.8 ) en 12 pulgadas (304.8 mmmm) de longitud de soldadura o igual a la ) de longitud de soldadura o igual a la longitud total de soldadura o lo que sea menor.longitud total de soldadura o lo que sea menor.

•• Diámetro externo menor de 2 3/8 de pulgada (60.3 Diámetro externo menor de 2 3/8 de pulgada (60.3 mmmm),),

•• a. Dimensión máxima > ¼ de pulgada (6.35 a. Dimensión máxima > ¼ de pulgada (6.35 mmmm).).•• b. Dimensión máxima > que el más delgado de los espesores de pab. Dimensión máxima > que el más delgado de los espesores de pared red

nominal unidos, nominal unidos, •• c. Hay más de una BT c. Hay más de una BT



6


Escoria Escoria ((SolidoSolido no no metalicometalico atrapado en la soldadura)atrapado en la soldadura)

•• Diámetro externo mayor que o igual a 2 3/8 de pulgada (60.33 Diámetro externo mayor que o igual a 2 3/8 de pulgada (60.33 mmmm):):•• aa. Longitud de una indicación ESI excede 2 pulgadas (50.8 mm).• b. La longitud agregada de las indicaciones de ESI (Elongated Slag Inclusions) en 12 pulgadas (304.8 mm)

de longitud de soldadura excede 2 pulgadas (50.8 mm).• c. El ancho de una indicación de ESI excede 1/16 de pulgada (1.59 mm).• d. La longitud agregada de las indicaciones de ISI en de 12 pulgadas (304.8 mm) de longitud

de soldadura excede ½ pulgada (12.7 mm).• e. El ancho de una indicación de ISI (Isolated Slag Inclusions) excede 1/8 de pulgada (3.17

mm).• f. Más de cuatro indicaciones de ISI con el ancho máximo de 1/8 de pulgada (3.17 mm) en

cualquier e 12 pulgadas (304,8 mm) de longitud de soldadura.• g. La longitud agregada de ESI y las indicaciones de ISI exceden 8% de la longagregada de ESI y las indicaciones de ISI exceden 8% de la longitud de la itud de la

soldadura.soldadura.•• Escorias ESI separadas aprox. La distancia de la pasada de raiz,Escorias ESI separadas aprox. La distancia de la pasada de raiz, se consideran indicaciones se consideran indicaciones

separadas a menos que su ancho supere 1/32in (0,8mm)separadas a menos que su ancho supere 1/32in (0,8mm)•• Diámetro externo menor de 2 3/8 de pulgada (60.3 Diámetro externo menor de 2 3/8 de pulgada (60.3 mmmm):):• a. La longitud de una indicación de ESI > tres veces el menor espesor nominal.• b. El ancho de una indicación de ESI > 1/16 de pulgada (1.59 mm).• c. La longitud agregada de indicaciones de ISI excede dos veces el espesor nominal más

delgado y el ancho excede la mitad del espesor nominal más delgado.• d. La longitud agregada de ESI y las indicaciones de ISI exceden 8% de la longitud de la

soldadura.


PorosidadPorosidad-- 11•• Porosidad individual o Porosidad individual o dispersadispersa (P) será inaceptable cuando cualquiera de (P) será inaceptable cuando cualquiera de

las condiciones siguientes exista:las condiciones siguientes exista:•• a. El tamaño de un poro individual excede 1/8 de pulgada (3.17 a. El tamaño de un poro individual excede 1/8 de pulgada (3.17 mmmm).).•• b. El tamaño de un poro individual excede 25 por ciento del espeb. El tamaño de un poro individual excede 25 por ciento del espesor sor

nominal más delgado .nominal más delgado .•• c. La distribución de porosidad esparcida excede la concentracióc. La distribución de porosidad esparcida excede la concentración permitida n permitida

por la Figura por la Figura 1919 ó ó 20.20.

•• Porosidad agrupadaPorosidad agrupada (CP (CP –– Cluster Porosity) que ocurre en cualquier pase/ Cluster Porosity) que ocurre en cualquier pase/ pasada excepto en la final. Se aplica el criterio pasada excepto en la final. Se aplica el criterio para porosidad individual o para porosidad individual o disperas. Si ocurre en la pasada finaldisperas. Si ocurre en la pasada final será inaceptable cuando cualquiera de será inaceptable cuando cualquiera de las condiciones siguientes exista:las condiciones siguientes exista:

•• a. El diámetro de agrupamiento excede ½ pulgada (12.7 a. El diámetro de agrupamiento excede ½ pulgada (12.7 mmmm).).•• b. La longitud agregada de CP en 12 pulgadas (304.8 b. La longitud agregada de CP en 12 pulgadas (304.8 mmmm) ) de longitudde longitud de de

soldadura excede ½ pulgada (12.7 soldadura excede ½ pulgada (12.7 mmmm).).•• c. Un poro individual dentro del agrupamiento excede 1/16 de pulc. Un poro individual dentro del agrupamiento excede 1/16 de pulgada (1.59 gada (1.59

mmmm) en tamaño.) en tamaño.



7


PorosidadPorosidad-- 22•• Porosidad de Porosidad de HollowHollow beadbead (HB) es definido como una porosidad (HB) es definido como una porosidad

lineal larga que ocurre en el lineal larga que ocurre en el pasepase de raíz. de raíz. HBHB será inaceptable será inaceptable cuando cualquiera de las condiciones siguientes exista:cuando cualquiera de las condiciones siguientes exista:

•• a. La longitud de una indicación individual de HB excede ½ pulgaa. La longitud de una indicación individual de HB excede ½ pulgada da (12.7 (12.7 mmmm).).

•• b. La longitud agregada de indicaciones de HB en de 12 pulgadasb. La longitud agregada de indicaciones de HB en de 12 pulgadas

•• (304.8 (304.8 mmmm) de longitud de soldadura excede 2 pulgadas (50.8 ) de longitud de soldadura excede 2 pulgadas (50.8 mmmm).).

•• c. las indicaciones Individuales de HB, cada una mayor que ¼ de c. las indicaciones Individuales de HB, cada una mayor que ¼ de pulgada (6.35 pulgada (6.35 mmmm))

•• en longitud, están separadas por lo menos de 2 pulgadas (50.8 en longitud, están separadas por lo menos de 2 pulgadas (50.8 mmmm).).

•• d. La longitud agregada de todas las indicaciones de HB excede 8d. La longitud agregada de todas las indicaciones de HB excede 8% % de la longitud de soldadura. de la longitud de soldadura.


Fisuras (C)Inaceptables cuando se dan las siguientes condiciones:a. La grieta, de cualquier tamaño o ubicación en la soldadura, no sea una grieta cráter poco profunda o grieta estrella.b. La grieta es una grieta cráter poco profunda o grieta estrella cuya longitud excede 5/32 de pulgada (3.96 mm).

Socavaduras (EU; IU)Inaceptables cuando se dan las siguientes condiciones:

a. La longitud agregada de indicaciones de EU e IU, en cualquier combinación, en 12 pulgadas (304.8 mm) de longitud de soldadura excede 2 pulgadas (50.8 mm).

b. La longitud agregada de indicaciones de EU e IU, en cualquier combinación, excede un sexto de la longitud de soldadura.

Nota: Vea 6.7 para las normas de aceptación por socavado cuando se emplean mediciones visuales y las medidas mecánicas.



8


Indicaciones en Ensayos SuperficialesIndicaciones en Ensayos Superficiales

–– •• Clasificación de indicacionesClasificación de indicaciones•• •• Indicaciones no relevantesIndicaciones no relevantes

•• •• Indicaciones relevantesIndicaciones relevantes

•• a a Indicaciones lineales evaluadas como fisuras de cráterIndicaciones lineales evaluadas como fisuras de cráter

•• b Indicaciones lineales no evaluadas como fisuras de cráterb Indicaciones lineales no evaluadas como fisuras de cráter

•• c Indicaciones redondeadasc Indicaciones redondeadas

•• •• Imperfecciones en tubos y accesoriosImperfecciones en tubos y accesorios


Discontinuidades en Examinación por Partículas Discontinuidades en Examinación por Partículas Magnéticas y Líquidos PenetrantesMagnéticas y Líquidos Penetrantes..

•• Las indicaciones producidas por estos ensayos no son Las indicaciones producidas por estos ensayos no son necesariamente siempre defectos. necesariamente siempre defectos.

•• Las variaciones magnéticas y metalúrgicas en un caso y las Las variaciones magnéticas y metalúrgicas en un caso y las marcas de mecanizado entre otras y la condición superficial en emarcas de mecanizado entre otras y la condición superficial en el l otro, pueden producir indicaciones que son similares a aquéllasotro, pueden producir indicaciones que son similares a aquéllasproducidas por las discontinuidades pero que no son relevantes producidas por las discontinuidades pero que no son relevantes para la aceptabilidad.para la aceptabilidad.



9


Indicaciones relevantes y no relevantesIndicaciones relevantes y no relevantes

•• Cualquier indicación con una dimensión máxima de 1/16 de pulgadaCualquier indicación con una dimensión máxima de 1/16 de pulgada(2(2 mmmm) o menos será clasificada como no relevante. ) o menos será clasificada como no relevante.

•• Cualquier indicación mayor se considerará como relevante Cualquier indicación mayor se considerará como relevante a menos a menos queque sea reexaminado por partícula magnética u otro END y se sea reexaminado por partícula magnética u otro END y se determine si es una discontinuidad real. determine si es una discontinuidad real.

•• Las indicaciones relevantes son aquéllas causadas por Las indicaciones relevantes son aquéllas causadas por discontinuidades. discontinuidades.

•• Indicaciones lineales Indicaciones lineales son aquéllas en los cuales la longitud es más de son aquéllas en los cuales la longitud es más de tres veces el ancho.tres veces el ancho.

•• Las indicaciones redondeadas Las indicaciones redondeadas son aquéllas en las cuales su longitud son aquéllas en las cuales su longitud es menor a tres veces el ancho.es menor a tres veces el ancho.


Criterios de Aceptación.Criterios de Aceptación.•• Las indicaciones relevantes serán inaceptables cuando Las indicaciones relevantes serán inaceptables cuando

•• a. Indicaciones Lineales evaluadas como grietas de cráter o griea. Indicaciones Lineales evaluadas como grietas de cráter o grietas de tas de estrella exceden 5/32 de pulgada estrella exceden 5/32 de pulgada (4(4 mmmm) en longitud) en longitud

•• b. Las indicaciones lineales se evalúan como otro tipo de fisurab. Las indicaciones lineales se evalúan como otro tipo de fisura..

•• c. Las indicaciones lineales se evalúan como IF y exceden 1 pulgc. Las indicaciones lineales se evalúan como IF y exceden 1 pulgada ada (25.4 (25.4 mmmm) en longitud total en 12 pulgadas (304.8 ) en longitud total en 12 pulgadas (304.8 -- mmmm) u 8% de ) u 8% de longitud de soldadura.longitud de soldadura.

•• Indicaciones redondeadas se evalúan igual que lo indicado para Indicaciones redondeadas se evalúan igual que lo indicado para radiografía. La máxima dimensión de la indicación es consideradradiografía. La máxima dimensión de la indicación es considerado o como su tamaño.como su tamaño.



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ENSAYO DE ULTRASONIDOENSAYO DE ULTRASONIDO

•• Se consideran indicaciones lineales a aquellas que tienen su dimSe consideran indicaciones lineales a aquellas que tienen su dimensión ensión en el sentido del largo de la soldadura mayor que en el sentido en el sentido del largo de la soldadura mayor que en el sentido transversal .transversal .

•• Se consideran indicaciones transversales a aquellas que tienen sSe consideran indicaciones transversales a aquellas que tienen su u dimensión en el sentido transversal a la soldadura mayor en el sdimensión en el sentido transversal a la soldadura mayor en el sentido entido longitudinal.longitudinal.

•• Indicaciones volumétricas se definen por sus tres dimensiones.Indicaciones volumétricas se definen por sus tres dimensiones.

•• Todas las indicaciones que producen una respuesta mayor al nivelTodas las indicaciones que producen una respuesta mayor al nivelindicado en la descripción del procedimiento que se utiliza refindicado en la descripción del procedimiento que se utiliza referencia erencia deberán ser evaluadas y rechazadas si superan las dimensiones deberán ser evaluadas y rechazadas si superan las dimensiones indicadas en los criterios de aceptación aplicables para este enindicadas en los criterios de aceptación aplicables para este ensayo y sayo y que se describen el punto 9.6.2 de API 1104. que se describen el punto 9.6.2 de API 1104.


Normas de Aceptación Visuales para SocavadoNormas de Aceptación Visuales para Socavado•• El socavado se define como una ranura fundida en el metal base El socavado se define como una ranura fundida en el metal base

adyacente a la cara o a la raíz de la soldadura y dejado sin radyacente a la cara o a la raíz de la soldadura y dejado sin rellenar por ellenar por de metal de soldadura.de metal de soldadura.

•• El socavado adyacente a la cara (EU) o paso de raíz (IU) será El socavado adyacente a la cara (EU) o paso de raíz (IU) será inaceptable cuando cualquiera de las de la siguiente tabla exiinaceptable cuando cualquiera de las de la siguiente tabla exista:sta:

•• Cuando se tengan dimensiones obtenidas por medios mecánicos y viCuando se tengan dimensiones obtenidas por medios mecánicos y visuales y suales y radiográficos las obtenidas por medios mecánicos deben prevaleceradiográficos las obtenidas por medios mecánicos deben prevalecerr..

Aceptable sin hacer caso a su longitud

< 1/50 (0.4 milímetros) o 6% de espesor depared de tubería,

2 pulgadas (50.8 mm) en 12 in o 25% de la soldadura (lo <)

> 1/50 pulgadas (0.4 milímetros) o 6% a12.5%del espesor de pared de tubería, (lo <)

No aceptable> 1/32 pulgadas (0.79 milímetros) o > 12.5 % del espesor de pared de tubería, (lo <)

LongitudProfundidad



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NotaNota

•• DISCONTINUIDADES EN TUBERIAS O ACCESORIOSDISCONTINUIDADES EN TUBERIAS O ACCESORIOS

•• Las discontinuidades descubiertas en soldaduras Las discontinuidades descubiertas en soldaduras longitudinales de accesorios de tubería, y otraslongitudinales de accesorios de tubería, y otras

•• discontinuidades en la tubería o en los accesorios discontinuidades en la tubería o en los accesorios descubiertos por END deben informarse a la compañía. Su descubiertos por END deben informarse a la compañía. Su disposición para reparación o remoción será como sea disposición para reparación o remoción será como sea dictado por la compañía.dictado por la compañía.


Procedimientos de ENDProcedimientos de END

•• Los procedimientos de END son descriptos en la parte 11 Los procedimientos de END son descriptos en la parte 11 de API 1104.de API 1104.



12


ReparaciónReparación•• Defectos diferentes a GrietasDefectos diferentes a Grietas realizadas en el pase/ pasada final pueden repararse realizadas en el pase/ pasada final pueden repararse

sin previa autorización de la compañía.sin previa autorización de la compañía.•• Defectos en la Defectos en la raizraiz y relleno requieren la autorización de la compañía.y relleno requieren la autorización de la compañía.•• Para reparaciones en un área reparada anteriormente, se usará unPara reparaciones en un área reparada anteriormente, se usará un procedimiento procedimiento

similar al de reparación de grietas.similar al de reparación de grietas.•• La áreas reparadas deben ser ensayadas por radiografía o el mismLa áreas reparadas deben ser ensayadas por radiografía o el mismo método con que o método con que

se descubrió el defecto.se descubrió el defecto.•• Soldaduras con grietas no aceptablesSoldaduras con grietas no aceptables deben eliminarse a menos que su reparación deben eliminarse a menos que su reparación

sea aprobada por la compañía. Pueden repararse grietas si:sea aprobada por la compañía. Pueden repararse grietas si:•• a. Longitud < a 8% de la longitud de la soldadura.a. Longitud < a 8% de la longitud de la soldadura.•• b. Se cuenta con procedimiento de reparación que incluya:b. Se cuenta con procedimiento de reparación que incluya:•• c. El método de exploración del defecto y su eliminación está apc. El método de exploración del defecto y su eliminación está aprobado.robado.•• Examinación de la excavación para confirmar eliminación del defeExaminación de la excavación para confirmar eliminación del defecto.cto.•• 3. Requerimientos de precalentamiento y temperatura 3. Requerimientos de precalentamiento y temperatura entrepasadasentrepasadas. . •• 4. El procedimiento de soldadura y tipo de electrodos.4. El procedimiento de soldadura y tipo de electrodos.•• 5. Requisitos de END entre pasadas si es requerido.5. Requisitos de END entre pasadas si es requerido.•• 6. Los requisitos para el post tratamiento térmico.6. Los requisitos para el post tratamiento térmico.•• c. La reparación es supervisada por personal experimentado.c. La reparación es supervisada por personal experimentado.•• d. La soldadura es hecha por un soldador calificado.d. La soldadura es hecha por un soldador calificado.•• e. La reparación es examinada por el mismo método que la detectóe. La reparación es examinada por el mismo método que la detectó..


Soldadura Automática sin Material de Aporte.Soldadura Automática sin Material de Aporte.

•• La parte 13 de API 1104 contiene los requerimientos La parte 13 de API 1104 contiene los requerimientos aplicables a soldadura automática sin material de aplicables a soldadura automática sin material de aporte.aporte.

Soldadura en Oleoductos y Gasoductos-Parte 6– Soldaduras en servicio R2



Soldaduras en ServicioSoldaduras en Servicio

•• El Apéndice B da los requerimientos aplicables a soldaduras en El Apéndice B da los requerimientos aplicables a soldaduras en servicio servicio

•• Aplicable a reparaciones, construcción de derivaciones, Aplicable a reparaciones, construcción de derivaciones, encamisado, etc. encamisado, etc.

•• Que se considera en servicio? Líneas que contienen petróleo Que se considera en servicio? Líneas que contienen petróleo crudo , productos de petróleo y gases combustibles que pueden crudo , productos de petróleo y gases combustibles que pueden estar con presión y/o circulando.estar con presión y/o circulando.

•• API RP 2200 contiene requerimientos aplicables a reparación de API RP 2200 contiene requerimientos aplicables a reparación de líneas cubiertas por ASME B31.4líneas cubiertas por ASME B31.4

•• API RP 2201 contiene requerimientos aplicables a la ejecución deAPI RP 2201 contiene requerimientos aplicables a la ejecución dehot hot tapstaps


PrecaucionesPrecauciones

•• La problemática principal de las soldaduras en servicio es: La problemática principal de las soldaduras en servicio es:

•• No penetrar el tubo principal.No penetrar el tubo principal.

•• Fisuración por Hidrogeno Fisuración por Hidrogeno

Para las soldaduras de filete sobre el tubo principal, aplican lPara las soldaduras de filete sobre el tubo principal, aplican los os requerimientos dados en el cuerpo principal de la norma, exceptorequerimientos dados en el cuerpo principal de la norma, excepto en lo en lo que se modifique en los requerimientos adicionales alternativos que se modifique en los requerimientos adicionales alternativos especificados en el apéndice Bespecificados en el apéndice B




PerforarPerforar

•• De acuerdo a API 1104 es improbable perforar el tubo si existe uDe acuerdo a API 1104 es improbable perforar el tubo si existe un espesor de n espesor de pared de al menos 0.250 in. (6.4 pared de al menos 0.250 in. (6.4 mmmm) o mayor y se utilizan electrodos de bajo ) o mayor y se utilizan electrodos de bajo hidrógeno (EXX18 tipo) y prácticas normales de soldadura. hidrógeno (EXX18 tipo) y prácticas normales de soldadura.

•• Soldar espesores menores puede ser rutina para algunas Soldar espesores menores puede ser rutina para algunas compañiascompañias pero pero requiere precauciones tales como limitar el aporte térmico. requiere precauciones tales como limitar el aporte térmico.

•• La aplicación exitosa de soldadura en servicio requiere lograr uLa aplicación exitosa de soldadura en servicio requiere lograr un equilibrio n equilibrio entre seguridad y prevenir propiedades de material insatisfactorentre seguridad y prevenir propiedades de material insatisfactoria.ia.

•• Por ejemplo soldar un tubo con menor espesor que el indicado puePor ejemplo soldar un tubo con menor espesor que el indicado puede requerir de requerir reducir el calor aportado para evitar perforar, pero un bajo calreducir el calor aportado para evitar perforar, pero un bajo calor aportado or aportado puede producir una velocidad de enfriamiento excesiva que aumentpuede producir una velocidad de enfriamiento excesiva que aumente el riesgo e el riesgo de fisuración por Hde fisuración por H22. .

•• ASME B31.8 recomienda espesores mínimos en función del caudal y ASME B31.8 recomienda espesores mínimos en función del caudal y presión presión de gas.de gas.

•• API RP 2200 y 2201 también contiene recomendaciones para hot API RP 2200 y 2201 también contiene recomendaciones para hot tapstaps y y reparacionesreparaciones

Calor Aportado (kJ/in) = A*V*60/velocidad;(in/min)


Fisuración por HidrógenoFisuración por Hidrógeno•• Para que la fisuración por Hidrógeno ocurra tres condiciones debPara que la fisuración por Hidrógeno ocurra tres condiciones deben en

darse darse simultaneamentesimultaneamente::

•• Hidrógeno en soldaduraHidrógeno en soldadura•• MicroestructuraMicroestructura susceptible susceptible •• Tensión en soldaduraTensión en soldadura

•• Para prevenir la ocurrencia de fisuración por hidrógeno, hay quePara prevenir la ocurrencia de fisuración por hidrógeno, hay queminimizar o eliminar al menos una de las tres causas.minimizar o eliminar al menos una de las tres causas.

•• Se han realizado exitosamente soldaduras sobre líneas en serviciSe han realizado exitosamente soldaduras sobre líneas en servicio, o, utilizando electrodos de bajo hidrógeno o procesos de bajo hidróutilizando electrodos de bajo hidrógeno o procesos de bajo hidrógeno.geno.

•• Los procedimientos más comunes utilizan suficiente aporte térmicLos procedimientos más comunes utilizan suficiente aporte térmico o como para superar los efectos de enfriamiento del flujo del fluicomo para superar los efectos de enfriamiento del flujo del fluido.do.

•• Precalentamiento cuando es aplicable y el uso de pase de revenidPrecalentamiento cuando es aplicable y el uso de pase de revenido o también pueden ser útiles para reducir el riesgo de fisuración ptambién pueden ser útiles para reducir el riesgo de fisuración por or hidrógeno.hidrógeno.




Calificación de procedimientoCalificación de procedimiento•• Los requerimientos dados para especificación y calificación de pLos requerimientos dados para especificación y calificación de procedimiento de rocedimiento de

soldadura son válidos excepto en lo modificado por el apéndice Bsoldadura son válidos excepto en lo modificado por el apéndice B

Especificación de procedimiento de soldadura. Identificar:Especificación de procedimiento de soldadura. Identificar:

•• MaterialMaterial base base : Carbono equivalente al que aplica. Ceq. Puede ser : Carbono equivalente al que aplica. Ceq. Puede ser grupado. (adicional a identificación de la Fluencia mínima especgrupado. (adicional a identificación de la Fluencia mínima especificada)ificada)

•• CondicionesCondiciones de de operación: (Fluido, caudal, etc)operación: (Fluido, caudal, etc)

•• Calor aportado (kJ/in) = V*A*60/Velocidad de sold x 1000Calor aportado (kJ/in) = V*A*60/Velocidad de sold x 1000

•• SecuenciaSecuencia ((revenido): Para procedimientos entendidos para superar el revenido): Para procedimientos entendidos para superar el efecto de enfriamiento del fluido identificar la secuencia de deefecto de enfriamiento del fluido identificar la secuencia de deposición posición requerida.requerida.


Variables esencialesVariables esenciales

•• Fluencia:Fluencia: No es variable esencialNo es variable esencial

•• EspesorEspesor no es una variable esencialno es una variable esencial

•• CondicionesCondiciones de operación de operación (> velocidad de (> velocidad de enfriamiento)enfriamiento)

•• SecuenciaSecuencia. . (Con revenido a sin revenido)(Con revenido a sin revenido)




Pasada de revenido: Pasada de revenido: (Derivación y camisa)(Derivación y camisa)


Soldadura de prueba: Soldadura de prueba:

•• Los requerimientos de 5.7 son Los requerimientos de 5.7 son apropiados para soldadura en apropiados para soldadura en servicio de derivaciones y camisas.servicio de derivaciones y camisas.

•• Las condiciones de operación en lo Las condiciones de operación en lo referido a la remoción de calor referido a la remoción de calor (velocidad de enfriamiento) deben (velocidad de enfriamiento) deben simularse cuando se realiza la simularse cuando se realiza la soldadura de prueba.soldadura de prueba.

•• La calificación de soldadores, La calificación de soldadores, también debe incluir las dificulades también debe incluir las dificulades que se encontrarán para mantener la que se encontrarán para mantener la tmeperatura durante la soldadura y la tmeperatura durante la soldadura y la secuencia a aplicar.secuencia a aplicar.




Los requerimientos Los requerimientos dados en 5.8 son dados en 5.8 son apropiados para estas apropiados para estas soldaduras, excepto soldaduras, excepto que Las probetas que Las probetas deben extraerse de deben extraerse de acuerdo a lo mostrado acuerdo a lo mostrado en figura Ben figura B--3 la 3 la cantidad mínima es la cantidad mínima es la indicada en tabla Bindicada en tabla B--1.1.

La soldadura La soldadura longitudinal de la longitudinal de la camisa debe ensayarse camisa debe ensayarse de acuerdo a 5.6. de acuerdo a 5.6. Respaldo debe Respaldo debe eliminarse y la probeta eliminarse y la probeta puede enderezarse a puede enderezarse a tºtºambiente.ambiente.


Tipo y cantidad de probetas de ensayoTipo y cantidad de probetas de ensayo




MacroMacro•• Macro: (Figura BMacro: (Figura B--4) debe ser inspecionada visualmete con luz suficiente para rev4) debe ser inspecionada visualmete con luz suficiente para revelear el elear el

estado de la soldadura (dispositivos ópticos o liquidos penetranestado de la soldadura (dispositivos ópticos o liquidos penetrantes no son necesarios). tes no son necesarios).

•• Requerimientos: Fusión completa en raiz y libre de fisuración. CRequerimientos: Fusión completa en raiz y libre de fisuración. Catetos de los filetes atetos de los filetes deben tener al menos la dimensión especificada en la calificaciódeben tener al menos la dimensión especificada en la calificación de procedimiento y la n de procedimiento y la concavidad o convexidad no debería superar 1/16 in (1,6mm) y la concavidad o convexidad no debería superar 1/16 in (1,6mm) y la profundidad de profundidad de socavaduras no debería superar 1/32in (0,8mm)socavaduras no debería superar 1/32in (0,8mm)

•• Control de dureza según ASTM E 92, en dos de las cuatro macro. 5Control de dureza según ASTM E 92, en dos de las cuatro macro. 5 indentaciones en indentaciones en zona de grano grueso de la ZAC. Requerimiento: Max. 350 HV10.zona de grano grueso de la ZAC. Requerimiento: Max. 350 HV10.


Plegado de Cara: Derivación y CamisaPlegado de Cara: Derivación y Camisa•• No debe ensayarse hasta 24 horas despues de la soldadura.No debe ensayarse hasta 24 horas despues de la soldadura.•• La soldadura debe eliminarse hasta que quede a ras del tubo prinLa soldadura debe eliminarse hasta que quede a ras del tubo principal.cipal.•• Socavaduras no deben eliminarse.Socavaduras no deben eliminarse.•• Luego del doblado no deben existir grietas de longitud mayor a 1Luego del doblado no deben existir grietas de longitud mayor a 1/8in (3mm) /8in (3mm)

o medio espesor de pared nominal (lo <) en la zona de soldadura o medio espesor de pared nominal (lo <) en la zona de soldadura y ZAC.y ZAC.•• Las grietas originadas en los exteremos de la probeta y no superLas grietas originadas en los exteremos de la probeta y no superen 1/4in en 1/4in

(6mm) no se consideran a menos que existan evidencias de imperfe(6mm) no se consideran a menos que existan evidencias de imperfecciones cciones en la soldadura.en la soldadura.

Figura B-5 Plegado cara




Calificación de soldadoresCalificación de soldadores

•• Calificación para aplicar el procedimiento especifico utilizado,Calificación para aplicar el procedimiento especifico utilizado, de de acuerdo a los requerimientos de 6.2 y lo modificado en los acuerdo a los requerimientos de 6.2 y lo modificado en los requerimientos adicionales alternativos del apéndice B.requerimientos adicionales alternativos del apéndice B.

•• Diámetros calificados y variables:Diámetros calificados y variables:

–– Soldadura de prueba ejecutada en diámetro < 12,75in Soldadura de prueba ejecutada en diámetro < 12,75in (323.9mm): Califica para todos los diámetros (323.9mm): Califica para todos los diámetros << al de la prueba.al de la prueba.

–– Soldadura de prueba ejecutada en diámetro Soldadura de prueba ejecutada en diámetro >> 12,75in (323.9mm): 12,75in (323.9mm): Califica para todos los diámetros.Califica para todos los diámetros.

–– Un soldador con calificación múltiple y además una calificación Un soldador con calificación múltiple y además una calificación para soldaduras en servicio de acuerdo a Bpara soldaduras en servicio de acuerdo a B--3 esta calificado para 3 esta calificado para soldaduras en servicios en todas las posiciones, todos los soldaduras en servicios en todas las posiciones, todos los diámetros y todos los espesores dentro de los límites de variabldiámetros y todos los espesores dentro de los límites de variables es indicados en 6.3.indicados en 6.3.


Soldadura de PruebaSoldadura de Prueba

•• Las condiciones de servicio referidas a la remoción de calor porLas condiciones de servicio referidas a la remoción de calor por parte parte del fluido debe´n ser simuladas durante la soldadura de prueba.del fluido debe´n ser simuladas durante la soldadura de prueba.

•• Ademas de la ejecución de la soldadura para ensayos destructivosAdemas de la ejecución de la soldadura para ensayos destructivossegún B.3.2, el soldador debería mostrar habilidad para cumplir según B.3.2, el soldador debería mostrar habilidad para cumplir con los con los aspectos del procedimientos dirigidos a evitar la formación de aspectos del procedimientos dirigidos a evitar la formación de microestructuras susceptibles al agrietamiento y evitar perforarmicroestructuras susceptibles al agrietamiento y evitar perforar el tubo.el tubo.

•• Para procedimientos con control de calor aportado el soldador dePara procedimientos con control de calor aportado el soldador debe ser be ser capaz de demostrar que puede mantener el calor aportado dentro dcapaz de demostrar que puede mantener el calor aportado dentro del el rango especificado.rango especificado.

•• Para procedimientos con secuencia de revenido, tiene que ser capPara procedimientos con secuencia de revenido, tiene que ser capaz az de demostrar habilidad para realizar los pases de revenido dentrde demostrar habilidad para realizar los pases de revenido dentro de o de las tolerancias especificadas.las tolerancias especificadas.




SoldadorSoldador-- en servicioen servicioTipoTipo y cantidad de probetas de ensayoy cantidad de probetas de ensayo

•• Ensayos: de acuerdo a 6.4 y 6.5 (No por RX) y longitudinal segúnEnsayos: de acuerdo a 6.4 y 6.5 (No por RX) y longitudinal según tabla tabla BB--22

•• Para juntas a tope la cantidad de ensayos minimos es la indicadaPara juntas a tope la cantidad de ensayos minimos es la indicada en la en la tabla Btabla B--22

•• Registros: las condiciones de operación para el cual el soldadorRegistros: las condiciones de operación para el cual el soldador está está calificado debn ser identificadas. Pueden ser agrupadas.calificado debn ser identificadas. Pueden ser agrupadas.


Prácticas sugeridas para soldaduras en Prácticas sugeridas para soldaduras en servicio.servicio.

•• Los requerimientos de la sección 7 aplican salvo en lo modifico Los requerimientos de la sección 7 aplican salvo en lo modifico por los por los requerimientos adicionales alternativos del apéndice B.requerimientos adicionales alternativos del apéndice B.

•• Antes de realizar soldaduras en servicio, el soldador debería cAntes de realizar soldaduras en servicio, el soldador debería considerar onsiderar los aspectos de seguridad. (Presión, caudal, espesores en el árelos aspectos de seguridad. (Presión, caudal, espesores en el área a a a soldar)soldar)Las áreas a ser soldadas deben inspecionarse para asegurar que nLas áreas a ser soldadas deben inspecionarse para asegurar que no o existen imperfecciones que puedan afectar los trabajos y que el existen imperfecciones que puedan afectar los trabajos y que el espesor espesor es adecuado.es adecuado.

•• Los soldadores deben estar familiarizados con las precauciones dLos soldadores deben estar familiarizados con las precauciones de e seguridad aplicables a líneas en servicio con hidrocarburos y gaseguridad aplicables a líneas en servicio con hidrocarburos y gases ses combustibles. API RP 2201 contiene guias adicionales.combustibles. API RP 2201 contiene guias adicionales.




Alineación, Fijación y SecuenciaAlineación, Fijación y Secuencia•• Camisas y Anillos de refuerzo:Camisas y Anillos de refuerzo:– La luz (gap) entre camisa o anillo de refuerzo y el tubo principal no debe

ser excesiva. Pueden utilizarse dispositivos de presentación.– Puede depositarse soldadura sobre el tubo principal para disminuirla.

•• Soldaduras longitudinales.Soldaduras longitudinales.– Si requieren penetración total la abertura de raiz debe ser suficiente – Puede utilizarse un respaldo para evitar la penetración de la soldadura en

el tubo principal.– Esta penetración no es deseada, debido a que pueden desarrollarse

fisuras por los esfuerzos existentes en el tubo principal

•• Secuencia:Secuencia:– Secuencias sugeridas se muestran en figuras B-6 a B-11.– Para camisas que requieren filete circunferencial, debe ejecutarse primero

la junta longitudinal.– La junta circunferencial de un extremo de la camisa debe completarse

antes de iniciar la del otro extremo.– Para otr tipos de accesorios hay que utilizar secuencias que minimizen los

esfuerzos residuales.





Inspección y EnsayoInspección y Ensayo• Requerimientos de inspección y ensayos indicados en sección 8, también

aplican a soldaduras de líneas en servicio, con algunas modificaciones.• Las soldaduras en contacto con el tubo principal son susceptibles a fisuración

bajo la pasada o fisuración por hidrógeno retardada.• El método de examinación debe ser capaz de detectar este tipo de

imperfecciones.• Partículas magnéticas y ultrasonido o una combinación de ambos son

métodos adecuados.• Para la determinación del tiempo que debe transcurrir entre la soldadura y el

ensayo para la detección de fisuración por hidrógeno, debe considerarse la dependencia del tiempo de este tipo de fisuración.

• A mayor tiempo menor probabilidad de ocurrencia de fisuras posteriores a la examinación.

• La probabilidad de la ocurrencia de fisuración y la importancia del tiempo de demora para la examinación pueden minimizarse aplicando un procedimiento de soldadura conservativo.

• Criterios de aceptación: Aplica la sección 9.• Remoción de defectos y reparación: Aplica sección 10. Debe considerarse el

espesor minimo en función de las condiciones de operación.

soldadura en oleoductos y gasoductos api 1104

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