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  • 1. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas Sector Tuberías ESTÁNDAR API 1104 VIGÉSIMA EDICIÓN, NOVIEMBRE 2005
  • 2. “Este estándar ha sido traducido por la Pontificia Universidad Católica del Perú con el permiso del American Petroleum Institute (API). Esta versión traducida no reemplaza ni sustituye la versión en idioma inglés que permanece como la versión oficial. API no se hace responsable por cualquier error, discrepancia o mala interpretación resultantes de esta traducción. No se puede hacer ninguna traducción adicional ni reproducción de este estándar sin el previo consentimiento de API” “This standard has been translated by Pontificia Universidad Católica del Perú with the permission of the American Petroleum Institute (API). This translated version shall not replace nor supersede the English Language version which remains the official version. API shall not be responsible for any errors, discrepancies or misinterpretations arising from this translation. No additional translation or reproduction may be made of the standard without the prior written consent of API”
  • 3. NOTAS ESPECIALES Las publicaciones de API necesariamente confrontan problemas de naturaleza general. En el caso de situaciones particulares se debería revisar las leyes y regulaciones locales, estatales y federales. Ni API ni ningún empleado, subcontrata, consultor, comité u otro asignado de API, realiza alguna garantía o representación, sea expresa o implícita, con respeto a la precisión, totalidad o utilidad de la información contenida aquí, o asume algún compromiso o responsabilidad por algún uso, o los resultados de dicho uso, de cualquier información o proceso revelado en esta publicación. Ni API ni ningún empleado, subcontrata, consultor, u otro asignado de API representa que el uso de esta publicación no infringirá sobre los derechos privados particulares. Las publicaciones API pueden ser usadas por cualquiera que desee hacerlo. Cada obra ha sido realizada por el Instituto para asegurar la exactitud y fiabilidad de los datos contenidos en ellas; sin embargo, el instituto no hace ninguna representación o garantía en conexión con esta publicación y expresamente rechaza cualquier responsabilidad por pérdidas o daños como resultado de su uso o por la violación de cualquier regulación federal, estatal o municipal con la cual esta publicación pudiera estar en conflicto. Las publicaciones API son publicadas para facilitar la amplia disponibilidad de prácticas de ingeniería y operación comprobadas y responsables. Estos estándares no pretenden obviar la necesidad de aplicar criterios responsables de ingeniería respecto a cuando y donde se deberían utilizar estos estándares. La formulación y publicación de los estándares API no esta dirigida de ninguna manera a impedir a cualquiera del uso de otras prácticas. Cualquier fabricante que use la marca en equipos y materiales conforme a los requerimientos de marca de un estándar API es exclusivamente responsable de cumplir con todos los requerimientos aplicables de ese estándar. API no representa, asegura, o garantiza que tales productos estén en realidad conforme al estándar API aplicable. Todos los derechos reservados. Ninguna parte de este trabajo puede ser reproducida, almacenada en un sistema de recuperación, o transmitida por cualquier medio, electrónico, mecánico, fotocopiado, grabación, o cualquier otro, sin previo permiso escrito del editor. Contacte al editor, API Publishing Services, 1220 L Street, N.W., Washington, D.C. 20005. Copyright © 2005 American Petroleum Institute
  • 4. PRÓLOGO Este estándar fue preparado por un comité que incluye representantes del Instituto Americano de Petróleo, la Asociación Americana de Gases, la Asociación de Contratistas de Líneas de Tuberías, la Sociedad Americana de Soldadura, la Sociedad Americana para Ensayos no Destructivos, así como representantes de fabricantes de tuberías y personas asociadas con industrias relacionadas. El propósito de este estándar es presentar los métodos para la producción de soldaduras de alta calidad a través del uso de soldadores calificados usando procedimientos de soldadura, materiales y equipos aprobados. El propósito es también presentar métodos de inspección para asegurar el apropiado análisis de la calidad de la soldadura a través del uso de técnicas calificadas y métodos y equipos aprobados. Se aplica tanto a soldaduras de nuevas construcciones como en servicio. El uso de este estándar es enteramente voluntario y esta destinado a ser aplicado en soldadura de tuberías usadas en la compresión, bombeo, y transmisión de petróleo crudo, productos de petróleo, gases combustibles, dióxido de carbono y nitrógeno, y donde sea aplicable, a sistemas de distribución. Este estándar representa los esfuerzos combinados de varios ingenieros responsables del diseño, construcción, y operación de líneas de tuberías de petróleo y gas, y el comité reconoce con mucho aprecio su incondicional y valiosa asistencia. De tiempo en tiempo será necesario revisar este estándar para mantenerlo actualizado con el desarrollo tecnológico. El comité siempre está ansioso de mejorar este estándar y dará su entera consideración a todos los comentarios recibidos. Un acto de apelación de cualquier estándar API debe ser dirigido directamente a API. Ninguna información contenido en cualquier publicación API debe ser interpretada como una concesión de un derecho, ya sea por consecuencia o por otra manera, para la fabricación, venta, o uso de cualquier método, aparato o producto cubierto por letras patentes. Tampoco se debería interpretar cualquier información contenida en la publicación como medio para asegurar a cualquiera contra una demanda por violación de letras patente. Este documento fue producido bajo los procedimientos de estandarización API que aseguran una apropiada notificación y participación en el proceso de desarrollo y esta designado como un estándar API. Las preguntas respecto a la interpretación del contenido de este estándar o comentarios y preguntas respecto a los procedimientos bajo los cuales este estándar fue desarrollado deberían ser dirigidas por escrito al Director de Estándares, American Petroleum Institute, 1220 L Street, N.W., Washington, D.C. 20005. Pedidos de permiso para reproducir o traducir todo o una parte del material publicado aquí debería ser solicitado al director. Generalmente, los estándares API son reexaminados y revisados, reafirmados o descontinuados al menos cada cinco años. Una única extensión de tiempo de dos años puede ser añadida a este ciclo de revisión. El estado de la publicación puede ser averiguado desde el Departamento de Estándares API, teléfono (202) 682-8000. Un catálogo de publicaciones API y materiales es publicado anualmente y actualizado trimestralmente por API, 1220 L Street, N.W., Washington, D.C. 20005 Las sugerencias de revisión son bienvenidas y deberán ser remitidas al Departamento de Estándares y Publicaciones, API, 1220 L Street, N.W., Washington, D.C. 20005, standards@api.org.
  • 5. COMITÉ CONJUNTO API - AGA DE PRÁCTICAS DE SOLDADURA DE CAMPO EN TUBERÍAS PARA PETRÓLEO Y GAS Robert Wright, Presidente Marshall L. Farley, Vice-Presidente Gary G. Perkins, Secretario American Petroleum Institute Donald Drake Damodaran Raghu Jim Ibarra Gary G. Perkins American Gas Association Marshall L. Farley Alan C. Holk Perry N. Sheth Joseph Sieve American Society for Nondestructive Testing David L. Culbertson C.P. Woodruff, Jr. Scott M. Metzger Tom Reeder American Welding Society William A. Bruce Alan S. Beckett Robert W. Gatlin Robert R. Wright National Electrical Manufacturers Association Ken Lee Pipe Manufacturers Frank M. Christensen Samar K. Saha Jessie E. Robbins Robert Wise Pipeline Contractors Association Brian Laing Ronnie F. WIse Don W. Thorn Bill Marhofer General Interest Group Robert Huntley Wayne Klemcke Joel Sprague Young Yi Wang
  • 6. Members Emeritus John K. McCarron Dale Wilson M. Jordan Hunter E.L. Von Rosenberg R. B. Gwin H. Charle Price
  • 7. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 1 Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 1 Generalidades 1.1ALCANCE Este estándar cubre las soldaduras por arco y gas de uniones a tope, filete y socket de tuberías de acero al carbono y de baja aleación utilizadas en la compresión, bombeo y transporte de petróleo crudo, productos del petróleo, gases combustibles, dióxido de carbono, nitrógeno y, donde sea aplicable, cubre soldaduras en sistemas de distribución. Es aplicable tanto para construcciones nuevas como aquellas que se encuentran en servicio. La soldadura puede ser hecha por SMAW, SAW, GTAW, GMAW, FCAW, soldadura por arco plasma, soldadura oxiacetilénica o soldadura por chisporroteo o una combinación de estos procesos usando una técnica de soldadura manual, semi automática, mecanizada, o automática, o una combinación de estas técnicas. Las soldaduras pueden ser producidas en posición o mediante rotación, o a través de una combinación de éstas. Este estándar también cubre los procedimientos para ensayos de radiografía, partículas magnéticas, líquidos penetrantes y ultrasonido, así como los estándares de aceptación a ser aplicados en la producción de soldaduras ensayadas destructivamente o inspeccionadas por los métodos de radiografía, partículas magnéticas, líquidos penetrantes, ultrasonido e inspección visual. Se entiende que todo trabajo realizado de acuerdo con este estándar debe reunir o exceder los requerimientos de este estándar. 2 Los siguientes estándares, códigos y especificaciones son citados en este estándar: API Spec 5L a. Qualification and RP SNT-TC-1A Personnel Certification in Nondestructive Testing ACCP Una especificación del procedimiento de soldadura (WPS - welding procedure specification). d. Métodos de inspección de soldadura. e. Tipos de imperfecciones de soldadura y sus límites de aceptación propuestos. f. Procedimientos de reparación. ASNT Central Certification Program. 2 ASTM E 164 Standard Practice for Ultrasonic Contact Examination of Weldments E 165 Standard Test for Liquid Penetrant Examination E 709 Standard Guide for Magnetic Particle Examination E 747 Standard Practice for Design, Manufacture and Material Grouping Classification of Wire Image Quality Indicators (IQI) Used for Radiology AWS3 A3.0 Covered Carbon Steel Arc Welding Electrodes A5.2 1 Welding, Terms and Definitions A5.1 Una propuesta de las variables esenciales. c. Safe Hot Tapping Practices in the Petroleun & Petrochemical Industries ASNT1 Una descripción del proceso de soldadura. b. Specification for Line Pipe RP 2201 Los valores especificados en unidades pulgadas-libras o unidades SI han de ser considerados separadamente en el estándar. Cada sistema ha de ser usado independientemente uno del otro, sin combinar valores en ningún caso. Otros procesos que aquellos descritos arriba serán considerados para incluirlos en este estándar. Las personas que deseen tener otros procesos incluidos deben presentar, como mínimo, la siguiente información para la consideración del comité: PUBLICACIONES DE REFERENCIA Iron and Steel Oxyfuel Gas Welding Rods American Society for Nondestructive Testing, Inc., 1711 Arlingate Lane, P.O. Box 28518, Columbus, Ohio 43228-0518. www.asnt.org. 2 American Society for Testing and Materials, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohoken, Pennsylvania 19428-2959. www.astm.org. 3 American Welding Society, 550 N.W. LeJune Road, Miami, Florida 33126. www.aws.org.
  • 8. 2 Estándar API 1104 A5.5 Low Alloy Steel Covered Arc Welding Electrodes A5.17 Carbon Steel Electrodes and Fluxes for Submerged Arc Welding A5.18 Carbon Steel Filler Metals for Gas Shielded Arc Welding A5.20 Carbon Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding A5.28 Low Alloy Steel Filler Metals for Gas Shielded Arc Welding A5.29 Low Alloy Steel Electrodes for Flux Cored Arc Welding 4 BSI BS 7448: Part 2 Fracture Mechanics Test Part 2, Meted for Determination of Ktc Critical CTOD and Critical J Values of Welds in Metallic Materials ISO5 ISO 1027 Radiographic image quality indicators for non-destructive testing-Principles and Identification Sulfide Stress Cracking Resistant Metallic Materials for Oil Field Equipment 3 Definición de Términos 3.1 GENERALIDADES Los términos de soldadura usados en este estándar son definidos en AWS A3.0, con las adiciones y modificaciones mostradas en 3.2. 3.2 DEFINICIONES 3.2.1 Soldadura automática (automatic welding): Soldadura por arco con equipamiento que permite la operación total de soldadura sin otra manipulación del arco o electrodo o personal que la guíe o lleve y sin un 4 3.2.2 Soldadura de ramal (branch weld): La soldadura completa de unión entre una tubería de ramificación o un accesorio de ramificación a una tubería principal. 3.2.3 Compañía (company): La compañía propietaria o la agencia de ingenieros encargada de la construcción. La compañía puede actuar a través de un inspector u otro representante autorizado. 3.2.4 Contratista (contractor): Incluye el contratista principal y cualquier subcontratista del trabajo cubierto por este estándar. 3.2.5 Defecto (defect): Una imperfección de suficiente magnitud como para ser rechazada de acuerdo a las estipulaciones de este estándar. 3.2.6 Imperfección (imperfection): Una discontinuidad o irregularidad que es detectable por métodos descritos en este estándar. 3.2.7 Indicación (indication): Evidencia obtenida por un ensayo no destructivo. NACE6 MRO175 requerimiento de habilidad manual por parte del operador de soldadura. British Standard Institution, British Standards House, 389 Chiswick High Road, London, W4 4AL, United Kindom. 5 International Organization for Standardization (ISO), 1, rue de Varembé, Case postale 56, CH-1211 Geneva 20, Switzerland. www.iso.org 6 NACE International, 1440 South Creek Drive, Houston, Texas 77084. www.nace.org 3.2.8 Concavidad interna (internal concavity): Un cordón que ha sido fundido adecuadamente y que ha penetrado completamente el espesor de la tubería a lo largo de ambos lados del bisel pero cuyo centro esta más abajo de la superficie interior de la pared de la tubería. La magnitud de la concavidad es la distancia perpendicular entre una extensión axial de la superficie de la pared de la tubería y el punto más bajo de la superficie del cordón soldado. 3.2.9. Soldadura Mecanizada (mechanized welding): Proceso en donde los parámetros y el llevado de la torcha son controlados mecánicamente o electrónicamente, pero pueden ser manualmente variados durante la soldadura manteniendo las condiciones de soldadura especificadas. 3.2.10 Soldadura en Posición (position welding): Soldadura en la cual el tubo o ensamble no está rotando mientras la soldadura está siendo depositada. 3.2.11 Soldador Calificado (qualified welder): Un soldador que ha demostrado tener la habilidad de producir soldaduras que cumplan los requerimientos de las secciones 5 ó 6.
  • 9. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 3.2.12 Procedimiento de Soldadura Calificado (qualified welding procedure): Un método detallado probado y analizado por el cual soldaduras sanas con apropiadas propiedades mecánicas pueden ser producidas. 3.2.13 Radiólogo (radiographer): Persona que realiza las operaciones de radiografiado. 3.2.14 Reparación (repair): Cualquier labor de soldadura que se realiza en una unión soldada terminada para corregir una falla en la soldadura que ha sido descubierta por inspección visual o END (ensayos no destructivos) y que se encuentra fuera de los límites de aceptación establecidos por este estándar. 3.2.15 Soldadura Rotada (roll welding): Soldadura en la cual la tubería o ensamble es rotado mientras el metal de soldadura es depositado en o cerca de la zona superior central de la tubería. 3.2.16 Cordón de raíz (root bead): El primer cordón que junta inicialmente dos secciones de tubería, una sección de tubería a un accesorio, o dos accesorios. 3 cumplan estos requerimientos deben ser reparados o reemplazados. 4.2 MATERIALES 4.2.1 Tuberías y Conexiones Este estándar es aplicable a las soldaduras de tuberías y conexiones que conforman las siguientes especificaciones: a. API Specification 5L b. Especificaciones ASTM aplicables. Este estándar también se aplica para materiales con composición química y propiedades mecánicas que cumplen con una de las especificaciones listadas en los ítems a y b, aun cuando los materiales no estén manufacturados en concordancia con la especificación. 4.2.2 Metal de Aporte 3.2.17 Soldadura Semiautomática (semiautomatic welding): Soldadura de arco con equipamiento que controla únicamente la alimentación del metal de aporte. El avance de la soldadura es controlado manualmente. 4.2.2.1 Tipo y Tamaño 3.2.18 Debe (Shall): Término que indica un requerimiento mandatorio. El término debería (should) indica una recomendación práctica. a. AWS A5.1 b. AWS A5.2 c. AWS A5.5 3.2.19 Soldadura (Weld): La unión soldada completa de dos secciones de tubería, una sección de tubería a una conexión (fitting), o dos conexiones. d. AWS A5.17 e. AWS A5.18 f. AWS A5.20 g. AWS A5.28 h. AWS A5.29 i. Metales de aporte que no cumplan las especificaciones arriba mencionadas pueden ser usados siempre que los procedimientos de soldadura involucrados en su uso sean calificados. 3.2.20 Soldador (welder): Persona que realiza la soldadura. 4 Especificaciones 4.1 EQUIPAMIENTO Los equipos de soldadura de gas o de arco deben ser de un tamaño y tipo adecuados para el trabajo y deben ser mantenidos en condiciones que aseguren soldaduras aceptables, continuidad de operación y seguridad del personal. El equipo de soldadura por arco debe ser operado dentro de los rangos de voltaje y amperaje mostrados en el procedimiento de soldadura calificado. El equipo de soldadura por gas debe ser operado con las características de flama y tamaño de boquillas mostrados en el procedimiento de soldadura calificado. Los equipos que no Todo metal de aporte debe estar en conformidad con alguna de las siguientes: 4.2.2.2 Almacenamiento y Manipulación Metales de Aporte y Fundentes de Metales de aporte y fundentes deben ser almacenados y manipulados para evitar daño a éstos y a los envases en los cuales son colocados. Los metales de aporte y fundentes en envases abiertos deben ser protegidos del deterioro y los metales de aporte recubiertos deben ser protegidos de excesivos cambios de humedad. Metales de aporte y
  • 10. 4 Estándar API 1104 fundentes que muestren signos de daño o deterioro no deben ser usados. 5.3 4.2.3 La especificación de procedimiento debe incluir la información especificada en 5.3.2, donde sea aplicable. Gases de Protección ESPECIFICACION DEL PROCEDIMIENTO. 5.3.1 Generalidades 4.2.3.1 Tipos Las atmósferas para la protección del arco son de muchos tipos y pueden consistir de gases inertes, gases activos o una mezcla de gases inertes y activos. La pureza y sequedad de estas atmósferas tienen gran influencia en la soldadura y debería ser de valores adecuados para el proceso y el material a ser soldado. La atmósfera protectora a ser usada debe ser calificada para el material y el proceso de soldadura. 4.2.3.2 Almacenaje y Manipulación Los gases de protección deben ser mantenidos en los recipientes en los cuales ellos son suministrados y los recipientes deben ser almacenados a salvo de temperaturas extremas. Los gases no deben ser mezclados en campo en sus recipientes. Gases de pureza cuestionable y aquellos en recipientes que muestren signos de daño no deben ser usados. 5 Calificación de Procedimientos de Soldadura para Juntas Conteniendo Materiales de Aporte. 5.1 CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO. Antes de empezar a soldar en producción, se debe establecer y calificar una detallada especificación del procedimiento de soldadura que demuestre que se pueden realizar soldaduras sanas (soundness) con apropiadas propiedades mecánicas (tales como resistencia, ductilidad y dureza). La calidad de la soldadura debe ser determinada por ensayos destructivos. Estos procedimientos deben seguirse fielmente, excepto donde un cambio sea específicamente autorizado por la compañía, como prevé 5.4. 5.2 REGISTRO Los detalles de cada procedimiento calificado deben ser registrados. El registro debe mostrar los resultados completos de los ensayos de calificación del procedimiento. Se pueden emplear formatos similares a los mostrados en las figuras 1 y 2. El registro debe ser mantenido tanto tiempo como el procedimiento sea usado. 5.3.2 Información Especificada. 5.3.2.1 Proceso El proceso especificado o combinación de procesos usados deben ser identificados. Se debe especificar el uso de un proceso de soldadura manual, semiautomática, mecanizada, o automática, o una combinación de éstos. 5.3.2.2 Materiales de Tubería y Accesorios (Fitting) Los materiales para los cuales el procedimiento es aplicado deben ser identificados. Materiales para tubos según la especificación API 5L, así como materiales que conforman las especificaciones ASTM aceptadas, pueden ser agrupados (ver 5.4.2.2), con tal que los ensayos de calificación sean hechos con el material que presente el mayor de los esfuerzos de fluencia mínimos especificados en el grupo. 5.3.2.3 Diámetros y Espesores de Pared Los rangos de diámetro exterior y espesores de pared sobre los cuales el procedimiento es aplicable deben ser identificados. Algunos ejemplos de agrupaciones sugeridas son mostrados en 6.2.2, ítems d y e. 5.3.2.4 Diseño de Junta La especificación debe incluir un esquema o esquemas de las juntas que muestren los ángulos de bisel, el tamaño del talón (root face), y la abertura de raíz o el espacio entre miembros contiguos. La forma y tamaño del filete soldado debe ser mostrado. Si una chapa de respaldo (backup) es usada, el tipo debe ser designado. 5.3.2.5 Metales de Cordones Aporte y Número de Los tamaños y números de clasificación de los metales de aporte, el mínimo número y secuencia de cordones deben ser designados.
  • 11. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 5 Referencia: Estándar API 1104, 5.2 ESPECIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO Nº _______ Para Soldado de Proceso Material Diámetro exterior de tubería y espesor de pared Diseño de Junta Metal de Aporte y Número de Cordones Características eléctricas o de llama Posición Dirección de soldadura Número de soldadores Tiempo entre pases Tipo de Utilaje de alineación Limpieza y/o Esmerilado Precalentamiento / Alivio de Tensiones Gas de Protección y Caudal Fundente de Protección Velocidad de Soldadura Composición del Gas Plasma Flujo de Caudal (gas plasma) Tamaño del orificio (gas plasma) Croquis y Tabulaciones (para ser adjuntados) Ensayado Aprobado Admitido Tubería y Accesorios Soldador Supervisor Ingeniero Jefe Aproximadamente Aproximadamente 1/8” t Secuencia de cordones Nota: Dimensiones son sólo como ejemplo. Dimensión de los Electrodos y N° de Pases N° de Pase Electrodo Diámetro y Tipo Voltaje Amperaje y Polaridad Velocidad Figura 1 – Ejemplo de Formato de una Especificación de Procedimiento
  • 12. 6 Estándar API 1104 REPORTE PARA CUPONES DE ENSAYO Fecha Ubicación Ciudad Soldador Tiempo de Soldadura Temperatura media Condiciones atmosféricas Voltaje Tipo de Maquina de Soldar Material de aporte Tamaño de sobremonta Tipo y Grado de tubería Espesor de pared Tipo de Utilaje de alineación Ensayo No. Posición de Soldadura: Identificación Hora del día Protección del viento Rotado Fijado Amperaje Tamaño de Maquina de Soldar Diámetro exterior 1 2 3 4 5 6 7 Cupón Ensayado Dimensión inicial de la probeta Área inicial de la probeta Carga máxima Resistencia a la tracción Localización de la fractura Procedimiento Ensayo Calificación Calificado Soldador Ensayo Producción Descalificado Resistencia máxima Resistencia mínima Comentarios sobre el ensayo de resistencia a la tracción 1. 2. 3. 4. Comentarios sobre el ensayo de doblado 1. 2. 3. 4. Comentarios sobre el ensayo de rotura por entalla 1. 2. 3. 4. Ensayado efectuado en Ensayado por Resistencia media Fecha Supervisor por Nota: Use la parte posterior para comentarios adicionales. Este formato puede usarse tanto para la calificación de procedimientos como de soldadores. Figura 2 – Ejemplo de Reporte para Cupones de Ensayo
  • 13. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 5.3.2.6 Características Eléctricas La corriente y polaridad deben ser designadas así como el rango de voltaje y amperaje para cada electrodo, varilla o alambre. 5.3.2.7 Características de la llama La especificación debe designar si la llama es neutra, carburante u oxidante. Se debe especificar el tamaño del orificio del tip de la antorcha para cada medida de varilla o alambre. 5.3.2.8 Posición 7 5.3.2.13 Pre y Post Calentamiento Los métodos, temperatura, modo de control de la temperatura y rango de temperatura ambiental para tratamiento de pre y post calentamiento deben ser especificados (ver 7.11). 5.3.2.14 Gas de Protección (Shielding Gas) y Caudal de Flujo (Flow Rate) La composición del gas de protección y el rango del caudal de flujo deben ser especificadas. 5.3.2.15 Fundente de Protección El tipo de fundente de protección debe ser especificado. La especificación debe designar si la tubería estará fija o si es girada. 5.3.2.16 Velocidad de Avance 5.3.2.9 Dirección de Soldadura La especificación debe designar si la soldadura es realizada en dirección ascendente o descendente. 5.3.2.10 Tiempo entre Pases El máximo tiempo entre la culminación del cordón de raíz y el comienzo del segundo cordón, así como el máximo tiempo entre la culminación del segundo cordón y el comienzo de otros cordones deben ser designados. 5.3.2.11 Tipo y Remoción de Dispositivos de Alineación (Lineup Clamp) La especificación debe indicar si el dispositivo de alineación es interno o externo, o si no se requiere ninguno. Si son usados, se debe indicar el mínimo porcentaje del cordón de raíz que debe ser completado antes de retirar el dispositivo. 5.3.2.12 Limpieza y/o Esmerilado (Grinding) La especificación debe indicar si se usarán herramientas de potencia (eléctricas, neumáticas, etc.), manuales, o ambas, para los procesos de limpieza y esmerilado. El rango para la velocidad de avance en pulgadas (mm) por minuto debe ser especificado para cada pase. 5.4 VARIABLES ESENCIALES 5.4.1 Generalidades Un procedimiento de soldadura debe ser restablecido como una nueva especificación de procedimiento y debe ser completamente recalificado cuando se cambia cualquiera de las variables esenciales listadas en 5.4.2. Otros cambios diferentes a aquellos mostrados en 5.4.2 pueden ser hechos en el procedimiento sin la necesidad de recalificación, siempre que la especificación modificada del procedimiento registre los cambios efectuados. 5.4.2 Cambios Que Requieren Recalificación 5.4.2.1 Proceso de Soldadura ó Método de Aplicación Un cambio del proceso de soldadura o método de aplicación establecido en la especificación del procedimiento (ver 5.3.2.1) constituye una variable esencial. 5.4.2.2 Material Base Un cambio en el material base constituye una variable esencial. Cuando se sueldan materiales de dos grupos
  • 14. 8 Estándar API 1104 diferentes de materiales, se debe emplear el procedimiento para el grupo de más alta resistencia. Para propósitos de este estándar, todos los materiales deben ser agrupados como sigue: a. Esfuerzo a la fluencia mínimo especificado menor o igual a 42 000 psi (290 MPa). b. Esfuerzo a la fluencia mínimo especificado mayor a 42 000 psi (290 MPa) pero menor a 65 000 psi (448 MPa). c. Para materiales con especificación de mínimo esfuerzo a la fluencia mayor o igual a 65 000 psi (448 MPa), cada grado debe recibir un ensayo de calificación separado. Cambios en un metal de aporte dentro de los grupos de metal de aporte pueden ser hechos dentro de los grupos de materiales especificado en 5.4.2.2. La compatibilidad del material base y el metal de aporte debería ser considerada desde el punto de vista de las propiedades mecánicas. 5.4.2.7 Un cambio en la polaridad: de DC electrodo al positivo a DC electrodo al negativo o viceversa, o un cambio de corriente de DC a AC o viceversa, constituyen variables esenciales. 5.4.2.8 Nota: Los grupos especificados en 5.4.2.2 no implican que materiales base o materiales de aporte de diferentes análisis químicos dentro de un grupo puedan ser indiscriminadamente sustituidos por un material que fue usado en el ensayo de calificación sin considerar la compatibilidad de los materiales base y metales de aporte desde el punto de vista de sus propiedades metalúrgicas y mecánicas y de los requerimientos de pre y post calentamiento. 5.4.2.3 Diseño de la Junta Un cambio significativo en el diseño de la junta (por ejemplo de junta V a U) constituye una variable esencial. Cambios menores en el ángulo del bisel o el talón de la junta soldada no son variables esenciales. 5.4.2.4 Posición Un cambio en la posición de rotación a fijo, o viceversa, constituye una variable esencial. Características Eléctricas Tiempo entre Pases Un incremento en el tiempo máximo entre la culminación del cordón de raíz y el inicio del segundo cordón constituye una variable esencial. 5.4.2.9 Dirección de Soldadura Un cambio en la dirección de soldadura de vertical ascendente a vertical descendente, o viceversa, constituye una variable esencial. 5.4.2.10 Gas De Protección Y Caudal De Flujo Un cambio de un gas de protección a otro o una mezcla de gases a otra constituye una variable esencial. Un incremento o disminución mayor en el rango de caudales de flujo para el gas de protección constituye también una variable esencial. 5.4.2.11 Fundente de Protección 5.4.2.5 Espesor de Pared Un cambio de un grupo de espesor de pared a otro constituye una variable esencial. 5.4.2.6 Metal de Aporte Los siguientes cambios en metal de aporte constituyen una variable esencial: a. b. Referirse a la Tabla 1, nota al pie “a”, para cambios en el fundente de protección que constituyen variables esenciales. 5.4.2.12 Velocidad de Avance Un cambio en el rango de velocidades de avance constituye una variable esencial. Un cambio de un grupo de metal de aporte a otro (ver tabla 1). 5.4.2.13 Precalentamiento Para un material de tubería con una especificación de mínimo esfuerzo a la fluencia mayor o igual a 65000 psi (448 MPa), un cambio en la clasificación AWS del metal de aporte (ver 5.4.2.2). Una disminución en la temperatura mínima de precalentamiento especificada, constituye una variable esencial.
  • 15. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas Tabla 1 – Grupos de Metales de Aporte Grupo 1 Especificación AWS A5.1 A5.5 Electrodo Fundentec 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 4a A5.17 EL8 EL8K EL12 EM5K EM12K EM13K EM15K 5b A5.18 A5.18 A5.28 A5.28 A5.2 RG60, RG65 7 A5.20 8 A5.29 E61T-GSd E71T-GSd E71T8-K6 9 A5.29 P6XZ F6X0 F6X2 F7XZ F7X0 F7X2 E91T8-G Nota: Otros electrodos, Metales de aporte y Fundentes pueden ser usados pero requieren de procedimientos de calificación separados. SOLDADURA DE LAS PROBETAS ENSAYO – SOLDADURAS A TOPE DE Para soldar las juntas que se van a emplear en los ensayos de calificación de soldaduras a tope, se deben unir dos niples de tubería, siguiendo todos los detalles especificados en el procedimiento. 5.6 ER70S-2 ER70S-6 ER80S-D2 ER90S-G 6 5.5 9 ENSAYO DE JUNTAS SOLDADURAS A TOPE SOLDADAS – 5.6.1 Preparación Para ensayar las juntas soldadas a tope, se deben cortar probetas o probetas de ensayo de la junta en las ubicaciones mostradas en la Figura 3. (Ver Sección 13 para requerimientos de ensayo para procedimientos de flash welding). El número mínimo de probetas de ensayo así como los ensayos a los cuales ellos deben ser sometidos son mostrados en la Tabla 2. Las probetas deben ser preparadas como muestra la figura 4, 5, 6 ó 7. Para tuberías de diámetro exterior menor a 2.375” (2 3/8”; 60.3 mm) se deben preparar dos cupones de soldadura para obtener el número requerido de probetas de ensayo. Las probetas deben ser enfriadas al aire (air cooled) hasta la temperatura ambiente antes de ser ensayados. Para tuberías cuyo diámetro exterior es menor o igual a 1.315” (1 5/16”; 33.4 mm) una probeta de sección completa puede sustituir a las cuatro probetas de sección reducida de rotura por entalla, (nick-break) y doblado de raíz (root-bend). La probeta de sección completa debe ser ensayada en concordancia con 5.6.2.2 y debe alcanzar los requerimientos de 5.6.2.3. a Cualquier combinación de fundente y electrodo en el grupo 4 puede ser usada para calificar un procedimiento. La combinación debe ser identificada por su número de clasificación AWS completo, tal como F7A0-EL12 o F6A2-EM12K. Únicamente sustituciones que resulten con el mismo número de clasificación AWS son permitidas sin recalificación. b Un gas de protección (ver 5.4.2.10) debe ser usado con los electrodos del grupo 5. c En la designación del fundente, la X puede ser cualquiera A o P para condición “as welded” (tal y como ha sido soldado) o PostWeld Heat-Treated (sometido a un tratamiento térmico postsoldadura). d Para soldadura del pase de raíz únicamente. 5.4.2.14 Tratamiento Térmico Post-soldadura (PWHT) La adición de un PWHT o un cambio en los rangos o valores especificados en el procedimiento deben, cada uno, ser considerados como una variable esencial. 5.6.2 Ensayo de Tracción 5.6.2.1 Preparación Las probetas para el ensayo de tracción (ver Figura 4) deben ser de aproximadamente 9” (230 mm) de longitud y aproximadamente 1” (25 mm) de ancho. Ellos pueden ser maquinados o cortados con oxígeno y no es necesaria otra preparación a menos que los lados estén con muescas o no sean paralelos. Si es necesario, las probetas deben ser maquinados hasta que los lados estén lisos y paralelos. 5.6.2.2 Método Las probetas de ensayo de tracción deben romperse bajo carga de tracción usando un equipo capaz de medir la carga a la cual ocurra la falla. El esfuerzo de tracción debe ser calculado dividiendo la máxima carga de falla entre la sección transversal mínima de la probeta medida antes de aplicar la carga.
  • 16. 10 Estándar API 1104 5.6.2.3 Requerimientos La resistencia a la tracción de la soldadura, incluyendo la zona de fusión de cada probeta, debe ser mayor o igual a la resistencia mínima a la tracción especificada del material de la tubería pero no necesita ser mayor o igual a la resistencia a la tracción real del material. Si la probeta rompe fuera de la soldadura y de la zona de fusión (es decir en el material base de la tubería) y alcanza los requerimientos de resistencia mínima a la tracción de la especificación, la soldadura debe ser aceptada como cumpliendo los requerimientos. Tabla 2 – Tipo y Número de Probetas para Ensayo de Calificación de Procedimiento Diámetro exterior de tubería pulgadas <2.375 2.375-4.500 >4.500-12.750 >12.750 <60.3 60.3-114.3 >114.3-323.9 >323.9 <= 4.500 >4.500-12.750 >12.750 a milímetros <= 114.3 >114.3-323.9 >323.9 Número de probetas Resistencia Rotura con Doblado de Doblado de Doblado de a la tracción entalla raíz cara lado Espesor de pared <= 0.500” (12.7 mm) 0b 2 2 0 0 0b 2 2 0 0 2 2 2 2 0 4 4 4 4 0 Espesor de pared > 0.500” (12.7 mm) 0b 2 0 0 2 2 2 0 0 4 4 4 0 0 8 Total 4a 4 8 16 4 8 16 Una probeta de rotura con entalla y una probeta de doblado de raíz deben ser tomadas de cada uno de los dos cupones, o para tuberías menores que o igual a 1.315” (33.4 mm) de diámetro, una probeta de sección completa para resistencia a la tracción debe ser tomada. b Para materiales con especificación de resistencia mínima a la fluencia mayor que 42,000 psi (290 MPa), un mínimo de un ensayo de tracción debe ser requerido.
  • 17. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas Tope superior de la tubería 11 Rotura con entalla Debajo de 2.375” (60.3mm) Doblado de raíz Doblado de raíz o de lado Tope superior de la tubería Ver Nota 2 Rotura por entalla Tope superior de la tubería Doblado de cara o de lado Tracción Rotura por entalla Doblado de raíz o de lado Rotura por entalla Doblado de raíz o de lado Mayor que 4.500” (114.3 mm) Mayor o igual que 2.375” (60.3 mm) pero menor o igual que 4.500” (114.3 mm); además, menor o igual que 4.500” (114.3 mm) cuando el espesor de pared es mayor que 0.500” (12.7 mm) pero menor o igual a 12.750” (323.9 mm) Doblado de raíz o de lado Rotura por entalla Doblado de cara o de lado Tracción Tope superior de la tubería Doblado de raíz o de lado Doblado de cara o de lado Rotura por entalla Tracción Tracción Doblado de raíz o de lado Doblado de cara o de lado Rotura por entalla Mayor que 12.750” (323.9 mm) Doblado de raíz o de lado Rotura por entalla Tracción Doblado de cara o de lado Doblado de cara o de lado Rotura por entalla Tracción Doblado de raíz o de lado Notas: 1. Como opción de la compañía, las ubicaciones pueden ser rotadas, siempre que estén espaciadas igualmente alrededor de la tubería; no obstante, las probetas no deben incluir la soldadura longitudinal. 2. Una probeta de tracción de sección completa puede ser usada para tubería con un diámetro exterior menor o igual a 1.315 pulg. (33.4 mm). Figura 3 - Ubicación de las Probetas de Ensayo de Soldaduras a Tope para Ensayos de Calificación de Procedimiento
  • 18. 12 Estándar API 1104 La probeta puede ser maquinada o cortada por oxígeno; los bordes deben ser lisos y paralelos Aproximadamente 1” (25 mm) Aproximadamente 9” (230 mm) t La sobremonta y el sobreespesor de raíz no deben ser removidos Figura 4 - Probeta de Ensayo de Tracción Entalla cortada con sierra; la probeta puede ser maquinada o cortada por oxígeno; los bordes deben ser lisos y paralelos Aproximadamente 1/8” (3 mm) 3/4” (19 mm) mín. Aproximadamente 1/8” (3 mm) Aproximadamente 9” (230 mm) t La sobremonta y el sobreespesor de raíz no deben ser removidos Aproximadamente 1/8” (3 mm) La entalla transversal no tiene que exceder 1/16” (1.6 mm) de profundidad 3/4” (19 mm) mín. Probeta opcional para ensayo de rotura por entalla para soldadura automática y semiautomática Figura 5 - Probeta de Ensayo de Rotura por Entalla
  • 19. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 13 Si la probeta rompe en la soldadura o zona de fusión y la resistencia observada es mayor o igual al valor mínimo de resistencia a la tracción especificado del material de la tubería y alcanza los requerimientos de sanidad de 5.6.3.3 la soldadura debe ser aceptada como cumpliendo los requerimientos. Si la probeta rompe debajo del valor mínimo de resistencia a la tracción especificado del material de la tubería, la soldadura debe ser rechazada y un nuevo cupón debe ser hecho. pueden ser sujetas a un macro ataque previo a la realización de la entalla. 5.6.3 Ensayo de Rotura por Entalla (Nick-Break Test) 5.6.3.3 Requerimientos Las superficies de fractura expuestas de cada probeta de nick-break deben mostrar penetración y fusión completa. La mayor dimensión de cualquier porosidad (gas pocket) no debe exceder 1/16” (1.6 mm), y el área combinada (total) de todas las porosidades no debe exceder el 2% de la superficie expuesta. Las inclusiones de escoria (slag inclusions) no deben tener mas de 1/32” (0.8 mm) de profundidad y su longitud no debe ser mayor a 1/8” (3 mm) o la mitad del espesor nominal de pared. Debe haber al menos ½” (13 mm) de separación entre inclusiones de escoria adyacentes. Las dimensiones deberían ser medidas como se muestra en la Figura 8. Los ojos de pez (fish eyes) definidos en AWS A 3.0 no son causa de rechazo. 5.6.3.1 Preparación Las probetas para el ensayo de rotura con entalla (ver figura 5) deben ser de aproximadamente 9” (230 mm) de longitud y 1” (25 mm) de ancho. Estas pueden ser maquinadas o cortadas con oxígeno. Estas deben ser entalladas con una sierra en cada lado del centro de la soldadura, y cada entalle debe ser de aproximadamente 1/8” (3 mm) de profundidad. Las probetas de “nick-break” preparadas de este modo a partir de soldaduras hechas con algún proceso automático y semiautomático pueden fallar en la tubería (material base) en lugar de en la soldadura. Cuando experiencias de ensayo previas indican que pueden ser esperadas fallas a través de la tubería, el reforzamiento externo puede ser entallado a una altura no mayor que 1/16” (1.6 mm), medida desde la superficie original de la unión soldada. Como opción de la compañía, las probetas de nickbreak usadas para calificar un procedimiento usando un proceso de soldadura semiautomático o mecanizada, 5.6.3.2 Método Las probetas de nick-break deben ser rotas por tracción en una máquina de ensayos, o mediante golpe en la zona central de la probeta mientras los extremos se mantienen sujetos, o sujetando un extremo y golpeando el otro con un martillo. El área expuesta de la fractura debe ser al menos de ¾” (19 mm) de ancho. 5.6.4 Ensayo de Doblado de Cara y Raíz 5.6.4.1 Preparación Las probetas para el ensayo de doblez de cara y raíz (ver Figura 6) deben ser de aproximadamente 9” (230 mm) de longitud y 1” (25 mm) de ancho, y sus cantos longitudinales deben ser redondeados. Radio en todas las esquinas 1/8” (3 mm) máx. La probeta puede ser maquinada o cortada por Aproximadamente 1” (25 mm) Aproximadamente 9” (230 mm) Soldadura Espesor de pared Nota: La sobremonta y sobreespesor de raíz deben ser removidos a ras con la superficie de la probeta. La probeta no debe ser alisada antes del ensayo. Figura 6-Probetas de Doblado de Raíz y de Cara: Espesor de pared menor o igual a 0.500 pulg. (12.7 mm)
  • 20. 14 Estándar API 1104 Ver Nota 1 Espesor de pared Aproximadamente 9” (230 mm) Radio en todas las esquinas 1/8” (3 mm) máximo Ancho de la probeta Ver Nota 2 1/2” (13 mm) Notas: 1. La sobremonta y sobreespesor de raíz deben ser removidos a ras con la superficie de la probeta. 2. Las probetas pueden ser cortadas por máquina a un ancho de ½ pulg. (13 mm), o pueden ser cortados por oxígeno a un ancho aproximado de ¾ pulg. (19 mm) y luego maquinados o esmerilados a un ancho de ½ pulg. (13 mm). Las superficies de corte deben ser lisas y paralelas. Figura 7-Probeta de Doblado de Lado: Espesor de pared mayor a 0.500 pulg. (13 mm) Profundidad Separación Longitud Nota: Se muestra una probeta rota de ensayo de rotura por entalla; sin embargo, este método de dimensionamiento es aplicable también a las probetas rotas en ensayos de tracción y de soldaduras de filete. Figura 8 - Dimensionamiento de las Imperfecciones en las Superficies de Soldadura Expuestas
  • 21. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas Estas probetas pueden ser cortadas mediante sierra o cortadas con oxígeno. Los pases de refuerzo y raíz deben ser removidos al ras con las superficies de la probeta. Estas superficies deben ser lisas y cualquier rayadura que exista debe ser ligera y transversal a la soldadura. 5.6.4.2 Método Las probetas para ensayo de doblez de cara y raíz deben ser dobladas en una matriz para ensayo guiado similar a la que se muestra en la figura 9. Cada probeta debe ser ubicada en la matriz con la soldadura en el medio de la abertura. Probetas para doblado de cara deben ser ubicadas con la cara de la soldadura mirando hacia la abertura de la matriz, y del mismo modo, las probetas de doblado de raíz deben ser ubicados con la raíz de la soldadura mirando hacia la abertura de la matriz. El émbolo con el punzón debe ser forzado a ingresar dentro del espacio libre de la matriz hasta que la curvatura de la probeta sea aproximadamente en forma de U. 5.6.4.3 Requerimientos El ensayo de doblez debe ser considerado aceptable si ninguna fisura u otra imperfección excede al menor valor entre 1/8” (3 mm) y la mitad del espesor nominal de pared, sea cual fuere la dirección de la discontinuidad que 15 éste presente en la soldadura o entre la soldadura y la zona de fusión después del doblez. Fisuras que se originan durante el ensayo en el radio exterior del doblez a lo largo de los bordes de la probeta y que sean menores que ¼” (6 mm), medidos en cualquier dirección, no deben ser consideradas a menos que sean observadas imperfecciones evidentes. Cada probeta sujeto a ensayo de doblez debe satisfacer estos requerimientos. Es frecuente que los bordes de la probeta doblada se fisuren durante el ensayo, debido a la pérdida de continuidad, si la fisuración ha sido motivada por una discontinuidad, esta tiene que ser evaluada. 5.6.5 Ensayo de Doblado de Lado 5.6.5.1 Preparación Las probetas para el ensayo de doblez de lado (ver Figura 7) deben ser de aproximadamente 9” (230 mm) de longitud y 1/2” (13 mm) de ancho, y sus cantos longitudinales deben ser redondeados. Estas deben ser cortadas por sierra, con oxígeno a aproximadamente ¾” (19 mm) de ancho y luego maquinadas o esmeriladas a ½” (13 mm) de ancho. Los lados deben ser suaves y paralelos. Los pases de refuerzo y raíz deben ser removidos a ras con las superficies de la probeta. Nota: Esta figura no está dibujada a escala. Radio del punzón, A=1 ¾ pulg. (45 mm); radio de la matriz, B=2 5/16 pulg. (60 mm); ancho de la matriz, C=2 pulg. (50 mm). Figura 9-Dispositivo para Ensayo de Doblado
  • 22. 16 Estándar API 1104 Dos probetas de la entrepierna y dos a 90° de la entrepierna Nota: Esta figura muestra la ubicación de las probetas de ensayo para juntas con un diámetro exterior mayor o igual a 2.375 pulg. (60.3 mm). Para juntas con un diámetro exterior menor que 2.375 pulg. (60.3 mm), las probetas deben ser cortadas de la misma ubicación general, pero dos probetas deben ser removidas de cada una de dos soldaduras de ensayo. Figura 10-Ubicación de las Probetas para Ensayo de Rotura por Entalla: Calificación de Procedimiento y Soldador en Soldaduras de Filete 1” (25 mm) aprox. Puede ser entallado con sierra Corte por sierra Aprox. 45° Corte por flama 1” (25 mm) aprox. Corte por sierra 1” (25 mm) aprox. 2” (50 mm) aprox. Aprox. 30° bisel Corte por flama 2” (50 mm) aprox. Figura 11-Ubicación de las Probetas para Ensayo de Rotura por Entalla: Calificación de Procedimiento y de Soldador en Soldaduras de Filete, incluida la unión Size to Size, Branch Connection en Ensayo de Calificación de Soldadores
  • 23. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 5.6.5.2 Método Las probetas para ensayo de doblez de lado deben ser dobladas en una plantilla para ensayo guiado similar al que se muestra en la figura 9. Cada probeta debe ser ubicada en la matriz con la soldadura en el medio de la abertura y con la cara de la soldadura perpendicular a la abertura de la matriz. El émbolo debe ser forzado dentro de la abertura hasta que la curvatura de la probeta sea aproximadamente en forma de U. 17 exceder 1/16” (1.6 mm), b) el área conjunta de todas las porosidades no debe exceder el 2% del área de la superficie expuesta, c) Las inclusiones de escoria no deben tener mas de 1/32” (0.8 mm) de profundidad (depth) y no deben tener una longitud mayor de 1/8” (3 mm), o la mitad del espesor nominal de pared, eligiendo el menor valor de éstos, y d) debe haber al menos ½” (13 mm) de separación entre inclusiones de escoria adyacentes. Las dimensiones deberían ser medidas como lo muestra la Figura 8. 6 Calificación de Soldadores 5.6.5.3 Requerimientos 6.1 Cada probeta de doblado de lado debe satisfacer los requerimientos del ensayo de cara y raíz especificados en 5.6.4.3. 5.7 SOLDADO DE JUNTAS SOLDADURAS DE FILETE DE ENSAYO – Para el ensayo de soldadura de juntas soldadas en filete, se debe realizar un filete soldado de acuerdo a una de las configuraciones mostradas en la figura 10, siguiendo todos los detalles de la especificación del procedimiento. 5.8 ENSAYO DE JUNTAS SOLDADURAS DE FILETE SOLDADAS – 5.8.1 Preparación Para ensayar las juntas o uniones soldadas a filete, las probetas de ensayo deben ser cortados de la unión soldada en la localización mostrada en la Figura 10. Al menos cuatro probetas deben ser tomadas y preparados como se muestra en la Figura 11. Las probetas pueden ser maquinadas o cortadas con oxígeno. Ellos deberían ser al menos de 1” (25 mm) de ancho y lo suficientemente largos como para que ellos puedan ser rotos en la soldadura. Para tuberías con diámetros exteriores menores que 2.375” (60.3 mm), puede ser necesario hacer dos probetas para obtener el número requerido de probetas de ensayo. Las probetas deben ser enfriadas al aire hasta la temperatura ambiente antes del ensayo. 5.8.2 Método Las probetas de soldadura de filete deben ser rotas en la soldadura por cualquier método conveniente. 5.8.3 Requerimientos Las superficies expuestas de cada probeta de soldadura de filete deben mostrar penetración y fusión completas y a) la mayor dimensión de cualquier porosidad no debe GENERALIDADES El propósito de los ensayos de calificación de soldadores es determinar la habilidad de éstos para ejecutar uniones soldadas sanas, sean estas a tope o en filete, usando un procedimiento previamente calificado. Antes que cualquier soldadura en producción sea llevada a cabo, los soldadores deben ser calificados de acuerdo a los requerimientos aplicables en 6.2 a 6.8. Es la intención de este estándar que un soldador que complete satisfactoriamente el procedimiento de ensayo de calificación sea un soldador calificado, siempre que se hayan extraído el número de probetas de ensayo establecido por 6.5, se hayan ensayado y finalmente se haya cumplido con los criterios de aceptación de 5.6 para cada soldador. Antes de empezar los ensayos de calificación, al soldador debe proporcionársele tiempo suficiente para ajustar los equipos de soldadura a ser usados. El soldador debe usar la misma técnica de soldadura y proceder con la misma velocidad que él utilizará si pasa los ensayos y es aprobado para hacer la soldadura en producción. La calificación de soldadores debe ser conducida en presencia de un representante aceptado por la compañía. Un soldador debe calificarse para soldar cumpliendo una prueba en segmentos de niples de tubería o en niples de tubería completos, como se especifica en 6.2.1. Cuando se usan segmentos de niples de tubería, ellos deben ser posicionados para producir posiciones típicas: plana (flat), vertical y sobrecabeza (overhead). Las variables esenciales asociadas con el procedimiento y la calificación de soldadores no son idénticas. Las variables esenciales para la calificación de soldadores son especificadas en 6.2.2 y 6.3.2. 6.2 CALIFICACION SIMPLE 6.2.1 Generalidades Para calificación simple, un soldador debe hacer un cupón usando un procedimiento calificado para juntar los niples o segmentos de niples. El soldador debe hacer una
  • 24. 18 Estándar API 1104 2. Un soldador que hace ensayos de calificación simple para conexiones de ramales, filetes u otras configuraciones similares debe seguir la especificación del procedimiento correspondiente a cada uno de ellos. Tuberías de espesor de pared nominal mayor que 0.750” (19.1 mm). f. Un cambio en la posición en la cual el soldador ha sido calificado (por ejemplo de rotada a fija o un cambio de posición vertical a horizontal o viceversa). Un soldador que pasó satisfactoriamente un ensayo de calificación de soldadura a tope en la posición fija con el eje inclinado a 45º del plano horizontal estará calificado para hacer juntas a tope y filetes de traslape (lap fillet) en todas las posiciones. g. Un cambio en el diseño de la junta (por ejemplo, la eliminación de una placa de respaldo (backing strip) o un cambio de bisel V a U). Cambios en las variables esenciales descritas en 6.2.2 requieren recalificación del soldador. La soldadura debe ser aceptada si reúne los requerimientos de 6.4 y alguno de 6.5 ó 6.6. Tuberías de espesor de pared nominal de 0.188” hasta 0.750” (19.1 mm). 3. junta soldada en alguna posición fija o con rotación. Cuando el soldador es calificado en la posición fija, el eje de la tubería debe estar en el plano horizontal, en el plano vertical o inclinado con respecto al plano horizontal en un ángulo no mayor de 45º. 6.2.2 Alcance Un soldador que ha completado satisfactoriamente la calificación descrita en 6.2.1 debe ser calificado dentro de los límites de las variables esenciales descritos a continuación. Si alguna de las siguientes variables esenciales es cambiada, el soldador debe ser recalificado usando un nuevo procedimiento: 6.3 a. Para la primera prueba, el soldador debe hacer una junta a tope en posición fija con el eje de la tubería en un plano horizontal o inclinado de la horizontal en un ángulo no mayor a 45º. Esta soldadura a tope debe ser hecha en una tubería con un diámetro exterior de al menos 6.625” (6 5/8”, 168.3 mm) y con un espesor de pared de al menos 0.250” (6.4 mm) sin placa de respaldo. La soldadura debe ser aceptada si ésta cumple los requerimientos de 6.4 y alguno de 6.5 o 6.6. Las probetas pueden ser retiradas del cupón de las ubicaciones mostradas en la Figura 12, o pueden ser seleccionadas de las ubicaciones relativas indicadas también en la Figura 12 pero sin referencia a la parte superior de la tubería, o pueden ser seleccionadas de ubicaciones que estén separadas equidistantemente alrededor de la circunferencia entera de la tubería. La secuencia de los tipos de probetas adyacentes debe ser idéntica a la mostrada en la Figura 12 para varios diámetros de tubería. Un cambio de un proceso de soldadura a otro proceso o combinación de procesos, como sigue: 1. Un cambio de un proceso de soldadura a otro diferente o 2. Un cambio en la combinación de procesos de soldadura, a menos que el soldador haya sido calificado por separado con ensayos de calificación, usando cada uno de los procesos de soldadura que van a ser empleados para la combinación de procesos de soldadura. b. Un cambio en la dirección de soldadura de vertical ascendente a vertical descendente o viceversa. c. Un cambio en la clasificación del metal de aporte del grupo 1 o 2 al grupo 3, o del grupo 3 al grupo 1 o 2 (ver tabla 1). d. Un cambio de un grupo de diámetro exterior a otro. Estos grupos son definidos como sigue: 1. 2. Diámetro exterior de 2.375” hasta 12.750” (323.9 mm). 3. e. Diámetro exterior menor que 2.375” (2 3/8”, 60.3 mm). Diámetro exterior mayor que 12.750” (323.9 mm). Un cambio de un grupo de espesor de pared a otro. Estos grupos son definidos como sigue: 1. Tuberías de espesor de pared nominal menor que 0.188” (3/16”, 4.8 mm). CALIFICACION MÚLTIPLE 6.3.1 Generalidades Para calificación múltiple, un soldador debe completar satisfactoriamente las dos pruebas descritas a continuación, usando procedimientos calificados. Para la segunda prueba, el soldador debe trazar, cortar, ajustar y soldar una conexión de ramal de tamaño completo a una tubería. Este ensayo debe ser realizado con un diámetro de tubería de al menos 6.625” (168.3 mm) y con un espesor nominal de pared de al menos 0.250” (6.4 mm). Un agujero de tamaño completo debe ser cortado durante la prueba. La soldadura debe ser hecha con el eje de la tubería de prueba en posición horizontal y el eje de la tubería de ramal (branch-pipe) extendiéndose verticalmente hacia abajo. La soldadura terminada debe exhibir una apariencia ordenada, uniforme y bien acabada.
  • 25. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas Tope superior de la tubería 19 Rotura con entalla Debajo de 2.375” (60.3 mm) Doblado de raíz Doblado de raíz o de lado Tope superior de la tubería Ver Nota 2 Rotura por entalla Tope superior de la tubería Tracción Tracción Rotura por entalla Rotura por entalla Doblado de raíz o de lado Mayor o igual que 2.375” (60.3 mm) pero menor o igual que 4.500” (114.3 mm); además, menor o igual que 4.500” (114.3 mm) cuando el espesor de pared es mayor que 0.500” (12.7 mm) Mayor que 4.500” (114.3 mm) pero menor o igual a 12.750” (323.9 mm) Doblado de raíz o de lado Rotura por entalla Tracción Tope superior de la tubería Doblado de raíz o de lado Tracción Rotura por entalla Rotura por entalla Tracción Doblado de cara o de lado Mayor que 12.750” (323.9 mm) Doblado de cara o de lado Rotura por entalla Tracción Tracción Rotura por entalla Doblado de raíz o de lado Notas: 1. Como opción de la compañía, las ubicaciones pueden ser rotadas, siempre que estén espaciadas igualmente alrededor de la tubería; no obstante, las probetas no deben incluir la soldadura longitudinal. 2. Una probeta de tracción de sección completa puede ser usada para tubería con un diámetro exterior menor o igual a 1.315 pulg. (33.4 mm). Figura 12 - Ubicación de las Probetas de Ensayo de Soldaduras a Tope para Ensayos de Calificación de Soldador
  • 26. 20 Estándar API 1104 La soldadura debe exhibir penetración completa alrededor de la circunferencia entera. Los cordones de raíz completados no deben contener ningún quemón (desfonde) de más de 1/4“ (6 mm). La suma de las máximas dimensiones de descuelgue dispersos no reparados en cualquier longitud continua de soldadura de 12” (300 mm) no debe exceder ½” (13 mm). Cuatro probetas para rotura con entalla (nick-break test) deben ser removidas de la soldadura en la ubicación mostrada en la Figura 10. Ellos deben ser preparados y ensayados de acuerdo con 5.8.1 y 5.8.2. Las superficies expuestas deben cumplir con los requerimientos de 5.8.3. 6.3.2 Alcance Un soldador que ha completado satisfactoriamente los ensayos de calificación de soldaduras a tope descrita en 6.3.1 en tuberías con un diámetro mayor o igual a 12.750” (323.9 mm) y una soldadura conexión de ramal de tamaño completo en una tubería con un diámetro exterior mayor o igual a 12.750” (323.9 mm), debe estar calificado para soldaduras en toda posición, en todo espesor de pared, diseños y preparación de juntas, conexiones y en todos los diámetros de tuberías. Un soldador que ha completado satisfactoriamente los requerimientos de la soldadura a tope y la conexión de tubería descritos en 6.3.1 en una tubería con un diámetro exterior menor que 12.750” (323.9 mm) debe estar calificado para soldaduras en toda posición, en todo espesor de pared, diseños y preparación de juntas y en todo diámetro exterior de tuberías menor o igual al diámetro usado por él en los ensayos de calificación. Si cualquiera de las siguientes variables esenciales es cambiada en una especificación del procedimiento, el soldador debe ser recalificado usando un nuevo procedimiento: a. Un cambio de un proceso de soldadura a otro proceso o combinación de procesos, como: 1. Un cambio de un proceso de soldadura a otro diferente o 2. Un cambio en la combinación de procesos de soldadura, a menos que el soldador esté calificado por separado con ensayos de calificación, usando cada uno de los procesos de soldadura que son usados para la combinación de procesos de soldadura. b. Un cambio en la dirección de soldadura de vertical ascendente a vertical descendente o viceversa. c. Un cambio en la clasificación del metal de aporte del grupo 1 ó 2 al grupo 3, o del grupo 3 al grupo 1 ó 2 (ver Tabla 1). 6.4 INSPECCIÓN VISUAL Para que un cordón de soldadura empleado en los ensayos de calificación pueda cumplir los requerimientos de inspección visual, la soldadura debe estar libre de fisuras, penetración inadecuada, y quemones (burnthrough) debería presentar una apariencia uniforme y bien acabada. La profundidad de mordedura adyacente al cordón final en el exterior de la tubería no debe ser mayor que 1/32” (0.8 mm) o 12.5% del espesor de pared de la tubería, cualquiera que sea la menor, y no debe ser mayor que 2” (50 mm) de mordedura en cualquier longitud de soldadura continua de 12” (300 mm). Cuando se emplea soldadura semiautomática o mecanizada, el ingreso del alambre de aporte en el interior de la tubería debe ser mantenido en un mínimo. Fallos para conseguir los requerimientos de esta subsección debe ser motivo suficiente para eliminar ensayos adicionales. 6.5 ENSAYOS DESTRUCTIVOS 6.5.1 Muestreo de Soldaduras a Tope Para ensayar soldaduras a tope, se deben cortar muestras de cada cupón. La Figura 12 muestra las localizaciones de las cuales se extraen las probetas si el cupón es de una soldadura circunferencial completa. Si los cupones consisten en segmentos de niple, se debe remover un número aproximadamente igual de probetas de cada segmento. El número total de probetas y los ensayos a los cuales deben ser sometidas es mostrado en la Tabla 3. Las probetas deben ser enfriadas al aire hasta la temperatura ambiente previo al ensayo. Para tuberías con un diámetro exterior menor o igual que 1.315” (33.4 mm) una probeta de tubería de sección completa puede sustituir a las probetas para doblado de raíz y rotura con entalla. La probeta de sección completa debe ser ensayada de acuerdo con 5.6.2.2 y debe cumplir los requerimientos de 6.5.3. 6.5.2 Procedimiento para Ensayos de Tracción, Rotura con Entalla y Doblado en Soldaduras a Tope Las probetas deben estar preparadas para ensayos de tracción, rotura con entalla y doblado y los ensayos deben ser realizados tal como se describe en 5.6 Sin embargo, para los propósitos de calificación de soldadores, no es necesario calcular la resistencia a la tracción de los cupones. El ensayo de tracción puede incluso ser omitido en cuyo caso la probeta designada para el ensayo debe someterse a ensayo de rotura por entalla (nick-break test).
  • 27. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 6.5.3 Requerimientos para el Ensayo de Tracción en Soldaduras a Tope Para el ensayo de tracción, si cualquiera de las probetas de sección reducida o de sección completa rompe en la soldadura o en el empalme de la soldadura y el metal base, y no satisface los requerimientos de sanidad descritos en 5.6.3.3, el soldador debe ser descalificado. 21 forma de U. Estas soldaduras deben ser consideradas aceptables si las probetas que fisuran se terminan de romper (posteriormente) y sus superficies expuestas cumplen los requerimientos de 5.6.3.3. 6.5.4 Requerimientos para el Ensayo de Rotura con Entalla en Soldaduras a Tope Si uno de las probetas de doblado falla en conseguir estos requerimientos y en opinión de la compañía, la imperfección observada no es representativa de la soldadura, la probeta puede ser reemplazada por una adicional cortada adyacente a la que ha fallado. El soldador debe ser descalificado si la probeta adicional también muestra imperfecciones que exceden los límites especificados. Para el ensayo de rotura con entalla, si cualquier probeta muestra imperfecciones que excedan aquellas permitidas por 5.6.3.3, el soldador debe ser descalificado. 6.5.6 Muestreo de Soldaduras de Filete 6.5.5 Requerimientos para el Ensayo de Doblado en Soldaduras a Tope Para el ensayo de doblado, si cualquier probeta muestra imperfecciones que excedan aquellas permitidas por 5.6.4.3 o 5.6.5.3, el soldador debe ser descalificado. Soldaduras en tuberías de acero de alta resistencia (high-test pipe) pueden no doblarse hasta completar la Para ensayar soldaduras de filete, se deben cortar probetas de cada cupón. La Figura 10 muestra las ubicaciones de las cuales las probetas de ensayo van a ser extraídos si el cupón de ensayo es una soldadura circunferencial completa. Si los cupones de ensayo consisten en segmentos de niple, un número aproximadamente igual de probetas debe ser removido de cada segmento. Las probetas deben ser enfriadas al aire hasta la temperatura ambiente previo al ensayo. Tabla 3 – Tipo y Número de Probetas de Soldadura a Tope por Soldador para Ensayo de Calificación de Soldador y para Ensayos Destructivos de Soldadura de Producción Diámetro exterior de tubería pulgadas <2.375 2.375-4.500 >4.500-12.750 >12.750 milímetros <60.3 60.3-114.3 >114.3-323.9 >323.9 Número de probetas Resistencia a la tracción Rotura con entalla Doblado de raíz Espesor de pared <= 0.500” (12.7 mm) 0 2 2 0 2 2 2 2 2 4 4 2 Doblado de cara Doblado de lado Total 0 0 0 2 0 0 0 0 4a 4 6 12 Espesor de pared > 0.500” (12.7 mm) <= 4.500 <= 114.3 0 2 0 0 2 4 >4.500-12.750 >114.3-323.9 2 2 0 0 2 6 >12.750 >323.9 4 4 0 0 4 12 a Para tuberías de diámetros exteriores menores que o iguales a 1.315” (33.4 mm), deben ser tomadas probetas de dos soldaduras o una de sección completa para resistencia a la tracción.
  • 28. 22 Estándar API 1104 6.5.7 Métodos de Ensayo y Requerimientos para Soldaduras de Filete puede ser requerido para recalificación si surge algún cuestionamiento acerca de su competencia. Las probetas de soldadura de filete deben ser preparadas y el ensayo debe ser llevado a cabo de acuerdo a lo descrito en 5.8. 7 Diseño y Preparación de una Junta para Soldadura de Producción 7.1 6.6 RADIOGRAFÍA – UNICAMENTE SOLDADURAS A TOPE 6.6.1 Generalidades Como opción de la compañía, la calificación de juntas a tope puede ser examinada por radiografía en lugar de los ensayos especificados en 6.5 (ensayos destructivos). GENERALIDADES Las tuberías deben ser soldadas por soldadores calificados usando procedimientos calificados. Las superficies a ser soldadas deben estar lisas, uniformes y libres de laminaciones, escamas, escoria, grasa, pintura y otros materiales nocivos que puedan afectar adversamente a la soldadura. El diseño de la unión y la separación entre extremos de tubería deben estar de acuerdo con la especificación de procedimiento utilizada. 6.6.2 Requerimientos de Inspección Las radiografías deben ser hechas en cada una de los cupones de soldadura. El soldador deberá ser descalificado si cualquiera de los cupones de soldadura no cumple los requerimientos de 9.3 (ensayo radiográfico, criterios de aceptación END). La inspección radiográfica no debe ser utilizada con el propósito de localizar áreas sanas o áreas que contengan imperfecciones y subsecuentemente hacer ensayos de dichas áreas para calificar o descalificar soldadores. 6.7 REENSAYES Si en opinión mutua de la compañía y representantes del contratista, un soldador falla en el ensayo de calificación por condiciones inevitables o más allá de su control, el soldador puede obtener una segunda oportunidad para calificar. Ensayos adicionales no deben ser tomados hasta que el soldador se haya sometido a una prueba luego de un subsecuente entrenamiento aprobado por la compañía. 6.8 REGISTROS Un registro de los ensayos debe ser mantenido específicamente para cada soldador y con los detalles de los resultados de cada ensayo. Un formato similar al mostrado en la figura 2 podría ser usado. (Este formato debería ser desarrollado para satisfacer las necesidades de la compañía individual pero debe estar suficientemente detallado para demostrar que los ensayos de calificación cumplen los requerimientos de este estándar). Una lista de soldadores calificados y los procedimientos para los cuales ellos están calificados debe ser mantenida. Un soldador 7.2 ALINEAMIENTO En el alineamiento de extremos colindantes debe minimizarse el desalineado entre las superficies. Para extremos de tubería del mismo espesor nominal, el desalineamiento no debería exceder 1/8” (3 mm). Variaciones mayores son permisibles, siempre que sean causadas por variaciones en las dimensiones de los extremos de las tuberías dentro de las tolerancias especificadas en la compra, y dichas variaciones estén distribuidas esencialmente de manera uniforme alrededor de la circunferencia de la tubería. Los martilleos de la tubería para obtener un alineamiento conveniente deberán ser mantenidos en un mínimo. 7.3 USO DE DISPOSITIVOS DE ALINEAMIENTO PARA SOLDADURAS A TOPE Los dispositivos de alineamiento (lineup clamp) deben ser usados para soldaduras a tope de acuerdo con la especificación de procedimiento. Cuando sea permitido retirar el dispositivo de alineamiento antes que el pase de raíz sea culminado, la parte completada del cordón debe estar distribuida en segmentos aproximadamente iguales y espaciados uniformemente alrededor de la circunferencia de la junta. Sin embargo, cuando un dispositivo de fijación interno es usado y las condiciones de trabajo son tales que hacen difícil prevenir movimientos de la tubería o si la soldadura es esforzada indebidamente, se debe completar el pase de raíz antes de liberar los dispositivos de alineamiento. Los segmentos de pase de raíz usados en conexión con dispositivos de alineamiento externos, deben estar uniformemente espaciados alrededor de la circunferencia de la tubería y deben sumar en total una longitud de al menos 50% de la circunferencia de la tubería antes de retirar el dispositivo de alineamiento.
  • 29. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 7.4 BISEL 7.4.1 Bisel efectuado en Taller Todo bisel de los extremos de tuberías, efectuados en un taller, debe estar conforme al diseño de la junta usado en la especificación de procedimiento. 7.8 23 SOLDADURAS DE POSICIÓN 7.8.1 Procedimiento Toda soldadura de posición debe ser hecha con las partes a ser unidas aseguradas contra movimientos y con el adecuado espacio libre alrededor de la junta para permitir al soldador o soldadores espacio en el cual puedan trabajar. 7.4.2 Bisel efectuado en Campo Los extremos de tubería deberían ser biselados en campo por máquinas herramientas o máquinas de corte por oxígeno. Si es autorizado por la compañía, también puede ser usado corte con oxígeno manual. Los extremos biselados deben ser razonablemente lisos y uniformes, y las dimensiones deben estar de acuerdo con la especificación de procedimiento. 7.5 CONDICIONES CLIMÁTICAS La soldadura no debe ser hecha cuando la calidad de la soldadura completada podría ser perjudicada por las condiciones ambientales reinantes, incluyendo (pero no limitados únicamente a) la humedad del aire, corrientes de arena o fuertes vientos. Se pueden usar protectores de viento cuando sea factible. La compañía debe decidir si las condiciones ambientales son adecuadas para soldar. 7.8.2 Pases de Relleno y Acabado Para soldaduras en posición el número de pases de relleno y acabado debe permitir una sección transversal de soldadura completa y sustancialmente uniforme alrededor de la circunferencia entera de la tubería. En ningún punto la sobremonta de la superficie debe caer por debajo de la superficie exterior de la tubería ni tampoco debería estar levantada por encima del metal base más de 1/16” (1.6 mm). Dos pases no deben empezar en el mismo lugar. La cara del cordón final de soldadura debería ser aproximadamente 1/8” (3 mm) más ancha que el ancho del canal original. Una vez completada la soldadura esta debe ser rigurosamente escobillada y limpiada. 7.9 7.9.1 7.6 ESPACIO LIBRE Cuando la tubería es soldada sobre el suelo, el espacio libre de trabajo alrededor de la tubería a soldar no debería ser menor que 16” (400 mm). Cuando la tubería es soldada en una zanja, el agujero de campana debe ser lo suficientemente largo como para permitir al soldador o soldadores un adecuado acceso a la junta. SOLDADURAS ROTADAS Alineamiento Como opción de la compañía, las soldaduras mediante rotación del tubo deben ser permitidas, siempre que el alineamiento sea mantenido, ya sea por el uso de patines o a través de un armazón estructural con un adecuado número de rodillos giratorios para prevenir holguras de las partes soportadas de la tubería. 7.9.2 Pases de Relleno y Acabado 7.7 LIMPIEZA ENTRE PASES Escamas y escoria debe ser removida de cada cordón y del canal. Herramientas mecánicas deben ser usadas cuando se especifique en el procedimiento; de otra manera, la limpieza puede ser realizada con herramientas manuales o mecánicas. Cuando se emplee soldadura semiautomática o mecanizada, las agrupaciones de porosidades superficiales, inicios de arco y puntos altos deben ser removidos por amolado antes que el metal soldado sea depositado sobre ellos. Cuando sea solicitado por la compañía, se deben retirar los depósitos frágiles antes que el metal soldado sea depositado sobre ellos. Para soldaduras rotadas el número de pases de relleno y acabado debe permitir una sección transversal de soldadura completa y sustancialmente uniforme alrededor de la circunferencia entera de la tubería. En ningún punto la sobremonta de la unión soldada debe caer por debajo de la superficie exterior de la tubería ni tampoco debería estar por encima del metal base mas de 1/16” (1.6 mm). La cara de la superficie externa debería ser aproximadamente 1/8” (3 mm) más ancha que el ancho del canal original. Conforme la soldadura progrese, la tubería debe ser rotada para mantener la soldadura en o cerca del punto superior de la tubería. Una vez completada la soldadura debe ser rigurosamente escobillada y limpiada.
  • 30. 24 Estándar API 1104 7.10 IDENTIFICACIÓN DE SOLDADURAS Cada soldador debe identificar su trabajo en la forma prescrita por la compañía. procedimiento de inspección para la detección de defectos y la habilidad del operador para interpretar correctamente las indicaciones dadas por el equipo. Métodos de ensayo de trepanación no deben ser usados 7.11 TRATAMIENTO TÉRMICO DE PRE Y POST CALENTAMIENTO La especificación de procedimiento debe indicar las prácticas de tratamientos térmicos de pre y post calentamiento a ser seguidos cuando los materiales o las condiciones climáticas hagan necesario ejecutar alguno o ambos tratamientos. 8.3 CALIFICACIÓN INSPECCIÓN DE PERSONAL DE El personal de inspección de soldadura debe ser calificado por su experiencia y entrenamiento para llevar a cabo la tarea de inspección especificada. Sus calificaciones deben ser aceptables para la compañía. 8 Inspección y Ensayo de Soldaduras de Producción La documentación de estas calificaciones debe ser retenida por la compañía y debe incluir, pero no estar limitado, a lo siguiente: 8.1 a. Educación y experiencia. b. Entrenamiento. c. Resultados de algunas examinaciones de calificación. DERECHOS DE INSPECCIÓN La compañía debe tener el derecho de inspeccionar todas las soldaduras por medios no destructivos o extrayendo soldaduras y sometiéndolas a ensayos mecánicos. La inspección puede ser hecha durante el proceso de soldadura o después que la soldadura ha sido completada. La frecuencia de inspección debe estar conforme a lo especificado por la compañía. 8.4 8.4.1 8.2 CERTIFICACIÓN DEL PERSONAL DE END Procedimientos MÉTODOS DE INSPECCIÓN Los ensayos no destructivos (END) pueden consistir en inspección radiográfica u otro método especificado por la compañía. El método usado debe producir indicaciones de imperfecciones que puedan ser interpretadas y evaluadas con precisión. Las soldaduras deben ser evaluadas en base a la sección 9 o al apéndice A, como una opción de la compañía. En este último caso, se requiere una inspección más completa con objeto de determinar el tamaño de la imperfección. Los ensayos destructivos deben consistir en la remoción de uniones soldadas completas, el seccionamiento de las uniones en probetas, y la evaluación de estas. Las probetas deben ser preparadas cumpliendo los requerimientos establecidos en 6.5. La compañía debe tener el derecho de aceptar o rechazar cualquier soldadura que no consiga los requerimientos por el método por el cual fue inspeccionado. El soldador que ejecutó una soldadura que no ha cumplido con los requerimientos puede ser descalificado para trabajos ulteriores. Los operadores de equipo de inspección no destructiva pueden ser requeridos para demostrar la capacidad del El personal de END debe ser certificado como nivel I, II o III de acuerdo con las recomendaciones de ASNT (American Society for Nondestructive Testing), Práctica recomendada Nº SNT-TC-1A, ACCP o cualquier otro programa de certificación nacional reconocido que sea aceptable por la compañía para el método de ensayo usado. Únicamente personal de nivel II o III debe interpretar los resultados de los ensayos. 8.4.2 Registro Un registro de certificados de personal de END debe ser mantenido por la compañía. El archivo debe incluir los resultados de los ensayos de certificación, la agencia y el personal que otorga la certificación y la fecha de certificación. El personal de END puede ser requerido para ser recertificado como opción de la compañía, o, si surgiera cualquier cuestionamiento surge acerca de su capacidad. El personal de END nivel I y II debe ser recertificado al menos cada 3 años. El personal de END nivel III debe ser recertificado al menos cada 5 años.
  • 31. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 9. Estándares de Aceptación para END 9.1 GENERALIDADES Los estándares de aceptación presentados en esta sección se aplican para imperfecciones localizadas por los métodos de ensayo de radiografía, partículas magnéticas, líquidos penetrantes y ultrasonido. Ellos también pueden ser aplicados para inspección visual. Los END no deben ser usados para seleccionar soldaduras que están sujetas a ensayos destructivos en concordancia con 6.5. 9.2 La compañía puede por lo tanto rechazar cualquier soldadura que parece satisfacer este estándar de aceptación si en su opinión la profundidad de una imperfección puede estar en detrimento de la soldadura. 9.3 condición es mostrada esquemáticamente en la Figura 13. IP debe ser considerado defecto si alguna de las siguientes condiciones existe: a. La longitud de una indicación individual IP excede de 1” (25 mm). b. La suma de las longitudes de las indicaciones IP en una longitud de cordón continuo de 12” (300 mm) excede a 1” (25 mm). c. La suma de las longitudes de las indicaciones IP exceden el 8% de longitud en cualquier soldadura con menos de 12” (300) de longitud de cordón. ACEPTACIÓN O RECHAZO Todo método de END está limitado a la información que pueda ser derivada de las indicaciones que ellos producen. ENSAYO RADIOGRÁFICO (RT) 25 9.3.2 Penetración Inadecuada Debido Desalineamiento (Due High-Low)(IPD) a IPD es definido como la condición que existe cuando un canto de la raíz está descubierto porque la tubería adyacente o la preparación de junta están desalineadas. Esta condición es mostrada esquemáticamente en la Figura 14. IPD debe ser considerado un defecto si alguna de las siguientes condiciones existe: 9.3.1 Penetración Inadecuada sin Desalineamiento (Inadecuate Penetration Without High-Low)(IP) a. La longitud de una indicación individual IPD excede de 2” (50 mm). b. Nota: todas las densidades referidas de 9.3.1 a 9.3.13 están basadas en imágenes negativas. La suma de las longitudes de las indicaciones IP en una longitud de cordón continuo de 12” (300 mm) excede las 3” (75 mm). La penetración inadecuada (IP) es definida como el llenado incompleto de la raíz de la soldadura. Esta Llenado incompleto en la raíz Nota: Una o ambas caras de la raíz pueden estar rellenadas inadecuadamente en la superficie interior. Figura 13-Penetración Inadecuada sin Desalineamiento (IP)
  • 32. 26 Estándar API 1104 9.3.3 Penetración Transversal Inadecuada (Interna) (Inadecuate Cross Penetration) (ICP) b. La suma de las longitudes de las indicaciones IFD en una longitud de cordón continuo de 12” (300 mm) excede a 2” (50 mm). ICP es definido como una imperfección sub superficial entre el primer pase interno y el primer pase externo que es causado por la penetración inadecuada de caras verticales. Esta condición es mostrada esquemáticamente en la Figura 15. ICP debe ser considerado defecto si alguna de las siguientes condiciones existe: c. La suma de las longitudes de indicaciones IFD exceden el 8% de la longitud del cordón. a. La longitud de una indicación individual ICP excede a 2” (50 mm). b. La suma de las longitudes de las indicaciones ICP en una longitud de cordón continuo de 12” (300 mm) excede a 2” (50 mm). 9.3.4 Fusión Incompleta (IF) IF es definido como una imperfección superficial entre el metal de soldadura y el material base que está abierto a la superficie. Esta condición es mostrada esquemáticamente en la Figura 16. IF debe ser considerado defecto si alguna de las siguientes condiciones existe: a. La longitud de una indicación individual IF excede a 1” (25 mm). b. La suma de las longitudes de las indicaciones IF en una longitud de cordón continuo de 12” (300 mm) excede 1” (25 mm). c. La suma de las longitudes de las indicaciones IF exceden el 8% de longitud en cualquier soldadura con menos de 12” (300) de longitud de cordón.. 9.3.5 Fusión Incompleta Ocasionada por Traslape Frío (Incomplete Fusion Due to Cold Lap) (IFD) IFD es definido como una imperfección entre dos pases de soldadura adyacentes o entre el metal de soldadura y el metal base que no está abierto a la superficie. Esta condición es mostrada esquemáticamente en la Figura 17. IFD debe ser considerado defecto si alguna de las siguientes condiciones existe: a. La longitud de una indicación individual IFD excede a 2” (50 mm). 9.3.6 Concavidad Interna (Internal Concavity)(IC) IC es definido en 3.2.8 y es mostrado esquemáticamente en la Figura 18. Cualquier longitud de IC es aceptable si la densidad de la imagen radiográfica en la IC no excede a la del material base más delgado. En áreas donde se excede la densidad del material base más delgado, se aplicará el criterio para quemones (burnthrough) (ver 9.3.7). 9.3.7 Quemón (Burn-Through) (BT) 9.3.7.1 Un BT es definido como una porción del pase de raíz donde una excesiva penetración ha causado que el baño de soldadura penetre hacia el interior del tubo (provocando un agujero o perforación en el cordón) 9.3.7.2 Para tuberías con un diámetro exterior mayor o igual que 2.375” (60.3 mm), un BT debe ser considerado defecto si alguna de las siguientes condiciones existe: a. Cuando la máxima dimensión excede a ¼” (6 mm) y la densidad de la imagen de BT excede la del material base adyacente más delgado. b. Cuando la máxima dimensión excede al menor de los espesores de pared nominales de la unión soldada y la densidad en cualquier porción de la imagen de BT excede la del material base adyacente más delgado. c. Cuando la suma de las máximas dimensiones de BTs separados, cuyas densidades en cualquier porción de imagen exceden la del material base adyacente más delgado, es mayor a ½” (13 mm) medido en una porción continua de cordón de soldadura de 12” (300 mm), o medido a lo largo del total de la longitud de soldadura, cualquiera sea la menor. 9.3.7.3 Para tuberías con un diámetro exterior menor que 2.375” (60.3 mm), un BT debe ser considerado defecto si alguna de las siguientes condiciones existe:
  • 33. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 27 Cuando la máxima dimensión excede ¼” (6 mm) y la densidad en cualquier porción de la imagen de BT excede la del material base adyacente más delgado. b. Cuando la máxima dimensión excede al menor de los espesores de pared nominales de la unión soldada y la densidad en cualquier porción de la imagen de BT excede la del material base adyacente más delgado. c. Cuando esté presente más de un BT de cualquier tamaño y la densidad en cualquier porción de la imagen de BT exceda la del material base adyacente más delgado. 9.3.8 Inclusiones de Escoria (Slag Inclusions) 9.3.8.1 Una inclusión de escoria es definida como un sólido no metálico entrampado en el metal depositado o entre el metal base y el metal depositado. Inclusiones de escoria alargadas (ESIs) – ejemplo, líneas de escoria continuas o entrecortadas o huellas de vagón (wagon track) - son usualmente encontradas en la zona de fusión. Las inclusiones de escoria aisladas (isolated) (ISIs) son formadas irregularmente y pueden ser localizadas en cualquier lugar de la soldadura. Para propósitos de evaluación, cuando se mida el tamaño de una indicación radiográfica, la máxima dimensión de la indicación debe ser considerada como su longitud. 9.3.8.2 Para tuberías con un diámetro exterior mayor o igual que 2.375” (60.3 mm), una inclusión de escoria debe ser considerada defecto si alguna de las siguientes condiciones existe: a. La longitud de una indicación ESI excede las 2” (50 mm). Nota: Indicaciones ESI paralelas separadas por aproximadamente el ancho del pase de raíz (wagon track) deben ser consideradas como una sola indicación a menos que el ancho de cualquiera de ellas exceda 1/32” (0.8 mm). En tal caso, deben ser consideradas como indicaciones separadas. b. Cuando la suma de las longitudes de las indicaciones ESI en cualquier tramo continuo de 12” (300 mm) de cordón de soldadura excede a 2” (50 mm). c. Cuando el ancho de una indicación ESI excede a 1/16” (1.6 mm). d. a. Cuando la suma de las longitudes de las indicaciones ISI en cualquier tramo continuo de 12” (300 mm) de cordón de soldadura excede a 1/2” (13 mm). e. Cuando el ancho de una indicación ISI excede a 1/8” (3 mm). f. Cuando más de cuatro indicaciones ISI con el máximo ancho de 1/8” (3 mm) están presentes en cualquier tramo continuo de 12” (300 mm) de cordón de soldadura. g. Cuando las longitudes sumadas de indicaciones ESI e ISI exceden el 8% de la longitud soldada. 9.3.8.3 Para tuberías con un diámetro exterior menor que 2.375” (60.3 mm), una inclusión de escoria debe ser considerada defecto si alguna de las siguientes condiciones existe: a. Cuando la longitud de una indicación ESI excede a tres veces al espesor nominal de pared más delgado de la junta. Nota: Indicaciones ESI paralelas separadas por aproximadamente el ancho del cordón de raíz (wagon track) debe ser considerada una sola indicación a menos que el ancho de cualquiera de ellas exceda 1/32” (0.8 mm). En tal caso, deben ser consideradas como indicaciones separadas. b. Cuando el ancho de una indicación ESI excede a 1/16” (1.6 mm) c. Cuando las longitudes sumadas de indicaciones ISI excede dos veces al espesor de pared nominal más delgado de la unión soldada y el ancho excede a la mitad del espesor de pared nominal más delgado de la unión. d. Cuando la suma de las longitudes de las indicaciones ESI e ISI exceden el 8% de la longitud soldada.
  • 34. 28 Estándar API 1104 Llenado incompleto en un lado de la raíz Figura 14-Penetración Inadecuada debido a Desalineamiento (IPD) Figura 15-Penetración Transversal Inadecuada (ICP) No hay unión, la imperfección está asociada a la superficie Figura 16-Fusión Incompleta en la Raíz del Cordón o en la parte superior de la Junta (IF) Traslape frío entre cordones Traslape frío entre el cordón de soldadura y el material base Nota: El traslape frío mostrado no está asociado a la superficie Figura 17-Fusión Incompleta debida a Traslape Frío (IFD) El cordón de raíz funde en ambas superficies, pero el centro del pase de raíz está ligeramente bajo la superficie interior de la tubería. Figura 18-Concavidad Interna (IC)
  • 35. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 9.3.9 POROSIDAD (POROSITY) 9.3.9.1 La porosidad es definida como un gas atrapado por solidificación del metal soldado antes que el gas tenga la oportunidad de ascender a la superficie del baño fundido y escapar. Las porosidades son generalmente esféricas pero pueden ser elongadas o de forma irregular, tales como las porosidades alargadas (agujeros de gusano) (piping porosity or wormhole). Cuando el tamaño de una indicación radiográfica producida por un poro es medido, a la máxima dimensión de la indicación debe aplicarse el criterio mostrado en 9.3.9.2 hasta 9.3.9.4 9.3.9.2 Porosidades (P) individuales o dispersas (scattered) deben ser consideradas defectos si alguna de las siguientes condiciones existe: a. Cuando el tamaño de un poro individual excede 1/8” (3 mm). b. Cuando el tamaño de un poro individual excede el 25 % de espesor de la pared nominal más delgada de la junta. c. Cuando las porosidades distribuidas o dispersas exceden la concentración permitida por las figuras 19 o 20. b. Cuando la suma de las longitudes de indicaciones HB en cualquier tramo continuo de 12” (300 mm) de cordón de soldadura excede a 2” (50 mm). c. Cuando las indicaciones individuales de cada porosidad HB, mayor a ¼” (6 mm) de longitud, están separadas por menos de 2” (50 mm) de distancia. d. Cuando las longitudes sumadas de indicaciones HB exceden el 8% de la longitud soldada. 9.3.10 a. Cuando el diámetro del cluster excede ½” (13 mm). b. Cuando la suma de las longitudes de las indicaciones CP en cualquier tramo continuo de 12” (300 mm) de cordón de soldadura excede a 1/2” (13 mm). 9.3.9.4 Poro vermicular (hollow-bead porosity HB) es definido como una porosidad lineal alargada que ocurre en el pase de raíz. HB debe ser considerado un defecto si alguna de las siguientes condiciones existe: a. Cuando la longitud de una indicación HB individual excede ½” (13 mm). Fisuras (Cracks)(C). Las fisuras deben ser consideradas defectos si alguna de las siguientes condiciones existe: a. Cuando la fisura de cualquier tamaño o localización dentro de la soldadura, no es una fisura de cráter (shallow crater crack) o una fisura estrella (star crack). b. Cuando la fisura es una fisura de cráter o fisura de estrella con una longitud superior a 5/32” (4 mm). Nota: las fisuras de cráter o de estrella están situadas en los puntos de parada de soldadura de pases y son el resultado de contracciones del metal soldado durante la solidificación. 9.3.11 9.3.9.3 La porosidad agrupada (cluster porosity CP) que ocurra en cualquier pase excepto el final debe cumplir el criterio 9.3.9.2. La CP que ocurra en el pase final debe ser considerada un defecto si alguna de las siguientes condiciones existe: 29 Mordedura (Undercutting) La mordedura es definida como un canal fundido dentro del material base adyacente a la base o raíz de la soldadura y que no es llenado por el metal de aporte. La mordedura adyacente al pase de acabado (EU) o al pase de raíz (IU) debe ser considerada como un defecto si alguna de las siguientes condiciones existe: a. Cuando la suma de las longitudes de indicaciones de mordeduras EU e IU, en cualquier combinación, en cualquier tramo continuo de 12” (300 mm) excede a 2” (50 mm). b. Cuando la suma de las longitudes de indicaciones de mordeduras EU e IU, en cualquier combinación, excede un sexto de la longitud soldada. Nota: Ver 9.7 para estándares de aceptación para mordedura cuando se emplean mediciones visuales y mecánicas.
  • 36. 30 Estándar API 1104 Variado Grande Mediano Fino Alineado (tres o más) Figura 19-Distribución Máxima de las Porosidades: Espesor de Pared menor o igual a 0.500 pulg. (12.7 mm)
  • 37. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas Variado Grande Mediano Fino Alineado (tres o más) Figura 20-Distribución Máxima de las Porosidades: Espesor de Pared mayor que 0.500 pulg. (12.7 mm) 31
  • 38. 32 Estándar API 1104 9.3.12 Acumulación de Imperfecciones. Excluyendo penetración incompleta IPD y mordedura, cualquier acumulación de imperfecciones (AI) debe ser considerada un defecto si alguna de las siguientes condiciones existe: a. b. Cuando la suma de las longitudes de las indicaciones, en cualquier tramo continuo de 12” (300 mm) de cordón de soldadura excede a 2” (50 mm). Cuando la suma de las longitudes de las indicaciones excede el 8% de la longitud soldada. 9.3.13 Imperfecciones de Tubería o Accesorios (Fitting). Imperfecciones detectadas en las tuberías o accesorios por ensayo radiográfico (RT) deben ser reportadas a la compañía. Su disposición debe ser según las directivas de la compañía. 9.4 ENSAYO DE PARTICULAS MAGNETICAS (MT) redondeadas son aquellas cuyo largo es tres veces su ancho o menor. 9.4.2 ESTÁNDAR DE ACEPTACIÓN Indicaciones relevantes deben ser consideradas defectos si alguna de las siguientes condiciones existe: a. Indicaciones lineales evaluadas como fisuras de cráter o de inicio de cordón exceden los 5/32” (4 mm) en longitud. b. Indicaciones lineales son evaluadas como fisuras diferentes que de cráter o de inicio de cordón. c. Indicaciones lineales evaluadas como IF y que excedan 1” (25 mm) de su longitud total en cualquier tramo continuo de 12” (300 mm) de cordón de soldadura o que excedan el 8% de la longitud soldada. Indicaciones redondeadas deben ser evaluadas de acuerdo al criterio de 9.3.9.2 y 9.3.9.3, cuando sea aplicable. Para propósitos de evaluación, la máxima dimensión de una indicación redondeada debe ser considerada como su tamaño. 9.4.1 Clasificación de Indicaciones Nota: Cuando exista duda acerca del tipo de imperfección revelada por una indicación, la verificación puede ser obtenida usando otro método de ensayo no destructivo. 9.4.1.1 Las indicaciones producidas por MT no son necesariamente imperfecciones. Variaciones magnéticas y metalúrgicas pueden producir indicaciones que son similares a aquellas que son producidas por imperfecciones pero que no son relevantes para el criterio de aceptación. El criterio mostrado en 9.4.1.2 y 9.4.1.3 es aplicable cuando las indicaciones son evaluadas. 9.4.3 Imperfecciones De Tubería o Accesorios (Fitting) 9.4.1.2 Cualquier indicación con una dimensión máxima de 1/16” (1.6 mm) o menor, debe ser clasificada como no relevante. Cualquier indicación más larga que se crea no relevante, debe ser juzgada como relevante hasta que una reexaminación por MT u otra técnica no destructiva determine de un modo u otro si existe una real imperfección. La superficie puede ser pulida o acondicionada por otro método antes de reexaminarse. Después que una indicación sea determinada como no relevante, otra indicación no relevante del mismo tipo no necesita ser reexaminada. 9.4.1.3 Indicaciones relevantes son aquellas causadas por imperfecciones. Indicaciones lineales son aquellas cuya longitud es tres veces mayor a su ancho. Indicaciones Imperfecciones detectadas en las tuberías o accesorios por MT deben ser reportadas a la compañía. Su disposición debe ser según las directivas de la compañía. 9.5 ENSAYO DE LIQUIDOS PENETRANTES (PT) 9.5.1 Clasificación de Indicaciones 9.5.1.1 Las indicaciones producidas por PT no son necesariamente imperfecciones. Marcas de maquinado, rayas y condiciones superficiales pueden producir indicaciones que son similares a aquellas que son producidas por imperfecciones pero que no son relevantes para aceptabilidad. El criterio mostrado en 9.5.1.2 y 9.5.1.3 es aplicable cuando las indicaciones son evaluadas. 9.5.1.2 Cualquier indicación con una dimensión máxima de 1/16” (2 mm) o menor, debe ser clasificada como no relevante. Cualquier indicación más larga que se crea no relevante, debe ser juzgada como relevante hasta
  • 39. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas que una reexaminación por PT u otra técnica no destructiva determine si existe una imperfección. La superficie puede ser pulida o acondicionada por otro método antes de reexaminarse. Después que una indicación se ha determinado como no relevante, otra indicación no relevante del mismo tipo no necesita ser reexaminada. 9.5.1.3 Indicaciones relevantes son aquellas causadas por imperfecciones. Indicaciones lineales son aquellas cuya longitud es tres veces mayor a su ancho. Indicaciones redondeadas son aquellas cuyo largo es tres veces su ancho, o menor. 9.5.2 Estándar de Aceptación Indicaciones relevantes deben ser consideradas defectos si alguna de las siguientes condiciones existe: a. Indicaciones lineales evaluadas como fisuras de cráter o de inicio de cordón exceden los 5/32” (4 mm)en longitud. b. Indicaciones lineales son evaluadas como fisuras diferentes que de cráter o de inicio de cordón. c. Indicaciones lineales evaluadas como IF y que excedan a 1” (25 mm) de su longitud total en cualquier tramo continuo de 12” (300 mm) de cordón de soldadura o que excedan el 8% de la longitud soldada. Indicaciones redondeadas deben ser evaluadas de acuerdo al criterio de 9.3.9.2 y 9.3.9.3, como sea aplicable. Para propósitos de evaluación, la máxima dimensión de una indicación redondeada será considerada como su tamaño. Nota: Cuando exista duda acerca del tipo de imperfección revelada por una indicación, la verificación puede ser obtenida usando otro método de ensayo no destructivo. 9.5.3 Imperfecciones de Tubería o Accesorios (Fitting). Imperfecciones detectadas en las tuberías o accesorios por PT deben ser reportadas a la compañía. Su disposición debe ser según las directivas de la compañía. 33 modos de conversión de onda ultrasónica, pueden producir indicaciones geométricas que son similares a aquellas que son producidas por imperfecciones, pero que no son relevantes para aceptabilidad. 9.6.1.2 Indicaciones lineales son definidas como indicaciones cuya dimensión más grande está en la dirección longitudinal de la soldadura. Indicaciones lineales típicas pueden ser causadas por, pero no están limitadas a, los siguientes tipos de imperfecciones: IP, IPD, ICP, IF, IFD, ESI, C, EU, IU y HB. 9.6.1.3 Indicaciones transversales son definidas como indicaciones cuya dimensión más grande está en la dirección transversal a la soldadura. Indicaciones transversales típicas pueden ser causadas por, pero no están limitadas a, los siguientes tipos de imperfecciones: C, ISI, y fusión incompleta debida a IFD, arranques y paradas en los pases de soldadura. 9.6.1.4 Indicaciones volumétricas son definidas como indicaciones tridimensionales. Tales indicaciones pueden ser causadas por simples o múltiples inclusiones, vacíos o poros. Vacíos o poros parcialmente llenados o pequeñas inclusiones en arranque/parada de pases de soldadura pueden ser causa de indicaciones más largas en la dirección transversal que en la dirección longitudinal de la soldadura. Indicaciones volumétricas típicas pueden ser causadas por, pero no están limitadas a, los siguientes tipos de imperfecciones: IC, BT, ISI, P, CP. 9.6.1.5 Indicaciones relevantes son aquellas causadas por imperfecciones. Las indicaciones relevantes deben ser evaluadas con el nivel de evaluación mostrado en 11.4.7 para el estándar de aceptación mostrado en 9.6.2. Nota: Cuando exista duda acerca del tipo de imperfección revelada por una indicación, la verificación puede ser obtenida usando otro método de ensayo no destructivo. 9.6.2 Estándar de Aceptación 9.6 ENSAYO DE ULTRASONIDO (UT) 9.6.1 Clasificación de Indicaciones 9.6.1.1 Las indicaciones producidas por UT no son necesariamente imperfecciones. Cambios en la geometría soldada debido a desalineamiento de extremos colindantes de tuberías, cambios en el perfil del reforzamiento soldado de los pases raíz ID y coronamiento OD, biseles internos y 9.6.2.1 Las indicaciones deben ser consideradas defectos si es que algunas de las siguientes condiciones existe. a. Indicaciones determinadas como Fisuras (C). b. Indicaciones individuales con una altura vertical (a través de la pared) mayor que un cuarto del espesor de pared.
  • 40. 34 Estándar API 1104 Indicaciones múltiples en la misma locación circunferencial con una suma de dimensión vertical (a través de la pared) que excedan un medio del espesor de pared. lineales superficiales (LS) 9.6.2.2 Indicaciones (diferentes a fisuras) que son abiertas a la superficie de los ID u OD deben ser consideradas defectos si alguna de las siguientes condiciones existe: 1. Cuando la suma de las longitudes de las indicaciones LS, en cualquier tramo continuo de 12” (300 mm) de cordón de soldadura excede a 1” (25 mm). a. La máxima dimensión de una indicación VR excede ¼” (6 mm) o el espesor nominal de pared, cualquiera que sea menor. b. c. La longitud total de una indicación VR excede ½” (13 mm) en cualesquiera 12” (300 mm) continuas de longitud. 9.6.2.8 Cualquier acumulación de indicaciones relevantes (AR) debe ser considerada un defecto cuando alguna de las siguientes condiciones existe: a. Las longitudes sumadas de indicaciones sobre los niveles de evaluación exceden a 2” (50 mm) en cualquiera 12” (300 mm) continuas de longitud soldada. b. Las longitudes sumadas de indicaciones sobre los niveles de evaluación exceden el 8% de la longitud soldada. 2. Cuando la suma de las longitudes de las indicaciones LS exceden el 8% de la longitud soldada. 9.6.2.3 Indicaciones lineales ocultas (Lineal buried LB) (diferentes a fisuras) interpretadas como sub superficiales dentro de la soldadura y no en el ID u OD de la superficie conectada deben ser consideradas defectos si alguna de las siguientes condiciones existe: a. b. Cuando la suma de las longitudes de las indicaciones LB, en cualquier tramo continuo de 12” (300 mm) de cordón de soldadura excede a 2” (50 mm). Cuando la suma de las longitudes de las indicaciones LB exceden el 8% de la longitud soldada 9.6.2.4 Indicaciones transversales (T) (diferentes a fisuras) deben ser consideradas volumétricas y evaluadas usando el criterio para indicaciones volumétricas. La letra T debe ser usada para designar todo reporte de indicaciones transversales. 9.6.2.5 Indicaciones volumétricas agrupadas (cluster VC) deben ser consideradas defectos cuando la máxima dimensión de la indicación VC excede ½” (13 mm). 9.6.3 Imperfecciones de Tubería o Accesorios (Fitting). Imperfecciones detectadas en las tuberías o accesorios por UT deben ser reportadas a la compañía. Su disposición debe ser según las directivas de la compañía. 9.7 ESTANDAR DE ACEPTACIÓN PARA MORDEDURA VISUAL 9.7.1 Generalidades La mordedura es definida en 9.3.11. Los estándares de aceptación en 9.7.2 son un suplemento pero no reemplazan los requerimientos de inspección visual encontrados en otra parte de este estándar. 9.7.2 Estándar de Aceptación 9.6.2.6 Indicaciones volumétricas individuales (VI) deben ser consideradas defectos cuando la máxima dimensión de la indicación VI excede 1/8” (3 mm) en ambos ancho y longitud. 9.6.2.7 Indicaciones volumétricas de raíz (VR) interpretadas como abiertas a la superficie ID deberán ser consideradas defectos si alguna de las siguientes condiciones existe: Cuando medios de medida visuales o mecánicos se emplean para determinar la profundidad de mordeduras adyacentes a los pases de acabado o raíz no deben exceder las dimensiones mostradas en la tabla 4. Cuando ambas medidas, radiográfica y mecánica, están disponibles, la medida mecánica regirá.
  • 41. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 35 Tabla 4- Dimensión máxima de mordedura. Profundidad >0.031” (0.8 mm) o > 12.5% del espesor de pared de la tubería, cualquiera que sea menor. > 0.016” (0.4 mm) pero <= 0.031” (0.8mm) o > 6% pero <=12.5% del espesor de pared de la tubería, cualquiera sea menor. <= 0.016” (0.4 mm) o <= 6% del espesor de pared de la tubería, cualquiera sea menor. 10 Reparación y Remoción de Defectos 10.1 AUTORIZACION PARA REPARAR 10.1.1 Fisuras Las soldaduras fisuradas deben ser removidas de la línea a menos que sean permitidas por 9.3.10 o cuando la reparación es autorizada por la compañía. Las fisuras pueden ser reparadas siempre que la longitud de la fisura sea menor al 8% de la longitud de soldadura, y se use un procedimiento de reparación de soldadura calificado. 10.1.2 Otros Defectos Diferentes a Fisuras Defectos en la raíz y pases de aporte pueden ser reparados con previa autorización de la compañía. Defectos en el pase superficial pueden ser reparados sin previa autorización de la compañía. Un procedimiento de reparación de soldadura calificado es requerido para ser empleado siempre que una reparación sea hecha a una soldadura usando un proceso diferente del empleado al realizar la soldadura original o cuando la reparación es hecha en un área previamente reparada. Longitud No aceptable 2” (50 mm) en una longitud continua de soldadura de 12” (300 mm) o un sexto de longitud soldada, cualquiera sea menor. Aceptable, sin importar su longitud 10.2.4 Requerimientos de tratamiento térmico interpases. precalentamiento y 10.2.5 Proceso de soldadura y otra especificación de información contenida en 5.3.2. 10.2.6 Requerimientos para ensayos no destructivos entre pases. 10.3 CRITERIOS DE ACEPTACIÓN 10.3.1 Las áreas reparadas deben ser inspeccionadas por los mismos medios usados previamente. Si la compañía prefiere, se puede reinspeccionar toda la soldadura que contiene una reparación, en el mismo modo permitido para la inspección de una soldadura de producción (ver 8.1 y 8.2). Las reparaciones deben cumplir los estándares de aceptabilidad de la Sección 9. 10.4 SUPERVISIÓN 10.4.1 La reparación debe ser hecha bajo la supervisión de un técnico con experiencia en técnicas de reparación de soldaduras. 10.2 PROCEDIMIENTO DE REPARACIÓN Cuando un procedimiento de reparación de soldadura se requiera, el procedimiento debe ser establecido y calificado para demostrar que una soldadura con propiedades mecánicas satisfactorias y sanidad pueda ser producida. Esto debe ser determinado por ensayo destructivo y el tipo y número de dichos ensayos debe ser a criterio de la compañía. El criterio de reparación, como mínimo, debe incluir lo siguiente: 10.5 SOLDADOR 10.2.1 Método de exploración del defecto. 11.1 MÉTODOS DEL ENSAYO RADIOGRÁFICO. 10.2.2 Método de remoción del defecto. 10.2.3 El canal de reparación debe ser examinado para confirmar la completa remoción del defecto. 10.5.1 La soldadura debe ser hecha por un soldador calificado. 11 Procedimientos para Ensayos No Destructivos (END) 11.1.1 Generalidades La sub-sección 11.1 presenta los requerimientos para producir imágenes radiográficas en películas fotográficas (film) u otro medio a través del uso de rayos X o rayos gamma. Para la producción de imágenes debe establecerse y registrarse en un archivo un procedimiento detallado. Las
  • 42. 36 Estándar API 1104 películas radiográficas producidas con dicho procedimiento deben tener la densidad (ver 11.1.10), claridad y contraste requeridos por este estándar. Las imágenes producidas por otros sistemas deben tener los requisitos de sensibilidad para definir claramente los diámetros de alambre esenciales de los indicadores de calidad de imagen (IQI). Para evaluar imágenes deben usarse los siguientes criterios: a. Una calidad de imagen aceptable que esté libre de niebla y de irregularidades de procesamiento (revelado) que puedan enmascarar la imagen de actuales imperfecciones. b. Una técnica aceptable. e. c. Película (Film) La marca o tipo de película, o ambos, y el número de películas en el porta-placas o envase de película. Para técnicas de multi-películas, debe especificarse la forma en la cual la película será visualizada. d. Geometría de la exposición (Exposure geometry)- sea la exposición de una pared una imagen (single-wall exposure for single-wall Viewing SWE/SWV), doble pared una imagen (double-wall exposure for singlewall Viewing DWE/SWV), o doble pared doble imagen (double-wall exposure for double-wall Viewing DWE/DWV); la distancia de la fuente o punto focal a la película: las posiciones relativas de la película, soldadura, fuente, indicadores de calidad de imagen (IQI) y el intervalo o marcas de referencia; y el número de exposiciones requeridas para radiografiar una soldadura completa. e. Condiciones de exposición (Exposure conditions)- sea miliamperios o curie-minutos, voltaje de los rayos X o el voltaje y amperaje de entrada, y el tiempo de exposición. f. Procesado (Revelado) (Processing)- sea manual o automático; el tiempo y temperatura de revelado y el tiempo para parar el baño de parada o enjuague, fijado y lavado; y detalles del secado. g. Materiales- El tipo y rango de espesores del material para el cual el procedimiento es conveniente. h. Identificadores de calidad de Imagen (IQI)- El tipo de material, identificación del set ASTM o ISO, y diámetro del alambre esencial. i. Blindaje radioactivo (Heat shields)- material, espesor y distancia desde el lado de la película de blindaje a la superficie de la tubería. Un sistema de identificación satisfactorio. d. Pantallas intensificadoras (Intensifying screens)- El tipo y ubicación de las pantallas, y, si se usan pantallas de plomo (Pb), su espesor. El indicador de calidad de imagen (IQI) prescrito y el diámetro de alambre esencial. c. b. Compatibilidad con estándares de aceptación. y disposición (de radiografiado) Todos los requerimientos referidos a la calidad de las imágenes resultantes deben aplicarse igualmente para rayos X y rayos Gamma. El uso de la inspección radiográfica y la frecuencia de su uso debe ser una opción de la compañía. La compañía y el contratista radiográfico deberían ponerse de acuerdo en el procedimiento o procedimientos de radiografía a ser usados previamente a la ejecución de radiografías de producción. La compañía debe solicitar al contratista el demostrar que los procedimientos propuestos producen imágenes aceptables y debe exigir además, que el contratista use dicho procedimiento(s) para la producción de radiografías. 11.1.2 Detalles del Procedimiento. 11.1.2.1 Generalidades Los detalles de cada procedimiento radiográfico deben ser registrados. Una copia del registro debe ser suministrada a la compañía para su archivo. El registro puede estar en forma de escrito, de esquema, o ambos. Como mínimo cada procedimiento debe incluir los detalles aplicables listados en 11.1.2.2 y 11.1.2.3. 11.1.2.2 Película Radiográfica. Como mínimo, el procedimiento para radiografías con películas debe incluir los siguientes detalles: a. Fuente de radiación (Radiation source)- El tipo de fuente de radiación, el tamaño efectivo de la fuente (effective source) o punto focal (focal spot), y el rango de voltaje de los equipos de rayos X. 11.1.2.3 Otros Medios de Imagen Como mínimo, el procedimiento para radiografía usando un medio de imagen diferente al de las películas debe incluir los siguientes detalles: a. Fuente de radiación- el tipo de fuente de radiación, el tamaño de la fuente efectiva (effective source) o punto focal (focal spot), y el rango de voltaje de los equipos de rayos X. b. El sistema de colección de imágenes utilizado. c. El sistema de procesamiento de imágenes utilizado. d. El sistema de visualización de imágenes utilizado.
  • 43. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas e. El sistema de almacenamiento de imágenes utilizado. f. Geometría de una Exposición- sea que se use la técnica SWE/SWV, DWE/SWV o DWE/DWV (11.1.2.2 (d)); sea una imagen en movimiento o estática; la velocidad de barrido para una imagen en movimiento; la distancia de la fuente o punto focal a la superficie del formador de la imagen; la posición relativa de la superficie del formador de imágenes, soldadura, fuente, identificadores de calidad de imagen (IQI) y los intervalos o marcas de referencia; la cantidad de magnificación geométrica; la magnificación total usada para la visualización; y el número de imágenes requeridas para la radiografía de una soldadura completa. g. Condiciones de exposición (Exposure conditions)- sea miliamperios o curie-minuto, voltaje de rayos X o el voltaje y amperaje de entrada, y cuando sea aplicable, el tiempo de exposición. h. identificadores de calidad de imagen (IQI)- el tipo de material, la identificación del set ASTM o ISO y diámetro del alambre esencial. j. Blindaje radioactivo (Heat shields): Material, espesor y distancia del lado de la película de blindaje a la superficie de la tubería. eje de la tubería) de tal forma que la soldadura del lado de la fuente y del lado de la película no se sobreponen en las áreas de la radiografía que se estén evaluando, al menos dos exposiciones separadas a 90º deben ser hechas para completar la inspección radiográfica de la soldadura. Cuando las porciones de la soldadura del lado de la fuente y del lado de la película están superpuestos, al menos tres exposiciones separadas 60º deben ser hechas para completar la inspección radiográfica de la soldadura. Cuando se realicen radiografías de tubos de diámetros más pequeños, de espesores de pared más gruesos, exposiciones adicionales deberían ser hechas para minimizar la distorsión de imperfecciones de imágenes en los extremos de las radiografías. Materiales- El tipo y rango de espesores del material para el cual el procedimiento es conveniente. i. 37 La mínima distancia entre la fuente o punto focal y el lado de la fuente del objeto que sé esta radiografiando debe ser determinado por la siguiente fórmula (usando unidades constantes de medida): D = St/k Donde: distancia mínima, en pulgadas, entre la fuente o punto focal y el lado de la fuente del objeto radiografiado. S= medida, en pulgadas, efectiva de la fuente o punto focal. t= espesor de la soldadura, en pulgadas, incluyendo sobremonta, mas la distancia entre el lado de la película de la soldadura y la película. k= 11.1.3 D= factor de penumbra geométrica (geometric unsharpness factor). Geometría de la Exposición (Exposure Geometry) 11.1.3.1 Radiografía Radiography) con Película (Film Cuando una fuente radiográfica está centrada (ubicada en el centro) en la tubería, para la exposición de una soldadura con junta a tope, es adecuada una exposición, para la inspección radiográfica de la unión soldada completa (SWE/SWV). Cuando la fuente radiográfica es colocada fuera (de la tubería), pero a una distancia no mayor de ½” (13 mm) de la superficie soldada, al menos tres exposiciones separadas 120º deben ser hechas para la inspección radiográfica de la soldadura completa (DWE/SWV). Cuando la fuente radiográfica es colocada fuera de la tubería a más de ½” (13 mm) de la superficie soldada, al menos cuatro exposiciones separadas 90º deben ser hechas para completar la inspección radiográfica de la soldadura (DWE/SWV). Cuando el diámetro exterior de la tubería que contiene la soldadura es 3.5” (88.9 mm) o menos, puede ser usado un procedimiento DWE/DWV. Cuando este procedimiento es usado y el haz de radiación está dispuesto en ángulo (con respecto a la perpendicular al Cuando t es determinado para procedimientos SWE/SWV y DWE/SWV, debe usarse los espesores de la pared y la sobremonta de soldadura. Cuando t es determinado para procedimientos DWE/DWV, debe usarse el diámetro exterior de la soldadura (esto es, el diámetro exterior de la tubería más dos veces la altura promedio de la corona soldada). k es 0.02” (0.5 mm) para materiales con un espesor igual o menor a 2” (50.8 mm). 11.1.3.2 Otros Medios de Imagen Para imágenes en movimiento, la geometría de la exposición debe ser evaluada en la máxima velocidad de barrido a ser usada durante la inspección radiográfica de la soldadura completa. 11.1.4 Tipo de Indicadores de Calidad de Imagen (IQI)
  • 44. 38 Estándar API 1104 Los indicadores de calidad de imagen (IQI), deberán estar conforme a los requerimientos de ASTM E 747 o ISO 1027 alambre IQI. La compañía debe definir qué tipo de IQI (ASTM o ISO) será usado. Los IQI deben ser hechos de un material que es radiográficamente similar al material que se ha soldado. 11.1.5 Selección de Indicadores de Imagen (IQI) Los IQI consisten o en una serie de seis (6) alambres para ASTM E747 tipo de alambre o una serie de siete (7) alambres para tipo alambre IQI, arreglados en orden creciente de diámetro. El diámetro de alambre esencial a ser usado, basado en el espesor de la soldadura es mostrado en la Tabla 5 para ASTM E747 tipos de alambre IQI y Tabla 6 para ISO tipo de alambre IQI. En la opción radiográfica del contratista, un diámetro de alambre IQI menor que los especificados arriba puede ser usado, siempre que la sensibilidad radiográfica requerida es obtenida. Nota: Para propósitos de selección del IQI, el espesor de la soldadura deberá ser el espesor de pared nominal más la sobremonta de soldadura (interna más externa combinadas). Las imágenes radiográficas del número de identificación de IQI y el juego de letras ASTM o ISO deben aparecer claramente. La imagen del diámetro de alambre esencial debe aparecer claramente transversal a toda el área de interés. 11.1.6 Ubicación de Indicadores de Calidad de Imagen (IQI) 11.1.6.1 Película Los IQI deben ser colocados como sigue. a. Cuando una soldadura completa es radiografiada con una simple exposición usando una fuente dentro de la tubería, deben ser usados al menos cuatro IQI colocados en forma cruzada a la soldadura y espaciados uniformemente alrededor de la circunferencia. Para procedimientos DWE/DWV, un IQI debe ser ubicado en el lado de la fuente de la tubería y cruzado a la soldadura de manera que su imagen no este superpuesta sobre la imagen de la soldadura. Para procedimientos DWE/SWV o SWE/SWV que requieran múltiples exposiciones para completar la inspección de la soldadura, y donde la longitud de la película a ser interpretada es más larga de 5” (130 mm), dos IQI colocados en forma cruzada a la soldadura y ubicados en el lado de la película deben ser usados. Uno debe estar a 1” (25 mm) del final de la longitud de la película a ser interpretada y el otro debe estar en el centro de película. Cuando la longitud de la película a ser interpretada es 5” (130 mm) o menos, un IQI debe ser ubicado en el lado de la película cruzado a la soldadura y colocado en el centro de la longitud a ser interpretada. Cuando una soldadura reparada es radiografiada, un IQI adicional debe ser ubicado cruzado a cada área reparada Tabla 5- Espesores de Soldadura versus Diámetros de Alambres tipo IQI según ASTM E 747 Pulgadas Milímetros Pulgadas Milímetros Juego de Penetrámetros ASTM 0 – 2,50 > 0,250 – 0,375 > 0,375 – 0,500 > 0,500 – 0,750 > 0,750 – 1,000 > 1,000 – 2,000 0 – 6,4 > 6,4 – 9,5 > 9,5 – 12,7 > 12,7 – 1,91 > 19,1 – 25,4 > 25,4 – 50,8 0,008 0,010 0,013 0,016 0,020 0,025 0,20 0,25 0,33 0,41 0,51 0,64 A AoB B B B B Espesor de Soldadura Diámetro de Alambre Esencial Tabla 6- Espesores de soldadura versus Diámetros de Alambres tipo IQI según ISO Espesor de Soldadura Diámetro de Alambre Esencial Identificación de Alambre Pulgadas Milímetros Pulgadas Milímetros 0 – 0,250 0 – 6,4 0,008 0,20 13 > 0,250 – 0,375 > 6,4 – 9,5 0,010 0,25 12 > 0,375 – 0,500 > 9,5 – 12,7 0,013 0,33 11 > 0,500 – 0,750 > 12,7 – 19,1 0,016 0,41 10 > 0,750 – 1,000 > 19,1 – 25,4 0,020 0,51 9 >1,000 – 2,000 > 25,4 – 50,8 0,025 0,64 8
  • 45. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas b. c. Cuando no es práctico colocar una IQI en una soldadura debido a la configuración de la soldadura o tamaño, el IQI puede ser colocado en un bloque separado. Los bloques separados deben ser fabricados del mismo material o radiográficamente similar y pueden ser usados para facilitar el posicionamiento del IQI. EL espesor del material del bloque separado debe ser del mismo espesor que la soldadura Blindaje radioactivo: Los IQI pueden ser ubicados sobre el blindaje en vez de estar en contacto con la tubería, con tal de que la aceptabilidad de cada colocación de IQI es demostrada previamente al ensayo de producción. 11.1.6.2 Otros Medios de Imagen Para otros medios de imagen diferentes a las películas, la colocación de IQI debe ser similar a los requerimientos de 11.1.6.1. Los IQI pueden ser colocados sobre la superficie de la tubería o mantenidos en posición entre la superficie de la tubería y el formador de imagen por medio de un arreglo anexado al formador de imágenes o al dispositivo de barrido. La aceptabilidad de tal ubicación del IQI debe ser demostrada durante la calificación del procedimiento. 11.1.7 Producción de Radiografías Únicamente radiólogos nivel II y III deben interpretar las imágenes radiográficas de la soldadura de producción. Los radiólogos deben reportar a la compañía todos los defectos observados en las imágenes a menos que la compañía requiera que todas las imperfecciones observadas sean reportadas. Los radiólogos deben indicar si la soldadura cumple o no los requerimientos de la sección 9. La compañía debe determinar la disposición final de las soldaduras. 11.1.8 Identificación de Imágenes Las imágenes deben estar claramente identificadas mediante el uso de números de plomo, letras de plomo, marcas u otra identificación de manera que la propia soldadura y cualquier imperfección en ella puedan ser rápidamente y certeramente localizadas. La compañía puede especificar el procedimiento de identificación a ser usado. Cuando más de una imagen es usada para inspeccionar una soldadura, deben aparecer marcas de identificación en cada imagen, e imágenes adyacentes deben superponerse. La última marca de referencia de cada final de la imagen debe aparecer en la imagen 39 adyacente apropiada de forma que se establezca que ninguna parte de la soldadura ha sido omitida. 11.1.9 Almacenaje de Películas y Otros Medios de Imagen 11.1.9.1 Películas Toda película no expuesta debe ser almacenada en un lugar limpio y seco donde las condiciones no afecten adversamente la emulsión. Si algún cuestionamiento surge acerca de las condiciones de las películas no expuestas, las láminas de la parte frontal y trasera de cada paquete o una longitud de película igual a la circunferencia de cada rollo original deben ser procesados de la manera normal sin exposición a la luz o radiación. Si la película procesada muestra niebla, la caja entera o rollo, del cual la película de ensayo se extrajo, debe ser descartada. A menos que ensayos adicionales prueben que la película sobrante en la caja o rollo esté libre de niebla de pre exposiciones que exceda una densidad trasmitida de 0.30 H&D para película de base trasparente ó 0.05 H&D de densidad reflejada para películas de base opaca. Nota: H&D se refiere al método Hurter-Driffield de definir cuantitativamente el ennegrecimiento de la película. 11.1.9.2 Otros Medios de Imagen Otros medios de imagen distintos al de las películas deben ser guardados en estricta concordancia con las recomendaciones del fabricante. 11.1.10 Densidad de la Película 11.1.10.1 Densidad de la Película Excepto para pequeñas áreas localizadas causadas por configuraciones irregulares de soldadura, la densidad transmitida H&D en el área de interés de las películas de base transparente no debe ser menor que 1.8 ni mayor a 4.0. La densidad reflejada H&D en el área de interés de películas de base opaca no debe ser menor que 0.5 ni mayor a 1.5. Densidades H&D trasmitidas a través de pequeñas áreas localizadas pueden exceder estos límites, sin embargo la mínima densidad no deberá ser menor que 1.5 y la máxima densidad no deberá exceder a 4.2 Las densidades H&D reflejadas no deben ser menores que 0.25 y no deben exceder 1.8. 11.1.10.2 Equipo para Visualizar Películas
  • 46. 40 Estándar API 1104 El equipo para visualizar las películas (iluminador o negatoscopio) debe ser del tipo de alta intensidad variable y debe ser capaz de visualizar películas con densidades dentro del rango especificado en 11.1.10.1. Éste debe estar equipado para prevenir que luz proveniente de los alrededores del borde exterior de cada radiografía o a través de porciones de baja densidad de la radiografía interfieran con las interpretaciones. 11.1.10.3 Instalaciones Películas para Visualizar las Las instalaciones para la visualización deben ser provistas de luces de fondo suavizadas a una intensidad que no cause problemas de reflexión, sombras o resplandores en la radiografía. 11.1.11 Procesamiento de Imágenes Cuando sea requerido por la compañía, la película u otro medio de imagen debe ser procesada, manipulada, y almacenada de manera que las imágenes sean interpretables al menos tres años después que ellas han sido producidas. 11.1.12 Área de Procesamiento de Imágenes El área de procesamiento de imágenes y todos los accesorios deben ser mantenidos limpios en todo momento. 11.1.13 Protección Radiológica Los radiólogos deben ser responsables de la protección y monitoreo de cada persona trabajando con, o cerca de, fuentes radiográficas. La protección y monitoreo deben cumplir con las regulaciones federales, estatales y locales aplicadas. 11.2 MÉTODO DE ENSAYO POR PARTÍCULAS MAGNÉTICAS (MT) Cuando un ensayo de MT es especificado por la compañía, debe ser establecido un procedimiento escrito detallado para el ensayo de MT que cumpla los requerimientos de ASTM E 709. La compañía y el contratista de END deben estar de acuerdo en el procedimiento o procedimientos de MT previos a la realización del ensayo de producción. La compañía debe pedir al contratista que demuestre que los procedimientos propuestos producirán resultados aceptables y debe exigir al contratista que use dichos procedimientos para los ensayos de producción. 11.3 MÉTODO DE ENSAYO POR LÍQUIDOS PENETRANTES (PT) Cuando un ensayo de PT es especificado por la compañía, debe ser establecido un procedimiento escrito detallado para el ensayo de PT que cumpla los requerimientos de ASTM E 165. La compañía y el contratista de END deben acordar en el procedimiento o procedimientos de PT previos a la realización del ensayo de producción. La compañía debe pedir al contratista demostrar que los procedimientos propuestos producirán resultados aceptables y debe exigir al contratista que use dichos procedimientos para los ensayos de producción. 11.4 MÉTODO DE ENSAYO POR ULTRASONIDO (UT) 11.4.1 Generalidades Cuando un ensayo UT es especificado por la compañía para la inspección de soldaduras circunferenciales con junta a tope, nuevas y/o en servicio, se deben aplicar los requerimientos de esta sección. Debe ser establecido y registrarse un procedimiento detallado para el uso de técnicas de ultrasonido individuales. El uso de UT y el alcance de su uso debe ser a opción de la compañía. La compañía y el contratista de ultrasonido deberían acordar en el procedimiento de ultrasonido antes de realizar los ensayos de producción. La compañía debe solicitar al contratista que demuestre que el procedimiento propuesto produce resultados aceptables y precisos y debe exigir al contratista que use dichos procedimientos para los ensayos de producción. Es aconsejable tomar precauciones cuando este método es aplicado a la inspección de soldaduras en servicio debido a potenciales imperfecciones en el material base y en la superficie que pueden interferir con el uso de la técnica ultrasónica. Toda superficie a ser barrida ultrasónicamente debe estar en condición descubierta (sin recubrimiento). Para la construcción de nuevos proyectos, el retiro de la capa protectora (revelado longitudinal de tubería) en los extremos de la tubería, necesario para el barrido ultrasónico, debería ser especificado antes que la tubería sea recubierta. Las costuras de las tuberías deberían ser esmeriladas al ras de la superficie de la tubería la distancia necesaria para el examen ultrasónico.
  • 47. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 11.4.2 Detalles del Procedimiento k. Nivel de barrido (scanning level)- la sensibilidad ajustada en decibeles (dB) a ser agregada a la sensibilidad de referencia por efecto de barrido. l. Nivel de evaluación (evaluation level)- el nivel o altura de los ecos detectados durante el barrido a la cual es requerida una evaluación posterior, y el ajuste de sensibilidad a ser hecho antes de la evaluación para la aceptación o rechazo. 11.4.2.1 Generalidades Los detalles de cada procedimiento de ultrasonido deben ser registrados. Una copia del registro debe ser suministrada a la compañía para su archivo. Los registros deben estar en forma escrita y de esquemas. Como mínimo, cada procedimiento debe incluir los detalles aplicables listados en 11.4.2.2. 11.4.2.2 Procedimiento Ultrasonido del Ensayo 41 de m. Registro de resultados- tipo de registro (ej. , esquema, impresión térmica, disco compacto, etc.) y si todas las reflexiones o únicamente las no aceptables serán registradas. n. Como mínimo, el procedimiento para ensayo de ultrasonido debe incluir los siguientes detalles de aplicación específica: a. Tipo de soldadura a ser ensayada, dimensiones de la preparación de junta y procesos de soldadura. b. Tipo de material (ej., tamaño, grado, espesor, proceso de manufactura según especificación API 5L). c. Preparación / condición de la superficie de barrido. d. Etapa en la cual el examen va a ser realizado. e. Instrumento / Sistema ultrasónico y transductores (probes) (ej. , manufactura, tipo, tamaño, etc.). f. Manual o automático. g. Acoplante. h. Técnica de Ensayo: 1. Ángulos. 2. Frecuencias (MHz). 3. Temperaturas y rangos. 4. Patrones de barrido y velocidades. 5. Datos de referencia y marcas de ubicación (ej., cara de raíz y localización circunferencial). i. Estándares de Referencia- esquemas detallados mostrando la vista de planta y las dimensiones de la sección transversal a inspeccionar de los bloques estándar de referencia de materiales de producción y todos los reflectores de referencia. j. Requerimientos de calibración- los intervalos para los cuales la calibración del instrumento o sistema es requerido, la secuencia del arreglo de calibración previo a la inspección de soldadura, incluyendo todos los bloques de calibración estándares a ser usados, los reflectores de sensibilidad de referencia, el ajuste (seteo) del nivel de sensibilidad de referencia (por eje, DAC O TCG), y los intervalos para la verificación de los ajustes de calibración. Reporte de la examinación ultrasónica- una muestra de reportes de la examinación. 11.4.3 Requerimientos del Personal del Ensayo Ultrasónico Un NDT nivel III en el método de ensayo no destructivo debe desarrollar la técnica de aplicación y preparar y aprobar el procedimiento de ensayo. Únicamente personal calificado nivel II y III debe calibrar el equipo e interpretar los resultados de los ensayos. Personal nivel II o III en ultrasonido deben realizar los ensayos y evaluar los resultados para los criterios de aceptación o rechazo. El personal de ensayo de ultrasonido debe realizar los exámenes de acuerdo con procedimientos calificados y aprobados (ver 11.4.4). El personal responsable de los ensayos debe ser capaz de determinar la aceptabilidad de juntas a tope circunferenciales de acuerdo con el criterio de aceptación listado en 9.6. La compañía tiene la potestad, en cualquier momento, de solicitar al personal que demuestre su capacidad para trabajar a los requerimientos del procedimiento calificado. 11.4.4 Demostración Ensayo del Procedimiento de Antes de la aprobación final escrita, la compañía debe solicitar al contratista que demuestre la aplicación del procedimiento y el sistema ultrasónico. Un reporte de la calificación del procedimiento debe ser generado y sus resultados documentados previamente a su uso en soldaduras actuales de campo. El proceso de calificación debe ser como sigue: a. Soldaduras (mínimo dos por procedimiento de soldadura) que contienen defectos e imperfecciones aceptables deben ser preparadas de las muestras del material de la tubería de la producción actual, usando el procedimiento de soldadura aprobado. Pueden ser
  • 48. 42 Estándar API 1104 usadas uniones soldadas de la calificación de soldadores. b. Deben ser hechas radiografías de las soldaduras y sus resultados documentados. c. El procedimiento de ultrasonido debe ser aplicado, dentro de los rangos de temperatura detallados y los resultados documentados y comparados con las radiografías. d. Resultados de las diferencias en la detección deben ser documentados (Diferencias en detectabilidad y resolución entre ultrasonido y radiografía pueden ser anotados). Si es requerido por la compañía, deben ser hechos ensayos destructivos de la muestra de soldadura para descubrir o confirmar los resultados. e. El uso del procedimiento de ultrasonido en soldaduras de producción debe estar basado en la capacidad del método/técnica/sistema de ultrasonido implementado, para: 1) Ubicarse circunferencialmente. 2) Medir longitud. 3) Determinar la profundidad desde la superficie exterior, y 4) Ubicar, axialmente, (en la sección transversal de la soldadura) las imperfecciones y defectos en las muestras de ensayo. Adicionalmente, el procedimiento debe determinar con precisión la aceptabilidad de la soldadura en concordancia con el criterio listado en 9.6 y 11.4.7. 11.4.5 observa una diferencia en la velocidad, ángulo nominal o camino del sonido (sound path distance) debe hacerse otro estándar de referencia del material de tubería distinto. Para ensayo de ultrasonido automatizado y cuando es requerido por la compañía para ensayo de ultrasonido manual, deben ser maquinados agujeros de fondo plano (flat botton holes) en una muestra de la tubería a ser inspeccionada. Esta muestra debe ser usada como reflectores de calibración adicionalmente a la muesca N10 en las superficies interior y exterior. El diámetro de cada agujero de fondo plano debería ser aproximadamente igual al espesor de uno de los pases de soldadura (welding fill pass). La superficie plana de reflexión de cada agujero debe ser instalada en el mismo ángulo y posición que los de la preparación de la junta soldada para cada pase de relleno requerido por el procedimiento de soldadura. Adicionalmente, reflectores planares (planar reflectors) o agujeros de fondo plano deben ser instalados en la posición de la línea central de soldadura con sus superficies de reflexión plana verticales a la soldadura. Todos los reflectores deberían estar espaciados de manera tal que dos no estén dentro de la extensión del ancho del haz de una sonda, simultáneamente. Para ensayos de otras construcciones diferentes a las nuevas, una muestra de tubería del mismo grado, espesor de pared, diámetro exterior que el de la tubería a ser inspeccionada debe ser usada para hacer el estándar de referencia. Una técnica de transferencia usando sondas del mismo ángulo nominal y frecuencia a ser usado para la inspección debe ser llevada a cabo para determinar la distancia actual de paso (salto) total (full skip distance), ángulo refractado actual y atenuación en el material a ser inspeccionado. (ver Figura 22 C). Referencia Estándar de Sensibilidad API La sensibilidad del ensayo ultrasónico manual debe estar basada en un nivel e referencia de dos o tres puntos (ej., Curva de Corrección Distancia Amplitud (DAC) o Curva de Corrección Ganancia Tiempo (TCG)) derivada de una muesca N10 hecha en una muestra de la tubería a ser inspeccionada (ver figuras 22A y 22B). El punto mas alto de la DAC/TCG no debe ser menor que 80% de la altura total de la pantalla. El estándar de referencia debe también ser usado para determinar la velocidad actual del haz sónico, ángulo refractado y la distancia recorrida por el sonido en el material de la tubería a ser inspeccionada. Velocidad y ángulos de refracción desconocidos deben ser determinados cuando se van a inspeccionar soldaduras en tuberías de diferente especificación química, espesor de pared, diámetro, o de más de una tubería, fabricante de rolado o piezado. Esto puede ser determinado usando dos sondas del mismo ángulo y frecuencia con las sondas dirigidas una hacia la otra (ver Figura 22 C). Cuando se 11.4.6 Ensayo de Ultrasonido de Material Base. Después de completar la junta circunferencial soldada, pero previo a su ensayo ultrasónico, debe realizarse un ensayo del material base con de onda de compresión, en ambos lados de la soldadura (a una mínima distancia = 1.25 X, la más grande distancia de salto superficial a ser usada). Todos los reflectores que interfieran parcial o completamente el haz deben ser anotados (datos de ubicación y distancia del borde de la soldadura) y registrado en el registro de examinación. 11.4.7 Nivel de Barrido y Evaluación. 11.4.7.1 Ensayo de Ultrasonido de Material Base. El ensayo manual de onda de compresión de material base debe ser realizado con el segundo eco de fondo, de la pared, de la referencia estándar (Figura 22 A) ajustado al menos al 80% del total de la altura de la pantalla.
  • 49. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas Los ensayos de ultrasonido automatizados del material base deben ser realizados usando el mismo método de calibración y nivel de evaluación que el usado para la onda de compresión manual, o una técnica diferente si ha demostrado ser igual a, o mejor que, el método manual. 11.4.7.2 Ensayo de Soldaduras Ultrasonido Manual de El ensayo ultrasónico manual debe ser realizado con una sensibilidad de barrido de: la sensibilidad de referencia DAC/TCG más 6 dB mínimo. Toda indicación que exceda 43 50% de altura de pantalla de la DAC/TCG, debe ser evaluada. La sensibilidad de evaluación para ensayo ultrasónico de soldadura manual debería ser de: la sensibilidad de referencia DAC/TCG mas 6 dB con un nivel de evaluación para toda indicación a 50 % de la altura en la pantalla de la DAC/TCG. Después que la sensibilidad de referencia, sensibilidad de barrido, y la sensibilidad y niveles de evaluación han sido establecidos, ellos deben ser calificados, luego incorporados dentro del procedimiento final y en el reporte de calificación final. Vista de Lado del Bloque Entallado Vista de extremo Dimensiones: Espesor de pared nominal de la tubería Profundidad de la entalla = 10% T, más o menos 10% de la profundidad de la entalla 2 pulg. (50 mm) mínima longitud 0.125 pulg. (3.2 mm) máximo ancho de la entalla 11.35T más 2 pulg. (50 mm) mínima longitud 3.1 pulg. (80 mm) mínimo ancho 1 pulg. (25 mm) mínima longitud de la entalla Radio exterior de la tubería Radio de la entalla interior = R1 menos 0.9T Radio de la entalla exterior = R1 menos 0.10T Figura 22A-Bloque de Referencia para UT Manual
  • 50. 44 Estándar API 1104 Con el transductor en la Posición A, maximizar (peak up) el eco de la entalla interior y ajustar la amplitud al menos a un 80% de la altura total de la pantalla. Medir la distancia superficial desde la entalla interior al punto de salida del transductor. La distancia superficial dividida por la medida del espesor de pared es igual a la tangente del ángulo refractado. Coloque los transductores en línea con la entalla exterior, con el segundo transductor ubicado en el doble de la distancia usada para encontrar la entalla interior (Posición B). Verifique que el pico producido por la entalla exterior esté en o cerca de cero en la lectura de la profundidad en el equipo. Esto establecerá que los ajustes del ángulo refractado y de la velocidad son suficientemente exactos. Figura 22B-Estableciendo la Distancia, el Ángulo Refractado y la Velocidad Usando dos transductores de igual ángulo y frecuencia, uno transmitiendo y el otro recibiendo, maximizar (peak up) el eco recibido. Medir la distancia superficial entre los puntos de salida de los transductores. La mitad de la distancia superficial dividida por la medida del espesor de pared es igual a la tangente del ángulo refractado. Sin cambiar los instrumentos ajustados, repetir este proceso en la tubería con velocidad, ángulo refractado y atenuación desconocidas para determinar algunas diferencias. Figura 22C-Procedimiento de Transferencia 11.4.7.3 Ensayo de Ultrasonido Automático de Soldaduras. El Ensayo de Ultrasonido Automático de Soldaduras debería ser realizado con una sensibilidad de barrido del 80% de la altura de la pantalla, de la sensibilidad de referencia más 4 dB cuando se use la técnica Pulso-eco. La sensibilidad de evaluación debería ser la misma que la sensibilidad de barrido. Usando la técnica del pulso-eco automatizada, la altura en la pantalla del nivel de evaluación debería ser de 40% de la altura total de la pantalla. Otras técnicas automatizadas, reflectores de referencia, sensibilidades de referencia, sensibilidad de barrido, sensibilidad de evaluación y niveles de evaluación pueden ser usadas si han demostrado ser equivalentes a la técnica pulso-eco para la detección y evaluación de imperfecciones de las soldaduras. 11.4.8 Ensayo de Ultrasonido de Producción. Los técnicos ultrasónicos deben reportar a la compañía todo defecto a menos que la compañía requiera que todas (en el nivel de evaluación y encima de él) las indicaciones observadas sean reportadas. La compañía debe determinar la disposición final de soldadura. 11.4.9 Identificación Reportadas. de las Indicaciones El reporte de ensayo ultrasónico de las soldaduras inspeccionadas debe incluir, número de la soldadura, ubicación de datos, longitud, profundidad de la superficie al diámetro exterior y clasificación del defecto (lineal, transversal o volumétrico) de todas las indicaciones reportadas. 12 Soldadura Automática Adiciones de Metal de Aporte con 12.1 PROCESOS ACEPTABLES La soldadura automática debe ser realizada usando uno o más de los siguientes procesos: a. Soldadura por arco sumergido(SAW). b. Soldadura por arco de metal y gas(GMAW).
  • 51. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 45 c. Soldadura por arco de tungsteno y gas(GTAW). 12.4.2.3 Diámetros d. Soldadura por arco con electrodo de núcleo fundente con o sin protección externa(FCAW). El rango de los diámetros exteriores sobre los cuales el procedimiento es aplicable debe ser identificado. e. Soldadura por plasma(PAW). 12.2 CALIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO Antes de empezar con la soldadura de producción, debe ser establecida y calificada una especificación detallada del procedimiento para demostrar que con él se pueden hacer soldaduras con adecuadas propiedades mecánicas (como resistencia, ductilidad y dureza) y sanidad. Dos trozos de tubería, junta completa o niples, deben ser unidos siguiendo todos los detalles de la especificación del procedimiento. La calidad de la soldadura debe ser determinada mediante ensayos destructivos y no destructivos y debe cumplir con los requerimientos de 5.6 y de la Sección 9, respectivamente. Estos procedimientos deben ser seguidos excepto cuando un cambio es específicamente autorizado por la compañía, como se tiene en cuenta en 12.5. 12.4.2.4 Grupo de Espesor de Pared, Número y Secuencia de Cordones El rango de espesores de pared sobre los cuales el procedimiento es aplicable debe ser identificado, así como el rango de número de cordones requerido por el espesor y la máquina usada para cada cordón. 12.4.2.5 Diseño de la Junta La especificación debe incluir un dibujo o dibujos de la junta que muestre el tipo de junta (ej. , V o U), el ángulo de bisel, y el tamaño del talón y la abertura de raíz. Si se está usando un respaldo, el tipo debe ser designado. 12.4.2.6 Metal de Aporte El tamaño y el número de clasificación AWS del metal de aporte, si está disponible, debe ser designado. 12.3 REGISTRO Los detalles de cada procedimiento calificado deben ser registrados. Este registro debe mostrar los resultados completos de las pruebas de calificación del procedimiento. Deben ser usados formatos similares a los mostrados en las Figuras 1 y 2. Este registro debe mantenerse en tanto el procedimiento esté en uso. 12.4.2.7 Características Eléctricas La corriente y polaridad deben ser designadas, y el rango de voltaje y amperaje para cada tamaño o tipo de electrodo usado debe ser especificado. 12.4.2.8 Posición 12.4 ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO 12.4.1 Generalidades La especificación del procedimiento debe incluir toda la información que sea pertinente para montar y mantener la apropiada operación del equipo, como se especifica en 12.4.2. 12.4.2 La especificación debe designar soldadura con rotación o soldadura fija. 12.4.2.9 Dirección de Soldadura Sólo para soldadura fija, la especificación debe designar si la soldadura se realizará en dirección ascendente o descendente. Información de la Especificación 12.4.2.1 Proceso 12.4.2.10 El proceso específico o la combinación de procesos usados debe ser identificado. El tiempo máximo entre la conclusión del cordón de raíz y el comienzo del segundo cordón, así como el tiempo máximo entre la conclusión del segundo cordón y el comienzo de los otros cordones, deben ser designados. 12.4.2.2 Materiales de Tubería y Accesorios Los materiales para los cuales se aplican los procedimientos deben ser identificados. La especificación API 5L de tuberías, así como los materiales conforme a las especificaciones aceptables de ASTM, pueden ser agrupados (ver 5.4.2.2), siempre que la prueba de calificación sea hecha en el material con la más alta resistencia mínima a la fluencia especificada en el grupo. 12.4.2.11 Tiempo entre Pases Tipo de Dispositivo de Alineamiento La especificación debe designar si el dispositivo de alineamiento es interno o externo o si no se requiere ningún dispositivo.
  • 52. 46 12.4.2.12 Estándar API 1104 Limpieza La especificación debe describir la limpieza de junta final y de interpases requerida. 12.4.2.13 Tratamiento de Precalentamiento Los métodos, el ancho a ser calentado, la mínima temperatura al comienzo de la soldadura, y la mínima temperatura ambiente bajo la cual se requiere un tratamiento de precalentamiento deben ser especificados. 12.4.2.14 variables esenciales listadas en 12.5.2 es cambiada. Otros cambios a los listados en 12.5.2 pueden ser hechos en el procedimiento sin la necesidad de recalificación, siempre que la especificación del procedimiento sea revisada para mostrar los cambios. 12.5.2 Cambios que requieren Recalificación 12.5.2.1 Proceso de soldadura Un cambio del proceso de soldadura establecido en la especificación del procedimiento constituye una variable esencial. Tratamiento de Post calentamiento Los métodos, el ancho a ser calentado, la mínima y la máxima temperatura, el tiempo a temperatura, y los métodos de control de temperatura para un tratamiento de post calentamiento deben ser especificados. 12.5.2.2 Material de la Tubería 12.4.2.15 a. La composición del gas de protección y el rango de caudal de flujo deben ser designados. Resistencia mínima a la fluencia especificada menor o igual a 42000 psi (290 MPa). b. Resistencia mínima a la fluencia especificada mayor a 42000 psi (290 MPa) pero menor a 65000 psi (448 MPa). 12.4.2.16 c. Para aceros al carbono con una resistencia mínima a la fluencia mayor o igual a 65000 psi (448 MPa), cada grado debe recibir una prueba de calificación separada. Gas de Protección y Caudal de Flujo Fundente Protector El número de clasificación AWS, si está disponible, o el número de marca del fundente de protección deben ser designados. 12.4.2.17 Velocidad de Avance El rango de la velocidad de avance, en pulgadas (milímetros) por minuto, debe ser especificado para cada pase. 12.4.2.18 Otros factores Otros factores importantes que puedan ser necesarios para la apropiada operación del proceso o que puedan afectar la calidad del trabajo producido deben ser designados. Estos pueden incluir la ubicación y el ángulo del arco para soldadura por arco sumergido, la distancia del tubo de contacto a la pieza de trabajo, y el ancho y frecuencia de oscilación. Un cambio en el material de la tubería constituye una variable esencial. Para los propósitos de este estándar, todos los aceros al carbono deben ser agrupados de la siguiente manera: Nota: Los grupos especificados en 12.5.2.2 no implican que materiales base o metales de aporte de diferentes análisis dentro del grupo puedan ser indiscriminadamente sustituidos por un material que fue usado en la prueba de calificación sin consideración de la compatibilidad del material base y los metales de aporte desde el punto de vista las de propiedades metalúrgicas y mecánicas y requerimientos de tratamiento de pre y post calentamiento. 12.5.2.3 Diseño de Junta Un cambio mayor en el diseño de junta (por ejemplo, de ranura en V a ranura en U) o cualquier cambio mas allá del rango establecido en la especificación del procedimiento para factores tales como espaciado, talón de raíz, y ángulo del bisel constituye una variable esencial. 12. 5 VARIABLES ESENCIALES 12.5.2.4 Espesor de Pared 12.5.1 Un cambio en el espesor de pared mas allá del rango establecido en la especificación del procedimiento constituye una variable esencial. Generalidades Un procedimiento de soldadura debe ser re-establecido como una nueva especificación del procedimiento y debe ser completamente re-calificado cuando alguna de las
  • 53. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 12.5.2.5 Diámetro de la Tubería Un cambio en el diámetro exterior de la tubería más allá del rango establecido en la especificación del procedimiento constituye una variable esencial. 12.5.2.12 12.5.2.13 a. Para materiales de tuberías con una resistencia mínima a la fluencia mayor o igual a 65000 psi (448 MPa), un cambio en la clasificación AWS del metal de aporte. Requerimientos de Tratamiento de Pre y Post Calentamiento Térmico Un cambio en los requerimientos del tratamiento de pre y post calentamiento térmico constituye una variable esencial. Un cambio de un grupo de metal de aporte a otro (ver Tabla 1). b. Velocidad de Avance Un cambio en el rango de velocidad de avance constituye una variable esencial. 12.5.2.6 Metal de Aporte Los siguientes cambios en el metal de aporte constituyen una variable esencial: 47 Cambios en el metal de aporte pueden ser hechos dentro de los grupos especificados en 12.5.2.2, ítems a y b. La compatibilidad del material base y el metal de aporte debería ser considerada desde el punto de vista de las propiedades mecánicas. 12.5.2.7 Tamaño del Alambre de Metal de Aporte Un cambio en el tamaño del alambre de metal de aporte constituye una variable esencial. 12.5.2.8 Tiempo entre Pases Un incremento en el máximo tiempo entre la conclusión del cordón de raíz y el comienzo del segundo cordón constituye una variable esencial. 12.5.2.9 Dirección de Soldadura Un cambio en la dirección de soldadura de vertical ascendente a vertical descendente, o viceversa, constituye una variable esencial. 12.5.2.10 Gas Protector y Caudal de Flujo Un cambio de un gas protector a otro o de una mezcla de gases a otra constituye una variable esencial. Un incremento o decremento en el rango de caudal de flujo establecido para el gas protector también constituye una variable esencial. 12.5.2.11 Fundente Protector Referido a la Tabla 1, en la nota de pie “a”, para cambios en el fundente protector que constituyen una variable esencial. 12.5.2.14 Características Eléctricas Un cambio en las características eléctricas constituye una variable esencial. 12.5.2.15 Diámetro del Orificio o Composición del Orificio de Gas Para soldadura de arco plasma, un cambio en la composición nominal del orificio de gas o un cambio en el diámetro del orificio. 12.6 CALIFICACIÓN DEL EQUIPO SOLDADURA Y OPERADORES DE Cada unidad de soldadura y cada operador debe ser calificado por la producción de una aceptable soldadura usando el procedimiento calificado de soldadura. La soldadura completa debe ser ensayada por métodos destructivos, métodos no destructivos, o ambos, y debe reunir los requerimientos de 6.4 hasta 6.7. Cada operador debe recibir adecuado entrenamiento en la operación del equipo antes de empezar la soldadura y debe estar minuciosamente familiarizado con el equipo que opera. Unidades de soldadura idénticas, adicional o de reemplazo, pueden ser calificadas por ensayos no destructivos en la producción de soldaduras. Si el procedimiento de soldadura involucra mas de una operación o de un operador, cada operador debe ser calificado en la unidad o unidades de soldadura que serán usadas en la producción de la soldadura. 12.7 REGISTRO DE CALIFICADOS LOS OPERADORES Se debe hacer un registro de las pruebas requeridas en 12.6 y de los resultados detallados de cada ensayo. Debería usarse un formato similar al mostrado en la Figura 2. (Este formato debería ser desarrollado para adaptarse a las necesidades de la empresa pero debe ser lo suficientemente detallado para demostrar que la prueba de calificación cumple los requerimientos de este estándar.) Se debe
  • 54. 48 Estándar API 1104 mantener una lista de los operadores calificados y de los procedimientos para los cuales han calificado. Un operador puede ser requerido para una re-calificación si surge una duda acerca de su competencia. 12.8 INSPECCIÓN Y ENSAYOS DE SOLDADURAS DE PRODUCCIÓN LAS Las soldaduras de producción deben ser inspeccionadas y ensayadas de acuerdo a la Sección 8. 12.9 ESTÁNDARES DE ACEPTACIÓN PARA LOS ENSAYOS NO DESTRUCTIVAS Los estándares de aceptación para ensayos no destructivos deben estar de acuerdo con la Sección 9 o, según la opción de la compañía, el apéndice. propiedades mecánicas (tales como resistencia, ductilidad y dureza) y sanidad, pueden ser hechas por el procedimiento. Por lo menos dos soldaduras deben ser hechas uniendo trozos de tubería, juntas completas, o por niples y siguiendo todos los detalles de especificación del procedimiento. La calidad de la soldadura debe ser determinada por ensayos destructivos y no destructivos y debe cumplir con los requerimientos 13.2.3 y 13.9. Estos procedimientos deben seguirse fielmente, excepto donde un cambio es específicamente autorizado por la compañía, de acuerdo con lo estipulado en 13.5. 13.2.2 Radiografía con Anterioridad a la Prueba Mecánica Cada procedimiento de soldadura calificado debe cumplir los requerimientos 13.9 antes de ser sometida a pruebas mecánicas. 12.10 REPARACIÓN Y REMOCIÓN DE DEFECTOS La reparación y remoción de defectos debe estar de acuerdo con la Sección 10. 13.2.3 Prueba Mecánica de Uniones Soldadas a Tope 13.2.3.1 Generalidades 12.11 PRUEBA RADIOGRÁFICA La prueba radiográfica debe estar de acuerdo con 11.1. 13 Soldadura Automática sin Adición de Metal de Aporte Las probetas de ensayo deben cortarse de la junta de soldadura como muestran las Figuras 23, 24, y 25. El mínimo número de las probetas y los ensayos a los que serán sometidas es mostrado en la Tabla 7. Estas probetas deben prepararse y ensayarse como lo especifica 13.2.3.2 a 13.2.3.4. 13.1 PROCESOS ACEPTABLES La soldadura automática sin metal de aporte debe ser hecha usando el proceso de soldadura a tope por chisporroteo. 13.2.3.2 Ensayo de Tracción 13.2.3.2.1 Preparación Las probetas para el ensayo de tracción deben ser preparadas de acuerdo con 5.6.2.1. 13.2 PROCEDIMIENTO DE CALIFICACIÓN 13.2.1 Procedimiento 13.2.3.2.2 Antes de empezar a soldar en producción, se debe establecer y calificar una especificación de procedimiento detallado para demostrar que soldaduras con apropiadas Método Las probetas para el ensayo de tracción deben ser ensayadas de acuerdo con 5.6.2.2. Tabla 7 – Tipo y Número de Probetas de Ensayo para Procedimientos de Calificación (Solo Soldaduras a Tope por Chisporroteo) Diámetro Exterior del Tubo Pulgadas Milímetros Ensayo Tracción >18-24 > 457-610 4 > 24-30 > 610-762 4 > 30 > 762 4 Número de Probetas Rotura con Entalla Dos-Pulgadas Estándar Doblado de Lado Total 16 0 4 24 24 0 4 32 32 0 4 40
  • 55. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 49 Tope superior de la tubería Rotura por entalla Rotura por entalla Tracción Doblado de lado Rotura por entalla Rotura por entalla Tracción Doblado de lado Rotura por entalla Rotura por entalla Rotura por entalla Rotura por entalla Rotura por entalla Rotura por entalla Rotura por entalla Rotura por entalla Doblado de lado Doblado de lado Tracción Rotura por entalla Rotura por entalla Tracción Rotura por entalla Rotura por entalla Nota: Todas las probetas de ensayo de rotura por entalla deben estar de acuerdo con la Figura 26 Figura 23-Ubicación de Probetas para Procedimiento de Calificación de Soldaduras a Tope por Chisporroteo. Diámetro exterior mayor que 18 pulg. (457 mm) y menor o igual a 24 pulg. (610 mm).
  • 56. 50 Estándar API 1104 3 Roturas por entalla Tope superior de la tubería 3 Roturas por entalla Tracción Tracción Doblado de lado Doblado de lado 3 Roturas por entalla 3 Roturas por entalla 3 Roturas por entalla 3 Roturas por entalla Doblado de lado Doblado de lado Tracción Tracción 3 Roturas por entalla 3 Roturas por entalla Nota: Todas los probetas de ensayo de rotura con entalla deben estar de acuerdo con la Figura 26 Figura 24-Ubicación de Probetas para Procedimiento de Calificación de Soldaduras a Tope por Chisporroteo. Diámetro exterior mayor que 24 pulg. (610 mm) y menor o igual a 30 pulg. (762 mm).
  • 57. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 4 Roturas por entalla Tope superior de la tubería 51 4 Roturas por entalla Tracción Tracción Doblado de lado Doblado de lado 4 Roturas por entalla 4 Roturas por entalla 4 Roturas por entalla 4 Roturas por entalla Doblado de lado Doblado de lado Tracción Tracción 4 Roturas por entalla 4 Roturas por entalla Nota: Todas los probetas de ensayo de rotura por entalla deben estar de acuerdo con la Figura 26 Figura 25-Ubicación de Probetas para Procedimiento de Calificación en Soldaduras a Tope por Chisporroteo. Diámetro exterior mayor que 30 pulg. (762 mm).
  • 58. 52 Estándar API 1104 Corte de la muesca por sierra; la probeta puede ser maquinada o cortada por oxigeno; los bordes deben ser lisos y paralelos. Aproximadamente 1/8” (3 mm) Aproximadamente 1/8” (3 mm) Aproximadamente 9” (230 mm) Espesor de pared La sobremonta no debería retirarse de cualquier lado del probeta La muesca transversal no excederá de 1/16” (1.6 mm) en profundidad La muesca transversal no excederá de 1/16” (1.6 mm) en profundidad Aproximadamente 1/8” (3 mm) Figura 26 – Probeta del Ensayo de Rotura por Entalla de Dos Pulgadas
  • 59. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 13.2.3.2.3 Requerimientos La resistencia a la tracción de la soldadura, incluyendo la zona de fusión de cada probeta, debe ser mayor o igual a la mínima resistencia a la tracción especificada del material de la tubería pero no necesita ser mayor o igual a la actual resistencia a la tracción del material. Si la probeta rompe fuera de la soldadura y zona de fusión (es decir, en el material base de la tubería) y consigue los requerimientos mínimos de resistencia a la tracción de la especificación, la soldadura debe ser aceptada como cumpliendo los requerimientos. 13.2.3.4 Ensayo de Doblado de Lado 13.2.3.4.1 13.2.3.3 Ensayo de Rotura por Entalla (NickBreak) 13.2.3.3.1 Preparación El número de las probetas para el ensayo de rotura con entalla de dos pulgadas se hará de acuerdo con la Tabla 8 y deben prepararse de acuerdo con la Figura 26. Los lados de la probeta deben ser macro atacados para localizar la línea de fusión. Los lados de la probeta deben muescarse a lo largo de la línea de fusión con una sierra; cada muesca debe ser aproximadamente de 1/8” (3 mm) de profundidad. Además, la soldadura del diámetro interior y exterior debe muescarse a una profundidad no mayor de 1/16” (1,6 mm), medido desde la superficie de soldadura. Preparación Las probetas deben ser preparadas según 5.6.5.1. 13.2.3.4.2 Método Las probetas deben ser ensayadas según 5.6.5.2. 13.2.3.4.3 Si la probeta rompe en la soldadura o zona de fusión y el esfuerzo observado es mayor o igual al valor mínimo de resistencia a la tracción especificado del material de la tubería y la soldadura consigue los requerimientos de sanidad 13.2.3.3.3, ésa debe ser aceptada como cumpliendo los requerimientos. 53 Requerimientos Las probetas deben cumplir los requerimientos 5.6.4.3. 13.3 REGISTRO Los detalles de cada procedimiento calificado deben ser registrados sobre un formato, incorporando como mínimo todos los ítems indicados en 13.4. Este registro debe mostrar los resultados completos de los ensayos del procedimiento calificado y debe ser mantenido todo el tiempo en que el procedimiento está en uso. 13.4 ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO La especificación del procedimiento debe incluir toda la información que sea pertinente para establecer y mantener una apropiada operación del equipo como se indica en los siguientes ítems: b. Material del tubo. Espesor de pared del tubo y diámetro exterior. d. Preparación del borde del tubo y del diámetro exterior. e. Preparación del tubo, incluyendo el amolado de la costura longitudinal del tubo, si hubiera, y limpieza del borde del tubo para el contacto eléctrico. f. Método Proceso de soladura. c. 13.2.3.3.2 a. Posición de soldadura. g. Requerimientos de precalentamiento. h. Requerimientos de limpieza e inspección de los contactos. i. Rango de voltaje de soldadura, el cual debe ser registrado en una cinta continua de registro (strip chart). Las probetas deben ensayarse según 5.6.3.2. 13.2.3.3.3 Requerimientos Las superficies expuestas de cada probeta de rotura con entalla deben mostrar penetración y fusión completas. Las inclusiones de escoria no deben exceder de 1/8” (3 mm) en longitud o anchura. Debe haber al menos 1/2” (13 mm) de metal de soldadura sano entre inclusiones de escoria adyacentes.
  • 60. 54 j. Estándar API 1104 Rango de amperaje de soldadura, el cual debe ser registrado en una cinta continua de registro (strip chart). k. Rango de velocidad axial, el cual debe ser registrado en una cinta continua de registro (strip chart). l. Los intervalos de tiempo en el ciclo de soldadura deben identificarse y registrarse en una cinta continua de registro (strip chart). m. Rango de tiempo de presión (upset stroke), el cual deberá ser registrado en una cinta continua de registro (strip chart). n. Tiempo de demora antes de la remoción de las grapas. o. Método para retirar salpicadura interna. p. Método para retirar salpicadura externa. q. Los requerimientos para el tratamiento térmico post soldadura, incluyendo el tiempo de calentamiento, temperatura máxima, tiempo de permanencia, método para determinar la temperatura alrededor de la circunferencia, y la velocidad de enfriamiento. 13.5 VARIABLES ESENCIALES 13.5.1 Generalidades Un procedimiento de soldadura debe ser reestablecido como una nueva especificación de procedimiento y debe ser completamente recalificado cuando alguna de las variables esenciales listadas en 13.5.2 es cambiada. Otros cambios que aquellos mostrados en 13.5.2 pueden ser realizados en el procedimiento sin necesidad de recalificación, siempre que la especificación del procedimiento sea corregida para mostrar los cambios. 13.5.2 Cambios que Requieren Recalificación Un cambio en cualquiera de los ítems indicados en la siguiente lista, hasta la letra k, constituye una variable esencial: i. Los intervalos de tiempo en el ciclo de soldadura. j. Tolerancia de tiempo de presión (Upset stroke). k. Los requerimientos para el tratamiento térmico post soldadura. 13.6 CALIFICACIÓN OPERADORES DE EQUIPOS Y Cada equipo de soldadura y cada operador debe ser calificado para la producción de una soldadura aceptable empleando un procedimiento de soldadura calificado. La soldadura completa debe ser ensayada por métodos de prueba mecánica y radiográfica, según 13.2. Cada operador debe haber recibido un entrenamiento adecuado en la operación del equipo con anterioridad al comienzo de soldar y debe estar completamente familiarizado con el equipo que opera. 13.7 REGISTRO Y OPERADORES CALIFICACIÓN DE Debe hacerse un registro de los ensayos requeridas por 13.6 y de los resultados detallados de cada ensayo. Debería usarse un formato similar al mostrado en la Figura 2. (Este formato debería desarrollarse para adaptarse a las necesidades de la compañía pero debe ser suficientemente detallado para demostrar que el ensayo de calificación cumple los requerimientos de este estándar). Una lista de los operadores calificados y los procedimientos para los que son calificados, debe mantenerse. Puede requerirse que un operador sea recalificado si alguna duda surge sobre su competencia. 13.8 GARANTÍA DE CALIDAD SOLDADURA DE PRODUCCIÓN 13.8.1 DE LA Derechos de Inspección La compañía debe tener el derecho de inspeccionar todas las soldaduras por ensayos no destructivos y por remoción de las soldaduras, y sometiéndolas a ensayos metalúrgicos o mecánicas, o ambos. La frecuencia de tales ensayos e inspecciones adicionales deberán ser especificadas por la compañía. a. Material del tubo. b. Espesor de pared del tubo y diámetro externo. c. Preparación de las dimensiones del tubo. d. La posición de la soldadura. e. Los requerimientos de precalentamiento. 13.8.2 f. Tolerancia de voltaje de soldadura. g. Tolerancia de amperaje de soldadura. h. Tolerancia de velocidad axial. Durante la soldadura automática, el operador debe controlar los parámetros de procedimiento eléctricos y mecánicos de la máquina de soldar sobre un apropiado strip chart. Si cualquiera de los parámetros de soldadura se Rechazo Basado en Strip Chart
  • 61. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas desvían más allá de la tolerancia especificada en la especificación del procedimiento, la soldadura no debe ser aceptada. Si el strip chart se encuentra que es inaceptable después de que la soldadura se haya completado, la junta debe ser rechazada y removida de la línea. imperfecciones ubicados por radiografía u otro ensayo no destructivo. También pueden ser aplicadas a la inspección visual. 13.9.2 13.8.3 Rechazo Basado Destructivos en Ensayos No Cada soldadura de producción debe ser inspeccionada visualmente y mediante radiografía después de remover las salpicaduras y del tratamiento de post calentamiento. Otros ensayos no destructivos pueden también ser requeridos por la compañía. Cada soldadura de producción debe cumplir los requerimientos 13.9. 55 Defectos ISIs deben ser considerados defectos si cualquier ISI aislado excede en 1/8” (3 mm), o la longitud sumada de ISIs en cualesquiera 12” (300 mm) de la longitud de soldadura excede en 1/2" (13 mm). En soldaduras a tope por chisporroteo, fisuras, fusión incompleta, y porosidad detectada por ensayos no destructivos son considerados defectos. 13.10 REPARACIÓN Y REMOCIÓN DE DEFECTOS 13.8.4 Rechazo Basado en la Sobremonta 13.10.1 Reparaciones Permitidas La altura del refuerzo en el diámetro interior no debe ser mayor de 1/16” (2 mm) por encima del material base. La altura del refuerzo en el diámetro exterior no debe ser mayor de 1/8” (3 mm) por encima del material base. 13.8.5 Rechazo Basado en el Tratamiento de Post Calentamiento Como mínimo, cada soldadura a tope por chisporroteo debe ser calentada después de soldar a una temperatura arriba de Ac3, seguido por un enfriamiento controlado o por un enfriamiento en aire quieto. El ciclo de tratamiento de calentamiento se documentará usando un registro strip chart, y cualquier desviación más allá de los rangos especificados de tiempo de calentamiento, temperatura máxima, o velocidad de enfriamiento debe ser la causa para repetir el tratamiento. 13.9 ESTANDAR DE ACEPTACIÓN ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS 13.9.1 PARA Generalidades Los estándares de aceptación dados en 13.9.2 son aplicables a la determinación del tamaño y tipo de Las reparaciones siguientes son permisibles: a. Los defectos superficiales pueden retirarse por amolado, siempre que se conserve el espesor mínimo de pared. b. Los defectos pueden ser removidos de la soldadura por amolado, rasqueteado, acanalado, o una combinación de estos métodos, seguido por una soldadura de reparación según la Sección 10. La reparación por soldadura se permite únicamente por un acuerdo con la compañía. 13.10.2 Reparaciones No Permitidas La reparación de porosidad encontrada en las soldaduras a tope no está permitida; sin embargo, la porosidad en una soldadura reparada con un proceso de soladura diferente es permitida dentro de los límites definidos en 9.3.8.2 o 9.3.8.3, cualquiera sea aplicable. 13.11 PROCEDIMIENTO RADIOGRÁFICO Los ensayos de radiografía deben ser según 11.1.
  • 62. 56 Estándar API 1104 Esta página fue dejada intencionalmente en blanco

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