Api1104 español

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  1. 1. Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas1 Generalidades Se entiende que todo trabajo realizado de acuerdo con este estándar debe reunir o exceder los requerimientos de1.1 ALCANCE este estándar. Este estándar cubre las soldaduras por arco y gas deuniones a tope, filete y socket de tuberías de acero al PUBLICACIONES DE REFERENCIAcarbono y de baja aleación utilizadas en la compresión, Los siguientes estándares, códigos y especificacionesbombeo y transporte de petróleo crudo, productos del son citados en este estándar:petróleo, gases combustibles, dióxido de carbono ynitrógeno, y, donde sea aplicable, cubre soldaduras en APIsistemas de distribución. Es aplicable tanto para Spec 5L Specification for Line Pipeconstrucciones nuevas como aquellas que se encuentran enservicio. La soldadura puede ser hecha por SMAW, SAW, ASNT1GTAW, GMAW, FCAW, soldadura por arco plasma, RP SNT-TC-1A Personnel Qualification andsoldadura oxiacetilénica o soldadura por chisporroteo o Certification in Nondestructive Testinguna combinación de estos procesos usando una técnica desoldadura manual, semi automática, automática o ACCP ASNT Central Certification Program.combinación de estas técnicas. Las soldaduras pueden ser ASTM2producidas en posición o mediante rotación, o a través deuna combinación de estas. E 164 Standard Practice for Ultrasonic Contact Examination of Weldments Este estándar también cubre los procedimientos paraensayos de radiografía, partículas magnéticas, líquidos E 165 Standard Test for Liquid Penetrantpenetrantes y ultrasonido así como los estándares de Examinationaceptación para ser aplicados a la producción de E 709 Standard Guide for Magnetic Particlesoldaduras ensayadas destructivamente o inspeccionadas Examinationpor los métodos de radiografía, partículas magnéticas,líquidos penetrantes, ultrasonido e inspección visual. E 747 Standard Practice for Design, Manufactue and Material Grouping Los valores especificados en unidades inch-pound Classification of Wire Image Quality(pulgadas- libras) o unidades SI son para ser usados Indicators (IQI) Used for Radiologyseparadamente en el estándar. Cada sistema es para serusado independientemente uno del otro, sin combinar E 1025 Standard Practice for Design,valores en ningún caso. Manufactue and Material Grouping Classification of Hole-Type Image Otros procesos que aquellos descritos arriba serán Quality Indicators (IQI) Used forconsiderados para incluirlos en este estándar. Las personas Radiologyque deseen tener otros procesos incluidos deben presentar,como mínimo, la siguiente información para la AWS3consideración del comité: A3.0 Welding, Terms and Definitionsa. Una descripción del proceso de soldadura. A5.1 Covered Carbon Steel Arc Weldingb. Una proposición de las variables esenciales. Electrodesc. Un WPS (welding procedure specification). Una A5.2 Iron and Steel Oxyfuel Gas Welding especificación del procedimiento de soldadura. Rodsd. Métodos de inspección de soldadura. 1 American Society for Nondestructive Testing, Inc., 1711e. Tipos de imperfecciones de soldadura y sus límites de Arlingate Lane, P.O. Box 28518, Columbus, Ohio 43228-0518. 2 aceptación propuestos. American Society for Testing and Materials, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohoken, Pennsylvania 19428-2959.f. Procedimientos de reparación. 3 American Welding Society, 550 N.W. LeJune Road, Miami, Florida 33126. 1
  2. 2. 2 Norma API 1104 Traducción libre PUCP A5.5 Low Alloy Steel Covered Arc Welding 3.2.3 Contratista (contractor): Incluye el contratista Electrodes primario y cualquier subcontratista del trabajo cubierto por este estándar. A5.17 Carbon Steel Electrodes and Fluxes for Submerged Arc Welding 3.2.4 Defecto (defect): Una imperfección de suficiente A5.18 Carbon Steel Filler Metals for Gas magnitud para ser rechazada de acuerdo a las Shielded Arc Welding estipulaciones de este estándar. A5.20 Carbon Steel Electrodes for Flux 3.2.5 Imperfección (imperfection): Una Cored Arc Welding discontinuidad o irregularidad que es detectable por A5.28 Low Alloy Steel Filler Metals for Gas métodos descritos en este estándar. Shielded Arc Welding 3.2.6 Indicación (indication): Evidencia obtenida por A5.29 Low Alloy Steel Electrodes for Flux un ensayo no destructivo. Cored Arc WeldingBSI4 3.2.7 Concavidad interna (internal concavity): Un depósito que ha sido fundido adecuadamente y que ha BS 7448: Part 2 Fracture Mechanics Test Part 2, Meted penetrado completamente el espesor de la tubería a lo for Determination of Ktc Critical largo de ambos lados del bisel pero cuyo centro esta más CTOD and Critical J Values of Welds abajo de la superficie interior de la pared de la tubería. La in Metallic Materials magnitud de la concavidad es la distancia perpendicularNACE5 entre una extensión axial de la superficie de la pared de la tubería y el punto mas bajo de la superficie del cordón MRO175 Sulfide Stress Cracking Resistant soldado. Metallic Materials for Oil Field Equipment2 Definición de Términos2.1 GENERALIDADES Los términos de soldadura usados en este estándar sondefinidos en AWS A3.0, con las adiciones ymodificaciones mostradas en 3.2.2.2 DEFINICIONES 3.2.8 Soldadura en Posición (position welding): Soldadura en la cual el tubo o ensamble esta sujeta3.2.1 Soldadura automática (automatic welding): estacionariamente.Soldadura por arco con equipamiento que permite laoperación total de soldadura sin manipulación del arco o 3.2.9 Soldador Calificado (qualified welder): Unelectrodo o personal que lo guíe o lleve y sin un soldador que ha demostrado tener la habilidad de producirrequerimiento de habilidad manual por parte del operador soldaduras que cumplan los requerimientos de lasde soldadura. secciones 5 o 6.3.2.2 Compañía (company): La compañía propietaria o 3.2.10 Procedimiento de Soldadura Calificadola agencia de ingenieros encargada de la construcción. La (qualified welding procedure): Un método detalladocompañía puede actuar a través de un inspector u otro probado y analizado por el cual soldaduras sanas conrepresentante autorizado. apropiadas propiedades mecánicas pueden ser producidas. 3.2.11 Radiólogo (radiographer): Persona que realiza4 British Standard Institution, British Standards House, 389 las operaciones de radiografiado.Chiswick High Road, London, W4 4AL, United Kindom.5 NACE International, 1440 South Creek Drive, Houston, Texas77084.
  3. 3. Traducción libre PUCP Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 33.2.12 Reparación (repair): Cualquier labor de a. API Specification 5Lsoldadura que se realiza en una unión soldada terminada b. Especificaciones ASTM aplicables.para corregir una falla en la soldadura que ha sidodescubierta por inspección visual o END (ensayos no Este estándar también se aplica para materiales condestructivos) y que se encuentra fuera de los límites de composición química y propiedades mecánicas queaceptación establecidos por este estándar. cumplen con una de las especificaciones listadas en los ítems a y b, aún cuando los materiales no estén3.2.13 Soldadura Rotada (roll welding): Soldadura manufacturados en concordancia con la especificación.en la cual la tubería o ensamble es rotado mientras el metalde soldadura es depositado en o cerca de la zona superiorcentral de la tubería. 2.4.2 Metal de Aporte3.2.14 Cordón de raíz (root bead): El primer cordón 2.4.2.1 Tipo y Tamañoque junta inicialmente dos secciones de tubería, unasección de tubería a una conexión o dos conexiones. Todo metal de aporte debe estar en conformidad con alguna una de las siguientes especificaciones.3.2.15 Soldadura Semiautomática: Soldadura de arco a. AWS A5.1con equipamiento que controla únicamente la alimentacióndel metal de aporte. El avance de la soldadura es b. AWS A5.2controlado manualmente. c. AWS A5.53.2.16 Debe (Shall): Término que indica un d. AWS A5.17requerimiento mandatorio, el término debería (should) e. AWS A5.18indica una recomendación práctica. f. AWS A5.203.2.17 Soldadura (Weld): La unión soldada completa g. AWS A5.28de dos secciones de tubería, una sección de tubería a unaconexión (fitting) o dos conexiones. h. AWS A5.29 Metales de aporte que no cumplan las especificaciones3.2.18 Soldador (welder): Persona que realiza la arriba mencionadas pueden ser usados siempre que lossoldadura. procedimientos de soldadura que involucren su uso sean calificados.Especificaciones2.3 EQUIPAMIENTO 2.4.2.2 Almacenamiento y Manipulación de Metales de Aporte y Fundentes Los equipos de soldadura de gas o de arco deben ser deun tamaño y tipo adecuados para el trabajo y deben ser Metales de aporte y fundentes deben ser almacenados ymantenido en condiciones que aseguren soldaduras manipulados para evitar daño a estos y a los envases en losaceptables, continuidad de operación y seguridad del cuales ellos son colocados. Los metales de aporte ypersonal. El equipo de soldadura por arco debe ser operado fundentes en envases abiertos deben ser protegidos deldentro de los rangos de voltaje y amperaje mostrados en el deterioro y los metales de aporte recubiertos deben serprocedimiento de soldadura calificado. El equipo de protegidos de excesivos cambios de humedad. Metales desoldadura por gas debe ser operado con las características aporte y fundentes que muestren signos de daño o deteriorode flama y tamaño de tips mostrados en el procedimiento no deben ser usados.de soldadura calificado. Los equipos que no consigan estosrequerimientos deben ser reparados o reemplazados. 2.4.3 Gases de Protección2.4 MATERIALES 2.4.3.1 Tipos2.4.1 Tuberías Y Conexiones Las atmósferas para la protección del arco son de muchos tipos y pueden consistir de gases inertes, gases Este estándar es aplicable a las soldaduras de tuberías y activos o una mezcla de gases inertes y activos. La purezaconexiones que conforman las siguientes especificaciones: y sequedad de estas atmósferas tienen gran influencia en la
  4. 4. 4 Norma API 1104 Traducción libre PUCPsoldadura y debería ser de valores adecuados para el un proceso de soldadura manual, semiautomática oproceso y el material a ser soldado. La atmósfera automática o una combinación de estos.protectora a ser usada debe ser calificada para el material yel proceso de soldadura. 5.3.2.2 Materiales de Tubería y Accesorios (Fitting)2.4.3.2 Almacenaje y Manipulación Los materiales para los cuales el procedimiento es Los gases de protección deben ser mantenidos en los aplicado deben ser identificados. Materiales para tubosrecipientes en los cuales ellos son suministrados y los según la especificación API 5L, así como materiales querecipientes deben ser almacenados fuera de temperaturas conforman las especificaciones ASTM aceptadas, puedenextremas. Los gases no deben ser mezclados en campo ser agrupados (ver 5.4.2.2), con tal que los ensayos de(field-intermixed) en sus recipientes. Gases de pureza calificación sean hechos con el material que presente elcuestionable y aquellos en recipientes que muestren signos mayor de los esfuerzos de fluencia mínimos especificadosde daño no deben ser usados. en el grupo.5 Calificación de Procedimientos de Soldadura para Juntas Conteniendo 5.3.2.3 Diámetros y Espesores de Pared Materiales de Aporte. Los rangos de diámetro exterior y espesores de pared sobre los cuales el procedimiento es aplicable deben ser5.1 CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO. identificados. Algunos ejemplos de agrupaciones sugeridas son mostrados en 6.2.2, ítems d y e. Antes de empezar a soldar en producción, se debeestablecer y calificar un procedimiento de soldaduradetallado que demuestre que se pueden realizar soldaduras 5.3.2.4 Diseño de Juntasanas (soundness) con apropiadas propiedades mecánicas(tales como resistencia, ductilidad y dureza). La calidad de La especificación debe incluir un esquema o esquemasla soldadura debe ser determinada por ensayos de las juntas que muestren los ángulos de bisel, el tamañodestructivos. Estos procedimientos deben seguirse del talón (root face), y la abertura de raíz o el espacio entrefielmente, excepto donde un cambio sea específicamente miembros contiguos. La forma y tamaño del filete soldadoautorizado por la compañía, como prevé 5.4. debe ser mostrado. Si una chapa de respaldo (backup) es usada, el tipo debe ser designado.5.2 REGISTRO Los detalles de cada procedimiento calificado deben ser 5.3.2.5 Metales de Aporte y Número deregistrados. El registro debe mostrar los resultados Cordonescompletos de los ensayos de calificación delprocedimiento. Se pueden emplear formatos similares a los Los tamaños y números de clasificación de los metalesmostrados en las figuras 1 y 2. El registro debe ser de aporte, el mínimo número y secuencia de cordonesmantenido tanto tiempo como el procedimiento sea usado. deben ser designados.5.3 ESPECIFICACION DEL PROCEDIMIENTO. 5.3.2.6 Características Eléctricas5.3.1 Generalidades La especificación de procedimiento debe incluir la La corriente y polaridad deben ser designadas así comoinformación especificada en 5.3.2, donde sea aplicable. el rango de voltaje y amperaje para cada electrodo, varilla o alambre.5.3.2 Información Especificada. 5.3.2.7 Características de la llama5.3.2.1 Proceso La especificación debe designar si la llama es neutra, El proceso especificado o combinación de procesos carburante u oxidante. Se debe especificar el tamaño delusados debe ser identificado. Se debe especificar el uso de
  5. 5. Traducción libre PUCP Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 5orificio del tip de la antorcha para cada medida de varilla o tiempo entre la culminación del segundo cordón y el inicioalambre. de otros cordones debe ser designado.5.3.2.8 Posición 5.3.2.11 Tipo y Remoción de Dispositivos de Alineación (Lineup Clamp) La especificación debe designar si la tubería esta fija osi es girada. La especificación debe indicar si el dispositivo de alineación es interno o externo o si no son requeridos. Si son usados, se debe indicar el mínimo porcentaje del5.3.2.9 Dirección de Soldadura cordón de raíz que debe ser completado antes de retirar el dispositivo. La especificación debe designar si la soldadura esrealizada en dirección ascendente o descendente. 5.3.2.12 Limpieza y/o Esmerilado (Grinding)5.3.2.10 Tiempo entre Pases La especificación debe indicar si se usarán herramientas de potencia (eléctricas, neumáticas, etc.), El máximo tiempo entre la culminación del cordón de manuales o ambas para los procesos de limpieza yraíz y el inicio del segundo cordón, así como el máximo esmerilado.
  6. 6. 6 Norma API 1104 Traducción libre PUCPReferencia: Estándar API 1104, 5.2 ESPECIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO Nº _______Para Soldado de Tubería y AccesoriosProcesoMaterialDiámetro exterior de tubería y espesor de paredDiseño de JuntaMetal de Aporte y Número de CordonesCaracterísticas eléctricas o de llamaPosiciónDirección de soldaduraNúmero de soldadoresTiempo entre pasesTipo de Utilaje de alineaciónLimpieza y/o EsmeriladoPrecalentamiento / Alivio de TensionesGas de Protección y CaudalFundente de ProtecciónVelocidad de SoldaduraComposición del Gas Plasma Flujo de Caudal (gas plasma)Tamaño del orificio (gas plasma)Croquis y Tabulaciones (para ser adjuntados)Ensayado SoldadorAprobado SupervisorAdmitido Ingeniero Jefe Aproximada mente Aproximadamen te 1/2”Nota: Dimensiones son sólo como ejemplo. Dimensión de los Electrodos y N° de Pases Electrodo Amperaje Diámetro y y N° de Pase Tipo Voltaje Polaridad Velocidad Figura 1 – Ejemplo de formato de una especificación de Procedimiento
  7. 7. Traducción libre PUCP Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 7 REPORTE PARA CUPONES DE ENSAYO Fecha Ensayo No. Ubicación Ciudad Posición de Soldadura: Rotado Fijado Soldador Identificación Tiempo de Soldadura Tiempo del día Temperatura media Protección del viento Condiciones atmosféricas Voltaje Amperaje Tipo de Maquina de Soldar Tamaño de Maquina de Soldar Material de aporte Tamaño de sobremonta Tipo y Grado de tubería Espesor de pared Diámetro exterior Tipo de Utilaje de alineación 1 2 3 4 5 6 7Cupón EnsayadoDimensión inicial del espécimenÁrea inicial del espécimenCarga máximaResistencia a la tracciónLocalización de la fractura Procedimiento Ensayo Calificación Calificado Soldador Ensayo Producción Descalificado Resistencia máxima Resistencia mínima Resistencia media 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 Fecha Ensayado por 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.
  8. 8. 8 Norma API 1104 Traducción libre PUCP5.3.2.13 Pre y Post Calentamiento para el grupo de más alta resistencia. Para propósitos de este estándar, todos los materiales deben ser agrupados Los métodos, temperatura, modo de control de la como sigue:temperatura y límites de temperatura ambiental para a. Esfuerzo a la fluencia mínimo especificado menor otratamiento de pre y post calentamiento deben ser igual a 42 000 psi (290 MPa).especificados (ver 7.11). b. Esfuerzo a la fluencia mínimo especificado mayor a 42 000 psi (290 MPa) pero menor a 65 000 psi (4485.3.2.14 Gas de Protección (Shielding Gas) y MPa). Caudal de Flujo (Flow Rate) c. Para materiales con especificación de mínimo esfuerzo La composición del gas de protección y el rango del a la fluencia mayor o igual a 65 000 psi (448 MPa),caudal del flujo deben ser especificados. cada grado debe recibir un ensayo de calificación separado.5.3.2.15 Fundente de Protección Nota: Los grupos especificados en 5.4.2.2 no implican que materiales base o materiales de aporte de diferentes análisis El tipo de fundente de protección debe ser especificado. químicos dentro de un grupo puedan ser indiscriminadamente sustituidos por un material que fue usado en el ensayo de calificación sin considerar también la compatibilidad de los5.3.2.16 Velocidad de Avance materiales y metales de aporte desde el punto de vista metalúrgico, de sus propiedades mecánicas y de los El rango para la velocidad de avance en pulgadas (mm) requerimientos de pre y post calentamiento.por minuto debe ser especificado para cada pase. 5.4.2.3 Diseño de la Junta5.4 VARIABLES ESENCIALES Un cambio significativo en el diseño de la junta (por5.4.1 Generalidades ejemplo de junta V a U) constituye una variable esencial. Cambios menores en el ángulo del bisel o el talón (land) de Un procedimiento de soldadura debe ser reestablecido la junta soldada no son variables esenciales.como una nueva especificación de procedimiento y debeser completamente recalificado cuando se cambia algunade las variables esenciales listadas en 5.4.2. Otros cambios 5.4.2.4 Posicióndiferentes a aquellos mostrados en 5.4.2 pueden ser hechosen el procedimiento sin la necesidad de recalificación, con Un cambio en la posición de rotación a fijo, otal que la nueva especificación del procedimiento registre viceversa, constituye una variable esencial.los cambios efectuados. 5.4.2.5 Espesor de Pared5.4.2 Cambios Que Requieren Recalificación Un cambio de un grupo de espesor de pared a otro constituye una variable esencial.5.4.2.1 Proceso de Soldadura ó Método de Aplicación 5.4.2.6 Metal de Aporte Un cambio del proceso de soldadura o método deaplicación establecido en la especificación del Los siguientes cambios en metal de aporte constituyenprocedimiento (ver 5.3.2.1) constituye una variable una variable esencial:esencial. a. Un cambio de un grupo de metal de aporte a otro (ver tabla 1).5.4.2.2 Material Base b. Para un material de tubería con una especificación de mínimo esfuerzo a la fluencia mayor o igual a Un cambio en el material base constituye una variable 65000 psi (448 MPa), un cambio en la clasificaciónesencial. Cuando se sueldan materiales de dos grupos AWS del metal de aporte (ver 5.4.2.2).diferentes de materiales, se debe emplear el procedimiento
  9. 9. Traducción libre PUCP Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 9 Cambios en un metal de aporte dentro del grupo demetales de aporte pueden ser hechos dentro del grupo de Tabla 1 – Grupos de Metales de Aportemateriales especificado en 5.4.2.2. La compatibilidad delmaterial base y el material de aporte debería ser Especificación Grupo Electrodo Fundentecconsiderada desde el punto de vista de las propiedades AWSmecánicas. A5.1 E6010, E6011 1 A5.5 E7010, E7011 E8010, E80115.4.2.7 Características Eléctricas 2 A5.5 E9010 Un cambio en la polaridad: de DC electrodo al positivo E7015, E7016, E7018a DC electrodo al negativo o viceversa o un cambio de A5.1 o A5.5 3 E8015, E8016, E8018 A5.5corriente de DC a AC o viceversa constituyen variables E9018esenciales. EL8 P6XZ EL8K F6X05.4.2.8 Tiempo entre Pases EL12 F6X2 4a A5.17 EM5K F7XZ Un incremento en el máximo tiempo entre la EM12K F7X0culminación del cordón de raíz y el inicio del segundo EM13K F7X2 EM15Kcordón constituye una variable esencial. A5.18 ER70S-2 b A5.18 ER70S-6 55.4.2.9 Dirección de Soldadura A5.28 ER80S-D2 A5.28 ER90S-G Un cambio en la dirección de soldadura de vertical 6 A5.2 RG60, RG65ascendente a vertical descendente o viceversa, constituyeuna variable esencial. E61T-GSd 7 A5.20 E71T-GSd 8 A5.29 E71T8-K65.4.2.10 Gas De Protección Y Caudal De Flujo 9 A5.29 E91T8-G Un cambio de un gas de protección a otro o una mezcla Nota: Otros electrodos, Metales de aporte y Fundentes puedende gases a otra constituye una variable esencial. Un ser usados pero requieren de procedimientos de calificaciónincremento o disminución mayor al rango del caudal del separados.flujo para el gas de protección constituye también una a Cualquier combinación de fundente y electrodo en el grupo 4variable esencial. 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. Únicamente5.4.2.11 Fundente de Protección sustituciones que resulten con el mismo número de clasificación AWS son permitidas sin recalificación. Referirse a la Tabla 1, nota al pie “a”, para cambios en b Un gas de protección (ver 5.4.2.10) debe ser usado con losel fundente de protección que constituyen variables electrodos del grupo 5.esenciales. c En la designación del fundente, la X puede ser cualquiera A o P para condición as “welded” (tal y como a sido soldado) o Post- Weld Heat-Treated (sometido a un tratamiento de post-5.4.2.12 Velocidad de Avance soldadura). Un cambio en el rango de velocidades de avance d Para soldadura del pase de raíz únicamente.constituye una variable esencial. 5.4.2.14 Tratamiento De Pos-calentamiento5.4.2.13 Precalentamiento (PWHT) Una disminución en la temperatura mínima de La adición de un PWHT o un cambio en los rangos oprecalentamiento especificada, constituye una variable valores especificados en el procedimiento deben, cada uno,esencial. ser considerados como una variable esencial.
  10. 10. 10 Norma API 1104 Traducción libre PUCP 5.6.2 Ensayo de Tracción5.5 SOLDADURA DE LAS PROBETAS DE 5.6.2.1 Preparación ENSAYO – SOLDADURAS A TOPE Los especimenes para el ensayo de tracción (ver Figura Para soldar las juntas que se van a emplear en los 4) deben ser de aproximadamente 9” (230 mm) de longitudensayos de calificación de soldaduras a tope, ser deben y aproximadamente 1” (25 mm) de ancho. Ellos pueden serunir dos niples de tubería, siguiendo todos los detalles maquinados o cortados con oxígeno y no es necesaria otraespecificados en el procedimiento. preparación a menos que los lados estén muescados o no sean paralelos. En ese caso, necesariamente, los especimenes deben ser maquinados hasta que los lados5.6 ENSAYO DE JUNTAS SOLDADAS – estén lisos y paralelos. SOLDADURAS A TOPE5.6.1 Preparación 5.6.2.2 Método Los especimenes de ensayo de tracción deben romperse Para ensayar las juntas soldadas a tope, se deben cortar bajo carga de tracción usando un equipo capaz de medir laprobetas o especímenes de ensayo de la junta en la carga a la cual ocurra la falla. El esfuerzo de tracción debeubicación mostrada en la Figura 3. (Ver Sección 13 para ser calculado dividiendo la máxima carga de falla entre larequerimientos de ensayo para procedimientos de flash menor sección transversal del espécimen medida antes dewelding). El mínimo número de especímenes de ensayo aplicar la carga.así como los ensayos a los cuales ellos deben ser sometidosson mostrados en la Tabla 2. Los especímenes deben serpreparados como muestra la figura 4, 5, 6 ó 7. Para 5.6.2.3 Requerimientostuberías de diámetro exterior menor a 2.375” (2 3/8”; 60.3mm) se deben preparar dos cupones de soldadura para La resistencia a la tracción de la soldadura, incluyendoobtener el número requerido de especímenes de ensayo. la zona de fusión de cada espécimen, debe ser mayor oLos especimenes deben ser enfriados al aire (air cooled) igual a la mínima resistencia a la tracción especificada delhasta la temperatura ambiente antes de ser ensayados. Para material de la tubería pero no necesita ser mayor o igual atuberías cuyo diámetro exterior es menor o igual a 1.315” la resistencia a la tracción real del material. Si el(1 5/16”; 33.4 mm) un espécimen de sección completa espécimen rompe fuera de la soldadura y de la zona depuede sustituir a los cuatro especimenes de secc fusión (es decir en el material base de la tubería) y consigue el mínimo requerimiento de resistencia a la ión reducida de rotura con entalla (nick-break) y tracción de la especificación, la soldadura debe serdoblado de raíz (root-bend). El espécimen de sección aceptada cumpliendo los requerimientos.completa debe ser ensayado en concordancia con 5.6.2.2 ydebe alcanzar los requerimientos de 5.6.2.3. Tabla 2 – Tipo y número de probetas para ensayo de calificación de procedimiento Diámetro exterior de tubería Número de probetas Resistencia Rotura con Doblado de Doblado de Doblado de pulgadas milímetros Total a la tracción entalla raíz cara lado Espesor de pared <= 0.500” (12.7 mm) <2.375 <60.3 0b 2 2 0 0 4a 2.375-4.500 60.3-114.3 0b 2 2 0 0 4 >4.500-12.750 <114.3-323.9 2 2 2 2 0 8 >12.750 >323.9 4 4 4 4 0 16 Espesor de pared > 0.500” (12.7 mm) <= 4.500 <= 114.3 0b 2 0 0 2 4 >4.500-12.750 <114.3-323.9 2 2 0 0 4 8 >12.750 >323.9 4 4 0 0 8 16a Un espécimen de rotura con entalla y un espécimen de doblado de raíz deben ser tomados de cada uno de los dos cupones, o paratuberías menores que o iguales a 1.315” (33.4 mm) de diámetro, un espécimen de sección completa para resistencia a la tracción debe sertomado.b Para materiales con especificación de mínima resistencia a la fluencia mayor que 42,000 psi (290 MPa), un mínimo de un ensayo detracción debe ser requerido.
  11. 11. Traducción libre PUCP Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 11 Tope superior de la tubería Rotura con entalla Debajo de 2.375” (60.3mm) Tope superior de la tubería Doblado de raíz Doblado de raíz Ver Nota 2 o de lado Rotura por entalla Tope superior de la tubería Doblado de cara Tracción o de lado Rotura por entalla Doblado de raíz o de lado Rotura por entalla Doblado de raíz Mayor que 4.500” (114.3 mm) o de lado Mayor o igual que 2.375” (60.3 mm) pero menor o igual a pero menor o igual que 4.500” (114.3 mm); 12.750” (323.9 mm) además, menor o igual que 4.500” (114.3 mm) cuando el espesor de pared es mayor que Doblado de raíz o de lado 0.500” (12.7 mm) Rotura por entalla Tracción Doblado de cara o de lado 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 cara o de lado Doblado de raíz o de lado Rotura por entalla Rotura por entalla Tracción Tracción Doblado de cara o de lado Doblado de raíz o de lado Notas: Como opción de la compañía, las ubicaciones pueden ser rotadas, previendo que estén espaciadas igualmente alrededor de la tubería, no obstante, los especímenes no deben incluir la soldadura longitudinal. Un espécimen de tracción de sección completa puede ser usado para tubería con un diámetro exterior menor o igual a 1.315 pulg. (33.4 mm). Figura 3-Localización de los especímenes de ensayo de soldaduras a tope para Ensayos de Calificación de Procedimiento
  12. 12. 12 Norma API 1104 Traducción libre PUCP El espécimen puede ser maquinado o cortado por oxígeno; los bordes deben ser lisos y paralelos Aproximadamente 1” (25 mm) Aproximadamente 9” (230 mm) Espesor de pared La sobremonta y el sobreespesor de raíz no deben ser removidas Figura 4-Espécimen de Ensayo de Tracción Entalla cortada con sierra; el espécimen puede ser maquinado o cortado por oxígeno; los bordes deben ser Aproximadamente 1/8” lisos y paralelos (3 mm) 3/4” (19 mm) min. Aproximadamente 1/8” (3 mm) Aproximadamente 9” (230 mm) Espesor de pared La sobremonta y el sobreespesor de raíz no deben ser removidas Aproximadamente 1/8” (3 mm) 3/4” (19 mm) min. La entalla transversal no tiene que exceder 1/16” (1.6 mm) de profundidad Espécimen opcional para ensayo de rotura por entalla para soldadura automática y semiautomática Figura 5-Espécimen de Ensayo de Rotura por Entalla
  13. 13. Traducción libre PUCP Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 13 Si el espécimen rompe en la soldadura o zona de fusión profundidad y su longitud no debe mayor a 1/8” (3 mm) oy la resistencia observada es mayor o igual al valor mínimo la mitad del espesor nominal de pared. Debe haber alde resistencia a la tracción especificado del material de la menos ½” (13 mm) de separación entre inclusiones detubería y consigue los requerimientos de sanidad de 5.6.3.3 escoria adyacentes. Las dimensiones deberían ser medidasla soldadura debe ser aceptada cumpliendo los como se muestra en la Figura 8. Los ojos de pez (fish eyes)requerimientos. definidos en AWS A 3.0 no son causa de rechazo. Si el espécimen rompe debajo del valor mínimo deresistencia a la tracción especificado del material de la Ojos de pez (fish eyes): discontinuidad encontrada en unatubería, la soldadura debe ser rechazada y un nuevo cupón superficie de fractura de acero que consiste en un pequeñodebe ser hecho. poro o inclusión rodeado por un área brillante aproximadamente circular.5.6.3 Ensayo de Rotura con Entalla (Nick-BreakTest) 5.6.4 Ensayo de Doblado de Cara y Raíz5.6.3.1 Preparación 5.6.4.1 Preparación Los especímenes para el ensayo de rotura con entalla Los especimenes para el ensayo de doblez de cara y(ver figura 5) deben ser de aproximadamente 9” (230 mm) raíz (ver Figura 6) deben ser de aproximadamente 9” (230de longitud y aproximadamente 1” (25 mm) de ancho. mm) de longitud y aproximadamente 1” (25 mm) deEllos pueden ser maquinados o cortados con oxígeno. Ellos ancho, y sus cantos longitudinales deben ser redondeados.deben ser entallados con una sierra en cada lado del centrode la soldadura, y cada entalle debe ser deaproximadamente 1/8” (3 mm) de profundidad. Los especimenes de “nick-break” preparados de estemodo a partir de soldaduras hechas con algún procesoautomático y semiautomático pueden fallar en la tubería(material base) en lugar de la soldadura. Cuandoexperiencias de ensayo previas indican que pueden seresperadas fallas a través la tubería, el reforzamientoexterno puede ser entallado a una altura no mayor que1/16” (1.6 mm), medida desde la superficie original de launión soldada. Como opción de la compañía, los especimenes de nick-break usados para calificar un procedimiento usando unproceso de soldadura semiautomático o automático,pueden ser sujetos a un macro ataque previo a larealización de la entalla.5.6.3.2 Método Radio en todas las esquinas Los especimenes de nick-break pueden ser rotos por 1/8” (3 mm) max.tracción en una máquina de ensayos, o mediante golpe en El espécimen puede ser maquinado o cortado porla zona central de la probeta mientras los extremos se oxígenomantienen sujetos, o sujetando un extremo y golpeando elotro con un martillo. El área expuesta de la fractura debe Aproximadamente 1” (25 mm)ser al menos de ¾” (19 mm) de ancho. Aproximadamente 9”5.6.3.3 Requerimientos (230 mm) Soldadura Las superficies de fractura expuestas de cadaespécimen de nick-break deben mostrar penetración yfusión completa. La mayor dimensión de alguna porosidad(gas pocket) no debe exceder 1/16” (1.6 mm), y el área Espesor de paredcombinada (total) de todas las porosidades no debe excederdeben ser removidos a ras con la superficie Nota: La sobremonta y sobreespesor de raízel 2% de la superficie espécimen. Las inclusiones de escoria del expuesta.(slag inclusions) noEl espécimen no debe ser aplanado antes del ensayo deben tener mas de 1/32” (0.8 mm) de Figura 6-Especímenes de Doblado de Raíz y de Cara: Espesor de pared menor o igual a 0.500 pulg. (12.7 mm)
  14. 14. 14 Norma API 1104 Traducción libre PUCP Ver Nota 1 Espesor de pared Aproximadamente 9” (230 mm) Radio en todas las esquinas 1/8” (3 mm) máximo Ancho del espécimen Ver Nota 2 1/2” (13 mm) Espesor de pared Notas: 1. La sobremonta y sobreespesor de raíz deben ser removidos a ras con la superficie del espécimen. 2. Los especímenes pueden ser cortados 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-Espécimen de Doblado de Lado: Espesor de pared mayor a 0.500 pulg. (13 mm) Profundidad Separación Longitud Nota: Se muestra un espécimen roto de ensayo de rotura por entalla, sin embargo, este método de dimensionamiento es aplicable también a los especímenes rotos en ensayos de tracción y de soldaduras de filete. Figura 8-Dimensionamiento de las Imperfecciones en las superficies de soldadura expuestas
  15. 15. Traducción libre PUCP Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 15
  16. 16. 16 Norma API 1104 Traducción libre PUCPEstos especímenes pueden ser cortados mediante sierra o este presente en la soldadura o entre la soldadura y la zonacortados con oxígeno. Los pases de refuerzo y raíz deben de fusión después del doblez. Fisuras que se originanser removidos al ras con las superficies del espécimen. durante el ensayo en el radio exterior del doblez a lo largoEstas superficies deben ser lisas y cualquier rayadura que del borde del espécimen y que sean menores que ¼” (6exista debe ser ligera y transversal a la soldadura. mm), medido en cualquier dirección, no deben ser consideradas a menos que sean observadas imperfecciones5.6.4.2 Método relevantes. Cada espécimen sujeto a ensayo de doblez debe Los especimenes para ensayo de doblez de cara y raíz satisfacer estos requerimientos.deben ser doblados en una matriz para ensayo guiado Es frecuente que los bordes de la probeta doblada sesimilar al que se muestra en la figura 9. Cada espécimen fisuren durante el ensayo, debido a la pérdida dedebe ser ubicado en la matriz con la soldadura en el medio continuidad, si la fisuración a sido motivada por unade la abertura. Especimenes para doblado de cara deben discontinuidad, esta tiene que ser evaluada.ser ubicados con la cara de la soldadura mirando hacia laabertura de la matriz y del mismo modo, los especimenes 5.6.5 Ensayo de Doblado de Ladode doblado de raíz deben ser ubicados con la raíz de la 5.6.5.1 Preparaciónsoldadura mirando hacia la abertura de la matriz. El Los especimenes para el ensayo de doblez de lado (verémbolo con el punzón debe ser forzado a ingresar dentro Figura 7) deben ser de aproximadamente 9” (230 mm) dedel espacio libre de la matriz hasta que la curvatura del longitud y aproximadamente 1/2” (13 mm) de ancho, y susespécimen sea aproximadamente en forma de U. cantos longitudinales deben ser redondeados. Ellos deben ser cortados por sierra o pueden ser cortados con oxígeno a5.6.4.3 Requerimientos aproximadamente ¾” (19 mm) de ancho y luego El ensayo de doblez debe ser considerado aceptable si maquinados o esmerilados a ½” (13 mm) de ancho. Losninguna fisura u otra imperfección excede al menor valor lados deben ser suaves y paralelos. Los pases de refuerzo yentre 1/8” (3 mm) y la mitad del espesor nominal de raíz deben ser removidos a ras con las superficies delpared, sea cual fuere la dirección de la discontinuidad que espécimen. Nota: Esta figura no esta 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
  17. 17. Traducción libre PUCP Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 17 Dos especímenes de la entrepierna y dos a 90° de la entrepierna Nota: Esta figura muestra la ubicación de los especímenes 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), los especímenes deben ser cortados de la misma ubicación general, pero dos especímenes deben ser removidos de cada dos soldaduras de ensayo. Figura 10-Ubicación de los Especímenes para Ensayo de Rotura por Entalla: Calificación de Procedimiento y Soldador en Soldaduras de Filete 1” (25 mm) Puede ser entallado con sierra aprox. Corte por sierra Aprox. 45° 1” (25 mm) aprox. Corte por Corte por flama sierra 1” Aprox. (25 mm) 30° Corte por flama aprox. bisel 2” (50 mm) 2” (50 mm) aprox. aprox. Figura 11-Ubicación de los Especímenes para Ensayo de Rotura por Entalla: Calificación de Procedimiento y de Soldador en Soldaduras de Filete, incluida la unión Size to Size, Branch Connection Ensayo de Calificación de Soldadores
  18. 18. 18 Norma API 1104 Traducción libre PUCP5.6.5.2 Método no debe exceder 1/16” (1.6 mm), b) el área combinada de Los especimenes para ensayo de doblez de lado deben toda porosidad no debe exceder el 2% del área de laser doblados en una plantilla para ensayo guiado similar al superficie expuesta, c) Las inclusiones de escoria no debenque se muestra en la figura 9. Cada espécimen debe ser tener mas de 1/32” (0.8 mm) de profundidad (depth) y noubicado en la matriz con la soldadura en el medio de la deben tener una longitud mayor de 1/8” (3 mm) o de laabertura y con la cara de la soldadura perpendicular a la mitad del espesor nominal de pared, eligiendo el menorabertura de la matriz. El émbolo debe ser forzado dentro de valor de estos, y d) debe haber al menos ½” (13 mm) dela abertura hasta que la curvatura del espécimen sea separación entre inclusiones de escoria adyacentes. Lasaproximadamente en forma de U. dimensiones deberían ser medidas como lo muestra la Figura 8.5.6.5.3 Requerimientos 6 Calificación de Soldadores Cada espécimen de doblado de lado debe satisfacer losrequerimientos del ensayo de cara y raíz especificados en 6.1 GENERALIDADES5.6.4.3. El propósito de los ensayos de calificación de soldadores es determinar la habilidad de éstos para ejecutar5.7SOLDADO DE JUNTAS DE ENSAYO – uniones soldadas sanas, sean estas a tope o en filete, SOLDADURAS DE FILETE usando un procedimiento previamente calificado. Antes que cualquier soldadura en producción sea llevada a cabo, Para el ensayo de soldadura de juntas soldadas en filete, los soldadores deben ser calificados de acuerdo a losse debe realizar un filete soldado de acuerdo a una de las requerimientos aplicables en 6.2 a 6.8. Es la intención deconfiguraciones mostradas en la figura 10, siguiendo todos este estándar que un soldador que completelos detalles de la especificación del procedimiento. satisfactoriamente el procedimiento de ensayo de calificación sea un soldador calificado, siempre que se5.8ENSAYO DE JUNTAS SOLDADAS – hayan extraído el número de especímenes de ensayo SOLDADURAS DE FILETE establecido por 6.5, se hayan ensayado y finalmente se haya cumplido con los criterios de aceptación de 5.6 para5.8.1 Preparación cada soldador. Para ensayar las juntas o uniones soldadas a filete, los Antes de empezar los ensayos de calificación, alespecimenes de ensayo deben ser cortados de la unión soldador debe proporcionársele tiempo suficiente parasoldada en la localización mostrada en la Figura 10. Al ajustar los equipos de soldadura a ser usados. El soldadormenos cuatro especimenes deben ser tomados y preparados debe usar la misma técnica de soldadura y proceder con lacomo se muestra en la Figura 11. Los especimenes pueden misma velocidad que él usará si pasa los ensayos y esser maquinados o cortados con oxígeno. Ellos deberían ser aprobado para hacer la soldadura en producción. Laal menos de 1” (25mm) de ancho y lo suficientemente calificación de soldadores debe ser conducida en presencialargos para que ellos puedan ser rotos en la soldadura. Para de un representante aceptado por la compañía.tuberías con diámetros exteriores menores que 2.375”(60.3 mm), puede ser necesario hacer dos probetas para Un soldador debe calificarse para soldar cumpliendoobtener el número requerido de especimenes de ensayo. una prueba en segmentos de niples de tubería o en niplesLos especimenes deben ser enfriados al aire hasta la de tubería completos, como se especifica en 6.2.1. Cuandotemperatura ambiente antes del ensayo. se usan segmentos de niples de tubería, ellos deben ser posicionados para producir posiciones típicas: plana (flat), vertical y sobrecabeza (overhead).5.8.2 Método Las variables esenciales asociadas con el procedimiento Los especimenes de soldadura de filete deben ser rotos y la calificación de soldadores no son idénticas. Lasen la soldadura por cualquier método conveniente. variables esenciales para la calificación de soldadores son especificadas en 6.2.2 y 6.3.2.5.8.3 Requerimientos 6.2 CALIFICACION SIMPLE Las superficies expuestas de cada espécimen desoldadura de filete deben mostrar penetración y fusión 6.2.1 Generalidadescompleta y a) la mayor dimensión de cualquier porosidad
  19. 19. Traducción libre PUCP Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 19 Para calificación simple, un soldador debe hacer un 1. Tuberías de espesor de pared nominal menor quecupón usando un procedimiento calificado para juntar los 0.188” (3/16”, 4.8 mm).niples o segmentos de niples. El soldador debe hacer una 2. Tuberías de espesor de pared nominal de 0.188”junta soldada en alguna posición fija o con rotación. hasta 0.750” (19.1 mm).Cuando el soldador es calificado en la posición fija, el ejede la tubería debe estar en el plano horizontal, en el plano 3. Tuberías de espesor de pared nominal mayor quevertical o inclinado del plano horizontal en un ángulo no 0.750” (19.1 mm).mayor que 45º. f. Un cambio en la posición en la cual el soldador ha Un soldador que hace ensayos de calificación simple sido calificado (por ejemplo de rotada a fija o unpara conexiones de ramales, filetes u otras configuraciones cambio de posición vertical a horizontal o viceversa).similares debe seguir la especificación del procedimiento Un soldador que pasó satisfactoriamente un ensayo decorrespondiente a cada uno de ellos. calificación de soldadura a tope en la posición fija con el eje inclinado a 45º del plano horizontal estará Cambios en las variables esenciales descritas en 6.2.2 calificado para hacer juntas a tope y filetes de traslaperequieren recalificación del soldador. (lap fillet) en todas las posiciones. La soldadura debe ser aceptada si reúne los g. Un cambio en el diseño de la junta (por ejemplo, larequerimientos de 6.4 y alguno de 6.5 o 6.6 eliminación de una placa de respaldo (backing strip) o un cambio de bisel V a U).6.2.2 Alcance Un soldador que ha completado satisfactoriamente la 6.3 CALIFICACION MÚLTIPLEcalificación descrita en 6.2.1 debe ser calificado dentro de 6.3.1 Generalidadeslos límites de las variables esenciales descritos acontinuación. Si alguna de las siguientes variables Para calificación múltiple, un soldador debe completaresenciales es cambiada, el soldador debe ser recalificado satisfactoriamente las dos pruebas descritas a continuación,usando un nuevo procedimiento: usando procedimientos calificados.a. Un cambio de un proceso de soldadura a otro proceso Para la primera prueba, el soldador debe hacer una o combinación de procesos, como sigue: junta a tope en posición fija con el eje de la tubería en un 1. Un cambio de un proceso de soldadura a otro plano horizontal o inclinado de la horizontal en un ángulo diferente o no mayor a 45º. Esta soldadura a tope debe ser hecha en una tubería con un diámetro exterior de al menos 6.625” (6 2. Un cambio en la combinación de procesos de 5/8”, 168.3 mm) y con un espesor de pared de al menos soldadura, a menos que el soldador haya sido 0.250” (6.4 mm) sin placa de respaldo. La soldadura debe calificado por separado con ensayos de ser aceptada si esta cumple los requerimientos de 6.4 y calificación, usando cada uno de los procesos de alguno de 6.5 o 6.6. Los especímenes pueden ser retirados soldadura que van a ser empleados para la del cupón de las ubicaciones mostradas en la Figura 12, o combinación de procesos de soldadura. pueden ser seleccionados de las ubicaciones relativasb. Un cambio en la dirección de soldadura de vertical indicadas también en la Figura 12 pero sin referencia a la ascendente a vertical descendente o viceversa. parte superior de la tubería, o pueden ser seleccionados dec. Un cambio en la clasificación del metal de aporte del ubicaciones que estén separadas equidistantemente grupo 1 o 2 al grupo 3, o del grupo 3 al grupo 1 o 2 alrededor de la circunferencia entera de la tubería. La (ver tabla 1). secuencia de los tipos de especímenes adyacentes debe ser idéntica a la mostrada en la Figura 12 para variosd. Un cambio de un grupo de diámetro exterior a otro. diámetros de tubería.Estos grupos son definidos como sigue: Para la segunda prueba, el soldador debe trazar, cortar, 1. Diámetros exteriores menores que 2.375” (2 3/8”, ajustar y soldar una conexión de ramal a una tubería. Este 60.3 mm). ensayo debe ser realizado con un diámetro de tubería de al 2. Diámetro exterior de 2.375” hasta 12.750” (323.9 menos 6.625” (168.3 mm) y con un espesor nominal de mm). pared de al menos 0.250” (6.4 mm). Un agujero de tamaño 3. Diámetros exteriores mayores que 12.750” (323.9 completo debe ser cortado durante la prueba. La soldadura mm). debe ser hecha con el eje de la tubería de prueba en posición horizontal y el eje de la tubería de ramal (branch-e. Un cambio de un grupo de espesor de pared a otro. pipe) extendiéndose verticalmente hacia abajo. La Estos grupos son definidos como sigue:
  20. 20. 20 Norma API 1104 Traducción libre PUCPsoldadura terminada debe exhibir una apariencia ordenada,uniforme y bien acabada.
  21. 21. Traducción libre PUCP Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 21 Tope superior de la tubería Rotura con entalla Debajo de 2.375” (60.3 mm) Tope superior de la tubería Doblado de raíz Doblado de raíz Ver Nota 2 o de lado Rotura por entalla Tope superior de la tubería Doblado de cara Tracción o de lado 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); pero menor o igual a además, menor o igual que 4.500” (114.3 mm) 12.750” (323.9 mm) cuando el espesor de pared es mayor que Doblado de raíz o de lado 0.500” (12.7 mm) Rotura por entalla Tracción Doblado de cara o de lado 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 Tracción Rotura por entalla Rotura por entalla Doblado de raíz o de lado Tracción Notas: Como opción de la compañía, las ubicaciones pueden ser rotadas, previendo que estén espaciadas igualmente alrededor de la tubería, no obstante, los especímenes no deben incluir la soldadura longitudinal. Un espécimen de tracción de sección completa puede ser usado para tubería con un diámetro exterior menor o igual a 1.315 pulg. (33.4 mm). Figura 12-Localización de los Especímenes de Ensayo de Soldaduras a Tope para Ensayos de Calificación de Soldador
  22. 22. 22 Norma API 1104 Traducción libre PUCP La soldadura debe exhibir penetración completa 6.4 INSPECCIÓN VISUALalrededor de la circunferencia entera. Los cordones de raízcompletados no deben contener ningún descuelgue Para que un cordón de soldadura empleado en los(desfonde) de más de 1/4“ (6 mm). La suma de las ensayos de calificación pueda cumplir los requerimientosmáximas dimensiones de descuelgue dispersos no de inspección visual, la soldadura debe estar libre dereparados en cualquier longitud continua de soldadura de fisuras, penetración inadecuada, descuelgues (burn-12” (300 mm) no debe exceder ½” (13 mm). through) y debería presentar una apariencia uniforme y bien acabada. La profundidad de mordedura adyacente al Cuatro especímenes para rotura con entalla (nick-break cordón final en el exterior de la tubería no debe ser mayortest) deben ser removidos de la soldadura de la ubicación que 1/32” (0.8 mm) o 12.5% del espesor de pared de lamostrada en la Figura 10. Ellos deben ser preparados y tubería, cualquiera que sea la menor, y no debe ser mayorensayados de acuerdo con 5.8.1 y 5.8.2., las superficies que 2” (50 mm) de mordedura en cualquier longitud deexpuestas deben cumplir con los requerimientos de 5.8.3. soldadura continua de 12” (300 mm).6.3.2 Alcance Cuando se emplea soldadura automática o semiautomática, el ingreso del alambre de aporte en el Un soldador que ha completado satisfactoriamente los interior de la tubería debe ser mantenido en un mínimo.ensayos de calificación de soldaduras a tope descrita en6.3.1 en tuberías con un diámetro mayor o igual a 12.750” Fallos para conseguir los requerimientos de esta sub(323.9 mm) y una soldadura conexión de ramal de tamaño sección deben ser motivo suficiente para eliminar ensayoscompleto en una tubería con un diámetro exterior mayor o adicionales.igual a 12.750” (323.9 mm), debe estar calificado parasoldaduras en toda posición, en todo espesor de pared, 6.5 ENSAYOS DESTRUCTIVOSdiseños y preparación de juntas, conexiones y en todos losdiámetros de tuberías. Un soldador que ha completadosatisfactoriamente la soldadura a tope y la conexión de 6.5.1 Muestreo de Soldaduras a Topetubería descrita en 6.3.1 en una tubería con un diámetroexterior menor que 12.750” (323.9 mm) debe estar Para ensayar soldaduras a tope, se deben cortarcalificado para soldaduras en toda posición, en todo muestras de cada cupón. La Figura 12 muestra laespesor de pared, diseños y preparación de juntas y en todo localización de las cuales se extraen los especímenes si eldiámetro de tuberías menor o igual al diámetro usado por cupón es una soldadura circunferencial completa. Si losél en los ensayos de calificación. cupones consisten en segmentos de niple, se debe remover un número aproximadamente igual de especímenes de Si cualquiera de las siguientes variables esenciales es cada segmento. El número total de especímenes y loscambiada en una especificación del procedimiento, el ensayos a los cuales deben ser sometidos son mostrados ensoldador debe ser recalificado usando un nuevo la Tabla 3. Los especímenes deben ser enfriados al aireprocedimiento: hasta la temperatura ambiente previo al ensayo. Para tuberías con un diámetro exterior menor o igual que 1.315”a. Un cambio de un proceso de soldadura a otro proceso (33.4 mm) un espécimen de tubería de sección completa o combinación de procesos, como: puede sustituir a los especimenes para doblado de raíz y rotura con entalla. El espécimen de sección completa debe 1. Un cambio de un proceso de soldadura a otro ser ensayado de acuerdo con 5.6.2.2 y debe cumplir los diferente o requerimientos de 6.5.3. 2. Un cambio en la combinación de procesos de soldadura, a menos que el soldador esté calificado 6.5.2 Procedimiento para Ensayos de Tracción, por separado con ensayos de calificación, usando Rotura con Entalla y Doblado en cada uno de los procesos de soldadura que van a Soldaduras a Tope ser usados para la combinación de procesos de soldadura. Los especímenes deben estar preparados para ensayosb. Un cambio en la dirección de soldadura de vertical de tracción, rotura con entalla y doblado y los ensayos ascendente a vertical descendente o viceversa. deben ser realizados se describe en 5.6 Sin embargo, para los propósitos de calificación de soldadores, no esc. Un cambio en la clasificación del metal de aporte del necesario calcular la resistencia a la tracción de los grupo 1 o 2 al grupo 3, o del grupo 3 al grupo 1 o 2 cupones. El ensayo de tracción puede incluso ser omitido (ver Tabla 1).
  23. 23. Traducción libre PUCP Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas 23en cuyo caso el espécimen designado para el ensayo debe Soldaduras en tuberías de acero de alta resistenciasometerse a ensayo de rotura con entalla (nick-break test). (high-test pipe) pueden no doblarse hasta completar la forma de U. Estas soldaduras deben ser consideradas aceptables si los especímenes que fisuran se terminan de6.5.3 Requerimientos para el Ensayo de Tracción romper (posteriormente) y sus superficies expuestas en Soldaduras a Tope cumplen los requerimientos de 5.6.3.3. Para el ensayo de tracción, si cualquiera de los Si uno de los especímenes de doblado falla enespecímenes de sección reducida o de sección completa conseguir estos requerimientos y en opinión de larompe en la soldadura o en el empalme de la soldadura y el compañía, la imperfección observada no es representativametal base, y no satisface los requerimientos de sanidad de la soldadura, la probeta puede ser reemplazada por unadescritos en 5.6.3.3, el soldador debe ser descalificado. adicional cortada adyacente a la que ha fallado. El soldador debe ser descalificado si el espécimen adicional también muestra imperfecciones que exceden los límites6.5.4 Requerimientos para el Ensayo de Rotura especificados. con Entalla en Soldaduras a Tope Para el ensayo de rotura con entalla, si cualquier 6.5.6 Muestreo de Soldaduras de Fileteespécimen muestra imperfecciones que excedan aquellaspermitidas por 5.6.3.3, el soldador debe ser descalificado. Para ensayar soldaduras de filete, se deben cortar especímenes de cada cupón. La Figura 10 muestra la ubicación de la cual los especímenes de ensayo van a ser6.5.5 Requerimientos para el Ensayo de Doblado extraídos si el cupón de ensayo es una soldadura en Soldaduras a Tope circunferencial completa. Si los cupones de ensayo consisten en segmentos de niple, un número Para el ensayo de doblado, si cualquier espécimen aproximadamente igual de especímenes debe ser removidomuestra imperfecciones que excedan aquellas permitidas de cada segmento. Los especímenes deben ser enfriados alpor 5.6.4.3 o 5.6.5.3, el soldador debe ser descalificado. 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 Número de probetas Resistencia Rotura con Doblado de Doblado de Doblado de pulgadas milímetros Total a la tracción entalla raíz cara lado Espesor de pared <= 0.500” (12.7 mm) <2.375 <60.3 0 2 2 0 0 4a 2.375-4.500 60.3-114.3 0 2 2 0 0 4 >4.500-12.750 <114.3-323.9 2 2 2 0 0 6 >12.750 >323.9 4 4 2 2 0 12 Espesor de pared > 0.500” (12.7 mm) <= 4.500 <= 114.3 0b 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 12a Para tuberías de diámetros menores que o iguales a 1.315” (33.4 mm), deben ser tomados especímenes de dos soldaduras ouno de sección completa para resistencia a la tracción.
  24. 24. 24 Norma API 1104 Traducción libre PUCP6.5.7 Métodos de Ensayo y Requerimientos para ellos están calificados debe ser mantenida. Un soldador Soldaduras de Filete puede ser requerido para recalificación si surge algún cuestionamiento acerca de su competencia. Los especímenes de soldadura de filete deben serpreparados y el ensayo debe ser llevado a cabo de acuerdoa lo descrito en 5.8. 7 Diseño y Preparación de una Junta para Soldadura de Producción6.6 RADIOGRAFÍA – UNICAMENTE 7.1 GENERALIDADES SOLDADURAS A TOPE Las tuberías deben ser soldadas por soldadores6.6.1 Generalidades calificados usando procedimientos calificados. Las superficies a ser soldadas deben estar lisas, uniformes y Como opción de la compañía, la calificación de juntas a libres de laminaciones, escamas, escoria, grasa, pintura ytope puede ser examinada por radiografía en lugar de los otros materiales nocivos que puedan afectar adversamenteensayos especificados en 6.5 (ensayos destructivos). a la soldadura. El diseño de la unión y la separación entre extremos de tubería deben estar de acuerdo con la especificación de procedimiento usada.6.6.2 Requerimientos de Inspección Las radiografías deben ser hechas en cada una de los 7.2 ALINEAMIENTOcupones de soldadura. El soldador deberá ser descalificadosi cualquiera de los cupones de soldadura no cumple los En el alineamiento de extremos colindantes deberequerimientos de 9.3 (ensayo radiográfico, criterios de minimizarse el desalineado entre las superficies. Paraaceptación END). extremos de tubería del mismo espesor nominal, el desalineamiento no debería exceder 1/8” (3 mm). La inspección radiográfica no debe ser usada con el Variaciones mayores son permisibles, con tal que seanpropósito de localizar áreas sanas o áreas que contengan causadas por variaciones en las dimensiones de losimperfecciones y subsecuentemente hacer ensayos de extremos de las tuberías dentro de las toleranciasdichas áreas para calificar o descalificar soldadores. especificadas en la compra, y dichas variaciones han sido distribuidas esencialmente de manera uniforme alrededor de la circunferencia de la tubería. Los martilleos de la6.7 CONTRAENSAYOS tubería para obtener un alineamiento conveniente deberán ser mantenidos en un mínimo. Si en opinión mutua de la compañía y representantesdel contratista, un soldador falla en el ensayo decalificación por condiciones inevitables o más allá de su 7.3 USO DE DISPOSITIVOS DE ALINEAMIENTOcontrol, el soldador puede obtener una segunda PARA SOLDADURAS A TOPEoportunidad para calificar. Ensayos adicionales no debenser tomados hasta que el soldador se halla sometido a una Los dispositivos de alineamiento (lineup clamp) debenprueba luego de un subsecuente entrenamiento aprobado ser usados para soldaduras a tope de acuerdo con lapor la compañía. especificación de procedimiento. Cuando sea permitido retirar el dispositivo de alineamiento antes que el pase de raíz sea culminado, la parte completada del cordón debe6.8 REGISTROS estar distribuida en segmentos aproximadamente iguales y espaciados equitativamente alrededor de la circunferencia Un registro de los ensayos debe ser mantenido de la junta. Sin embargo, cuando un dispositivo de fijaciónespecíficamente para cada soldador y con los detalles de interno es usado y las condiciones de trabajo son tales quelos resultados de cada ensayo. Un formato similar al hacen difícil prevenir movimientos de la tubería o si lamostrado en la figura 2 podría ser usado. (Este formato soldadura es esforzada indebidamente, se debe completardebería ser desarrollado para satisfacer las necesidades de el pase de raíz antes de extraer los dispositivos dela compañía individual pero debe estar suficientemente alineamiento. Los segmentos de pase de raíz usados endetallado para demostrar que los ensayos de calificación conexión con dispositivos de alineamiento externos, debencumplen los requerimientos de este estándar). Una lista de estar uniformemente espaciados alrededor de lasoldadores calificados y los procedimientos para los cuales circunferencia de la tubería y deben sumar en total una

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