API 1104

Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
1 Generalidades
Se entiende que todo trabajo realizado de acuerdo con
este estándar debe reunir o exceder los requerimientos de
este estándar.
1.1 ALCANCE
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 y
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, automática o
combinación de estas técnicas. Las soldaduras pueden ser
producidas en posición o mediante rotación, o a través de
una combinación de estas.
PUBLICACIONES DE REFERENCIA
Los siguientes estándares, códigos y especificaciones
son citados en este estándar:
API
Spec 5L
ASNT1
RP SNT-TC-1A Personnel
Qualification
and
Certification in Nondestructive Testing
ACCP
Los valores especificados en unidades inch-pound
(pulgadas- libras) o unidades SI son para ser usados
separadamente en el estándar. Cada sistema es para 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:
Una descripción del proceso de soldadura.
b.
Una proposición de las variables esenciales.
c.
Un WPS (welding procedure specification). Una
especificación del procedimiento de soldadura.
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.
ASTM2
Este estándar también cubre los procedimientos para
ensayos de radiografía, partículas magnéticas, líquidos
penetrantes y ultrasonido así como los estándares de
aceptación para ser aplicados a la producción de
soldaduras ensayadas destructivamente o inspeccionadas
por los métodos de radiografía, partículas magnéticas,
líquidos penetrantes, ultrasonido e inspección visual.
a.
Specification for Line Pipe
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,
Manufactue and Material Grouping
Classification of Wire Image Quality
Indicators (IQI) Used for Radiology
E 1025
Standard
Practice
for
Design,
Manufactue and Material Grouping
Classification of Hole-Type Image
Quality Indicators (IQI) Used for
Radiology
AWS3
1
A3.0
Welding, Terms and Definitions
A5.1
Covered Carbon Steel Arc Welding
Electrodes
A5.2
Iron and Steel Oxyfuel Gas Welding
Rods
American Society for Nondestructive Testing, Inc., 1711
Arlingate Lane, P.O. Box 28518, Columbus, Ohio 43228-0518.
2
American Society for Testing and Materials, 100 Barr Harbor
Drive, West Conshohoken, Pennsylvania 19428-2959.
3
American Welding Society, 550 N.W. LeJune Road, Miami,
Florida 33126.
1
2
Norma 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
BSI4
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
NACE5
MRO175
Sulfide Stress Cracking Resistant
Metallic Materials for Oil Field
Equipment
Traducción libre PUCP
3.2.3 Contratista (contractor): Incluye el contratista
primario y cualquier subcontratista del trabajo cubierto por
este estándar.
3.2.4 Defecto (defect): Una imperfección de suficiente
magnitud para ser rechazada de acuerdo a las
estipulaciones de este estándar.
3.2.5
Imperfección
(imperfection):
Una
discontinuidad o irregularidad que es detectable por
métodos descritos en este estándar.
3.2.6 Indicación (indication): Evidencia obtenida por
un ensayo no destructivo.
3.2.7 Concavidad interna (internal concavity): Un
depósito 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 mas bajo de la superficie del cordón
soldado.
2 Definición de Términos
2.1 GENERALIDADES
Los términos de soldadura usados en este estándar son
definidos en AWS A3.0, con las adiciones y
modificaciones mostradas en 3.2.
2.2 DEFINICIONES
3.2.1 Soldadura automática (automatic welding):
Soldadura por arco con equipamiento que permite la
operación total de soldadura sin manipulación del arco o
electrodo o personal que lo guíe o lleve y sin un
requerimiento de habilidad manual por parte del operador
de soldadura.
3.2.2 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.
4
British Standard Institution, British Standards House, 389
Chiswick High Road, London, W4 4AL, United Kindom.
5
NACE International, 1440 South Creek Drive, Houston, Texas
77084.
3.2.8 Soldadura en Posición (position welding):
Soldadura en la cual el tubo o ensamble esta sujeta
estacionariamente.
3.2.9 Soldador Calificado (qualified welder): Un
soldador que ha demostrado tener la habilidad de producir
soldaduras que cumplan los requerimientos de las
secciones 5 o 6.
3.2.10 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.
3.2.11 Radiólogo (radiographer): Persona que realiza
las operaciones de radiografiado.
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
3.2.12 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.
3.2.13 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.
3.2.14 Cordón de raíz (root bead): El primer cordón
que junta inicialmente dos secciones de tubería, una
sección de tubería a una conexión o dos conexiones.
3.2.15 Soldadura Semiautomática: Soldadura de arco
con equipamiento que controla únicamente la alimentación
del metal de aporte. El avance de la soldadura es
controlado manualmente.
3.2.16 Debe (Shall): Término que indica un
requerimiento mandatorio, el término debería (should)
indica una recomendación práctica.
3.2.17 Soldadura (Weld): La unión soldada completa
de dos secciones de tubería, una sección de tubería a una
conexión (fitting) o dos conexiones.
3.2.18 Soldador (welder): Persona que realiza la
soldadura.
Especificaciones
2.3 EQUIPAMIENTO
Los equipos de soldadura de gas o de arco deben ser de
un tamaño y tipo adecuados para el trabajo y deben ser
mantenido 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 tips mostrados en el procedimiento
de soldadura calificado. Los equipos que no consigan estos
requerimientos deben ser reparados o reemplazados.
a.
API Specification 5L
b.
Especificaciones ASTM aplicables.
3
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, aún cuando los materiales no estén
manufacturados en concordancia con la especificación.
2.4.2
Metal de Aporte
2.4.2.1 Tipo y Tamaño
Todo metal de aporte debe estar en conformidad con
alguna una de las siguientes especificaciones.
a.
AWS A5.1
b.
AWS A5.2
c.
AWS A5.5
d.
AWS A5.17
e.
AWS A5.18
f.
AWS A5.20
g.
AWS A5.28
h.
AWS A5.29
Metales de aporte que no cumplan las especificaciones
arriba mencionadas pueden ser usados siempre que los
procedimientos de soldadura que involucren su uso sean
calificados.
2.4.2.2 Almacenamiento y Manipulación
Metales de Aporte y Fundentes
de
Metales de aporte y fundentes deben ser almacenados y
manipulados para evitar daño a estos y a los envases en los
cuales ellos 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 fundentes que muestren signos de daño o deterioro
no deben ser usados.
2.4.3
Gases de Protección
2.4 MATERIALES
2.4.3.1 Tipos
2.4.1
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
Tuberías Y Conexiones
Este estándar es aplicable a las soldaduras de tuberías y
conexiones que conforman las siguientes especificaciones:
4
Norma API 1104
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.
Traducción libre PUCP
un proceso de soldadura manual, semiautomática o
automática o una combinación de estos.
5.3.2.2
2.4.3.2 Almacenaje y Manipulación
Materiales de Tubería y Accesorios
(Fitting)
Los gases de protección deben ser mantenidos en los
recipientes en los cuales ellos son suministrados y los
recipientes deben ser almacenados fuera de temperaturas
extremas. Los gases no deben ser mezclados en campo
(field-intermixed) en sus recipientes. Gases de pureza
cuestionable y aquellos en recipientes que muestren signos
de daño no deben ser usados.
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 Calificación de Procedimientos de
Soldadura para Juntas Conteniendo
Materiales de Aporte.
5.3.2.3
5.1
CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO.
Antes de empezar a soldar en producción, se debe
establecer y calificar un procedimiento de soldadura
detallado 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
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.
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
Diámetros y Espesores de Pared
ESPECIFICACION DEL PROCEDIMIENTO.
5.3.1 Generalidades
La especificación de procedimiento debe incluir la
información especificada en 5.3.2, donde sea aplicable.
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.
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 Información Especificada.
5.3.2.1
Proceso
El proceso especificado o combinación de procesos
usados debe ser identificado. Se debe especificar el uso de
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
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
5
orificio del tip de la antorcha para cada medida de varilla o
alambre.
tiempo entre la culminación del segundo cordón y el inicio
de otros cordones debe ser designado.
5.3.2.8
5.3.2.11 Tipo y Remoción de Dispositivos de
Alineación (Lineup Clamp)
Posición
La especificación debe designar si la tubería esta fija o
si es girada.
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 inicio del segundo cordón, así como el máximo
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 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.
6
Norma API 1104
Traducción libre PUCP
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
Aproximada
mente
Aproximadamen
te 1/2”
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
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
7
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
Tiempo 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 del espécimen
Área inicial del espécimen
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.
8
Norma API 1104
5.3.2.13 Pre y Post Calentamiento
Los métodos, temperatura, modo de control de la
temperatura y límites 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)
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.
La composición del gas de protección y el rango del
caudal del flujo deben ser especificados.
5.3.2.15 Fundente de Protección
El tipo de fundente de protección debe ser especificado.
5.3.2.16 Velocidad de Avance
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 reestablecido
como una nueva especificación de procedimiento y debe
ser completamente recalificado cuando se cambia alguna
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, con
tal que la nueva especificación del procedimiento registre
los cambios efectuados.
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 también la compatibilidad de los
materiales y metales de aporte desde el punto de vista
metalúrgico, de sus propiedades mecánicas y de los
requerimientos de pre y post calentamiento.
5.4.2.3
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
diferentes de materiales, se debe emplear el procedimiento
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 (land) 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.
5.4.2.5
5.4.2 Cambios Que Requieren Recalificación
Traducción libre PUCP
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.
Un cambio de un grupo de metal de aporte a otro (ver
tabla 1).
b.
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).
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
Cambios en un metal de aporte dentro del grupo de
metales de aporte pueden ser hechos dentro del grupo de
materiales especificado en 5.4.2.2. La compatibilidad del
material base y el material de aporte debería ser
considerada desde el punto de vista de las propiedades
mecánicas.
5.4.2.7
Tabla 1 – Grupos de Metales de Aporte
Grupo
1
Características Eléctricas
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
Tiempo entre Pases
Especificación
AWS
A5.1
A5.5
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 al rango del caudal del
flujo para el gas de protección constituye también una
variable esencial.
5.4.2.11 Fundente de Protección
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.
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
5
b
A5.18
A5.18
A5.28
A5.28
ER70S-2
ER70S-6
ER80S-D2
ER90S-G
6
A5.2
RG60, RG65
7
A5.20
E61T-GSd
E71T-GSd
8
A5.29
E71T8-K6
9
A5.29
E91T8-G
Un incremento en el máximo tiempo entre la
culminación del cordón de raíz y el inicio del segundo
cordón constituye una variable esencial.
5.4.2.9
9
P6XZ
F6X0
F6X2
F7XZ
F7X0
F7X2
Nota: Otros electrodos, Metales de aporte y Fundentes pueden
ser usados pero requieren de procedimientos de calificación
separados.
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 a sido soldado) o PostWeld Heat-Treated (sometido a un tratamiento de postsoldadura).
d
Para soldadura del pase de raíz únicamente.
5.4.2.13 Precalentamiento
5.4.2.14 Tratamiento
(PWHT)
De
Pos-calentamiento
Una disminución en la temperatura mínima de
precalentamiento especificada, constituye una variable
esencial.
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.
10
Norma API 1104
Traducción libre PUCP
5.6.2 Ensayo de Tracción
5.5
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, ser deben
unir dos niples de tubería, siguiendo todos los detalles
especificados en el procedimiento.
5.6
ENSAYO DE JUNTAS
SOLDADURAS A TOPE
SOLDADAS
–
5.6.2.1
Los especimenes 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 muescados o no
sean paralelos. En ese caso, necesariamente, los
especimenes deben ser maquinados hasta que los lados
estén lisos y paralelos.
5.6.2.2
5.6.1 Preparación
Para ensayar las juntas soldadas a tope, se deben cortar
probetas o especímenes de ensayo de la junta en la
ubicación mostrada en la Figura 3. (Ver Sección 13 para
requerimientos de ensayo para procedimientos de flash
welding). El mínimo número de especímenes de ensayo
así como los ensayos a los cuales ellos deben ser sometidos
son mostrados en la Tabla 2. Los especímenes deben ser
preparados 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 especímenes de ensayo.
Los especimenes deben ser enfriados 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) un espécimen de sección completa
puede sustituir a los cuatro especimenes de secc
ión reducida de rotura con entalla (nick-break) y
doblado de raíz (root-bend). El espécimen de sección
completa debe ser ensayado en concordancia con 5.6.2.2 y
debe alcanzar los requerimientos de 5.6.2.3.
Preparación
Método
Los especimenes 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
menor sección transversal del espécimen medida antes de
aplicar la carga.
5.6.2.3
Requerimientos
La resistencia a la tracción de la soldadura, incluyendo
la zona de fusión de cada espécimen, 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 resistencia a la tracción real del material. Si el
espécimen rompe fuera de la soldadura y de la zona de
fusión (es decir en el material base de la tubería) y
consigue el mínimo requerimiento de resistencia a la
tracción de la especificación, la soldadura debe ser
aceptada cumpliendo los requerimientos.
Tabla 2 – Tipo y número de probetas para ensayo de calificación de procedimiento
Diámetro exterior de tubería
a
pulgadas
milímetros
<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
<= 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
Un espécimen de rotura con entalla y un espécimen de doblado de raíz deben ser tomados de cada uno de los dos cupones, o para
tuberías menores que o iguales a 1.315” (33.4 mm) de diámetro, un espécimen de sección completa para resistencia a la tracción debe ser
tomado.
b
Para materiales con especificación de mínima resistencia a la fluencia mayor que 42,000 psi (290 MPa), un mínimo de un ensayo de
tracción debe ser requerido.
Traducción libre PUCP
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
Rotura por entalla
Tope superior de la tubería
Ver Nota 2
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 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
0.500” (12.7 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:
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
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
lisos y paralelos
Aproximadamente 1/8”
(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)
La entalla transversal no tiene que
exceder 1/16” (1.6 mm) de profundidad
3/4” (19 mm) min.
Espécimen opcional para ensayo
de rotura por entalla para soldadura
automática y semiautomática
Figura 5-Espécimen de Ensayo de Rotura por Entalla
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
Si el espécimen 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 consigue los requerimientos de sanidad de 5.6.3.3
la soldadura debe ser aceptada cumpliendo los
requerimientos.
Si el espécimen 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.
5.6.3 Ensayo de Rotura con Entalla (Nick-Break
Test)
5.6.3.1 Preparación
Los especímenes para el ensayo de rotura con entalla
(ver figura 5) deben ser de aproximadamente 9” (230 mm)
de longitud y aproximadamente 1” (25 mm) de ancho.
Ellos pueden ser maquinados o cortados con oxígeno. Ellos
deben ser entallados con una sierra en cada lado del centro
de la soldadura, y cada entalle debe ser de
aproximadamente 1/8” (3 mm) de profundidad.
Los especimenes de “nick-break” preparados de este
modo a partir de soldaduras hechas con algún proceso
automático y semiautomático pueden fallar en la tubería
(material base) en lugar de la soldadura. Cuando
experiencias de ensayo previas indican que pueden ser
esperadas fallas a través 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, los especimenes de nickbreak usados para calificar un procedimiento usando un
proceso de soldadura semiautomático o automático,
pueden ser sujetos a un macro ataque previo a la
realización de la entalla.
5.6.3.2 Método
Los especimenes de nick-break pueden ser rotos por
tracción en una máquina
de ensayos,
El espécimen
puede sero mediante golpe en
maquinado
o cortado
por los extremos se
la zona central de
la probeta
mientras
oxígenoun extremo y golpeando el
mantienen sujetos, o sujetando
otro con un martillo. El área expuesta de la fractura debe
ser al menos de ¾” (19 mm) de ancho.
Aproximadamente 9”
13
profundidad y su longitud no debe 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.
Ojos de pez (fish eyes): discontinuidad encontrada en una
superficie de fractura de acero que consiste en un pequeño
poro o inclusión rodeado por un área brillante
aproximadamente circular.
5.6.4 Ensayo de Doblado de Cara y Raíz
5.6.4.1 Preparación
Los especimenes para el ensayo de doblez de cara y
raíz (ver Figura 6) deben ser de aproximadamente 9” (230
mm) de longitud y aproximadamente 1” (25 mm) de
ancho, y sus cantos longitudinales deben ser redondeados.
Radio en todas las esquinas
1/8” (3 mm) max.
Aproximadamente 1” (25 mm)
(230 mm)
5.6.3.3 Requerimientos
Soldadura
Las superficies de fractura expuestas de cada
espécimen de nick-break deben mostrar penetración y
fusión completa. La mayor dimensión de alguna porosidad
Espesor de pared
(gas pocket) no debe exceder 1/16” (1.6 mm), y el área
combinada (total) de
todas
las
porosidades
no
debe
exceder
Nota: La sobremonta y sobreespesor de raíz deben ser removidos a ras con la superficie
el 2% de la superficie
expuesta. Las inclusiones de escoria
del espécimen.
espécimen
debe
aplanado
(slag inclusions) noEldeben
tenerno
mas
deser
1/32”
(0.8 antes
mm) del
de ensayo
Figura 6-Especímenes de Doblado de Raíz y de Cara: Espesor de pared menor o igual a 0.500 pulg. (12.7 mm)
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
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
15
16
Norma API 1104
Estos especímenes pueden ser cortados mediante sierra o
cortados con oxígeno. Los pases de refuerzo y raíz deben
ser removidos al ras con las superficies del espécimen.
Estas superficies deben ser lisas y cualquier rayadura que
exista debe ser ligera y transversal a la soldadura.
5.6.4.2 Método
Los especimenes para ensayo de doblez de cara y raíz
deben ser doblados en una matriz para ensayo guiado
similar al que se muestra en la figura 9. Cada espécimen
debe ser ubicado en la matriz con la soldadura en el medio
de la abertura. Especimenes para doblado de cara deben
ser ubicados con la cara de la soldadura mirando hacia la
abertura de la matriz y del mismo modo, los especimenes
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 del
espécimen 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
Traducción libre PUCP
este 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
del borde del espécimen y que sean menores que ¼” (6
mm), medido en cualquier dirección, no deben ser
consideradas a menos que sean observadas imperfecciones
relevantes. Cada espécimen 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 a sido motivada por una
discontinuidad, esta tiene que ser evaluada.
5.6.5 Ensayo de Doblado de Lado
5.6.5.1 Preparación
Los especimenes para el ensayo de doblez de lado (ver
Figura 7) deben ser de aproximadamente 9” (230 mm) de
longitud y aproximadamente 1/2” (13 mm) de ancho, y sus
cantos longitudinales deben ser redondeados. Ellos deben
ser cortados por sierra o pueden ser cortados con oxígeno a
aproximadamente ¾” (19 mm) de ancho y luego
maquinados o esmerilados 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 del
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
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)
aprox.
Puede ser entallado con sierra
Corte por sierra
Aprox.
45°
1” (25 mm) aprox.
Corte por
sierra
Corte por
flama
1”
(25 mm)
aprox.
2” (50 mm)
aprox.
Aprox.
30°
bisel
Corte por flama
2” (50 mm) 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
5.6.5.2
Norma API 1104
Método
Traducción libre PUCP
Los especimenes para ensayo de doblez de lado deben
ser doblados en una plantilla para ensayo guiado similar al
que se muestra en la figura 9. Cada espécimen debe ser
ubicado 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 del espécimen sea
aproximadamente en forma de U.
no debe exceder 1/16” (1.6 mm), b) el área combinada de
toda porosidad 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 de la
mitad del espesor nominal de pared, eligiendo el menor
valor de estos, 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.
5.6.5.3
6 Calificación de Soldadores
Requerimientos
Cada espécimen de doblado de lado debe satisfacer los
requerimientos del ensayo de cara y raíz especificados en
5.6.4.3.
5.7SOLDADO 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.
5.8ENSAYO
DE
JUNTAS
SOLDADAS
SOLDADURAS DE FILETE
–
5.8.1 Preparación
Para ensayar las juntas o uniones soldadas a filete, los
especimenes de ensayo deben ser cortados de la unión
soldada en la localización mostrada en la Figura 10. Al
menos cuatro especimenes deben ser tomados y preparados
como se muestra en la Figura 11. Los especimenes pueden
ser maquinados o cortados con oxígeno. Ellos deberían ser
al menos de 1” (25mm) de ancho y lo suficientemente
largos 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 especimenes de ensayo.
Los especimenes deben ser enfriados al aire hasta la
temperatura ambiente antes del ensayo.
5.8.2 Método
Los especimenes de soldadura de filete deben ser rotos
en la soldadura por cualquier método conveniente.
5.8.3 Requerimientos
Las superficies expuestas de cada espécimen de
soldadura de filete deben mostrar penetración y fusión
completa y a) la mayor dimensión de cualquier porosidad
6.1
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 especímenes 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 usará 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
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
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
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 del plano horizontal en un ángulo no
mayor que 45º.
1.
Tuberías de espesor de pared nominal menor que
0.188” (3/16”, 4.8 mm).
2.
Tuberías de espesor de pared nominal de 0.188”
hasta 0.750” (19.1 mm).
3.
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).
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.
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 o 6.6
19
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 esta cumple los requerimientos de 6.4 y
alguno de 6.5 o 6.6. Los especímenes pueden ser retirados
del cupón de las ubicaciones mostradas en la Figura 12, o
pueden ser seleccionados de las ubicaciones relativas
indicadas también en la Figura 12 pero sin referencia a la
parte superior de la tubería, o pueden ser seleccionados de
ubicaciones que estén separadas equidistantemente
alrededor de la circunferencia entera de la tubería. La
secuencia de los tipos de especímenes 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:
e.
1.
Diámetros exteriores menores que 2.375” (2 3/8”,
60.3 mm).
2.
Diámetro exterior de 2.375” hasta 12.750” (323.9
mm).
3.
Diámetros exteriores mayores que 12.750” (323.9
mm).
Un cambio de un grupo de espesor de pared a otro.
Estos grupos son definidos como sigue:
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 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 (branchpipe) extendiéndose verticalmente hacia abajo. La
20
Norma API 1104
soldadura terminada debe exhibir una apariencia ordenada,
uniforme y bien acabada.
Traducción libre PUCP
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
Tope superior de la tubería
21
Rotura con entalla
Debajo de
2.375”
Doblado de raíz
Doblado de raíz
o de lado
Rotura por entalla
Tope superior de la tubería
(60.3 mm)
Ver Nota 2
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);
pero menor o igual a
además, menor o igual que 4.500” (114.3 mm)
cuando el espesor de pared es mayor que
12.750” (323.9 mm)
0.500” (12.7 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
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:
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
Norma API 1104
La soldadura debe exhibir penetración completa
alrededor de la circunferencia entera. Los cordones de raíz
completados no deben contener ningún descuelgue
(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 especímenes para rotura con entalla (nick-break
test) deben ser removidos de la soldadura de 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 la soldadura a tope y la conexión de
tubería descrita 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 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 van a
ser 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 o 2 al grupo 3, o del grupo 3 al grupo 1 o 2
(ver Tabla 1).
6.4
Traducción libre PUCP
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, descuelgues (burnthrough) y 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 automática o
semiautomática, 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 sub
sección deben 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 la
localización de las cuales se extraen los especímenes si el
cupón es una soldadura circunferencial completa. Si los
cupones consisten en segmentos de niple, se debe remover
un número aproximadamente igual de especímenes de
cada segmento. El número total de especímenes y los
ensayos a los cuales deben ser sometidos son mostrados en
la Tabla 3. Los especímenes deben ser enfriados al aire
hasta la temperatura ambiente previo al ensayo. Para
tuberías con un diámetro exterior menor o igual que 1.315”
(33.4 mm) un espécimen de tubería de sección completa
puede sustituir a los especimenes para doblado de raíz y
rotura con entalla. El espécimen de sección completa debe
ser ensayado 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
Los especímenes deben estar preparados para ensayos
de tracción, rotura con entalla y doblado y los ensayos
deben ser realizados 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
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
en cuyo caso el espécimen designado para el ensayo debe
someterse a ensayo de rotura con entalla (nick-break test).
6.5.3 Requerimientos para el Ensayo de Tracción
en Soldaduras a Tope
Para el ensayo de tracción, si cualquiera de los
especímenes 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.
6.5.4 Requerimientos para el Ensayo de Rotura
con Entalla en Soldaduras a Tope
Para el ensayo de rotura con entalla, si cualquier
espécimen muestra imperfecciones que excedan aquellas
permitidas por 5.6.3.3, el soldador debe ser descalificado.
6.5.5 Requerimientos para el Ensayo de Doblado
en Soldaduras a Tope
Para el ensayo de doblado, si cualquier espécimen
muestra imperfecciones que excedan aquellas permitidas
por 5.6.4.3 o 5.6.5.3, el soldador debe ser descalificado.
23
Soldaduras en tuberías de acero de alta resistencia
(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 de
romper (posteriormente) y sus superficies expuestas
cumplen los requerimientos de 5.6.3.3.
Si uno de los especímenes 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 el espécimen adicional también
muestra imperfecciones que exceden los límites
especificados.
6.5.6 Muestreo de Soldaduras de Filete
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 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 especímenes debe ser removido
de cada segmento. Los especímenes deben ser enfriados 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
milímetros
Número de probetas
Resistencia
a la tracción
Rotura con
entalla
Doblado de
raíz
Doblado de
cara
Doblado de
lado
Total
Espesor de pared <= 0.500” (12.7 mm)
0
2
2
0
0
4a
0
2
2
0
0
4
2
2
2
0
0
6
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
12
a
Para tuberías de diámetros menores que o iguales a 1.315” (33.4 mm), deben ser tomados especímenes de dos soldaduras o
uno de sección completa para resistencia a la tracción.
<2.375
2.375-4.500
>4.500-12.750
>12.750
<60.3
60.3-114.3
<114.3-323.9
>323.9
24
Norma API 1104
6.5.7 Métodos de Ensayo y Requerimientos para
Soldaduras de Filete
Los especímenes de soldadura de filete deben ser
preparados y el ensayo debe ser llevado a cabo de acuerdo
a lo descrito en 5.8.
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).
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 usada 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
CONTRAENSAYOS
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 halla 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
Traducción libre PUCP
ellos están calificados debe ser mantenida. Un soldador
puede ser requerido para recalificación si surge algún
cuestionamiento acerca de su competencia.
7 Diseño y Preparación de una Junta
para Soldadura de Producción
7.1
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 usada.
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, con tal 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 han sido
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 equitativamente 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 extraer 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
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
longitud de al menos 50% de la circunferencia de la tubería
antes de retirar el dispositivo de alineamiento.
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.
7.4.2 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 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.
7.6
ESPACIO LIBRE
Cuando la tubería es soldada sobre el suelo, el espacio
de libre 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
suficientemente largo para permitir al soldador o
soldadores un adecuado acceso a la junta.
7.8
25
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.
7.8.2 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
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 deben ser removidas de cada pase 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 automática o
semiautomática, 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.
26
Norma API 1104
7.10 IDENTIFICACIÓN DE SOLDADURAS
Cada soldador debe identificar su trabajo en la forma
prescrita por la compañía.
Traducción libre PUCP
procedimiento de inspección para la detección de defectos
y la habilidad del operador para interpretar correctamente
las indicaciones mostradas por el equipo.
Métodos de ensayo de trepanación no deben ser usados
7.11 TRATAMIENTO TÉRMICO DE PRE Y POST
CALENTAMIENTO
8.3
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 Inspección y Ensayo de Soldaduras de
Producción
8.1
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.
8.2
MÉTODOS DE INSPECCIÓN
CALIFICACIÓN
INSPECCIÓN
DE
PERSONAL
DE
El personal de inspección de soldadura debe ser
calificado por experiencia y entrenamiento para llevar a
cabo la tarea de inspección especificada. Sus calificaciones
deben ser aceptables para la compañía.
La documentación de estas calificaciones debe ser
retenida por la compañía y debe incluir pero no estar
limitado a lo siguiente:
a.
Educación y experiencia.
b.
Entrenamiento.
c.
Resultados de algunas examinaciones de calificación.
8.4
CERTIFICACIÓN DEL PERSONAL DE END
8.4.1
Procedimientos
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
adecuadamente
interpretadas y evaluadas. 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.
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 debe
ser aceptado por la compañía para el método de ensayo
usado. Únicamente personal de nivel II o III debe
interpretar los resultados de los ensayos.
Los ensayos destructivos deben consistir en la
remoción
de
uniones
soldadas
completas,
el
seccionamiento de la uniones en especímenes, y la
evaluación de estos. Los especímenes deben ser preparados
y cumplir 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
adicionales.
8.4.2 Registro
Los operadores de equipo de inspección no destructiva
pueden ser requeridos para demostrar la capacidad del
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
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.
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
9. Estándares de Aceptación para END
9.1
GENERALIDADES
Los estándares de aceptación presentados en esta
sección 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 serán sujetas a
ensayos destructivos en concordancia con 8.1.
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 END está limitado a la información que pueda ser
derivada de las indicaciones que ellos producen.
ENSAYO RADIOGRÁFICO (RT)
Nota: todas las densidades referidas de 9.3.1 a 9.3.13 son
basadas en imágenes negativas.
9.3.1 Penetración
Inadecuada
sin
Desalineamiento (Inadecuate Penetration
Without High-Low)(IP)
27
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 esta descubierto porque la tubería
adyacente o la preparación de junta está desalineada. Esta
condición es mostrada esquemáticamente en la Figura 14.
IPD debe ser considerado un defecto si alguna de las
siguientes condiciones existe:
a.
La longitud de una indicación individual IPD excede
de 2” (50 mm).
b.
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)
28
Norma API 1104
Traducción libre PUCP
9.3.3 Penetración
Transversal
Inadecuada
(Interna) (Inadecuate Cross Penetration)
(ICP)
b.
La suma de las longitudes de las indicaciones IP 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).
9.3.6 Concavidad Interna (Internal Concavity)(IC)
IC es definido en 3.2.7 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 descuelgues (burnthrough) (ver 9.3.7).
9.3.7 Descuelgue (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.
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..
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.
9.3.5 Fusión
Incompleta
Ocasionada
por
Traslape Frío (Incomplete Fusion Due to
Cold Lap) (IFD)
Cuando la máxima dimensión excede al menor de los
espesores de pared nominales de la unión soldada y la
densidad 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 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.
c.
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).
9.3.7.3 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:
Traducción libre PUCP
a.
b.
c.
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
Cuando la máxima dimensión excede ¼” (6 mm) y la
densidad de la imagen de BT excede la del material
base adyacente más delgado.
Cuando la máxima dimensión excede al menor de los
espesores de pared nominales de la unión soldada y la
densidad de la imagen de BT excede la del material
base adyacente más delgado.
Cuando este presente más de un BT de cualquier
tamaño y la densidad de más de una de las imágenes
exceda la del material base adyacente más delgado.
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.
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 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.
9.3.8.3 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.
Imagen radiográfica de una Inclusión de escoria
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.
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) deben ser considerados 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.
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).
29
30
Norma API 1104
Traducción libre PUCP
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
adyacentes
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)
Traducción libre PUCP
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
31
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).
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
Fisuras (Cracks)(C).
Las fisuras deben ser consideradas defectos si alguna
de las siguientes condiciones existe:
Porosidad alargada (wormholes)
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).
9.3.9.2 Porosidades (P) individuales o dispersas
(scattered) deben ser consideradas defectos si alguna de las
siguientes condiciones existe:
b.
Cuando la fisura es una fisura de cráter o fisura de
estrella con una longitud superior a 5/32” (4 mm).
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.
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:
Nota: las fisuras de crater 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
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).
Cuando la suma de las longitudes de indicaciones de
mordeduras EU e IU, en cualquier combinación,
excede un sexto de la longitud soldada.
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).
b.
c.
Cuando un poro individual cerca de una porosidad
agrupada (CP) excede en tamaño a 1/16” (2 mm).
Nota: Ver 9.7 para estándares de aceptación para
mordedura cuando se emplean mediciones visuales y
mecánicas.
32
Norma API 1104
Traducción libre PUCP
Variado
Grande
Mediano
Fino
Alineado (tres o más)
Nota: El tamaño del gas atrapado no está dibujado a escala, para dimensiones,
referirse a 9.3.9.
Figura 19-Distribución Máxima de las Porosidades: Espesor de Pared menor o
igual a 0.500 pulg. (12.7 mm)
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
Variado
Grande
Mediano
Fino
Alineado (tres o más)
Nota: El tamaño del gas atrapado no está dibujado a escala, para dimensiones,
referirse a 9.3.9.
Figura 20-Distribución Máxima de las Porosidades: Espesor de Pared mayor que
0.500 pulg. (12.7 mm)
33
34
Norma 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:
Traducción libre PUCP
redondeadas son aquellas cuyo largo es tres veces su ancho
o menor.
9.4.2 ESTANDAR DE ACEPTACIÓN
Indicaciones relevantes deben ser consideradas
defectos si alguna de las siguientes condiciones existe:
a.
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).
a.
Indicaciones lineales evaluadas como fisuras de cráter
o de inicio de cordón exceden los 5/32” (4 mm) en
longitud.
b.
Cuando la suma de las longitudes de las indicaciones
exceden el 8% de la longitud soldada.
b.
Indicaciones lineales son evaluadas como fisuras
diferentes que de cráter o de inicio de cordón.
c.
Indicaciones lineales evaluadas como IF y 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.
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)
9.4.1 Clasificación de Indicaciones
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.
9.4.1.2 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
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
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.
Nota: Cuando exista duda acerca del tipo de imperfección
de una indicación descubierta, la verificación puede ser
obtenida usando otro método de ensayo no destructivo.
9.4.3 Imperfecciones De Tubería o Accesorios
(Fitting)
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,
rallas 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
que una reexaminación por PT u otra técnica no destructiva
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
determine de un modo u otro si existe una imperfección.
La superficie puede ser pulida o acondicionada por otro
método antes de reexaminarse. Después que una indicación
se a 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 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
de una indicación descubierta, 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.
35
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 esta 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 esta en la
dirección transversal a la soldadura. Indicaciones lineales
típicas pueden ser causadas por, pero no están limitadas a,
los siguientes tipos de imperfecciones: C, ISI, IFD,
arranques y paradas de 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
de una indicación descubierta, la verificación puede ser
obtenida usando otro método de ensayo no destructivo.
9.6.2 Estándar de Aceptación
9.6.2.1 Indicaciones determinadas como fisuras deben
ser consideradas defectos.
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
modos de conversión de onda ultrasónica, pueden producir
indicaciones geométricas que son similares a aquellas que
9.6.2.2 Indicaciones
lineales
superficiales
(LS)
(diferentes a fisuras) que son abiertas a la superficie de los
ID o OD deben ser consideradas defectos si alguna de las
siguientes condiciones existe:
a.
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).
36
b.
Norma API 1104
Cuando la suma de las longitudes de las indicaciones
LS exceden el 8% de la longitud soldada.
9.6.2.3 Indicaciones lineales (Lineal buried LB)
(diferentes a fisuras) interpretadas como sub superficiales
dentro de la soldadura y no en el ID o OD de la superficieconectada deben ser consideradas defectos si alguna de las
siguientes condiciones existe:
a.
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).
b.
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).
b.
Traducción libre PUCP
La longitud total de una indicación VR excede ½” (13
mm) en cualquiera 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.
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
9.6.2.6 Indicaciones volumétricas individuales (VI)
deben ser consideradas defectos cuando la máxima
dimensión de la indicación VI excede ¼” (6 mm) en ambos
ancho y longitud.
9.6.2.7 Indicaciones volumétricas de raíz (VR)
interpretadas que son abiertas a la ID superficie deben ser
consideradas defectos si alguna de las siguientes
condiciones existe:
a.
La máxima dimensión de una indicación VR excede
¼” (6 mm).
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
Cuando mecanismos 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.
Tabla 4- Dimensión máxima de mordedura.
Profundidad
Longitud
> 1/32” (0.8 mm) o > 12.5% del espesor de pared
de la tubería, cualquiera sea menor.
No aceptable
> 1/64” (0.4 mm) o > 6% -12.5% del espesor de pared
de la tubería, cualquiera sea menor.
2” (50 mm) en una longitud continua de soldadura de 12”
(300) o un sexto de longitud soldada, cualquiera sea menor.
<= 1/64” (0.4 mm) o <= 6% del espesor de pared
de la tubería, cualquiera sea menor.
Aceptable, sin importar su longitud
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
37
38
Norma API 1104
Traducción libre PUCP
10 Reparación y Remoción de Defectos
10.3 CRITERIOS DE ACEPTACIÓN
10.1 AUTORIZACION PARA REPARAR
10.3.1
Las áreas reparadas deben ser inspeccionadas
por la misma forma previamente usada. 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.
10.1.1
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 un
procedimiento de reparación de soldadura calificado se
use.
10.4.1
La reparación debe ser hecha bajo la supervisión
de un técnico con experiencia en técnicas de reparación de
soldaduras.
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.
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:
Método de exploración del defecto.
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.
10.2.4 Requerimientos
de
tratamiento térmico interpases.
precalentamiento
10.5 SOLDADOR
10.5.1 La soldadura debe ser hecha por un soldador
calificado.
11
Procedimientos para Ensayos No
Destructivos (END)
11.1 MÉTODOS DEL ENSAYO RADIOGRÁFICO.
10.2 PROCEDIMIENTO DE REPARACIÓN
10.2.1
10.4 SUPERVISIÓN
11.1.1 Generalidades
La sub-sección 11.1 presenta los requerimientos para
producir imágenes radiográficas en películas fotográficas
(film) u otro medio con el uso de rayos X o rayos gamma.
Para la producción de imágenes debe establecerse y tenerse
en archivo (recorded) un procedimiento detallado. Las
películas
radiográficas
producidas
con
dicho
procedimiento deben tener la densidad (ver 11.1.10),
claridad y contraste requerido por este estándar. Las
imágenes producidas por otros sistemas deben tener los
requisitos de sensibilidad para definir claramente los
agujeros o los diámetros de alambre esenciales de los
penetrámetros adecuados. Para evaluar imágenes deben
usarse los siguientes criterios:
a.
Una calidad de imagen aceptable que este libre de
niebla (fog) y de irregularidades de procesamiento
(revelado) que puedan enmascarar la imagen de
actuales imperfecciones.
b.
El penetrámetro prescrito y el agujero o diámetro de
alambre esencial.
c.
Un sistema de identificación satisfactorio.
d.
Una técnica
aceptable.
e.
Compatibilidad con estándares de aceptación.
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
interpases.
y
disposición
(de
radiografiado)
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
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 previo a ser usados el 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
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.
Penetrámetros (Penetrameters)- para penetrámetros
tipo agujero; el tipo, material, número de
identificación y agujero esencial (essential hole) y
espesor y material de la laina (shim). Para
penetrámetros tipo alambre: el tipo de material, letra
de identificación del set ASTM, 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.
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.
39
11.1.2.3 Otros Medios de Imagen
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.
b.
Pantallas intensificadoras (Intensifying screens)- El
tipo y ubicación de las pantallas, y, si se usan
pantallas de plomo (Pb) su espesor.
c.
d.
Película (Film) La marca o tipo de película o ambos y
el número de placas en el porta-placas o envase de
película. Para técnicas de multi-películas, debe
especificarse la forma en la cual la película será
visualizada.
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, penetrámetros y el
intervalo o marcas de referencia; y el número de
exposiciones requeridas para radiografiar una
soldadura completa.
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 (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.
b.
El sistema de colección de imágenes utilizado.
c.
El sistema de procesamiento de imágenes utilizado.
d.
El sistema de visualización de imágenes utilizado.
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, penetrámetros 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.
40
Norma API 1104
h.
Materiales- El tipo y rango de espesores del material
para el cual el procedimiento es conveniente.
i.
Penetrámetros (Penetrameters)- Para penetrámetros
tipo agujero; el tipo, material, número de
identificación y agujero esencial (essential hole) y
espesor y material de la laina (shim). Para
penetrámetros tipo alambre: el tipo, material, letra de
identificación del set ASTM, 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.
11.1.3
Traducción libre PUCP
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:
D=
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=
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 esta 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
esta dispuesto en ángulo (con respecto a la perpendicular al
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 la imagen de imperfecciones en
los extremos de las radiografías.
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 (eso es, el
diámetro exterior de la tubería más dos veces la altura
promedio de la corona soldada). Normalmente, k es 0.02”
(0.5 mm) para materiales con un espesor igual o menor a
2” (50.8 mm).
La aceptación final de la geometría de la exposición
debe estar basada en la habilidad para ver la imagen del
penetrámetro prescrito y el agujero esencial o diámetro del
alambre.
11.1.3.2 Otros Medios de Imagen
La aceptación final de la geometría de la exposición
debe estar basada en la habilidad para ver la imagen del
penetrámetro prescrito y el agujero esencial o diámetro del
alambre. Para imágenes en movimiento, la geometría de la
evaluación 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 Penetrámetros
Los penetrámetros deberán estar conforme a los
requerimientos de ASTM E 1025 o la Figura 21 para
penetrámetros tipo agujero, o de ASTM E 747 para
penetrámetros tipo alambre. La compañía debe determinar
el conjunto de requerimientos a ser usados. Los
penetrámetros deben ser hechos de un material que es
radiográficamente similar al material que se ha soldado.
Traducción libre PUCP
11.1.5
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
Selección de Penetrámetros
11.1.5.1 Penetrámetros Tipo Agujero
El máximo espesor de los penetrámetros tipo agujero a
ser usados, basado en el espesor de pared de la tubería o la
soldadura, y su número de identificación, son mostrados
en la Tabla 5 para penetrámetros ASTM E 1025 y en la
tabla 6 para los penetrámetros de la Figura 21. Si la
selección del penetrámetro es basada en el espesor de
soldadura, lainas (shims) de un material radiográficamente
similar al de la tubería y con un espesor equivalente al
promedio de la soldadura construido deben ser colocadas
debajo del penetrámetro. Si el penetrámetro escogido es
basado en el espesor de pared de la tubería, no se
necesitan
usar lainas. A opción del contratista de
radiografías, pueden ser usados penetrámetros más
delgados que aquellos especificados, previendo que la
sensibilidad radiográfica requerida es obtenida.
Las imágenes radiográficas del contorno de
penetrámetros tipo agujero, números de identificación del
penetrámetro, y agujero esencial, deben aparecer todos
claramente. Los agujeros esenciales para ambos
penetrámetros, los de ASTM E 1025 y los de la Figura 21,
deben ser los agujeros 2T. Para los penetrámetros de la
Figura 21, el agujero 2T no necesita ser menos de 1/16”
(1.6 mm) en diámetro.
11.1.5.2 Penetrámetros Tipo Alambre
El diámetro de alambre esencial a ser usado, basado en
el espesor de la soldadura, es mostrado en la Tabla 7 para
penetrámetros de alambre ASTM E 747. A opción del
contratista de radiografías, pueden ser usados
penetrámetros de diámetro de alambre más pequeños,
previendo que la sensibilidad radiográfica requerida es
obtenida.
Las
imágenes
radiográficas
del
número
de
41
identificación del penetrámetro tipo alambre y la letra del
juego ASTM deben aparecer claramente. La imagen del
diámetro de alambre esencial debe aparecer claramente
transversal a toda el área completa de interés.
11.1.6
Ubicación de Penetrámetros
11.1.6.1 Película
Excepto como se prevé en el ítem c, más abajo, los
penetrámetros deben ser colocados en contacto con la
tubería.
a. Penetrámetros tipo agujero: Cuando una soldadura
completa es radiografiada con una simple exposición
usando una fuente dentro de la tubería, deben ser
usados al menos cuatro penetrámetros colocados
paralelos a la soldadura
y espaciados
aproximadamente de manera equitativa alrededor de la
circunferencia. Para procedimientos DWE/DWV, un
penetrámetro debe ser ubicado en el lado de la fuente
de la tubería y adyacente 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 mas larga
de 5” (130 mm), dos penetrámetros colocados
paralelos a la soldadura y ubicados en el lado de la
película deben ser usados. Uno debe estar dentro de 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 penetrámetro
debe ser ubicado en el lado de la película paralelo a la
soldadura y colocado en el centro de la longitud a ser
interpretada. Cuando una soldadura reparada es
radiografiada, al menos un penetrámetro debe ser
ubicado adyacente a cada área reparada
Tabla 5- Espesores de Tubería versus Espesores de Penetrámetros ASTM E 1025
Espesor de Pared o Espesor de Soldadura
Máximo Espesor de Penetrámetro
Número de
Identificación
Pulgadas
Milímetros
Pulgadas
Milímetros
0 – 2,50
0 – 6,4
0,0125
0,32
12
> 0,250 – 0,375
> 6,4 – 9,5
0,0150
0,38
15
> 0,375 – 0,500
> 9,5 – 12,7
0,0175
0,44
17
> 0,500 – 0,750
> 12,7 – 19,1
0,0200
0,51
20
> 0,750 – 1,000
> 19,1 – 25,4
0,0250
0,64
25
>1,000 – 2,000
> 25,4 – 50,8
0,0300
0,76
30
42
Norma API 1104
Traducción libre PUCP
Tabla 6- Espesores de Tubería versus Espesores de Penetrámetrosa
Espesor de Soldadura
Máximo Espesor de Penetrámetro
Pulgadas
Milímetros
Pulgadas
Milímetros
Número de
Identificación
0 – 2,50
> 0,250 – 0,375
> 0,375 – 0,500
> 0,500 – 0,625
> 0,625 – 0,750
> 0,750 – 0,875
> 0,875 – 1,000
> 1,000 – 1,250
> 1,250 – 1,500
0 – 6,4
> 6,4 – 9,5
> 9,5 – 12,7
> 12,7 – 15,9
> 15,9 – 19,1
> 19,1 – 22,2
> 22,2 – 25,4
> 25,4 – 31,8
> 31,8 – 38,1
> 38,1 – 50,8
0,0050
0,0075
0,0100
0,0125
0,0150
0,0175
0,0200
0,0250
0,0300
0,0350
0,13
0,19
0,25
0,32
0,38
0,44
0,51
0,64
0,76
0,89
5
7
10
12
15
17
20
25
30
35
Tabla 7- Espesores de Tubería versus Diámetros de Alambres de Penetrámetros ASTM E 747
Espesor de Pared o Espesor de Soldadura
Milímetros
Pulgadas
Milímetros
Juego de
Penetrámetros
ASTM
0 – 2,50
0 – 6,4
> 0,250 – 0,375
> 6,4 – 9,5
> 0,375 – 0,500
> 9,5 – 12,7
> 0,500 – 0,750
> 12,7 – 1,91
> 0,750 – 1,000
> 19,1 – 25,4
Número de
> 1,000 – 2,000
identificación > 25,4 – 50,8
0,008
0,0010
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
Pulgadas
Mínimo Diámetro a Apreciar
Notas:
1. T = espesor del penetrámetro; Diámetro A=2T, Diámetro B=T; Diámetro C=4T.
2. El agujero no necesita ser menor a 1/16 pulg. (1.6 mm) en diámetro.
3. Los agujeros deben ser redondos y taladrados perpendiculares a la superficie. Los bordes deben
estar libres de rebabas pero no deben ser achaflanados.
4. Cada penetrámetro debe tener un número principal de identificación.
5. Las tolerancias para el espesor del penetrámetro y el diámetro del agujero deben ser de +/- 10% o
la mitad del espesor incrementado entre los tamaños del penetrámetro, el que sea más pequeño.
Figura 21-Penetrámetro Estándar
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
b. Penetrámetros tipo alambre: El número y ubicación de
los penetrámetros tipo alambre debe ser los mismos
que los descritos para tipo agujero excepto que los
alambres deben ser colocados transversalmente a la
soldadura y perpendiculares al largo de la soldadura.
c.
Blindaje radioactivo: Los penetrámetros 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 penetrámetro es demostrada previo al
ensayo de producción.
11.1.6.2 Otros Medios de Imagen
Para otros medios de imagen diferentes a las películas,
la colocación de penetrámetros debe ser similar a los
requerimientos de 11.1.6.1. Los penetrámetros 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 arreglo anexado al formador de
imágenes o al accesorio de barrido. La aceptabilidad de tal
ubicación del penetrámetro debe ser calificada previa a la
producción de radiografías usando penetrámetros
colocados en contacto con la tubería simultáneamente con
y adyacente a aquellos colocados o ubicados en el arreglo
sobre la superficie de la tubería.
11.1.7 Producción de Radiografías
Únicamente radiógrafos nivel II y III deben interpretar
las imágenes radiográficas de la soldadura de producción.
Los radiógrafos 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 radiógrafos 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 pueda ser
rápidamente y adecuadamente localizada. 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
43
cada final de la imagen debe aparecer en la imagen
adyacente apropiada de forma que se establezca que
ninguna parte de la soldadura a 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 debe ser procesado 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
removida se ensayó, debe ser descartado. A menos que
ensayos adicionales prueben que la película remanente en
la caja o rollo este 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 distinto 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 y ni
mayor a 1.5. Densidades H&D trasmitidas 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.
44
11.1.10.2
Norma API 1104
Equipo para Visualizar Películas
El equipo para visualizar las películas (iluminador o
negatoscopio) debe ser del tipo de alta intensidad variable
y debe ser capaz de ver películas con densidades dentro
del rango especificado en 11.1.10.1. Este debe estar
equipado para prevenir que luz que provenga 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
Traducción libre PUCP
aceptables y debe exigir al contratista que use dichos
procedimientos para los ensayos de producción.
11.3 MÉTODO DE ENSAYO
PENETRANTES (PT)
POR LÍQUIDOS
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 previo a la realización del ensayo
de producción.
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.
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.
11.1.11 Procesamiento de Imágenes
11.4 MÉTODO DE ENSAYO POR ULTRASONIDO
(UT)
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 debe ser mantenidos limpios en todo momento.
11.1.13 Protección Radiológica
Los radiógrafos 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 previo a la
realización del ensayo de producción.
La compañía debe pedir al contratista demuestre que
los procedimientos propuestos producirán resultados
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 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 precaución cuando este método
es aplicado a la inspección de soldaduras en servicio
debido 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 especificada previo a que la tubería sea
recubierta. Las costuras de la tuberías deberían ser
esmeriladas al ras de la superficie de la tubería hasta la
distancia necesaria para el examen ultrasónico.
Traducción libre PUCP
11.4.2
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
Detalles del Procedimiento
DAC O TCG), y los intervalos para la verificación de
los ajustes de calibración.
11.4.2.1 Generalidades
Los detalles de cada procedimiento de ultrasonido deben
ser registrados. Una copia del registro debe ser
suministrado 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
de
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.
j.
45
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.
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.,
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.
m. Registro de resultados- tipo de registro (ej. , esquema,
impresión térmica, disco compacto, etc.) ya sean para
todas las reflexiones o únicamente a las no aceptables
serán registradas.
n.
Reporte de la examinación ultrasónica- un ejemplo de
reporte 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
Calificación
Ensayo
del
Procedimiento
de
Previo a la aprobación final escrita, la compañía debe
solicitar al contratista demuestre la aplicación del
procedimiento y el sistema ultrasónico. Un reporte de la
calificación del procedimiento debe ser generado y sus
resultados documentados previo 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 del material de la
46
Norma API 1104
tubería de la producción actual
usando el
procedimiento de soldadura aprobado. Pueden ser
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 documentadas (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 del ultrasonido implementado,
para:
1) Ubicar circunferencial.
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
probetas 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
Referencia Estándar de Sensibilidad API
La sensibilidad del ensayo ultrasónico manual debe ser
basado 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 soldaduras en tuberías de diferente
especificación química, espesor de pared, diámetro o de
más de una tubería y rolado manufacturada por rolado o
piezado va ha ser inspeccionada. Esto puede ser
Traducción libre PUCP
determinado usando dos sondas del mismo ángulo y
frecuencia nominal con las sondas directamente una hacia
la otra (ver Figura 22 C). Cuando se 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, debe 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 en adición 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 instalado en el mismo ángulo y posición como 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. Todo reflector
debería estar espaciado de otro de manera 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 como 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).
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 mas 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.
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
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.
Los ensayos de ultrasonido automatizados del material
base deben ser realizados usando el mismo método de
calibración y nivel de evaluación como 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
47
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
50% de altura en 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 en 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 mas 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 mas 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
48
Norma API 1104
Traducción libre PUCP
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 linea 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 este 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 mas 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 pantalla.
Otras técnicas automatizadas, reflectores de referencia,
sensibilidades de referencia, sensibilidad de barrido,
sensibilidad de evaluación y niveles de evaluación pueden
ser usados si han demostrado ser equivalente 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
observada sean reportadas. La compañía debe determinar
la disposición final de soldadura.
11.4.9
Indentificación
Reportadas.
de
las
Indicaciones
El reporte de ensayo ultrasónico de inspección de
soldaduras debe incluir, número de la soldadura, datos de
ubicación, longitud, profundidad a la superficie del
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).
c.
Soldadura por arco de tungsteno y gas(GTAW).
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
d.
Soldadura por arco con electrodo de núcleo fundente
con o sin protección externa(FCAW).
e.
Soldadura por plasma(PAW).
12.2 PROCEDIMIENTO DE CALIFICACIÓN
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.
49
El rango de los diámetros exteriores sobre los cuales el
procedimiento es aplicable debe ser identificado.
12.4.2.4 Grupo de Espesor de Pared, Número y
Secuencia de Pases
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 esta 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 este en uso.
12.4.2.7 Características Eléctricas
La corriente y polaridad debe 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 máximo tiempo entre la conclusión del cordón de
raíz y el comienzo del segundo cordón, así como el
máximo tiempo entre la conclusión del segundo cordón y
el comienzo de los otros cordones, debe ser designado.
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), teniendo en cuenta que la prueba
de calificación es hecha en el material con la más alta
resistencia a la fluencia especificada en el grupo.
12.4.2.3 Diámetros
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 un
dispositivo.
12.4.2.12
Limpieza
50
Norma API 1104
La especificación debe describir la limpieza de junta
final y de interpases requerida.
12.4.2.13
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.
12.4.2.15
Gas de Protección y Caudal de Flujo
La composición del gas de protección y el rango de
caudal de flujo debe ser designado.
12.4.2.16
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.
12.5.2.2 Material de la Tubería
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:
a.
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).
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.
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
12.5.2
Fundente Protector
El número de clasificación AWS, si esta disponible, o
el número de marca del fundente de protección debe ser
designado.
12.4.2.17
cambios a los listados en 12.5.2 pueden ser hechos en el
procedimiento sin la necesidad de recalificación, teniendo
en cuenta que la especificación del procedimiento debe ser
revisada para mostrar los cambios.
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
Traducción libre PUCP
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.
Nota: Los grupos especificados en 12.5.2.2 no implican que
materiales base o metales de aporte de diferente análisis sin 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 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 por factores de espacio, talón de raíz, y
ángulo del bisel constituye una variable esencial.
12. 5 VARIABLES ESENCIALES
12.5.1
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
variables esenciales listadas en 12.5.2 es cambiada. Otros
12.5.2.4 Espesor de Pared
Un cambio en el espesor de pared mas allá del rango
establecido en la especificación del procedimiento
constituye una variable esencial.
12.5.2.5 Diámetro de la Tubería
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
Un cambio en el diámetro exterior de la tubería mas
allá del rango establecido en la especificación del
procedimiento constituye una variable esencial.
12.5.2.6 Metal de Aporte
Los siguientes cambios en el metal de aporte
constituyen una variable esencial:
a.
Un cambio de un grupo de metal de aporte a otro (ver
Tabla 1).
b.
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.
Cambios en el metal de aporte pueden ser hechos sin
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.
51
Un cambio en el rango de velocidad de avance
constituye una variable esencial.
12.5.2.13
Requerimientos de
Tratamiento Térmico
Pre
y
Post
Un cambio en los requerimientos de pre y post
tratamiento térmico constituye 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.
12.5.2.7 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
descendente 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.
12.5.2.12
Velocidad de Avance
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, cualquiera, 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 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
mantener una lista de los operadores calificados y de los
procedimientos para los cuales han calificado. Un operador
52
Norma API 1104
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.
12.10 REPARACIÓN Y REMOCIÓN DE DEFECTOS
La reparación y remoción de defectos debe estar de
acuerdo con la Sección 10.
propiedades mecánicas (tales como resistencia, ductilidad
y dureza) y sanidad puede ser hechas por el procedimiento.
Por lo menos dos soldaduras deben ser hechas uniendo
trozo de tubería, juntas completas, o por niples y seguir
todos los detalles del procedimiento de especificación. La
calidad de la soldadura debe ser determinada por ensayos
destructivos y no destructivos y la prueba y debe cumplir
con los requerimientos 13.2.3 y 13.9. Estos procedimientos
deben seguirse fielmente, exceptuando donde un cambio
es específicamente autorizado por la compañía, como
provee 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.
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.
Soldadura Automática sin
Metal de Aporte
Traducción libre PUCP
Adición de
Los especímenes de ensayo deben cortarse de la junta
de soldadura como muestra las Figuras 23, 24, y 25. El
mínimo número de los especimenes y ensayos al que serán
sometidas son mostrados en la Tabla 8. Estos especimenes
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
Los especimenes para el ensayo de tracción deben ser
preparados 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
Los especimenes para el ensayo de tracción deben ser
ensayados de acuerdo con 5.6.2.2.
Tabla 8 – Tipo y Número de Especimenes 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 Especimenes
Rotura con Entalla
Dos-Pulgadas Norma Doblado de Lado
16
0
4
24
0
4
32
0
4
Total
24
32
40
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
Rotura por entalla
Rotura por entalla
Tracción
Doblado de lado
53
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
Doblado de lado
Rotura por entalla
Doblado de lado
Tracción
Tracción
Rotura por entalla
Rotura por entalla
Rotura por entalla
Rotura por entalla
Nota: Todos los especimenes de ensayo de rotura con entalla deben estar de acuerdo con la Figura 26.
Figura 23-Ubicación de Especimenes 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).
54
Norma API 1104
3 Rotura por entalla
Tope superior de la tubería
Traducción libre PUCP
3 Rotura por entalla
Tracción
Tracción
Doblado de lado
Doblado de lado
3 Rotura por entalla
3 Rotura por entalla
3 Rotura por entalla
3 Rotura por entalla
Doblado de lado
Doblado de lado
Tracción
Tracción
3 Rotura por entalla
3 Rotura por entalla
Nota: Todos los especímenes de ensayo de rotura con entalla deben estar de acuerdo con la Figura 26
Figura 24-Ubicación de Especimenes 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).
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
4 Rotura por entalla
Tope superior de la tubería
55
4 Rotura por entalla
Tracción
Tracción
Doblado de lado
Doblado de lado
4 Rotura por entalla
4 Rotura por entalla
4 Rotura por entalla
4 Rotura por entalla
Doblado de lado
Doblado de lado
Tracción
Tracción
4 Rotura por entalla
4 Rotura por entalla
Nota: Todos los especimenes de ensayo de rotura con entalla deben estar de acuerdo con la Figura 26
Figura 25-Ubicación de Especímenes para Procedimiento de Calificación en Soldaduras a
Tope por Chisporroteo. Diámetro exterior mayor que 30 pulg. (762 mm).
56
Norma API 1104
Traducción libre PUCP
Corte de la muesca por sierra;
el espécimen puede ser maquinado o cortado por oxigeno;
los bordes deben ser lisos y paralelos.
Aproximadamente 1/8”
(3 mm)
Aproximadamente 9” (230
mm)
Espesor de pared
La sobremonta no debería retirarse
de cualquier lado del espécimen
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 – Espécimen del ensayo de rotura por entalla de dos pulgadas
Traducción libre PUCP
13.2.3.2.3
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
Requerimientos
La resistencia a la tracción de la soldadura, incluyendo
la zona de fusión de cada espécimen, 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 el
espécimen rompe fuera de la soldadura y zona de fusión
(es decir, en el material base de tubo) y consigue el
mínimo requerimiento de resistencia a la tracción de la
especificación, la soldadura debe ser aceptada cumpliendo
los requerimientos.
Si el espécimen 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 consigue los requerimientos de sanidad 13.2.3.3.3
la soldadura debe ser aceptada cumpliendo los
requerimientos.
13.2.3.3 Ensayo de Rotura con Entalla (NickBreak)
13.2.3.3.1
Preparación
El número de los especimenes 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 del espécimen deben ser macro atacados para
localizar la línea de fusión. Los lados del espécimen 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 se debe muescarse a una profundidad no mayor de
1/16” (1,6 mm), medido desde la superficie de soldadura.
13.2.3.3.2
Método
13.2.3.4.1
Requerimientos
Las superficies expuestas de cada espécimen de rotura
con entalla debe 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 separación entre inclusiones de escoria adyacentes.
13.2.3.4 Ensayo de Doblado de Cara y Raíz
Preparación
Los especimenes deben ser preparados según 5.6.5.1.
13.2.3.4.2
Método
Los especimenes deben ser ensayados según 5.6.5.2.
13.2.3.4.3
Requerimientos
Los especimenes deben cumplir los requerimientos
5.6.4.3.
13.3 REGISTRO
Los detalles de cada procedimiento calificado deben ser
registrados sobre un formato, como mínimo se incluirá
todo lo indicado 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:
a.
Proceso de soladura.
b.
Material del tubo.
c.
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, u otro, y limpieza del
borde del tubo para el contacto eléctrico.
f.
Posición de soldeo.
g.
Requerimientos de precalentamiento.
h.
Requerimientos de limpieza e inspección de los
contactos.
i.
Rango de voltaje de soldeo, el cual debe ser registrado
en una cinta continua de registro (strip chart).
j.
Rango de amperaje de soldadura, el cual debe ser
registrado en una cinta continua de registro (strip
chart).
Los especimenes deben ensayarse según 5.6.3.2.
13.2.3.3.3
57
58
k.
Norma API 1104
Rango de velocidad axial, el cual debe ser registrado
en una cinta continua de registro (strip chart).
k.
Traducción libre PUCP
Los requerimientos para el tratamiento térmico post
soldadura.
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, previendo que la especificación del
procedimiento sea revisada 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:
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.
f.
Tolerancia de voltaje de soldadura.
g.
Tolerancia de amperaje de soldadura.
h.
Tolerancia de velocidad axial.
i.
Los intervalos de tiempo en el ciclo de soldadura.
j.
Tolerancia de tiempo de presión (Upset stroke).
13.6 CALIFICACIÓN
OPERADORES
DE
EQUIPOS
Y
Cada equipo de soldadura y cada operador debe ser
calificado por 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 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 las necesidades de la
compañía pero deben ser suficientemente detalladas 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 someterlas a ensayos
metalúrgicos o mecánicas, o ambos. La frecuencia de tales
ensayos e inspecciones adicionales deberá ser
especificadas por la compañía.
13.8.2
Rechazo Basado en Strip Chart
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
desvían más allá de la tolerancia especificada en el
procedimiento, la soldadura no debe ser aceptada. Si el
Traducción libre PUCP
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
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 ubicado 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 postratamiento térmico. Otros ensayos
no destructivos pueden también ser requeridos por la
compañía. Cada soldadura de producción debe cumplir los
requerimientos 13.9.
59
Defectos
ISIs deben ser considerados defectos si cualquier
aislado ISI excede en 1/8” (3 mm), o la longitud sumada de
ISIs en cualquiera 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 son 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 del diámetro interior no debe ser
mayor de 1/16” (2 mm) por encima del material base. La
altura del refuerzo del diámetro exterior no debe ser mayor
de 1/8” (3 mm) por encima del material base.
13.8.5
Rechazo Basado en el Tratamiento Post
soldadura
Como mínimo, cada soldadura a tope por chisporroteo
debe ser tratado 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 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 dadas 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, conservando el espesor mínimo de pared.
b.
Los defectos pueden ser removidos de la soldadura por
amolado, rasqueteado, acanalando, 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 esta 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.