API 1104: Soldadura de tuberías e instalaciones relacionadas

Soldadura de tuberías e instalaciones
relacionadas
API estándar 1104
Vigésimo primera edición SEPTIEMBRE 2013
ERRATA1, ABRIL
2014
ERRATA 2, JUNIO
2014
ERRATA 3, JULIO 2014
ERRATA 4, NOVIEMBRE 2015
ERRATA 5, SEPTIEMBRE DE 2018
ADDENDUM 1, DE JULIO 2014
ADDENDUM 2, MAYO 2 016
Fecha de emisión: de septiembre de 2018
Publicación afectada: Norma API 1104, Soldadura de tuberías e instalaciones relacionadas, 21a
Edición, septiembre 2013
Erratas 5
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de Gas (AGA), los contratistas de Ductos Asociación (PLCA), la Sociedad Americana de Soldadura (AWS), y la
Sociedad Americana para Pruebas No Destructivas (ASNT), así como representantes de los fabricantes de tubos y los
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El propósito de este estándar es presentar procedimientos para la producción de soldaduras de alta calidad mediante el
uso de soldadores cualificados utilizando procedimientos aprobados de soldadura, materiales y equipos. Su objetivo es
también para presentar los métodos de inspección para asegurar el adecuado análisis de calidad de la soldadura a través
del uso de técnicos cualificados y métodos aprobados y equipos. Se aplica a la nueva construcción y en el servicio de
soldadura.
El uso de este estándar es totalmente voluntario y está destinada a aplicarse a la soldadura de tubería utilizada en la
compresión, bombeo, y la transmisión de crudo de petróleo, productos derivados del petróleo, gases combustibles,
dióxido de carbono, y nitrógeno y, en su caso, a los sistemas de distribución.
Esta norma representa los esfuerzos combinados de muchos ingenieros que son responsables del diseño,
construcción y operación de oleoductos y gasoductos, y el Comité reconoce con aprecio su ayuda incondicional y
valioso.
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Serán: Tal como se utiliza en una norma, “deberá” denota un requisito mínimo con el fin de ajustarse a las
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Debe: Tal como se utiliza en una norma, “debería” denota una recomendación o el que se recomienda, pero no se
requiere con el fin de ajustarse a las especificaciones.
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desde el Departamento, teléfono (202) 682-8000 normas API. Un catálogo de publicaciones y materiales de API es
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revisiones sugeridas están invitados y deben ser enviadas al Departamento de Normas, API, 1220 L Street, NW,
Washington, DC 20005, [email protected].
Contenido
Página
1
Alcance ...................................................................................................................................................... 1
2
Referencias normativas .................................................................................................................................... 1
3
3.1
3.2
Condiciones, Definiciones, acrónimos y abreviaciones ................................................................................. 2
Condicionesy Definiciones ............................................................................................................................... 2
Acrónimos y abreviaturas ................................................................................................................................ 5
4
4.1
4.2
Presupuesto ....................................................................................................................................................... 8
Equipo ............................................................................................................................................................... 8
materiales .......................................................................................................................................................... 8
5
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
Calificación de procedimientos de soldadura con metal de aportación adiciones ............................................... 9
procedimiento de Calificación ......................................................................................................................... 9
Grabar................................................................................................................................................................ 9
SoldaduraEspecificación de procedimiento .................................................................................................... 9
Las variables esenciales .......................................................................................................................................13
Las soldaduras de prueba articulaciones-Butt ..................................................................................................17
Pruebas de Soldadas Articulaciones-Butt ..........................................................................................................17
Las juntas de prueba-Filete soldaduras ..............................................................................................................23
Pruebas de juntas soldadas-Filete soldaduras ....................................................................................................24
6
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
Calificación de soldadores...................................................................................................................................26
General ............................................................................................................................................................26
Cualificación individual ........................................................................................................................................ 26
Calificación múltiples ............................................................................................................................................ 27
Examen visual .................................................................................................................................................29
Pruebas destructivas ....................................................................................................................................................29
Sólo no destructivos (NDT) -Butt soldaduras ..............................................................................................31
repetición de pruebas .....................................................................................................................................31
Archivos .................................................................................................................................................. 31
7
Diseño y preparación de un conjunto para la soldadura de producción .............................................. 31
7.1 General ............................................................................................................................................................31
7.2 Alineación .............................................................................................................................................................. 32
7.3 El uso de la abrazadera de programación para las soldaduras a tope ............................................................32
7.4 Bisel ........................................................................................................................................................................ 32
7.5 Climacondiciones ...........................................................................................................................................32
7.6 Despeje ............................................................................................................................................................32
7.7 Entre la limpieza de cuentas .................................................................................................................. 32
7.8 posición de soldadura .....................................................................................................................................33
7.9 soldadura rollo ........................................................................................................................................................ 33
7.10 Identificación de las soldaduras ..........................................................................................................................33
7.11 Precalentamiento y PWHT ............................................................................................................................33
8
8.1
8.2
8.3
Inspección y pruebas de las soldaduras de producción ................................................................................33
Derechos de Inspección .................................................................................................................................33
Los métodos de inspección ............................................................................................................................33
Cualificación del personal de inspección......................................................................................................34
Contenido
Página
8.4
Titulación del personal de END .................................................................................................................... 34
9
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.6
9.7
Normas de aceptación para ensayos no destructivos ................................................................................... 35
General ............................................................................................................................................................ 35
El rechazo de los derechos ............................................................................................................................. 35
Las pruebas radiográficas .......................................................................................................................................... 35
Partículas magnéticas.................................................................................................................................................. 42
Líquido ensayo por penetración ....................................................................................................................... 43
Prueba de ultrasonido ................................................................................................................................................. 44
Normas visuales de aceptación para rebaje ........................................................................................... 46
10 Reparación y eliminación de defectos de soldadura .................................................................................... 46
10.1 General ............................................................................................................................................................ 46
10.2 Autorización para la reparación .................................................................................................................... 46
10.3 Reparar Procedimiento ........................................................................................................................... 48
10.4 calificación para soldador calificado ............................................................................................................... 53
10.5 Supervisión ..................................................................................................................................................... 55
10.6 Criterios de aceptación ................................................................................................................................... 55
11 Procedimientos para NDT ..................................................................................................................................... 55
11.1 Métodos de prueba radiográficos .................................................................................................................. 55
11.2 Partículas magnéticas método de prueba ...................................................................................................... 61
11.3 Método de prueba de líquidos penetrantes ............................................................................................ 61
11.4 Métodos de prueba ultrasónicos .................................................................................................................... 61
12 La soldadura mecanizada con relleno metálico adiciones ........................................................................... 66
12.1 Procesos aceptables ................................................................................................................................ 66
12.2 procedimiento de Calificación ....................................................................................................................... 66
12.3 Grabar.............................................................................................................................................................. 67
12.4 SoldaduraEspecificación de procedimiento .................................................................................................. 67
12.5 Las variables esenciales ....................................................................................................................................... 69
12.6 Calificación de soldadura de equipos y operadores ..................................................................................... 71
12.7 Los registros de operadores cualificados ...................................................................................................... 72
12.8 Inspección y pruebas de las soldaduras de producción ................................................................................ 72
12.9 Normas de aceptación para ensayos no destructivos ................................................................................... 72
12.10 Reparación y eliminación de defectos ........................................................................................................ 72
12.11 Las pruebas radiográficas ........................................................................................................................................ 72
12.12 Prueba de ultrasonido ............................................................................................................................................... 72
13 Soldadura automática sin metal de aporte adiciones.................................................................................... 72
13.1 Procesos aceptables ................................................................................................................................ 72
13.2 procedimiento de calificación ........................................................................................................................ 72
13.3 Grabar.............................................................................................................................................................. 75
13.4 Soldadura Especificación de procedimiento ................................................................................................. 76
13.5 Las variables esenciales ....................................................................................................................................... 77
13.6 Cualificación de equipos y operadores ......................................................................................................... 78
13.7 Los registros de operadores cualificados ...................................................................................................... 78
13.8 Aseguramiento de la calidad de las soldaduras de producción ................................................................... 78
Contenido
Página
13.9 Normas de aceptación para ensayos no destructivos ................................................................................... 79
13.10 Reparación y eliminación de defectos ........................................................................................................ 79
13.11 Procedimiento radiográfico ......................................................................................................................... 79
Anexo A (normativo) normas de aceptación alternativa para circunferencia soldaduras .................................. 80
Anexo B (normativo) en el servicio de soldadura ...................................................................................................... 102
Anexo C (normativo) las solicitudes de interpretación y la solicitud de revisión del documento................... 117
Figuras
1
Ejemplo de soldadura formulario de especificaciones procedimiento........................................................ 10
2
Informe de prueba de ejemplo de vales ........................................................................................................ 11
3
Localización de Butt Weld muestras para la prueba procedimiento de prueba de calificación ................. 18
4
Pruebas de tension ................................................................................................................................... 20
5
Nick rotura de la probeta de ensayo .............................................................................................................. 21
6
Dimensionamiento de las imperfecciones en las superficies expuestas de soldadura ............................... 22
7
Raíz y cara curvada Muestra de ensayo: Los espesores de pared menor o igual a 0,500 (12,7 mm) ......22
Plantilla para las pruebas guiada-bend ................................................................................................................... 23
9
Curva lateral del espécimen de prueba: Pared espesores superiores a 0.500 (12,7 mm) …………24
10 Localización de Nick rotura Probetas: Filete Procedimiento de soldadura y calificación de soldadores
para pruebas de soldadura ................................................................................................................................ 25
11 Localización de Nick rotura Probetas: Filete procedimiento de soldadura y calificación de soldadores
Las soldaduras de prueba, Incluyendo talla a tamaño derivación soldador prueba de calificación .............. 25
12 Localización de Butt Weld prueba muestras para prueba de calificación del soldador ............................... 28
13 Sin penetración inadecuada de alta baja ....................................................................................................... 35
14 Penetración inadecuada debido a alto-bajo ................................................................................................... 36
15 La penetración inadecuada cruz............................................................................................................. 36
16 Fusión incompleta a raíz de la gota o superior del conjunto ....................................................................... 36
17 Fusión incompleta debido a la vuelta fría ..................................................................................................... 37
18 La concavidad interna .................................................................................................................................... 37
19 Máximo de distribución de bolsas de gas: Espesor de la pared (t) menor o igual a
0,500 pulg. (12,7 mm) ........................................................................................................................................... 40
20 Máximo de distribución de bolsas de gas: Espesor de la pared (t) superior a 0,500 en (12,7 mm) .......... 41
21 Ubicaciones dureza de grosor completo calificación procedimiento de reparación .................................. 51
22 Ubicaciones dureza de espesor parcial reparación calificación procedimiento de soldadura en la línea
central …… ................................................................................................................................................. 51
23 Ubicaciones de dureza para cubierta del pase procedimiento de reparación de soldadura en la línea
central .............................................................................................................................................................. 52
24 La dureza de localización de volver de soldadura de reparación o de espesor de reparación parcial
Interna
Línea central en weld ..................................................................................................................................... 52
25 Ubicaciones de dureza para cubierta del pase procedimiento de reparación en línea fusión ............ 53
26 Ubicaciones de dureza para la reparación de espesor parcial en línea fusión .................................... 53
27 Bloque de referencia para la detección ultrasónica manual ............................................................................... 64
28 El establecimiento de distancia, refractada ángulo y la velocidad .................................................................... 64
29 Transferir Procedimiento ........................................................................................................................ 65
30 Localización de Butt Weld Los especímenes de prueba para Flash del procedimiento de soldadura de
clasificación
Prueba: Fuera de diámetro mayor que 18 pulg. (457 mm), pero inferior o igual a 24 pulg. (610 mm) .... 73
31 Localización de Butt Weld Los especímenes de prueba para Flash del procedimiento de soldadura de
clasificación
Prueba: Fuera de diámetro superior a 24 pulg. (610 mm), pero inferior o igual a 30 pulg. (762 mm) ..... 74
32 Localización de Butt Weld Los especímenes de prueba para Flash del procedimiento de soldadura de
clasificación
Prueba: Diámetro exterior superior a 30 pulg. (762 mm) ............................................................................ 74
Contenido
Página
33 Rotura de la probeta de ensayo ...................................................................................................................... 76
A.1 Vista superior (Anchura en dirección circunferencial) de la probeta de tracción ....................................... 86
A.2 Charpy de muestras con muesca en V y una ubicación para el ensayo de impacto ZAC ............................ 87
A.3 Orientación de CTOD Muestra de prueba .................................................................................................... 88
A.4 Objetivo para el mecanizado de CTOD muestra de prueba con respecto a pared, en tubería .................... 88
A.5 Localización de Notch para la fundición metales de muestras.................................................................... 89
A.6 Localización de Notch para la afectación por el calor zona de muestras ................................................... 89
A.7 Opción 1 Límites Imperfección para CTOD0,010 pulg. (0,25 mm) ...................................................................... 91
A.8 Opción 1 Límites Imperfección para 0,004 pulg. (0,10 mm) CTOD <0,010 pulg. (0,25 mm) .......................... 92
A.9 La imperfección permisible, tamaño curvas antes y después de ajuste de altura ....................................... 94
A.10 Vista general esquemática del procedimiento opción 2 ............................................................................. 95
A.11 Criterios para la evaluación de la imperfección de interacción ............................................................... 101
B.1 Ejemplos de temper típica grano de deposición secuencial ...................................................................... 103
B.2 Procedimiento sugerido y la prueba de calificación del soldador ......................................................105
B.3 Sugerido de las probetas de manga y rama soldaduras .............................................................................. 107
B.4 Sugerido de las probetas para la reparación de soldadura de deposición ................................................... 108
B.5 Espécimen en servicio de prueba macro soldaduras .................................................................................. 109
B.6 Cara curvada muestra de prueba ........................................................................................................... 110
B.7 Cojín de refuerzo .......................................................................................................................................... 112
B.8 El refuerzo de una muestra .......................................................................................................................... 113
B.9 Manga cerco ................................................................................................................................................. 113
B.10 Camiseta tee .....................................................................................................................................................................114
B.11 Camiseta de la manga y una silla .............................................................................................................. 114
B.12 Camiseta de una silla ................................................................................................................................. 115
Tablas
1
Grupos de metal de relleno ............................................................................................................................ 15
2
Tipo y Número de probetas de prueba de calificación de procedimiento ........................................................ 19
3
Tipo y Número de Butt soldadura de prueba especímenes por soldador para el examen de calificación y
pruebas destructivas de las soldaduras de producción..................................................................................... 30
4
Las dimensiones máximas de la subvaloración ............................................................................................ 46
5
Tipo y Número de Butt Weld probetas según el tipo de reparación para realizar el procedimiento de
reparación
Calificación ............................................................................................................................................................ 49
6
Reparar valores de soldadura máxima dureza, HV10 .................................................................................. 54
7
Tipo y número de Butt Weld probetas según el tipo de reparación para la reparación del soldador
Calificación ..................................................................................................................................................... 54
8
Espesor de soldadura vs Diámetro de la norma ASTM E747 Tipo de cable ICI ....................................... 58
9
Espesor de soldadura vs Diámetro de la norma ISO Tipo de cable ICI ..................................................... 59
10 Tipo y número de probetas de procedimiento de la prueba de calificación (sólo Flash Weld) ................. 75
A.1 Permitido rango de variación de los valores medios elegidos para ese lote definido por Control de
Composición química .................................................................................................................................... 84
A.2 Inicial tamaño permitido imperfección para Pr= 0,825 ....................................................................................... 93
A.3 Ejemplo Tabla Aceptación ........................................................................................................................................ 94
A.4 Los límites de aceptación para imperfecciones volumétricas .................................................................... 99
A.5 Los límites aceptables para las quemaduras no reparada arco .................................................................. 100
B.1 Tipo y el número de especímenes en servicio, procedimiento de soldadura prueba de calificación ....... 109
B.2 Tipoy Número de probetas para soldaduras longitudinales soldador prueba de calificación ..................... 111
Soldadura de tuberías e instalaciones relacionadas
1 Alcance
Esta norma cubre la soldadura por gas y arco de soldaduras a tope, filete y cavidad en tuberías de
acero al carbono y de baja aleación utilizadas en la compresión, bombeo y transmisión de petróleo
crudo, productos derivados del petróleo, gases combustibles, dióxido de carbono, nitrógeno y
dónde. Aplica, cubre soldadura en sistemas de distribución. Se aplica tanto a la nueva construcción
como a la soldadura en servicio. La soldadura se puede realizar mediante una soldadura de arco
metálico blindado, soldadura de arco sumergido, soldadura de arco de tungsteno de gas, soldadura
de arco metálico de gas, soldadura de arco de núcleo de flujo, soldadura de arco de plasma,
soldadura de oxiacetileno, o soldadura a tope o mediante una combinación de estos procesos
utilizan una técnica de soldadura manual, semiautomática, mecanizada o automática o una
combinación de estas técnicas. Las soldaduras pueden producirse por soldadura por posición o por
rodillo o por una combinación de soldadura por posición y por rodillo.
Esta norma también cubre los procedimientos para radiografías, partículas magnéticas,
penetrante de líquidos y pruebas ultrasónicas, así como las normas de aceptación que se
aplicarán a las soldaduras de producción probadas a la destrucción o inspeccionadas por
radiografías, partículas magnéticas, líquidos penetrantes, ultrasónicas y pruebas visuales.
metodos
Los valores indicados en unidades de unidades consuetudinarias estadounidenses (USC) o
unidades métricas (SI) deben considerarse por separado como estándar. Cada sistema debe usarse
independientemente del otro, sin combinar los valores de ninguna manera.
Las figuras representadas en esta norma no están dibujadas a escala.
Se pretende que todo el trabajo realizado de acuerdo con esta norma cumpla o exceda los
requisitos de esta norma.
Si bien esta norma es exhaustiva, puede que no aborde todos los problemas que puedan surgir. La
ausencia de orientación o requisitos no debe considerarse prohibitiva para una actividad o enfoque
en particular que se basa en un buen juicio de ingeniería. Por ejemplo, otros estándares de la
industria, pruebas y análisis de ingeniería confiables, o prácticas establecidas de la industria
pueden proporcionar una referencia útil para establecer un buen juicio de ingeniería.
2 Referencias normativas
Los siguientes documentos de referencia son indispensables para la aplicación de este documento.
Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para referencias sin fecha, se aplica
la última edición del documento de referencia (incluidas las enmiendas).
Especificación API 5L, especificación para tubería de línea
Práctica recomendada API 2201, Prácticas seguras de tapping en caliente en las industrias
petrolera y petroquímica
ASNT ACCP 1, Programa de certificación central de ASNT
ASNT SNT-TC-1A, Calificación de personal y certificación en pruebas no destructivas
ASTM A370 2, Métodos de prueba estándar y definiciones para pruebas mecánicas de
productos de acero
ASTM E23, Métodos de prueba estándar para pruebas de impacto de barras metálicas de
materiales metálicos
ASTM E164, Práctica estándar para pruebas de soldadura por ultrasonidos por contacto
ASTM E165, Método de prueba estándar para el examen de líquidos penetrantes
1 Sociedad Americana para Pruebas No Destructivas, 1711 Arlingate Lane, P.O. Box
28518, Columbus, Ohio 43228, www.asnt.org.
2 ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, Pennsylvania 19428,
www.astm.org.
ASTM E384, Método de prueba estándar para la dureza de los materiales Knoop y Vickers
ASTM E709, Guía estándar para pruebas de partículas magnéticas
ASTM E747, Práctica estándar para diseño, fabricación y agrupación de materiales
Clasificación de la calidad de la imagen del cable
Indicadores (IQI) utilizados para radiología
AWS A3.0 3, Términos y definiciones de soldadura estándar
AWS A5.1, especificación para electrodos de acero al carbono para soldadura de arco
metálico blindado
AWS A5.2, especificación para varillas de acero al carbono y de baja aleación para
soldadura de gas oxicorte
AWS A5.5, especificación para electrodos de acero de baja aleación para soldadura de arco de
metal blindado
AWS A5.17, Especificación para electrodos y flujos de acero al carbono para soldadura por arco
sumergido
AWS A5.18, Especificación para electrodos de acero al carbono y varillas para soldadura por
arco protegido con gas
AWS A5.20, Especificación para electrodos de acero al carbono para soldadura por arco con
núcleo de flujo
AWS A5.23, Especificación para electrodos de acero de baja aleación y flujos para
soldadura por arco sumergido
AWS A5.28, Especificación para electrodos de acero poco aleados y varillas para soldadura por
arco protegido con gas
AWS A5.29, Especificación para electrodos de acero de baja aleación para soldadura por arco
con núcleo de flujo
BSI BS EN ISO 15653: 2010 4, Materiales Metálicos. Método de prueba para la
determinación de la fractura cuasiestática
Dureza de las soldaduras
BSI BS 7910: 2005, Guía de métodos para evaluar la aceptabilidad de fallas en estructuras
metálicas
ISO 19232-1 5, Pruebas no destructivas — Calidad de imagen de las radiografías— Parte 1:
Indicadores de calidad de imagen (tipo de cable) - Determinación del valor de calidad de imagen
NACE MR0175: 2005 6, Materiales metálicos resistentes al agrietamiento por tensión de sulfuro
para equipos de campos petroleros
3 Términos, definiciones, siglas y abreviaturas
3.1 Términos y definiciones
Para los fines de esta norma, se aplicarán los términos y definiciones de soldadura definidos en
AWS A3.0, con las adiciones y modificaciones identificadas de la siguiente manera.
3.1.1
soldadura automática
Soldadura por arco con equipo que realiza toda la operación de soldadura sin manipulación manual
del arco o electrodo, excepto guía o seguimiento y sin un requisito de habilidad de soldadura
manual por parte del operador.
3 American Welding Society, 550 NW LeJeune Road, Miami, Florida 33126,
www.aws.org.
4 British Standards Institution, Chiswick High Road, Londres W4 4AL, Reino Unido, www.bsiglobal.com.
5 Organización Internacional de Normalización, 1, cap. de la Voie-Creuse, Case postale 56,
CH-1211 Ginebra 20, Suiza, www.iso.org.
6 NACE International (antes Asociación Nacional de Ingenieros de Corrosión), 1440 South
Creek Drive, Houston, Texas
77218-8340, www.nace.org.
3.1.2
reparación de soldadura posterior
Reparación de soldadura realizada en la parte posterior de una soldadura de ranura.
3.1.3
soldadura de rama
Una soldadura de fileteado y / o fileteado completa que une una tubería de derivación de
instalación o de instalación o una conexión de derivación de instalación o de instalación a una
tubería de rodadura.
3.1.4
empresa
Empresa propietaria o la agencia de ingeniería a cargo de la construcción.
NOTA Una compañía puede actuar a través de un inspector u otro representante autorizado.
Contratista 3.1.5
Aquello que incluye al contratista principal y a los subcontratistas involucrados en el trabajo
cubierto por esta norma.
3.1.6
cubierta pase reparación
Repárelo en la cara de soldadura ubicada y contenida dentro del refuerzo externo, incluida la
socavadura externa.
3.1.7
defecto
Imperfección de magnitud suficiente para justificar el rechazo en función de los criterios de
aceptación de esta norma.
3.1.8
doble reparación
Segunda reparación en un área previamente reparada de una soldadura completa; Por lo
general, se lo denomina "reparación de una reparación" o "reparación".
3.1.9
reparación de espesor total
La soldadura de reparación se origina en la cara de la soldadura que penetra completamente a
través del espesor de la soldadura.
3.1.10
molienda
Medios mecánicos para remover el metal de soldadura utilizando métodos abrasivos.
3.1.11
imperfección
Discontinuidad o irregularidad detectable por los métodos descritos en esta norma.
3.1.12
indicación
Evidencia obtenida mediante ensayos no destructivos.
3.1.13
concavidad interna
IC
El cordón que está debidamente fusionado y penetra completamente en el espesor de la pared
de la tubería a lo largo de ambos lados del bisel, pero cuyo centro está algo por debajo de la
superficie interior de la pared de la tubería.
NOTA La magnitud de la concavidad es la distancia perpendicular entre una extensión
axial de la superficie de la pared del tubo y el punto más bajo en la superficie del cordón de
soldadura.
3.1.14
soldadura mecanizada
Proceso en el que los parámetros y la guía de la antorcha se controlan mecánica o
electrónicamente, pero se pueden variar manualmente durante la soldadura para mantener las
condiciones de soldadura especificadas.
3.1.15
reparaciones multiples
Más de una ubicación de área de reparación individual en una soldadura completa.
3.1.16
reparación de espesor parcial
La soldadura de reparación que se origina en la cara de la soldadura o la superficie del talón de la
raíz se extiende hacia la soldadura pero no penetra completamente a través del espesor de la
soldadura.
3.1.17
soldadura de posición
Soldadura en la que la tubería o el ensamblaje no gira mientras se deposita la soldadura.
3.1.18
soldador calificado
Soldador que ha demostrado la capacidad de producir soldaduras que cumplan con los
requisitos de la Sección 5, la Sección 6 o
Sección 10 de esta norma.
3.1.19
especificación del procedimiento de soldadura calificado
Método detallado probado y comprobado mediante el cual se pueden producir soldaduras de
sonido con propiedades mecánicas adecuadas.
3.1.20
radiógrafo
Persona que realiza operaciones radiográficas.
3.1.21
reparación
Cualquier esmerilado o soldadura en una soldadura completa para corregir un defecto individual o
acumulación de defectos en la soldadura que haya sido rechazada por pruebas visuales o no
destructivas de acuerdo con los criterios de aceptación de esta norma.
3.1.22
área de reparación
Una ubicación de reparación individual en una soldadura completa que puede incluir un solo
defecto o acumulación de defectos.
3.1.23
procedimiento de reparación
Método detallado probado y comprobado mediante el cual se pueden producir reparaciones de
sonido con propiedades mecánicas adecuadas.
3.1.24
soldadura de reparación
Soldadura hecha para reparar un defecto (o defectos) encontrado en una soldadura
completa.
3.1.25
retrabajo
Durante la soldadura o después de que se haya completado la soldadura, la eliminación de una
imperfección que requiere un esmerilado y / o soldadura que se realiza antes de la prueba visual o
no destructiva de una soldadura completa.
NOTA El retrabajo no es una reparación.
3.1.26
soldadura por rodillo
Soldadura en la que el tubo o conjunto gira mientras el metal de soldadura se deposita en o cerca
del centro superior.
3.1.27
perla de raíz
Primer o reborde que inicialmente une dos secciones de tubería, una sección de tubería a una
conexión o dos conexiones.
3.1.28
soldadura semiautomática
Soldadura por arco con equipo que controla solo la alimentación de metal de relleno. El
avance de la soldadura se controla manualmente.
3.1.29
defectos apilados
Las imperfecciones individuales alineadas en la dirección radial (a través del espesor), en la misma
ubicación circunferencial, y exceden los estándares de aceptación.
3.1.30 soldadura
Soldadura completada que une dos secciones de tubería, una sección de tubería a un
accesorio o dos conexiones.
3.1.31 soldador
Persona que hace una soldadura.
3.2 Siglas y abreviaturas
Para los fines de esta norma, se aplican los siguientes acrónimos y abreviaturas.
A
corriente de soldadura (amp)
a
altura de imperfección (en. o mm)
AC
corriente alterna
AI
acumulación de imperfecciones
BT
quemado
C
carbono
c
imperfección media longitud (en. o mm)
CE
equivalente de carbono
CO2 dióxido de carbono
CP
porosidad cluster cromo
CTOD desplazamiento de la punta de la grieta
Cu
cobre
CVN Charpy V-Notch
D
diámetro exterior del tubo (pulg. O mm)
DAC corrección de amplitud de la distancia DC
corriente continua
dn
J integral al factor de conversión CTOD (sin unidad)
DWE exposición doble pared
DWV
visualización de doble pared
D/t
relación diámetro diámetro a pared del tubo
E
modulos de Young (ksi o MPa)
ECA
evaluación de ingeniería
ESI
inclusión de la escoria alargada
EU
subcotización de la adyacente al pase de cobertura
EW
resistencia eléctrica o soldadura por inducción eléctrica.
FAC
diagrama de evaluación de falla FAD
diagrama de evaluación de falla HAZ
zona
afectada por el calor
HB
porosidad de bolas huecas
H2S
sulfuro de hidrógeno
i
numero con tensión cíclica, de 1 a k.
IC
concavidad interna
ICP
inadecuada penetración cruzada
ID
diámetro interior
IFF
fusión incompleta
IFD
fusión incompleta por vuelta fría.
IP
penetración inadecuada sin alta-baja
IPD
penetración inadecuada debido al alto-bajo
IQI
indicador de calidad de imagen
ISI
inclusión de escoria aislada
IU
subcorte adyacente al paso de raíz
J
entrada de calor (julios por pulgada)
Je
parte elástica de J integral (ksi in. O MPa mm)
k
número total de niveles de estrés cíclico
KI
factor de intensidad de tensión [ksi (in.) 1/2 o MPa (mm) 1/2]
Kr
relación de tenacidad en formato FAD (sin unidad) LB
lineal enterrado
relación de tensión en formato FAD (sin unidades)
Lr
relación de tensión de corte en formato FAD (sin unidades).
LS
superficie lineal
Kr
relación de resistencia
Mn
manganeso
Mo
molibdeno
MPS
especificación del procedimiento de fabricación
NDT
ensayos no destructivos
n
exponente de endurecimiento por deformación (sin unidad)
Ni
niquel
Ni
número de ciclos a nivel de estrés cíclico.
SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES CONEXAS 7
OD
diámetro exterior
Pr
tensión normalizada aplicada o nivel de carga, Pr = sa / sf (sin unidad) PWHT
tratamiento térmico posterior a la soldadura
S
velocidad de arco de soldadura (en. Por minuto)
S*
es la gravedad del espectro SAWH soldadura helicoidal de arco sumergido
SAWL soldadura longitudinal de arco sumergido
SCC
agrietamiento por corrosión
SMTS resistencia a la tracción mínima especificada
SMYS especifica el límite de elasticidad mínimo
Sr
relación de estrés
SWE exposición de una sola pared
SWV visualización de pared simple
t
espesor de pared del tubo especificado (pulg. o mm) T
T
transversal
TCG ganancia corregida en el tiempo
V
vanadio
voltaje de arco de soldadura (voltios) VC
V
grupo volumétrico
VI
volumetrico individual
VR
raíz volumétrica
WT
espesor de la pared
Y / T relación de rendimiento a tracción
a
relación a del diámetro de la tubería al espesor de la pared, a = D / t (sin unidades)
ß
relación de la longitud de la imperfección a la circunferencia de la tubería, ß = 2c
/ pD, (sin unidad)
i iith rango de tensión cíclica, en kips por in.2 (ksi)
Δσ
parte elástica de CTOD (pulg. o mm)
toughmat tenacidad CTOD (en. o mm)
esfuerzo uniforme (sin unidad)
relación de la altura de la imperfección al espesor de la pared de la tubería, η = a /
t, (sin unidad)
relación de Poisson (sin unidades)
ν
pi
tensión máxima de diseño axial (ksi o MPa)
σa
σc
tensión de colapso de plástico (ksi o MPa)
tensión de flujo del material de la tubería (ksi o MPa)
σf
σ t, T resistencia a la tracción máxima del material de la tubería (ksi o MPa)
σ y, Y especifica el límite de elasticidad mínimo del material de la tubería, o SMYS, (ksi o MPa)
8 API ESTÁNDAR 1104
4 especificaciones
4.1 Equipo
El equipo de soldadura, tanto de gas como de arco, debe ser del tamaño y tipo adecuado para el
trabajo y debe mantenerse en una condición que garantice soldaduras aceptables, continuidad de
operación y seguridad del personal. El equipo de soldadura por arco se operará dentro de los
rangos de amperaje y voltaje que se indican en la especificación del procedimiento de soldadura
calificado. El equipo de soldadura de gas se operará con las características de la llama y los
tamaños de punta que se indican en la especificación del procedimiento de soldadura calificado. El
equipo que no cumpla con estos requisitos deberá ser reparado o reemplazado.
4.2 materiales
4.2.1 Componentes de tuberías y tuberías
Esta norma se aplica a la soldadura de tuberías y componentes de tuberías que cumplen con las
especificaciones de materiales y productos, que incluyen, entre otros:
a) especificaciones API,
b) Especificaciones internacionales de ASME, c) Especificaciones internacionales de
ASTM,
d) Especificaciones de la Sociedad de estandarización de fabricantes (MSS), e)
Especificaciones del Instituto Nacional de Estándares Norteamericanos (ANSI).
Esta norma también se aplica a materiales con propiedades químicas y mecánicas que
cumplen con una de las especificaciones enumeradas en los Artículos a) a e) anteriores,
aunque el material no se fabrique de acuerdo con la especificación.
4.2.2 Metales de relleno y flujos
4.2.2.1 Tipos
Todos los metales de relleno y los flujos se ajustarán a uno de los siguientes, excepto lo que se
indica a continuación:
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 A5.23, h ) AWS A5.28, i) AWS A5.29.
Se pueden usar metales de relleno y flujos que no cumplan con las especificaciones anteriores,
siempre que las especificaciones del procedimiento de soldadura que involucren su uso estén
calificadas.
SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES RELACIONADAS 9
4.2.2.2 Almacenamiento y manipulación
Los metales de relleno y los fundentes deben almacenarse y manipularse para evitar daños a ellos y
a los contenedores en los que se envían. Los metales de relleno y los flujos en recipientes abiertos
deben protegerse contra el deterioro, y los metales de relleno
recubiertos deben protegerse de cambios excesivos en la humedad. No se deben utilizar
metales de relleno ni flujos que muestren signos de daño o deterioro.
4.2.3 Gases de protección
4.2.3.1 Tipos
Las atmósferas para proteger un arco son de varios tipos y pueden consistir en gases inertes, gases
activos o mezclas de gases inertes y activos. La pureza y sequedad de estas
atmósferas tienen una gran influencia en la soldadura y deben ser de valores adecuados para el
proceso y los materiales a soldar. La atmósfera de protección que se utilizará debe estar calificada
para el material y el proceso de soldadura.
4.2.3.2 Almacenamiento y manipulación
Los gases de protección se mantendrán en los contenedores en los que se suministran, y los
contenedores se almacenarán lejos de temperaturas extremas. Los gases no deberán mezclarse
en el campo en sus contenedores. No se deben usar gases de pureza cuestionable y aquellos en
recipientes que muestren signos de daño.
5 Calificación de procedimientos de soldadura con adiciones de metal de relleno
5.1 Procedimiento de Calificación
Esta sección se aplica a la calificación de los procedimientos de soldadura usando
soldadura manual y soldadura semiautomática usando adiciones de metal de aportación. La
Sección 12 se aplica a la calificación de los procedimientos de soldadura utilizando soldadura
mecanizada con adiciones de metal de relleno. La sección 13 se aplica a la calificación de los
procedimientos de soldadura para soldadura automática sin adiciones de metal de relleno. Cuando
una especificación de procedimiento de soldadura utiliza una combinación de soldadura manual /
semiautomática y mecanizada, los requisitos de la Sección 5 y la Sección 12 se aplican a sus
partes de la especificación del procedimiento de soldadura.
Antes de comenzar la soldadura de producción, se debe establecer una especificación detallada
del procedimiento de soldadura para que demuestre que las soldaduras con propiedades
mecánicas adecuadas (como resistencia, ductilidad y dureza) y la solidez se pueden realizar
mediante el procedimiento. La calidad de las soldaduras se determinará mediante pruebas
destructivas. Estos procedimientos deben cumplirse, excepto cuando un
La calidad de las soldaduras se determinará mediante pruebas destructivas. Estos
procedimientos deben cumplirse, excepto cuando un cambio esté específicamente
autorizado por la empresa, como se establece en 5.4.
5.2 Grabar
Se registrarán los detalles de cada procedimiento habilitado. El registro deberá mostrar los
resultados completos de la prueba de calificación del procedimiento. Se deben usar formas
similares a las que se muestran en la Figura 1 y la Figura 2. El registro se mantendrá mientras el
procedimiento esté en uso.
5.3 Especificación del procedimiento de soldadura
5.3.1 General
La especificación del procedimiento de soldadura incluirá la información especificada en
5.3.2 cuando sea aplicable.
5.3.2 Información de especificación
5.3.2.1 Proceso
Se debe identificar el proceso específico, el método de aplicación o la combinación de los
mismos.
WELDING OF PIPELINES AND RELATED FACILITIES
API STANDARD 1104
11
11
INFORME DE PRUEBA
DE CUPÓN
Dia
Prueba No.
Locasión
Estado
Weld Position:
Rotasion Ƒ
Areglado Ƒ
Soldador
Marca
tiempo de soldadura
Tiempo del dia___________________________________________________Temperatura___________________________________
Cortavientos utilizado___________________________________________
Condiciones del clima
Voltage
Amperage
Tipo de maquina soldadora
Lado de la soldadura
Relleno metalico
Lado Reforzadoe
Pipe type and grade
Wall thickness
Outside diameter
1
2
3
4
5
6
7
Cupón estampado
Dimensiones originales de la muestra.
Área original de la muestra
Carga máxima
ResistenciaalaTraccion
Locasion de la fractura
Ƒ Produce
ƑSldador
ƑCalificasion de la prueba
ƑLinea de prueba
Maximum tensile
Tracción mínima
Observaciones sobre ensayos de resistencia a la tracción.
1.
2.
3.
4.
Observaciones sobre pruebas de flexión
1.
2.
3.
4.
Comentarios sobre las pruebas de ruptura de nick
1.
2.
3.
4.
Media de tracción
Pruebahechapor
Dia
Probadopor
Supervisado por
NOTE
Ƒ 4XDOL¿HG
Ƒ 'LVTXDOL¿HG
Use back for additional remarks. This form can be used to reporW HLWKHU D SURFHGXUH TXDOL¿FDWLRQ WHVW RU D ZHOGHU TXDOL¿Fation test.
Figura 2: Ejemplo de informe de prueba de cupón
12
WELDING OF PIPELINES AND RELATED FACILITIES
API STANDARD 1104
12
5.3.2.2 Materiales
Se identificarán los materiales a los que se aplica el procedimiento. La tubería API 5L, así como los materiales que
se ajustan a otras especificaciones del producto, se pueden agrupar (ver 5.4.2.2), siempre que la prueba de
calificación se realice en el material con el límite de rendimiento mínimo especificado más alto (SMYS) en el grupo.
5.3.2.3 Diámetros y espesores de pared
Se deben identificar los rangos de los diámetros exteriores (OD) especificados y los espesores de pared
especificados sobre los cuales se aplica el procedimiento. Ejemplos de agrupaciones sugeridas se muestran en
6.2.2 d) y 6.2.2 e).
5.3.2.4 Diseño de juntas
La especificación debe incluir un boceto o bocetos de la unión que muestren el ángulo del bisel, el tamaño de la
cara de la raíz y la abertura de la raíz o el espacio entre los miembros en contacto. Se debe mostrar la forma y el
tamaño de las soldaduras de filete. Si se utiliza un respaldo, se designará el tipo.
5.3.2.5 Metal de aportación, flujo y número de perlas
Se deben designar los tamaños y la clasificación del metal de relleno y el flujo y el número mínimo y la secuencia de
las perlas. Para cualquier metal de aportación solo con un designador de sufijo G, también se designarán el
fabricante y el nombre comercial.
5.3.2.6 Características eléctricas
Se debe designar la corriente y la polaridad, y se debe mostrar el rango de voltaje y amperaje para cada tipo y
tamaño de electrodo, varilla o cable.
5.3.2.7 Características de la llama
La especificación debe designar si la llama es neutral, carburante u oxidante. Se especificará el tamaño del orificio
en la antorcha para cada tamaño de varilla o alambre.
5.3.2.8 Posición
La especificación designará soldadura por rodillo o posición.
5.3.2.9 Dirección de soldadura
La especificación debe designar si la soldadura se realiza en dirección ascendente o descendente.
5.3.2.10 Tiempo entre pases
Se debe designar el tiempo máximo entre la finalización de la cuenta raíz y el inicio de la segunda cuenta, así como
el tiempo máximo entre la finalización de la segunda cuenta y el inicio de otras cuentas.
5.3.2.11 Tipo y eliminación de la abrazadera de alineación
La especificación debe designar si la línea de sujeción debe ser interna o externa o si no se requiere una
abrazadera. Si se utiliza una pinza, se especificará el porcentaje mínimo de cordón de la raíz que se completará
antes de que se suelte la pinza.
13
WELDING OF PIPELINES AND RELATED FACILITIES
API STANDARD 1104
13
5.3.2.12 Limpieza y / o esmerilado
La especificación debe indicar si las herramientas eléctricas o manuales se utilizan para limpiar, esmerilar, o ambos.
5.3.2.13 Tratamiento térmico de precalentamiento y postweld (PWHT)
Precalentamiento y PWHT serán los siguientes:
a) para el precalentamiento, se deben especificar los métodos, la temperatura mínima al inicio de la soldadura y la
temperatura ambiente mínima por debajo de la cual se requiere el precalentamiento;
b) para PWHT, se deben especificar los métodos, la temperatura mínima y máxima, el tiempo a temperatura y los
métodos de control de temperatura para PWHT.
5.3.2.14 Gas de blindaje y caudal
Se designará la composición del gas de protección y el rango de caudales.
5.3.2.15 Flujo de blindaje
Se designará el tipo de flujo de blindaje.
5.3.2.16 Velocidad de viaje
El rango de velocidad de desplazamiento, en pulgadas (mm) por minuto, se especificará para cada pase.
5.3.2.17 Método de enfriamiento después de la soldadura
Si se usa enfriamiento forzado, la especificación debe designar el tipo de enfriamiento después de la soldadura,
como el enfriamiento forzado con agua, así como la temperatura máxima del metal a la cual se aplica el
enfriamiento forzado.
5.4 Variables esenciales
5.4.1 General
Un procedimiento de soldadura se restablecerá según una nueva especificación de procedimiento de soldadura y
se volverá a calificar completamente cuando se modifique cualquiera de las variables esenciales enumeradas en
5.4.2. Se pueden realizar cambios distintos a los indicados en 5.4.2 en el procedimiento sin necesidad de
recalificación, siempre que se revise la especificación del procedimiento de soldadura para mostrar los cambios.
5.4.2 Cambios que requieren recalificación
5.4.2.1 Proceso de Soldadura o Método de Aplicación
Un cambio en el proceso de soldadura o el método de aplicación establecido en la especificación del procedimiento
de soldadura (ver
5.3.2.1) constituye una variable esencial.
5.4.2.2 Base de material
Un cambio en la base material constituye una variable esencial. Al soldar materiales de dos grupos de materiales
separados, se utilizará el procedimiento para el grupo de mayor resistencia. A los fines de esta norma, todos los
materiales se agruparán de la siguiente manera.
a) SMYS menor o igual que el del material especificado como API 5L Grado X42;
14
WELDING OF PIPELINES AND RELATED FACILITIES
API STANDARD 1104
14
b) SMYS mayor que el del material especificado como API 5L Grade X42 pero menor que el del material
especificado como API 5L Grade X65;
c) para materiales con un SMYS mayor o igual al del material especificado como API 5L Grado X65, cada grado
recibirá una prueba de calificación por separado.
NOTA 1 Los grupos especificados en 5.4.2.2 no implican que los materiales de base o los metales de aportación de
diferentes análisis dentro de un grupo puedan ser sustituidos indiscriminadamente por un material que se utilizó en
la prueba de calificación sin tener en cuenta la compatibilidad de los materiales de base y los metales de
aportación. Desde el punto de vista de las propiedades metalúrgicas y mecánicas y los requisitos para el
precalentamiento y PWHT.
NOTA 2 Cuando se utiliza material de base con marcas de grado múltiple, la empresa designa, antes de usar el
material, el grado único seleccionado que se utilizará.
5.4.2.3 Diseño de juntas
Un cambio importante en el diseño de la junta (por ejemplo, de la ranura en V a la ranura en U) constituye una
variable esencial. Los cambios menores en el ángulo de bisel o en la superficie de la ranura de soldadura no son
variables esenciales.
5.4.2.4 Posición
Un cambio de posición de rollo a fijo, o viceversa, constituye una variable esencial.
5.4.2.5 Grosor de pared
Un cambio de un rango de espesor de pared especificado a otro constituye una variable esencial. Ejemplos de
agrupaciones sugeridas se muestran en 6.2.2 e).
5.4.2.6 Metal de relleno
Los siguientes cambios en el metal de aportación constituyen variables esenciales:
a) un cambio de un grupo de metal de aportación a otro (ver Tabla 1);
b) para los Grupos 1 a 3 en la Tabla 1, cualquier cambio en el designador de sufijo, excepto dentro del grupo que
consiste en:
- sin designador de sufijo,
- -1,
- A1,
- C1, C2, Ce,
- C1L, C2L, C3L,
-M
- P1, o P2;
NOTA Por ejemplo, un cambio en el designador de sufijo de A1 a B3, o viceversa, constituye una variable esencial.
Un cambio de A1 a C3, o viceversa, no constituye una variable esencial.
c) para cualquier metal de aportación con un designador de sufijo G solamente, un cambio en el fabricante o
nombre comercial;
WELDING OF PIPELINES AND RELATED FACILITIES
API STANDARD 1104
15
15
d) para materiales con un SMYS mayor o igual al del material especificado como API 5L Grado X65, cualquier
cambio en la clasificación AWS del metal de aporte (ver 5.4.2.2).
NOTA Excepto como se indica en los artículos b) yc) anteriores, los cambios en el metal de relleno dentro de los
grupos de metal de relleno pueden realizarse dentro de los grupos de materiales especificados en 5.4.2.2,
elementos a) yb).
La compatibilidad del material base y el metal de relleno debe considerarse desde el punto de vista de las
propiedades mecánicas.
5.4.2.7 Características eléctricas
Un cambio de electrodo de corriente continua (CC) positivo a electrodo de CC negativo, o viceversa, o un cambio
en la corriente de CC a corriente alterna (CA), o viceversa, constituye una variable esencial.
Tabla 1 — Grupos de
metales de relleno
Grupo
1
2
3
AWS especificasion
AWS Clasificasion del electrodo
A5.1
E6010, E6011
A5.5
E7010, E7011
A5.5
E8010, E8011, E9010
A5.1 or A5.5
E7015, E7016, E7018
A5.5
E8015, E8016, E8018
Flux c
E9018
A5.17
4a
EL8
P6XZ
EL8K
F6X0
EL12
F6X2
EM5K
F7XZ
EM12K
F7X0
EM13K
F7X2
EM15K
5b
A5.18
ER70S-2
A5.18
ER70S-6
A5.28
ER80S-D2
A5.28
ER90S-G
WELDING OF PIPELINES AND RELATED FACILITIES
API STANDARD 1104
16
16
Tabla 1 — Grupos de
metales de relleno
Grupo
AWS especificasion
AWS Clasificasion del electrodo
6
A5.2
RG60, RG65
A5.20
E61T-GS d
7
Flux c
E71T-GS d
8
A5.29
E71T8-K6
9
A5.29
E91T8-G
NOTA Se pueden usar otros electrodos, metales de aportación y flujos, pero requieren una calificación de procedimiento por separado.
a Se puede usar cualquier combinación de flujo y electrodo en el Grupo 4 para calificar un procedimiento. La combinación se identifica por su número de
clasificación de AWS completo, como F7A0-EL12 o F6A2-EM12K. Solo se permiten las sustituciones que resulten en el mismo número de
clasificación de AWS sin recalificación.
b Se requiere un gas de protección (ver 5.4.2.10) para su uso con los electrodos del Grupo 5.
c En la designación de flujo, la X puede ser una A o una P para soldadura con soldadura o tratamiento térmico posterior a la soldadura.
d Sólo para soldadura de paso de raíz.
5.4.2.8 Tiempo entre pases
Un aumento en el tiempo máximo entre la finalización de la cuenta raíz y el inicio de la segunda cuenta constituye
una variable esencial.
5.4.2.9 Dirección de Soldadura
Un cambio en la dirección de la soldadura de vertical cuesta abajo a vertical cuesta arriba, o viceversa, constituye
una variable esencial.
5.4.2.10 Blindaje de gas y caudal
Un cambio de un gas protector a otro o de una mezcla de gases a otro constituye una variable esencial. Un
aumento o disminución en el rango de los caudales para el gas de protección superior al 20% del caudal nominal
también constituye una variable esencial.
5.4.2.11 Flujo de blindaje
Consulte la Tabla 1, Nota a pie de página, para conocer los cambios en el flujo de protección que constituyen
variables esenciales.
5.4.2.12 Velocidad de viaje
Un cambio en el rango de velocidad de desplazamiento constituye una variable esencial.
5.4.2.13 Precalentamiento
Una disminución en la temperatura de precalentamiento mínima especificada constituye una variable esencial.
5.4.2.14 PWHT
La adición de PWHT o un cambio de los rangos o valores especificados en el procedimiento constituye una variable
esencial.
17
WELDING OF PIPELINES AND RELATED FACILITIES
API STANDARD 1104
17
5.5 Soldadura de juntas de prueba — Soldaduras a tope
Para soldar la unión de prueba para soldaduras a tope, se deben unir dos niples de tubería, siguiendo todos los
detalles de la especificación del procedimiento de soldadura.
5.6 Prueba de uniones soldadas: soldaduras a tope
5.6.1 Preparación
Para probar la unión soldada a tope, las muestras de prueba deben cortarse desde la unión en los lugares que se
muestran en la Figura 3. El número mínimo de muestras de prueba y las pruebas a las que deben someterse se
indican en la Tabla 2. Para tuberías de menos de 2.375 pulg. (60,3 mm) en OD, se deben realizar dos soldaduras
de prueba para obtener el número requerido de muestras de prueba. Las muestras deben enfriarse al aire a
temperatura ambiente antes de ser analizadas. El espécimen de sección completa debe ser probado de acuerdo
con 5.6.2.2 y debe cumplir con los requisitos de 5.6.2.3.
5.6.2 Ensayo de resistencia a la tracción
5.6.2.1 Preparación
Las muestras de ensayo de resistencia a la tracción de espesor total deben ser cualquiera de los tipos mostrados
en la Figura 4.
a) Las muestras estándar deben prepararse como se muestra en la Figura 4 a). Pueden ser cortados a máquina o
cortados con oxígeno, y no se necesita ninguna otra preparación a menos que los lados tengan muescas o no sean
paralelos. Si es necesario, los especímenes deben mecanizarse de modo que los lados sean lisos y paralelos.
b) Los especímenes de sección reducida deben prepararse como se muestra en la Figura 4 b). El refuerzo de
soldadura puede ser removido.
5.6.2.2 Método
Las muestras de la prueba de resistencia a la tracción deben romperse bajo carga de tracción utilizando un equipo
capaz de medir la carga en la que se produce el fallo. La resistencia a la tracción se calculará dividiendo la carga
máxima en el momento de la falla por el área de sección transversal más pequeña de la muestra, medida antes de
aplicar la carga.
5.6.2.3 Requisitos
La resistencia a la tracción de la soldadura, incluida la zona de fusión de cada muestra, debe ser mayor o igual que
la resistencia a la tracción mínima especificada (SMTS) del material de la tubería, pero no es necesario que sea
mayor o igual que la resistencia a la tracción real del material . Si la muestra se rompe fuera de la soldadura y la
zona de fusión (es decir, en el metal original) a una resistencia a la tracción no inferior al 95% de la SMTS del
material de la tubería, se aceptará que la soldadura cumple con los requisitos.
Si la muestra se rompe en la soldadura o en la zona de fusión y la resistencia observada es mayor o igual que el
SMTS del material de la tubería y cumple con los requisitos de solidez de 5.6.3.3, la soldadura se aceptará como
que cumple con los requisitos.
Si la muestra se rompe en la soldadura y por debajo del SMTS del material de la tubería, la soldadura se debe dejar
de lado y se debe hacer una nueva soldadura de prueba.
Si un espécimen se rompe fuera de la soldadura y la zona afectada por el calor (HAZ) con una resistencia a la
tracción no menor que
95% de la SMTS del material de la tubería, se aceptará que la muestra cumpla con los requisitos de la prueba.
Cualquier muestra que falle debido a una preparación o prueba inadecuada de la muestra se puede reemplazar y
volver a analizar.
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parte superior de la tubería
parte superior de la tubería
abajo
2.375 .in
(60.3 mm)
Root
bend
raiz
o
curva
lateral
rotura
lateral
Nick break
See Note 2
cara o curva
lateral
parte superior
de la tuberia
Tension
rotura de muesca
raiz o curva lateral
rotura de muesca
raiz o
curva
lateral
crater mayor que 4.500 in.
(114.3 mm)
but less than or equal to
12.750 in. (323.9 mm)
mayor o igual a 2.375 in. (60.3 mm) pero
menor o igual a 4.500 in. (114.3 mm); tambien
igual o menor a 4.500 in. (114.3 mm) cuando
el grosor de la pared es
0.500 in. (12.7 mm)
raiz o curva
lateral
rotura de muesca
Face or
side bend
Tension
curva de la raiz o curva lateral
Top of pipe
rotura de muesca
Face or side bend
Tension
Tension
raiz o curva lateral
Face or side bend
rotura de
muesca
crater mayor que 12.750 in. (323.9 mm)
curva lateral o raiz
n
rotura de muesca
Tensio
cara o curva lateral
cara o curva lateral
rotura de muesca
tension
curva lateral o raiz
NOTA 1 A opción de la compañía, las ubicaciones pueden rotarse, siempre que estén espaciadas igualmente alrededor de
la tubería; sin embargo, los especímenes no incluyen la soldadura longitudinal.
NOTA 2 Se puede usar una muestra de tracción de sección completa para tuberías con un diámetro exterior menor o igual a 1.315 pulg.
(33.4 mm).
Figura 3: Ubicación de las muestras de ensayo de soldadura a tope para la prueba de
calificación de procedimientos
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tabla 2: tipo y número de muestras de prueba para la prueba de calificación de procedimientos
Diámetro exterior de la tubería
in.
mm
Numero de especimenes
Resistencia a la
tracción
Nick Break Curva de
raiz
Cara
doblada
Curva
lateral
Total
espesor de pared ≤ 0.500 in. (12.7 mm)
<2.375
<60.3
0b
2
2
0
0
4a
2.375 to 4.500
60.3 to 114.3
0b
2
2
0
0
4
>4.500 to 12.750
>114.3 to 323.9
2
2
2
2
0
8
>12.750
>323.9
4
4
4
4
0
16
espesor de pared > 0.500 in. (12.7 mm)
≤4.500
≤114.3
0b
2
0
0
2
4
>4.500 to 12.750
>114.3 to 323.9
2
2
0
0
4
8
>12.750
>323.9
4
4
0
0
8
16
A de cada una de las dos soldaduras de prueba, se toma una muestra de rotura de muesca y una curva de la raíz, o para tubos con un diámetro menor o igual a 1.315 pulg. (33.4 mm), se
toma una muestra de resistencia a la tracción de sección completa.
b Para materiales con SMYS mayores que el material especificado como API 5L Grado X42, se requiere un mínimo de una prueba de tracción.
5.6.3 Prueba de ruptura de rotura
5.6.3.1 Preparación
Las muestras de la prueba de rotura de la muesca (consulte la Figura 5, arriba) deben tener aproximadamente 9
pulg. (230 mm) de largo y aproximadamente 1 pulg. (25 mm) de ancho y pueden ser cortadas a máquina o cortadas
con oxígeno. Deben hacerse muescas con una sierra para metales en cada lado en el centro de la soldadura, y
cada muesca debe tener aproximadamente 1/8 pulg. (3 mm) de profundidad y los bordes deben ser lisos y
paralelos.
Nick rompe muestras preparadas de esta manera a partir de soldaduras hechas con ciertos procesos mecanizados
y semiautomáticos que pueden fallar a través de la tubería en lugar de la soldadura. Cuando la experiencia previa
de las pruebas indica que se pueden esperar fallas en la tubería, el refuerzo externo puede ser entallado a una
profundidad de no más de 1/16 pulg. (1,6 mm), medido desde la superficie de soldadura original (consulte la Figura
5, parte inferior) .
A opción de la compañía, las muestras de rotura de muescas para la calificación de un procedimiento que utiliza un
proceso de soldadura mecanizado o semiautomático pueden ser macroinchadas antes de ser melladas.
5.6.3.2 Método
Los especímenes de rotura de muescas deben romperse a través de la soldadura por cualquier método
conveniente (es decir, tirando, doblando o golpeando). Esto no excluye otros métodos de prueba. El área expuesta
de la fractura debe tener al menos 3/4 pulg. (19 mm) de ancho.
5.6.3.3 Requisitos
Las superficies expuestas de cada espécimen de corte de nick deberán mostrar una penetración y fusión
completas. La mayor dimensión de cualquier bolsa de gas no debe exceder 1/16 pulg. (1.6 mm), y el área
combinada de todas las bolsas de gas no debe exceder el 2% del área de superficie expuesta. Las inclusiones de
escoria no deben tener más de 1/32 pulg. (0,8 mm) de profundidad y no deben ser más de 1/8 pulg. (3 mm) o la
mitad del grosor de pared especificado en longitud, lo que sea menor. Debe haber al menos 1/2 pulg. (13 mm) de
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separación entre las inclusiones de escoria adyacentes de cualquier tamaño. Las dimensiones deben medirse como
se muestra en la Figura 6. Los ojos de pez, como se define en AWS A3.0, no son causa de rechazo.
el espécimen puede ser máquina o corte
de oxígeno; los bordes son lisos y
paralelos.
aproximadam
ente 1 pulg.
(25 mm)
aproximadame
nte 9 pulgadas
230mm
espesor de pared
refuerzo de soldadura
no retirado en
ninguno de los lados
de la muestra
a) espécimen de ensayo de resistencia a la tracción
longitud suficiente para
extenderse en los agarres
para la carga requerida
al menosanchode la tapade soldadura mas1
½ in. (38 mm) o como sea requerido
almenos
¾ in. (19 mm)
tapa de soldadura
anchura
¾ in. (19 mm)
1 ¼ in.
(32 mm)
1 in. (25 mm) R min.
NOTE
Dimensions are approximate.
b) espécimen de prueba de resistencia a la tracción de sección reducida
Figura 4: muestra de prueba de tensión
Para un diámetro de soldadura de prueba mayor que 12 3/4 pulg. (323.9 mm), si solo falla una muestra de rotura de
muesca, entonces la muestra puede ser reemplazada por dos muestras de ruptura de muesca adicionales desde
ubicaciones cercanas a la muestra fallida. Si cualquiera de los especímenes de reemplazo de nick rompe, la
soldadura se considera inaceptable.
5.6.4 Prueba de la curva de la raíz y la cara
5.6.4.1 Preparación
Las muestras de las pruebas de la curva de la raíz y la cara (consulte la Figura 7) deben tener una longitud
aproximada de 9 pulg. (230 mm) y aproximadamente
1 pulgada (25 mm) de ancho, y sus bordes largos deberán ser redondeados. Pueden ser cortadas a máquina o
cortadas con oxígeno. La cubierta y los refuerzos de talón de la raíz deben retirarse al ras de las superficies de la
muestra. Estas superficies serán lisas,
SOLDADURA DE TUBERIAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Figure 5— Muestra De Prueba De Ruptura
y cualquier rasguño que exista será ligero y transversal a la soldadura. La muestra no debe de ser aplanada antes
de la prueba.
5.6.4.2 Método
Las muestras de la curva del fondo y la cara deben doblarse en una plantilla de prueba guiada similar a la
mostrada en la figura 8. Cada muestra se colocará en el troquel con la soldadura en la parte media. Las muestras
se colocarán con la cara de la soldadura hacia el hueco y las muestras de curva de fondo se colocarán con el
fondo de soldadura hacia el hueco. El émbolo se forzará en el espacio hasta que la curvatura de la muestra tenga
forma de U aprox. Los mejores dispositivos de prueba alternativos con un radio de curvatura igual o menor que
el radio especificado en la figura 8 se pueden usar a discreción de la empresa.
5.6.4.3 Requerimientos
La prueba de flexión se considerará aceptable si no hay grieta o imperfección que exceda 1/8 pulg. (3 mm) o la
mitad del espesor de pared especificado, el que sea menor, en cualquier dirección está presente en la soldadura
o entre la zona de fusión después de doblar, las grietas que se originan en el radio exterior de la curva a lo largo
de los bordes de la muestra durante la prueba y que tienen menos de 1/4 pulg. (6 mm), no se considerarán
SOLDADURA DE TUBERIAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
NOTA. Se muestra una muestra de prueba de rotura; sin embargo, este método de dimensionamiento
se aplica también a muestras rotas de pruebas de soldadura de filete y tensión.
Figura 6- Dimensionamiento De Imperfecciones En Superficies De
Soldadura Expuesta
NOTA. El refuerzo de soldadura se retira de ambas caras y se hace al ras con la superficie de la muestra.
La muestra no se aplana antes de la prueba.
Figura 7 - Muestra de prueba de curvatura de fondo y cara: espesores de pared
menores o iguales a 0.500 pulg. (12.7 mm)
se observan imperfecciones. Para un diámetro de soldadura de prueba mayor que 12 3/4 pulg. (323.9 mm), si
solo hay una muestra doblada falla, la muestra puede reemplazarse con dos muestras adicionales de lugares
adyacentes a la muestra fallida. Si cualquiera de las muestras de prueba de doblado de reemplazo falla, la
soldadura se considera inaceptable.
5.6.3 Prueba De Flexión Lateral
5.6.5.1 Preparación
Las muestras de prueba de flexión lateral (ver Figura 9) deben tener aproximadamente 9 pulg. (230 mm) de
largo y aproximadamente 1/2 pulg. (13 mm) de ancho, y sus bordes largos serán redondeados. Deben ser
cortadas a máquina, o pueden ser cortadas con oxígeno
SOLDADURA DE TUBERIAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
NOTA. Esta figura no está dibujada a escala. Radio del émbolo, A = 1 ¾ pulg. (45 mm); radio de molde,
B= 2 pulgadas (60 mm); ancho del molde, C = 2 pulg. (50 mm).
Figura 8- Plantilla Para Pruebas De Flexión Guiada
aproximadamente un ancho de 3/4 pulg. (19 mm) y luego mecanizado o rectificado hasta el ancho de 1/2 pulg.
(13 mm). Los lados serán lisos y paralelos. La cubierta y los refuerzos de talón de la raíz deben retirarse al ras
de las superficies de la muestra.
5.6.5.2 Método
Las muestras de flexión lateral deben doblarse en una plantilla de prueba de flexión guiada similar a la que se muestra en la
Figura 8. Cada muestra debe colocarse en el troquel con la soldadura en el centro de la pieza y con la cara de la soldadura
perpendicular al hueco. El émbolo deberá ser forzado dentro de la brecha hasta que la curvatura de la muestra tenga una
forma de U aproximadamente. A criterio de la compañía, se pueden utilizar dispositivos de prueba de flexión alternativos
con un radio de curvatura igual o menor que el radio especificado en la Figura 8.
5.6.5.3 Requerimientos
Cada muestra de doblez lateral cumplirá con los requisitos de la prueba de curva frontal y de raíz especificados en 5.6.4.3.
Para prueba de soldadura de diámetro superior a 12 3/4 pulg. (323.9 mm), una sola muestra de flexión lateral fallada se
puede reemplazar por dos muestras de lugares adyacentes a la muestra fallida. Si cualquiera de las muestras de prueba de
flexión de reemplazo falla, La soldadura se considera inaceptable.
5.7 Soldadura de juntas de prueba — Soldaduras de filete
Para soldar la unión de prueba para una soldadura de filete, se debe realizar una soldadura de filete en una de
las configuraciones que se muestran en la Figura 10, Siguiendo todos los detalles de la especificación del
procedimiento de soldadura.
SOLDADURA DE TUBERIAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
NOTA 1. El refuerzo de soldadura se retira de ambas cars al ras con la superficie de la muestra.
NOTA 2. Las muestras pueden ser cortadas a máquina a un ancho de ½ pulg (13 mm), o pueden ser cortadas con oxígeno
a un ancho de aproximadamente ¾ de pulg (19 mm) y luego se mecaniza o se muele con suavidad hasta un ancho de ½
pulg. (13 mm). Las superficies cortadas son lisas y paralelas.
Figura 9: Espécimen de prueba de flexión lateral: espesores de pared mayores de
0.500 pulg. (12.7 mm)
5.8 Prueba de uniones soldadas: soldaduras de filete
5.8.1 Preparación
Para probar la unión de soldadura de filete, las muestras de prueba deben cortarse desde la unión en los lugares
que se muestran en la Figura 10. Al menos se tomarán y prepararán cuatro muestras como se muestra en la
Figura 11. Las muestras pueden ser cortadas a máquina o cortadas con oxígeno. Deben ser de al menos 1 pulgada
(25 mm) de ancho y lo suficientemente largas para que puedan romperse en la soldadura. Para tuberías menos
de 2.375 pulg. (60.3 mm) en OD, las muestras se deben cortar de la misma ubicación general. Puede ser
necesario haga dos soldaduras de prueba para obtener el número requerido de muestras de prueba; dos muestras
serán removidos de cada uno de Dos soldaduras de prueba. Las muestras se deben enfriar con aire a temperatura
ambiente antes de la prueba.
5.8.2 Método
Las muestras de soldadura de filete deben romperse en la soldadura por cualquier método conveniente.
5.8.3 Requerimientos
Las superficies expuestas de cada muestra de soldadura de filete deberán mostrar una penetración y fusión
completas, y
a) la mayor dimensión de cualquier cavidad de gas no debe exceder 1/16 pulg. (1.6 mm);
b) el área combinada de todas las cavidades de gas no debe exceder el 2% del área de superficie expuesta;
c) Las inclusiones de escoria no deberán tener una profundidad superior a 1/32 pulg. (0,8 mm) y no deberán
tener más de 1/8 pulg. (3 mm) o una la mitad del grosor de pared especificado en longitud, el que sea menor;
y
d) debe haber al menos 1/2 pulg. (13 mm) de separación entre las inclusiones de escoria adyacentes.
Las dimensiones deben medirse como se muestra en la Figura 6.
SOLDADURA DE TUBERIAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Figura 10: Ubicación de las muestras de prueba de rotura: Procedimiento de
soldadura de filete y soldaduras de prueba de calificación de soldador.
Figura 11: Ubicación de las muestras de la prueba de rotura: Procedimiento de
soldadura de filete y prueba de calificación del soldador, incluida la prueba de
calificación del soldador de conexión de rama de tamaño a tamaño.
SOLDADURA DE TUBERIAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
6. Calificación de soldadores
6.1 General
El propósito de la prueba de calificación del soldador es determinar la capacidad de los soldadores para hacer
soldaduras a tope o de filete con sonido utilizando procedimientos previamente calificados. Antes de realizar
cualquier soldadura de producción, los soldadores deben estar calificados de acuerdo con los requisitos
aplicables de 6.2 a 6.8. La intención de esta norma es que un soldador que complete satisfactoriamente la prueba
de calificación del procedimiento sea un soldador calificado, siempre que haya un número de muestras de
prueba requerido por 6.5 ha sido eliminado, probado y cumple con los criterios de aceptación de 5.6, para cada
soldador.
Antes de comenzar las pruebas de calificación, el soldador debe tener un tiempo razonable para ajustar el equipo
de soldadura para ser usado. El soldador deberá cumplir con los requisitos de la especificación del
procedimiento de soldadura calificado correspondiente. La calificación de los soldadores se realizará en
presencia de un representante aceptable para la empresa.
Un soldador debe calificar para la soldadura realizando una prueba en segmentos de niples de tubería o en niples
de tubería de tamaño completo, como está especificado en 6.2.1. Cuando se usan segmentos de boquillas de
tubería, deben apoyarse de modo que los planos, verticales y planos típicos se producen soldaduras de cabeza.
Las variables esenciales asociadas con el procedimiento y las calificaciones del soldador no son idénticas. Las
variables esenciales para la calificación del soldador se especifican en 6.2.2 y 6.3.2.
6.2 Calificación Única
6.2.1 General
Para la calificación de una sola especificación de procedimiento de soldadura, un soldador debe hacer una
soldadura de prueba utilizando un procedimiento calificado para unir niples de tubería o segmentos de niples
de tubería. El soldador realizará una soldadura a tope en la posición de laminado o en la posición fija. Cuando
el soldador califica en la posición fija, el eje del tubo debe ser horizontal, vertical o inclinado desde la horizontal
en un ángulo de no más de 45 °.
Un soldador que realice una prueba de calificación única para conexiones de derivación, soldaduras de filete u
otras configuraciones similares deberá seguir las especificaciones específicas del procedimiento de soldadura.
Los cambios en las variables esenciales descritas en 6.2.2 requieren la recalificación del soldador.
La soldadura debe ser aceptable si cumple con los requisitos de 6.4 y 6.5 o 6.6.
6.2.2 Alcance
Un soldador que haya completado con éxito la prueba de calificación descrita en 6.2.1 deberá estar calificado
dentro de los límites de las variables esenciales que se describen a continuación. Si se cambia alguna de las
siguientes variables esenciales, el soldador deberá ser recalificado utilizando un procedimiento calificado
aplicable.
A. Un cambio de un proceso de soldadura a otro proceso de soldadura o combinación de procesos, como
sigue:
1) un cambio de un proceso de soldadura a un proceso de soldadura diferente; o
2) un cambio en la combinación de procesos de soldadura, a menos que el soldador haya calificado en
una calificación separada, utilizando cada uno de los procesos de soldadura que se utilizarán para la
combinación de procesos de soldadura.
B. Un cambio en la dirección de la soldadura de vertical ascendente a vertical descendente o viceversa.
SOLDADURA DE TUBERIAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
C. Un cambio de clasificación de metal de aportación del Grupo 1 o 2 a cualquier otro grupo o de cualquier
Grupo 3 a 9 al Grupo 1 o 2 (consulte la Tabla 1). Un cambio de la clasificación de metal de relleno que
no figura en la Tabla 1 a cualquier otro metal de relleno clasificación o viceversa.
D. Un cambio de un grupo OD especificado a otro. Estos grupos se definen de la siguiente manera:
1) OD especificado menos de 2.375 pulg. (60.3 mm),
2) OD especificada desde 2.375 pulgadas (60.3 mm) hasta 12.750 pulgadas (323.9 mm),
3) OD especificado mayor que 12.750 pulg. (323.9 mm).
E. Un cambio de un grupo de espesor de pared especificado a otro. Estos grupos se definen de la siguiente
manera:
1) espesor de pared del tubo especificado menos de 0.188 pulg. (4.8 mm),
2) espesor de pared de tubería especificado desde 0.188 pulg. (4.8 mm) hasta 0.750 pulg. (19.1 mm),
3) espesor de pared del tubo especificado mayor a 0.750 pulg. (19.1 mm).
F.
Un cambio en la posición desde el cual el soldador ya ha calificado (por ejemplo, un cambio de laminado
a fijo o un cambiar de vertical a horizontal o viceversa). Un soldador que califica en la posición fija
también debe ser calificado para realizar soldaduras laminadas dentro de las variables esenciales
calificadas. Un soldador que califique en una soldadura a tope también deberá ser calificado para hacer
soldaduras de filete de vuelta dentro de las variables esenciales calificadas. Un soldador que pase con
éxito una prueba de calificación de soldadura a tope en la posición fija con el eje inclinado 45 ° respecto a
la horizontal deberá estar calificado para realizar soldaduras a tope y soldaduras de filete de solape en
todas las posiciones.
G. Un cambio en el diseño de la junta (por ejemplo, la eliminación de una tira de respaldo o un cambio de
bisel en V a bisel en U).
6.3 Calificación múltiple
6.3.1 General
Para la calificación múltiple, un soldador debe completar con éxito las dos pruebas que se describen a
continuación, utilizando procedimientos.
Para la primera prueba, el soldador realizará una soldadura a tope en la posición fija con el eje del tubo ya sea
horizontal o inclinado desde la horizontal en un ángulo de no más de 45 °. Esta soldadura a tope se realizará en
una tubería con una DO de al menos 6.625 pulg. (168.3 mm) y con un grosor de pared de al menos 0.250 pulg.
(6.4 mm) sin una tira de soporte. La soldadura será Aceptable si cumple con los requisitos de 6.4 y 6.5 o 6.6.
Las muestras pueden retirarse de la soldadura de prueba en las ubicaciones mostradas en la Figura 12, o pueden
seleccionarse en las ubicaciones relativas mostradas en la Figura 12 pero sin hacer referencia a la parte superior
de la tubería, o pueden seleccionarse de ubicaciones que están separadas equidistantemente alrededor de toda
la circunferencia de la tubería. La secuencia de los tipos de muestras adyacentes será idéntica a la que se muestra
en la Figura 12 para los diversos diámetros de tubería. Los especímenes no incluirán la soldadura longitudinal.
Para la segunda prueba, el soldador debe diseñar, cortar, ajustar y soldar una conexión de derivación en el tubo
en la que se especifique los diámetros de la carrera y los tubos de derivación son iguales. Este ensayo se realizará
con un diámetro de tubo de al menos 6.625 pulg. (168.3 mm) y con un espesor de pared especificado de al
menos 0.250 pulg. (6.4 mm). Un orificio con un diámetro especificado aproximadamente igual al diámetro
interior (ID) de la tubería de derivación se cortará en el tramo. La soldadura se realizará con el eje de la tubería
de ejecución horizontal y el eje de la tubería de derivación que se extiende verticalmente hacia abajo desde la
tubería de ejecución.
La soldadura completa debe exhibir una penetración completa alrededor de toda la circunferencia. Las perlas
de la raíz completadas no deben contener ningún quemado (BT) de más de 1/4 pulg. (6 mm). La suma de las
dimensiones máximas de los BT no reparados separados en cualquier longitud continúa de soldadura de 12
pulg. (300 mm) no debe exceder 1/2 pulg. (13 mm).
SOLDADURA DE TUBERIAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
NOTA 1. A opción de la compañía, las ubicaciones pueden rotarse, siempre que estén espaciadas por igual alrededor de
la tubería; sin embargo, los especímenes no incluyen la soldadura longitudinal.
NOTA 2. Se puede usar una muestra de resistencia a la tracción de sección completa para tubería con una OD menor o
igual a 1.315 pulg. (33.4 mm).
Figura 12: Ubicación de la prueba Muestras de soldadura a tope para la Prueba de
calificación del soldador
SOLDADURA DE TUBERIAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Las cuatro muestras de rotura de muescas deben retirarse de la soldadura en los lugares que se muestran en la
Figura 10. Se deben preparar y analizar de acuerdo con 5.8.1 y 5.8.2. Las superficies expuestas deberán cumplir
los requisitos de 5.8.3.
6.3.2 Alcance
Un soldador que ha completado con éxito la prueba de calificación de soldadura a tope descrita en 6.3.1 en una
tubería con un OD mayor o igual a 12.750 pulg. (323.9 mm) y una soldadura de derivación con tubería y
derivación con OD especificadas mayores o igual a 12.750 pulg. (323.9 mm) en el que los diámetros
especificados de los conductos de ejecución y ramificación serán iguales calificados para soldar en todas las
posiciones; en todos los espesores de pared, diseños de juntas y accesorios; y en todos los diámetros de tubería.
Un soldador que ha completado con éxito los requisitos de soldadura a tope y soldadura por derivación de 6.3.1
en una tubería con un OD menor que 12.750 pulg. (323.9 mm) deben estar calificados para soldar en todas las
posiciones; en todos los espesores de pared, diseños de juntas y accesorios; y en todos los OD de tubería
menores o iguales al OD utilizado por el soldador en las pruebas de calificación.
Si alguna de las siguientes variables esenciales se modifica en una especificación de procedimiento de
soldadura, el soldador que usa el nuevo procedimiento deberá ser recalificado.
a.
b.
c.
Un cambio de un proceso de soldadura a otro proceso de soldadura o combinación de procesos, como sigue:
1) un cambio de un proceso de soldadura a un proceso de soldadura diferente; o
2) un cambio en la combinación de procesos de soldadura, a menos que el soldador haya calificado en
una calificación separada
Un cambio en la dirección de la soldadura de vertical ascendente a vertical descendente o viceversa.
Un cambio de clasificación de metal de relleno del grupo 1 o 2 a cualquier otro grupo o cualquiera del
grupo 3 a 9 al grupo 1 o 2 (ver tabla 1). Un cambio de clasificación de metal de relleno no incluido en la
tabla 1 a cualquier otra clasificación de metal de relleno o viceversa.
6.4 Examinación visual
Para que una soldadura de prueba de calificación cumpla con los requisitos para el examen visual, la soldadura
debe estar libre de grietas, la penetración inadecuada, y BT, y debe presentar una apariencia similar a la de un
trabajo bien ejecutado. La profundidad de la subcotización adyacente al talón final en el exterior de la tubería
no debe ser más de 1/32 pulg. (0,8 mm) o 12.5% del espesor de la pared de la tubería, el que sea menor, y no
debe haber más de 2 pulg. (50 mm) de subcotización en cualquier continuo 12 pulg. (300 mm) de longitud de
soldadura.
Cuando se utiliza soldadura semiautomática o mecanizada, el alambre de relleno que sobresale dentro de la
tubería debe mantenerse a mínimo.
El incumplimiento de los requisitos de esta sección debe ser causa suficiente para eliminar pruebas adicionales.
6.55 Pruebas destructivas
6.5.1 Muestreo de soldaduras a tope de prueba
Para probar las soldaduras a tope, se deben cortar muestras de cada soldadura de prueba. La figura 12 muestra
las ubicaciones desde las cuales las muestras deben eliminarse si la soldadura de prueba es una soldadura
circunferencial completa. Si la soldadura de prueba consiste en segmentos de niples de tubería, se debe quitar
una cantidad aproximadamente igual de muestras de cada segmento. El número total de muestras y las
pruebas a las que se someterá cada uno se muestran en la Tabla 3. Los especímenes no incluirán soldadura
longitudinal. Las muestras se deben enfriar con aire a temperatura ambiente antes de la prueba. Para una
tubería con una OD menor o igual a 1.315 pulg. (33.4 mm), una muestra de sección de tubería completa puede
sustituirse por la curva de la raíz y la muesca de muestra de rotura. Esta muestra de sección completa se
probará de acuerdo con 5.6.2.2 y cumplirá con los requisitos de 6.5.3.
SOLDADURA DE TUBERIAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
________________________________________________________________________________________________________________________________________________
6.5.2 Procedimientos de resistencia a la tensión, prueba de ruptura y prueba de flexión para
soldaduras a tope.
Las muestras deben prepararse para pruebas de resistencia a la tracción, rotura de muescas y flexión, y las
pruebas deben realizarse como está descrito en 5.6. Sin embargo, el propósito de la calificación de soldador
según la Sección 6, no es necesario calcular la resistencia a la tracción de la muestra de ensayo. La prueba de
resistencia a la tracción puede incluso omitirse; en cuyo caso, las muestras designadas para el ensayo de tracción
se someterán al ensayo de rotura de muescas. Para la calificación de equipos de soldadura y operadores según
la Sección 12, la prueba de resistencia a la tracción no debe omitirse y debe determinarse la resistencia a la
tracción.
6.5.3 Requisitos de la prueba de resistencia a la tracción para soldaduras a tope.
Para la prueba de resistencia a la tracción, si alguna de las muestras de sección reducida o la muestra de sección
completa se rompe en la soldadura o en la unión de la soldadura y el material de origen y no cumple con los
requisitos de solidez de 5.6.3.3, el soldador será descalificado.
6.5.4 Requisitos de la prueba de rotura para soldaduras a tope.
Para la prueba de rotura de muescas, si alguna muestra muestra imperfecciones que excedan las permitidas en
5.6.3.3, el soldador deberá ser descalificado
6.5.5 Requisitos de la prueba de flexión para soldaduras a tope.
Para las pruebas de flexión, si alguna muestra muestra imperfecciones que excedan las permitidas por 5.6.4.3 o
5.6.5.3, el soldador será descalificado. Las soldaduras en tuberías de alta resistencia pueden no doblarse en
forma de U completa. Estas soldaduras serán consideradas aceptables si las muestras que se agrietan se rompen
y sus superficies expuestas cumplen con los requisitos de 5.6.3.3.
Si una de las muestras de prueba de flexión no cumple con estos requisitos y, en opinión de la compañía, la
imperfección observada no es representativa de la soldadura, la muestra de prueba puede reemplazarse por una
muestra adicional cortada adyacente a la que falló. El soldador será descalificado si la muestra adicional también
muestra imperfecciones que exceden los límites especificados.
Tabla 3: Tipo y Número de Muestras de Prueba de Soldadura a Tope de Soldador Para
la Prueba de Calificación del Soldador y Ensayos Destructivos de Soldadura de
Producción.
Diametro exterior de tuberia
Numero de muestra
Resistencia a
la Tracción
Curva de
Fondo
Quiebre
Curva de la
Cara
Pulg.
mm.
Curva Lateral
Total
<2.375
<60.3
0
2
2
0
0 4a
2.375 a 4.500
60.3 a 114.3
0
2
2
0
0
4
>4.500 a 12.750
>114.3 a 323.9
2
2
2
0
0
6
>12.750
>323.9
4
4
2
2
0
12
Espesor de pared ≤ 0.500 pulg. (12.7mm)
Espesor de pared > 0.500 pulg. (12.7mm)
≤4.500
>4.500 a 12.750
>12.750
≤114.3
>114.3 a 323.9
0
2
0
0
2
4
2
2
0
0
2
6
>323.9
4
4
0
0
4
12
Para tubos de menos de 1.315 pul. (33.4 mm) de diámetro exterior, se toman muestras de ruptura de muescas y molduras de fondo de
dos soldaduras o se toma muestra de resistencia a la traccion de sección completa.
SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
31
6.5.6 Muestreo de soldaduras de filete de prueba
Para probar las soldaduras de empalme, las muestras se cortarán de cada soldadura de ensayo. La Figura 10
muestra las ubicaciones de las que se van a retirar las muestras si la soldadura de prueba es una soldadura
circunferencial completa. Si la soldadura de ensayo consta de segmentos de espigas de tubería, se eliminará un
número aproximadamente igual de muestras de cada segmento. Las muestras se deben enfriar con aire a
temperatura ambiente antes de la prueba.
6.5.7 Método de prueba y requisitos para soldaduras de filete
Las muestras de soldadura de filete deben prepararse y la prueba debe realizarse como se describe en 5.8.
6.6 Pruebas no destructivas (NDT): solo soldaduras a tope
6.6.1 General
A opción de la compañía, la soldadura a tope de calificación puede examinarse mediante radiografías o pruebas
ultrasónicas automáticas utilizando un procedimiento NDT calificado en lugar de las pruebas especificadas en 6.5.
6.6.2 Requisitos de inspeccion
Cuando se utiliza la radiografía, se deben hacer radiografías de cada una de las soldaduras de prueba. El
soldador será descalificado si alguna de las soldaduras de prueba no cumple con los requisitos de 9.3
Cuando se utiliza la prueba ultrasónica automática, cada soldadura de prueba debe ser examinada
completamente. El soldador será descalificado si alguna de las soldaduras de prueba no cumple con los requisitos
de 9.6.
Las pruebas radiográficas o las pruebas ultrasónicas automáticas no se utilizarán con el fin de localizar áreas
sonoras o áreas que contengan imperfecciones y, posteriormente, realizar pruebas de dichas áreas para calificar
o descalificar a un soldador.
6.7 Volver una prueba
Si, en la opinión mutua de la Compañía y los representantes del contratista, un soldador no pasa la prueba de
calificación debido a condiciones inevitables o condiciones fuera del control del soldador, se le puede dar al soldador
una segunda oportunidad para calificar. No se realizarán más reevaluaciones hasta que el soldador haya presentado
una prueba de la subsiguiente capacitación de soldador que sea aceptable para la empresa.
6.8 Registros
Se mantendrá un registro de las pruebas dadas a cada soldador y de los resultados detallados de cada prueba. Se
debe utilizar una forma similar a la que se muestra en la figura. Este formulario debe desarrollarse para satisfacer las
necesidades de cada compañía, pero debe ser lo suficientemente detallado para demostrar que la prueba de
calificación cumple con los requisitos de esta norma). Se mantendrá una lista de soldadores calificados y los
procedimientos para los cuales están calificados. Se puede requerir que un soldador recalifique si surge una pregunta
sobre la competencia del soldador.
7 Diseño y preparación de una junta para soldadura de producción.
7.1 General
La tubería debe ser soldada por soldadores calificados utilizando procedimientos calificados. Las superficies a
soldar deben ser lisas, uniformes y libres de laminaciones, rasgaduras, escamas, escorias, grasas, pinturas y otros
materiales nocivos que puedan afectar negativamente a la soldadura. El diseño de la junta y el espacio entre los
extremos de apoyo deben estar de acuerdo con la especificación del procedimiento de soldadura utilizada.
32
NORMA API 1104
7.2 Alineación
La alineación de los extremos de apoyo debe minimizar el desplazamiento entre las superficies. Para extremos de tubería del
1 no debe exceder 1/8 pulg. (3 mm). Se permiten variaciones mayores siempre que la
mismo espesor especificado, la desviación
variación sea causada por las variaciones de las dimensiones del extremo de la tubería dentro de las tolerancias de
especificación de compra de la tubería, y dichas variaciones se hayan distribuido de manera esencialmente uniforme alrededor
de la circunferencia de la tubería. El martilleo de la tubería para obtener la alineación adecuada debe mantenerse al mínimo.
7.3 Uso de la abrazadera de alineación para soldaduras a tope
Las abrazaderas de alineación deben usarse para soldaduras a tope de acuerdo con la especificación del procedimiento
de soldadura. Cuando esté permitido quitar la abrazadera de alineación antes de que se complete el cordón de la raíz, la
parte completa del cordón deberá estar en segmentos aproximadamente iguales, espaciados aproximadamente de
manera aproximadamente igual alrededor de la circunferencia de la articulación. Sin embargo, cuando se usa una pinza
de alineación interna y las condiciones dificultan la prevención del movimiento de la tubería o si la soldadura se tensiona
indebidamente, el cordón de la raíz debe completarse antes de que se libere la tensión de la pinza. Los segmentos de
talón de la raíz utilizados en conexión con las abrazaderas externas deben estar espaciados uniformemente alrededor de
la circunferencia de la tubería y deben tener una longitud total de al menos el 50% de la circunferencia de la tubería
antes de que se retire la abrazadera.
7.4 Bisel
7.4.1 Molino de bisel
Todoslosbiselesdefresadoenlosextremosdelastuberíasdebencumplirconeldiseñodelajuntautilizadoenla
especificación del procedimiento de soldadura.
7.4.2 Bisel de campo
Los extremos de las tuberías deben ser biselados en el campo con una máquina herramienta o con un corte de oxígeno
de la máquina. Si lo autoriza la empresa, también se puede utilizar el corte manual con oxígeno. Los extremos biselados
deben ser razonablemente suaves y uniformes, y las dimensiones deben estar de acuerdo con las especificaciones del
procedimiento de soldadura.
7.5 Condiciones climáticas
La soldadura no se realizará cuando la calidad de la soldadura completa se vea afectada por las condiciones climáticas
prevalecientes, que incluyen, entre otras, la humedad del aire, las arenas o los vientos fuertes. Los parabrisas se
pueden utilizar cuando sea práctico. La empresa decidirá si las condiciones climáticas son adecuadas para la soldadura.
7.6 Despeje
Cuando la tubería se suelda sobre el suelo, el espacio de trabajo alrededor de la tubería en la soldadura no debe
ser inferior a 16 pulg. (400 mm). Cuando el tubo se suelda en una zanja, el orificio de la campana debe ser lo
suficientemente grande como para que el soldador o soldadores puedan acceder fácilmente a la junta.
7.7 Limpieza entre perlas
La escala y la escoria se eliminarán de cada perla y ranura. Las herramientas eléctricas se utilizarán cuando se
solicite en la especificación del procedimiento de soldadura; de lo contrario, la limpieza se puede realizar con
herramientas manuales o eléctricas.
Cuando se utiliza soldadura semiautomática o mecanizada, los grupos de porosidad de la superficie, el inicio del
talón y los puntos altos deben eliminarse por esmerilado antes de depositar el metal de soldadura sobre ellos.
Cuando lo solicite la compañía, los depósitos de vidrio pesados deben retirarse antes de que el metal de
soldadura se deposite sobre ellos.
SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
33
7.8 Soldadura de posición
7.8.1 Procedimiento
Todas las soldaduras de posición se deben hacer con las piezas que se unirán aseguradas contra el movimiento y
con un espacio adecuado alrededor de la unión para permitir que la soldadora o soldadoras disponga de espacio
para trabajar.
7.8.2 Relleno y acabado de perlas
Para la soldadura de posición, el número de perlas de relleno y acabado permitirá que la soldadura completa tenga una
sección transversal sustancialmente uniforme alrededor de toda la circunferencia de la tubería. En ningún momento la
superficie de la corona debe caer por debajo de la superficie exterior de la tubería, ni debe elevarse por encima del metal
principal en más de 1/16 pulg. (1,6 mm).
No se iniciarán dos cuentas en el mismo lugar. La cara de la soldadura completada debe ser
aproximadamente 1/8 in (3 mm) más ancha que la anchura de la ranura original. La soldadura completa
deberá cepillarse y limpiarse a fondo.
7.9 Soldadura de rollo
7.9.1 Alineación
A opción de la empresa, se debe permitir la soldadura con rodillo, siempre que la alineación se mantenga
mediante el uso de patines o un marco estructural con un número adecuado de plataformas rodantes para evitar
el hundimiento en las longitudes de tubería soportadas.
7.9.2 Relleno y acabado de perlas
Para la soldadura con rodillo, el número de rellenos y las perlas de acabado debe ser tal que la soldadura completa
tenga una sección transversal sustancialmente uniforme alrededor de toda la circunferencia de la tubería. En ningún
momento la superficie de la corona debe caer por debajo de la superficie exterior de la tubería, ni debe elevarse por
encima del metal principal en más de 1/16 pulg. (16 cm).
La cara de la soldadura completa debe ser aproximadamente 1/8 pulg. (3 mm) más ancha que el ancho de la ranura
original. A medida que avanza la soldadura, la tubería debe enrollarse para mantener la soldadura en o cerca de la
parte superior de la tubería. La soldadura completa debe ser cepillada y limpiada a fondo.
7.10 Identificación de Soldaduras
Cada soldador debe identificar el trabajo del soldador de la manera prescrita por la compañía.
7.11 Precalentamiento y PWHT
Deben seguirse las prácticas de precalentamiento y PWHT que figuran en la especificación del procedimiento de
soldadura calificado cuando los materiales o si las condiciones hacen que uno o ambos tratamientos sean
necesarios.
8 Inspección y ensayo de soldaduras
deproducción. 8.1 Derechos de Inspección
La empresa tendrá derecho a inspeccionar todas las soldaduras por medios no destructivos o retirando las
soldaduras y sometiéndolas a pruebas mecánicas. La inspección se puede realizar durante la soldadura o
después de que se haya completado la soldadura. La frecuencia de inspección será la especificada por la
empresa.
8.2 Metodos de inspeccion
NDT puede consistir en pruebas radiográficas u otro método especificado por la compañía. El método utilizado
producirá indicaciones de imperfecciones que pueden ser interpretadas y evaluadas con precisión. Las soldaduras
serán evaluadas.
34
NORMA API 1104
sobre la base de la Sección 9 o, a elección de la compañía, del Anexo A. En este último caso, se requiere una
inspección más exhaustiva para determinar el tamaño de la imperfección.
Las pruebas destructivas consistirán en la eliminación de soldaduras completadas, la sección de las soldaduras
en muestras y el examen de las muestras. Las muestras se prepararán de acuerdo con los requisitos de 6.5. La
compañía tendrá el derecho de aceptar o rechazar cualquier soldadura que no cumpla con los requisitos del
método por el cual fue inspeccionada. El soldador que hace una soldadura que no cumple con los requisitos
puede ser descalificado para seguir trabajando.
Es posible que se requiera que los operadores de equipos de inspección no destructivos demuestren la capacidad
del procedimiento de inspección para detectar defectos y la capacidad del operador para interpretar
adecuadamente las indicaciones dadas por el equipo.
No se utilizarán métodos de ensayo de Trepanning.
8.3 Calificación del personal de inspección
El personal de inspección de soldadura debe estar calificado por experiencia y capacitación para la tarea de
inspección especificada que realizan. Sus calificaciones serán aceptables para la empresa.
La documentación de estas cualificaciones será retenida por la empresa e incluirá, entre otros, lo siguiente::
a) educación y experiencia ,
b) Entrenamiento
c) resultados de cualquier examen de calificación.
8.4 Certificación de personal de END
8.4.1 Procedimientos
El personal de NDT debe contar con la certificación de Nivel I, II o III de acuerdo con las recomendaciones de ASNT
SNT-TC-1A, ASNT ACCP o cualquier otro programa de certificación nacional reconocido que sea aceptable para la
empresa por el método de prueba utilizado. Solo el personal de Nivel II o III interpretará los resultados de las pruebas.
8.4.2 Registro
La empresa debe mantener un registro del personal NDT certificado. El registro incluirá los resultados de las pruebas de
certificación, la agencia y la persona que otorga la certificación y la fecha de la certificación. Es posible que se requiera
que el personal de NDT sea recertificado a elección de la compañía o si surge alguna pregunta sobre su capacidad. Todos
los niveles de personal de END deben ser recertificados al menos cada cinco años.
8.4.3 Exámenes de la visión
8.4.3.1 Distancia cercana
Se debe examinar a todo el personal de NDT para asegurarse de que tengan una agudeza natural cercana o corregida
en al menos un ojo, de modo que cada individuo pueda leer la tabla de prueba del número 1 de Jaeger o su equivalente
a una distancia no inferior a 12 pulgadas.
8.4.3.2 Visión de color
El personal de NDT para todos los métodos deberá demostrar la capacidad de diferenciar entre los colores utilizados
en el método.
SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
35
8.4.3.3 Frecuencia
Los exámenes de visión cercana se administrarán al menos una vez al año. Los exámenes de diferenciación de
color se repetirán al menos cada cinco años.
9 Estándares de aceptación para NDT
9.1 General
Los estándares de aceptación presentados en esta sección se aplican a las imperfecciones localizadas por los
métodos de prueba radiológica, de partículas magnéticas, de penetrante líquido y de ultrasonidos. También
pueden aplicarse a la inspección visual. El NDT no debe usarse para seleccionar soldaduras que están sujetas a
pruebas destructivas de acuerdo con 6.5.
9.2 Derechos de rechazo
Todos los métodos de prueba no destructivos están limitados en la información que se puede derivar de las
indicaciones que producen. Por lo tanto, la compañía puede rechazar cualquier soldadura que parezca cumplir con
estos estándares de aceptación si, en su opinión, la profundidad de la imperfección puede ser perjudicial para la
soldadura.
9.3 Pruebas radiográficas
NOTA Todas las densidades mencionadas en 9.3.1 a 9.3.13 se basan en imágenes negativas.
9.3.1 Penetración Inadecuada Sin Alto-bajo (IP)
IP se define como el llenado incompleto de la raíz de soldadura. Esta condición se muestra esquemáticamente en
la Figura 13. La IP se considerará un defecto si se da alguna de las siguientes condiciones:
a) la longitud de una indicación individual de IP excede 1 pulg. (25 mm),
b) la longitud total de las indicaciones de IP en cualquier longitud continua de soldadura de 12 pulg. (300 mm) excede 1
pulg. (25 mm),
c) la longitud total de las indicaciones de IP excede el 8% de la longitud de la soldadura en cualquier soldadura
de menos de 12 pulgadas (300 mm) de longitud.
NOTA Una o ambas caras de la raíz pueden estar rellenadas inadecuadamente en la superficie interior.
Relleno incompleto en la raíz
Figura 13 — Penetración inadecuada sin alto-bajo
9.3.2 Penetración inadecuada debido a alto-bajo (IPD)
IPD se define como la condición que existe cuando un borde de la raíz está expuesto (o no está unido) porque las
tuberías adyacentes o las juntas de conexión están desalineadas. Esta condición se muestra esquemáticamente en
la Figura 14. La IPD se considerará un defecto si se da alguna de las siguientes condiciones:
a) la longitud de una indicación individual de IPD excede 2 pulg. (50 mm),
b) la longitudtotal de las indicacionesde IPD en cualquierlongitudcontinuade soldadurade 12 pulg. (300 mm) excedelas 3.
pulg. (75 mm)
36
NORMA API 1104
Relleno incompleto en
la raíz de un lado
Figura 14 — Penetración inadecuada debido a alto-bajo
9.3.3 Penetración cruzada inadecuada (PIC)
La PIC se define como una imperfección del subsuelo entre el primer paso interior y el primer paso exterior causado por la
penetración inadecuada de las caras verticales del terreno. Esta condición se muestra esquemáticamente en la Figura 15.
ICP se considerará un defecto si se da alguna de las siguientes condiciones:
a) la longitud de una indicación individual de ICP excede 2 pulg. (50 mm),
b) la longitud total de las indicaciones de ICP en cualquier longitud continua de soldadura de 12 pulg. (300 mm)
excede las 2 pulg. (50 mm).
Figura 15 - Penetración cruzada inadecuada
9.3.4 Fusion incompleta (IF)
IF se define como una imperfección de la superficie entre el metal de soldadura y el material base que está abierto
a la superficie. Esta condición se muestra esquemáticamente en la Figura 16. SI se considerará un defecto si se
da alguna de las siguientes condiciones:
a) la longitud de una indicación individual de IF excede 1 pulg. (25 mm),
b) lalongitudtotaldelasindicacionesdeIFencualquierlongitudcontinuadesoldadurade12pulg.(300mm)excede1pulg.
(25 mm),
c) la longitud total de las indicaciones de IF excede el 8% de la longitud de la soldadura en cualquier soldadura
de menos de 12 pulg. (300 mm) de longitud.
Enlace está
ausente; la
imperfección está
conectada a la
superficie
Figura 16: Fusión incompleta en la raíz de la cuenta o parte superior de la articulación
SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
37
9.3.5 Fusión incompleta debido a la vuelta fría (IFD)
IFD se define como una imperfección entre dos cordones de soldadura adyacentes o entre el metal de soldadura
y el sombrero de metal base que no está abierto a la superficie. Esta condición se muestra esquemáticamente en
la Figura 17. IFD se considerará un defecto si se da alguna de las siguientes condiciones:
a) La longitud de una indicación individual de IFD excede 2 pulg. (50 mm),
b) la longitud total de las indicaciones de IFD en cualquier longitud continua de soldadura de 12 pulg. (300 mm) excede las 2
pulg. (50 mm),
c) La longitud total de las indicaciones de IFD supera el 8% de la longitud de la soldadura.
Regazo frío entre
cuentas
adyacentes
Vuelta fría entre el cordón de
soldadura y el material
parental
NOTA La vuelta fría mostrada no está conectada a la superficie.
Figura 17: Fusión incompleta debido a la vuelta fría
9.3.6 Concavidad Interna (IC)
IC se define en 3.1.13 y se muestra esquemáticamente en la Figura 18. Cualquier longitud de IC es aceptable,
siempre que la densidad de la imagen radiográfica del IC no exceda la del material original adyacente más delgado.
Para las áreas que exceden la densidad del material padre adyacente más delgado, se aplican los criterios para BT
(ver 9.3.7).
El cordón de la raíz está fusionado
con ambas superficies, pero el centro
del paso de la raíz está ligeramente
por debajo de la superficie interior de
la tubería
Figura 18 — Concavidad interna
9.3.7 Quemado (BT)
9.3.7.1 General
Un BT se define como una parte de la cuenta de raíz donde la penetración excesiva ha causado que el charco de
soldadura se inserte en el tubo.
38
NORMA API 1104
9.3.7.2 Tubo de gran diámetro
Para tuberías con un OD especificado mayor o igual a 2.375 pulg. (60.3 mm), una BT se debe considerar como un
defecto si se presenta alguna de las siguientes condiciones:
a)
la dimensión máxima excede 1/4 pulg. (6 mm) y la densidad en cualquier parte de la imagen de BT excede la
del material principal adyacente más delgado;
b) la dimensión máxima excede el espesor de los espesores de pared especificados unidos y la densidad en
cualquier parte de la imagen de BT excede la del material principal adyacente más delgado;
c) la suma de las dimensiones máximas de los BT separados, cuya densidad de imagen para cualquier porción
de los BT excede la del material principal adyacente más delgado y excede 1/2 pulg. (13 mm) en cualquier
longitud continua de soldadura de 12 pulg. (300 mm) o la longitud total de la soldadura, lo que sea menor.
9.3.7.3 Tubo de pequeño diámetro
Para tuberías con una OD especificada de menos de 2.375 pulg. (60.3 mm), una BT se considerará un defecto
cuando exista alguna de las siguientes condiciones:
a) la dimensión máxima excede 1/4 pulg. (6 mm) y la densidad en cualquier parte de la imagen de BT excede la
del material principal adyacente más delgado;
b) la dimensión máxima excede el espesor de los espesores de pared especificados unidos y la densidad en
cualquier parte de la imagen de BT excede la del material principal adyacente más delgado;
c) más de un BT de cualquier tamaño está presente y la densidad en cualquier parte de la imagen de BT supera
la de la materia madre adyacente
l. más delgada
9.3.8 Inclusiones de escoria
9.3.8.1 General
Una inclusión de escoria se define como un sólido no metálico atrapado en el metal de soldadura o entre el metal
de soldadura y el material de origen. Las inclusiones de escoria alargadas (ESI, por sus siglas en inglés), por
ejemplo, líneas de escoria continuas o rotas o vías de vagones, generalmente se encuentran en la zona de
fusión. Las inclusiones aisladas de escoria (ISI) tienen una forma irregular y pueden ubicarse en cualquier lugar
de la soldadura. Para fines de evaluación, cuando se mide el tamaño de una indicación radiográfica de escoria, la
dimensión máxima de la indicación se considerará su longitud
9.3.8.2 Tubo de gran diámetro
Para tuberías con una OD especificada mayor o igual a 2.375 pulg. (60.3 mm), las inclusiones de escoria se
deben considerar como un defecto si se presenta alguna de las siguientes condiciones:
a) la longitud de una indicación ESI excede 2 pulg. (50 mm),
NOTA- NOTA Las indicaciones ESI paralelas separadas aproximadamente por el ancho del talón de la raíz (orugas
de vagones) se considerarán una sola indicación a menos que el ancho de cualquiera de ellas exceda 1/32 in. (0.8
mm). En tal caso, se considerarán indicaciones separadas.
b) la longitud total de las indicaciones de ESI en cualquier longitud continua de soldadura de 12 pulg. (300 mm)
excede las 2 pulg. (50 mm),
c) el ancho de una indicación ESI excede 1/16 in. (1.6 mm),
d) la longitud total de las indicaciones ISI en cualquier longitud continua de soldadura de 12 pulg. (300 mm) excede
1/2 pulg. (13 mm),
SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
39
e) el ancho de una indicación ISI excede 1/8 in. (3 mm),
f) más de cuatro indicaciones ISI con un ancho máximo de 1/8 pulg. (3 mm) están presentes en cualquier longitud
continua de soldadura de 12 pulg. (300 mm),
g) la longitud total de las indicaciones de ESI e ISI excede el 8% de la longitud de la soldadura.
9.3.8.3 Tubo de pequeño diámetro
Para tuberías con una OD especificada de menos de 2.375 pulg. (60.3 mm), las inclusiones de escoria se deben
considerar como un defecto si se cumple alguna de las siguientes condiciones:
a) la longitud de una indicación de ESI excede tres veces el grosor de los espesores de pared especificados unidos,
NOTA Las indicaciones ESI paralelas separadas aproximadamente por el ancho del talón de la raíz (orugas de
vagones) se considerarán una sola indicación a menos que el ancho de cualquiera de ellas exceda 1/32 in. (0.8
mm). En tal caso, se considerarán indicaciones separadas.
b) el ancho de una indicación ESI excede 1/16 in. (1.6 mm),
c) la longitud agregada de las indicaciones de ISI excede dos veces el diluyente de los espesores de pared
especificados unidos y la anchura excede la mitad del diluyente de los espesores de pared especificados
unidos,
d) la longitud total de las indicaciones de ESI e ISI excede el 8% de la longitud de
. la soldadura
9.3.9 Porosidad
9.3.9.1 General
La porosidad se define como el gas atrapado por el metal de soldadura solidificado antes de que el gas tenga la
oportunidad de subir a la superficie del charco fundido y escapar. La porosidad es generalmente esférica pero
puede ser de forma alargada o irregular, como la porosidad de las tuberías (agujero de gusano). Cuando se mide
el tamaño de la indicación radiográfica producida por un poro, la dimensión máxima de la indicación se aplicará a
los criterios indicados en 9.3.9.2 a 9.3.9.4.
9.3.9.2 Porosidad individual o dispersa
La porosidad individual o dispersa se considerará un defecto si se da alguna de las siguientes condiciones:
a) el tamaño de un poro individual excede 1/8 pulg. (3 mm) de diámetro o el 25% del espesor de pared
especificado, lo que sea menor
b) el tamaño de un poro individual excede el 25% del diluyente de los espesores de pared
especificados unidos, pero no más de 1/8 pulg. (3 mm) de diámetro;
c) La distribución de la porosidad dispersa excede la concentración permitida por la Figura 19 o la Figura 20.
9.3.9.3 Porosidad del racimo (CP)
El CP que se produce en cualquier pase, excepto el pase de finalización, debe cumplir con los criterios de 9.3.9.2.
El CP que se produce en el pase de finalización se considerará un defecto si se cumple alguna de las siguientes
condiciones:
a) el diámetro del grupo excede 1/2 pulg. (13 mm);
b) la longitud total de CP en cualquier longitud continua de soldadura de 12 pulg. (300 mm) excede 1/2 pulg. (13 mm).
40
NORMA API 1104
Surtidos
Grande
Medio
Bien
Alineado (tres o más)
4t
2t
2t
1t
Figura 19 — Distribución máxima de las bolsas de gas: Espesor de la pared (t) Menor o igual a 0.500 pulg. (12.7 mm)
9.3.9.4 Porosidad hueca (HB)
La porosidad de las perlas huecas se define como la porosidad lineal alargada que se produce en el paso de la
raíz. Se considerará a HB un defecto si se da alguna de las siguientes condiciones:
a) La longitud de una indicación individual de HB supera 1/2 in. (13 mm);
b) la longitud total de las indicaciones de HB en cualquier longitud continua de soldadura de 12 pulg. (300 mm) excede
2 pulg. (50 mm);
41
SOLDADURA DE TUBERIAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
Figura 20—Distribución máxima de las bolsas de gas: Espesor de la pared (t) mayor que 0.500 pulg. (12.7 mm)
c) indicaciones individuales de HB, cada uno mayor que 1/4 pulg. (6 mm) de longitud, están separadas por
menos de 2 pulg. (50 mm);
d) la longitud total de todas las indicaciones de HB excede el 8% de la longitud de la soldadura.
9.3.10 Las grietas
De las grietas se debe considerar un defecto en cualquiera de las siguientes condiciones existentes:
a) la grieta, de cualquier tamaño o ubicación en la soldadura, no es un cráter de grieta superficial o una grieta de
estrella;
b) la grieta es un cráter poco profundo o grieta de estrella con una longitud superior a 5/32 pulgadas (4 mm).
42
NORMA API 1104
NOTA: las fisuras de cráter poco profundo o grietas estrella se encuentra en el punto de cordones de soldadura y
son el resultado de las contracciones del metal durante la solidificación.
9.3.11 Subcorte
El subcorte se define como una ranura en el material parental junto al dedo del pie o raíz de la soldadura y la
izquierda vacía por metal de soldadura. El subcorte junto a la carátula del pase (UE) o subcorte adyacente al
paso de la raíz (IU) se considerará un defecto por cualquiera de las siguientes condiciones existentes:
a) la longitud total de indicaciones de EU y de IU, en cualquier combinación, en cualquier longitud continua de 12
pulgadas (300 mm) de soldadura superior a 2 pulgadas (50 mm);
b) la longitud agregada de las indicaciones de la UE y la IU, en cualquier combinación, supera la sexta parte de
la longitud de soldadura. NOTA Consulte 9.7 para conocer las normas de aceptación para el subcorte cuando se
emplean mediciones visuales y mecánicas.
9.3.12 Acumulación de imperfecciones
Excluyendo la penetración incompleta debido al alta-baja y subcorte, cualquier acumulación de imperfecciones
se considerará un defecto si existe alguna de las siguientes condiciones:
a) la longitud total de las indicaciones en cualquier longitud continua de 12 pulg. (300 mm) de soldadura supera
las 2 pulg., (50 mm),
b) la longitud total de las indicaciones supera el 8 % de la longitud de soldadura.
9.3.13 Imperfecciones del material base
Las imperfecciones en el material de base detectadas mediante ensayos radiográficos se notificarán a la
empresa. La disposición de estas imperfecciones será la indicación de la empresa.
9.4 Pruebas de partículas magnéticas
9.4.1 Clasificación de indicaciones
Las indicaciones producidas por las pruebas de partículas magnéticas no son necesariamente imperfecciones.
Las variaciones magnéticas y metalúrgicas pueden producir indicaciones similares a las producidas por
imperfecciones, pero que no son pertinentes para la aceptabilidad. Los siguientes criterios se aplican cuando se
evalúan las indicaciones.
a) Cualquier indicación con una dimensión máxima de 1/16 pulg. (1,6 mm) o menos se clasificará como
irrelevante. Cualquier mayor indicación que se considere irrelevante se considerará pertinente hasta que se
vuelva a examinar por partículas magnéticas u otro método de NDT para determinar si existe o no una
imperfección real. La superficie puede estar molida o acondicionada antes de la reexaminación. Una vez que se
determina que una indicación no es pertinente, no es necesario volver a examinar otras indicaciones no
pertinentes del mismo tipo.
b) Las indicaciones pertinentes son las causadas por imperfecciones. Las indicaciones lineales son aquellas en
las que la longitud es más de tres veces la anchura. Las indicaciones redondeadas son aquellas en las que la
longitud es tres veces la anchura o menos.
9.4.2 Normas de aceptación
Las indicaciones pertinentes se considerarán defectos en caso de que exista alguna de las siguientes
condiciones:
a) las indicaciones lineales evaluadas como grietas de cráter o grietas de estrellas superan los 5/32 pulg. (4 mm)
de longitud,
b) las indicaciones lineales se evalúan como grietas distintas de las grietas del cráter o las grietas de las
estrellas,
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43
c) las indicaciones lineales se evalúan como SI y exceden 1 pulgada (25 mm) de longitud total en una longitud
continua 12 pulgadas (300 mm) de soldadura o el 8% de la longitud de la soldadura.
Indicaciones redondeadas se evaluarán según los criterios de 9.3.9.2 y 9.3.9.3, según sea el caso. Para fines de
evaluación, se considerará la máxima dimensión de una indicación redondeada su tamaño.
Nota: Cuando exista duda sobre el tipo de imperfección se consignen por indicación, verificación puede
obtenerse mediante el uso de otros métodos de NDT.
9.4.3 Imperfecciones de material base
Imperfecciones en el material base detectada por prueba de partícula magnética se notificarán a la empresa. La
disposición de estas imperfecciones será dirigida por la empresa.
9.5 Líquidos penetrantes
9.5.1 Clasificación de las indicaciones
Indicaciones producidas por líquidos penetrantes no son necesariamente imperfecciones. Marcas, rasguños y
condiciones de la superficie de mecanizado puede producir indicaciones que son similares a los producidos por
imperfecciones pero que no son relevantes para la aceptabilidad. Los siguientes criterios se aplicarán cuando se
evalúan las indicaciones.
a) cualquier indicación con una dimensión máxima de 1/16 pulg (2 mm) o menos se clasificarán como
irrelevantes. Cualquier mayor indicación creída ser irrelevante se considerarán relevantes hasta reexaminado por
líquidos penetrantes u otro método de NDT para determinar si existe o no una imperfección actual. La superficie
puede ser de tierra u otra manera condicionada antes de reexaminación. Después de una indicación está
decidida a ser irrelevantes, otras indicaciones irrelevantes del mismo tipo no necesitan ser reexaminados.
b) las indicaciones son aquellas causadas por imperfecciones. Las indicaciones lineales son aquellas en las que
la longitud es tres veces el ancho. Indicaciones redondeadas son aquellas en las cuales la longitud es tres veces
el ancho o menos.
9.5.2 Normas de aceptación
Indicaciones relevantes se considerarán defectos debe existir cualquiera de las siguientes condiciones:
a) indicaciones lineales se evalúan como grietas de cráter o grietas estrella y superan 5/32 pulgadas (4 mm) de
longitud,
b) indicaciones lineales se evalúan como grietas que no sean grietas de cráter o grietas estrella,
c) indicaciones lineales se evalúan como si y exceden 1 pulgada (25 mm) de longitud total en una longitud
continua 12 pulgadas (300 mm) de soldadura o el 8% de la longitud de la soldadura.
Indicaciones redondeadas se evaluará según los criterios de 9.3.9.2 y 9.3.9.3, según sea el caso. Para fines de
evaluación, se considerará la máxima dimensión de una indicación redondeada su tamaño.
Nota: Cuando exista duda sobre el tipo de imperfección se consignen por indicación, verificación puede
obtenerse mediante el uso de otros métodos de NDT.
9.5.3 Imperfecciones de material base
Imperfecciones en el material base detectan por líquidos penetrantes pruebas se informará a la empresa. La
disposición de estas imperfecciones será dirigida por la empresa.
44
NORMA API 1104
9.6 Prueba de ultrasonido
9.6.1 Clasificación de indicaciones
9.6.1.1 General
Las indicaciones de ultrasonido no son necesariamente defectos. Son cambios en la geometría de la soldadura
debido a una compensación de la alineación a extremos de la tubería contigua, los cambios en el perfil de
refuerzo de la soldadura de la raíz ID y las pasadas de OD, el achaflanado interno y la conversión del modo de
onda ultrasónica debido a tales condiciones pueden causar indicaciones geométricas que son similares a las
causadas Suelde las imperfecciones pero que no son relevantes para la aceptabilidad.
9.6.1.2 Indicaciones lineales
Las indicaciones lineales se definen como indicaciones con su dimensión mayor en la dirección de la longitud de
soldadura. Indicaciones lineales típicas puede ser causadas por, pero no se limitan a, los siguientes tipos de
imperfecciones: IP, IPD, ICP, IF, IFD, ESI, grietas, EU, IU y HB.
9.6.1.3 Indicaciones transversales
Las indicaciones transversales se definen como indicaciones con su dimensión mayor en la soldadura.
Indicaciones típicas transversales puede ser causadas por, pero no se limitan, a los siguientes tipos de
imperfecciones: grietas, ISIs e IFD en arranques y paros en los pases de soldadura.
9.6.1.4 Indicaciones volumétricas
Las indicaciones volumétricas se definen como indicaciones tridimensionales. Dichas indicaciones pueden
deberse a simple o múltiples inclusiones, vacíos o poros. Parcialmente llenas de huecos, poros o pequeñas
inclusiones en arranques y paradas en pases de soldadura pueden causar mayores indicaciones en el sentido
transversal que en la dirección de la longitud de soldadura. Las indicaciones volumétricas típicas puede ser
causadas por, pero no se limitan a, los siguientes tipos de imperfecciones: IC, BT, ISIs, porosidad y CP.
9.6.1.5 Indicaciones relevantes
Las indicaciones relevantes son aquellas causadas por las imperfecciones. Las indicaciones relevantes serán
evaluadas en el nivel de evaluación indicado en 11.4.7 a las normas de aceptación en 9.6.2.
Nota: Cuando exista duda sobre el tipo de imperfección se consignen por indicación, verificación puede
obtenerse mediante el uso de otros métodos de NDT.
9.6.2 Normas de aceptación
9.6.2.1 General
Las indicaciones se considerarán defectos si existe cualquiera de las siguientes condiciones:
a) indicaciones determinadas como grietas,
b) las indicaciones individuales con una dimensión de altura vertical (a través de la pared) determinan que más
de un cuarto del espesor de pared,
c) múltiples indicaciones en la misma localización circunferencial con una dimensión de altura sumados (a través
de la pared) superior a un cuarto del espesor de pared.
SOLDADURA DE TUBERIAS
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45
9.6.2.2 Indicaciones de superficie lineales (LS)
Indicaciones de LS (excepto grietas) interpretan que abra en el ID o superficie de OD se considerarán defectos
debe existir cualquiera de las siguientes condiciones:
a) La longitud total de indicaciones de LS en cualquier longitud continua 12 pulgadas (300 mm) de soldadura
supera 1 pulgada (25 mm),
b) las indicaciones de longitud total de LS excede el 8% de la longitud de la soldadura.
9.6.2.3 Indicaciones de lineal enterrado (LB)
Indicaciones de LB (excepto grietas) interpretaron a ser subterráneo dentro de la soldadura y no ID OD superficie
conectada se considerarán defectos debe existir cualquiera de las siguientes condiciones:
a) La longitud total de indicaciones de LB en cualquier longitud continua 12 pulgadas (300 mm) de soldadura
superior a 2 pulgadas (50 mm),
b) la longitud total de LB indicaciones excede el 8% de la longitud de la soldadura.
9.6.2.4 Indicaciones de línea transversal (T)
Se considerarán indicaciones T (excepto grietas) volumétrica y evaluados mediante los criterios para las
indicaciones volumétricas. La letra T se utilizará para designar a todas las indicaciones transversales divulgadas.
9.6.2.5 Indicaciones de volumétrico en grupo (CV)
Indicaciones de VC se considerarán defectos cuando excede de la dimensión máxima de las indicaciones VC 1/2
pulgada (13 mm).
9.6.2.6 Indicaciones de volumétrico Individual (VI)
Indicaciones de VI se considerarán defectos cuando la dimensión máxima de las indicaciones de VI excede 1/8
de pulgada (3 mm).
9.6.2.7 Indicaciones de raíz volumétrica (VR)
Indicaciones de VR se interpreta como abiertas a la superficie de identificación y se considerarán defectos al
existir cualquiera de las siguientes condiciones:
a) la dimensión máxima de las indicaciones de VR excede 1/4 pulg (6 mm) o el espesor de pared especificado, lo
que sea menos;
b) la longitud total de indicaciones de VR excede 1/2 pulgada (13 mm) en cualquier longitud continua 12
pulgadas (300 mm).
9.6.2.8 Acumulación
Cualquier acumulación de las indicaciones relevantes se considerará un defecto cuando cualquiera de las
siguientes condiciones existe:
a) la longitud total de las indicaciones sobre el nivel de evaluación superior a 2 pulgadas (50 mm) en cualquier
longitud de 12 pulgadas (300 mm) de soldadura,
b) la longitud total de las indicaciones sobre el nivel de evaluación superior a 8% de la longitud de la soldadura.
9.6.3 Imperfecciones de Material base
Imperfecciones en el material base detectada por ultrasonido se notificarán a la empresa. La disposición de estas
imperfecciones será dirigida por la empresa.
46
NORMA API 1104
9.7 Estándares de aceptación visual para subcortes
9.7.1 General
Subvaloración se define en 9.3.11. Los estándares de aceptación en 9.7.2 suplementan pero no debe
reemplazar la inspección visual requisitos de otras partes en la presente norma.
9.7.2 Normas de aceptación
Cuando se utilizan medios visuales y mecánicos para determinar profundidad, socavando adyacente a la
cubierta o raíz del grano no debe exceder las dimensiones indicadas en la tabla 4. Cuando se dispone de
mediciones mecánicas y radiográficas, se regulan por las mediciones mecánicas.
Tabla 4 — Dimensiones máximas de subcorte
Profundidad
>1/32 pulg. (0.8 mm) o> 12% del espesor de la pared de la
Longitud
No aceptable
tubería, el que sea menor
>1/64 pulg. (0.4 mm) pero ≤ 1/32 pulg. (0.8 mm) o> 6% pero
2 pulg. (50 mm) en la longitud de continua de soldadura, la
≤ 12.5% del espesor de la pared de la tubería, el que sea
que sea menor
menor
≤ 1/64 pulg. (0.4 mm) o ≤6% del grosor de la pared de la
Aceptable, independientemente de la longitud.
tubería, el que sea menor
10 Reparación y eliminación de los defectos de soldadura
10.1 General
Defectos de soldadura pueden ser identificados durante las pruebas no destructivas o visuales, o durante la
revisión de la empresa de los resultados de las pruebas no destructivas.
10.2 Autorización para la reparación
10.2.1 Autorización de la empresa
La autorización de la empresa es necesaria para reparaciones de grieta, posterior a las reparaciones de
soldadura y reparaciones doble y según se indique en 10.2. La autorización de la empresa no es necesaria para
las reparaciones que implican la aplicación de calor o soldadura de metal, tales como pulir, limar, etcétera.
10.2.2 Reparaciones de grietas
Las soldaduras agrietadas deberán recortar a menos que lo permita la 9.3.10 o la reparación está autorizada por
la empresa. Cuando una reparación de la grieta está autorizada:
a) una grieta de soldadura a tope o soldadura de rama puede ser reparado por completo o extirpación parcial de
la soldadura proporciona la longitud de una sola grieta o longitud total de más de una grieta en una zona de
reparación solo es menos del 8% de la longitud de la soldadura mediante un procedimiento calificado de
reparación;
b) una soldadura de filete agrietado puede ser reparada por el retiro total o parcial de la soldadura de filete
mediante un procedimiento calificado de reparación;
c) una soldadura a tope o soldadura de la rama que contiene reparación múltiples áreas, con brechas no pueden
ser reparadas a menos que la reparación de longitud total acumulada es menos de 8% de la longitud de la
soldadura y se utiliza un procedimiento de reparación;
d) no está permitida una doble reparación de una grieta. Adicional en cualquier soldadura al agrietamiento
después de reparación requerirá un corte;
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e) grietas poco profundas grietas o grietas estrella encontrada y contenida totalmente en el refuerzo interior o
exterior de soldaduras pueden ser reparados por pulido (es decir, los métodos abrasivos) sin un procedimiento
de reparación. Si el afilado es superior al refuerzo interno o externo, se sustituirá el refuerzo mediante un
procedimiento de soldadura calificado.
10.2.3 Las reparaciones de los defectos que no sean grietas
Otros defectos de grietas en la raíz, relleno y acabado de granos pueden ser reparados con autorización previa
de la empresa. Un procedimiento calificado de reparación será necesario siempre que se realice una reparación
por soldadura cuando:
a) mediante un proceso de soldadura, combinación de procesos de soldadura, o método de aplicación o metales
diferentes del que utilizan para hacer la soldadura original; o
b) cuando se realizan reparaciones en un área reparada previamente soldada; o
c) requerido por la empresa.
10.2.4 Reparaciones pulidas
Las reparaciones pulidas pueden utilizarse para eliminar defectos en el refuerzo de granos de la raíz y cubren
para siempre:
-hay una transición suave sin rebajar y otras imperfecciones entre la tierra y la soldadura original, y -contorno
superficial de la pipa y el mínimo de la pared y no se violan los requerimientos de espesor de soldadura.
Si el mínimo espesor pared/soldadura no se conoce, la profundidad pulida se limita a la penetración de grano
exceso de raíz o refuerzo externo. La longitud y número de áreas de reparación de pulido no es limitada.
Reparaciones pulidas no requieren uso de un procedimiento de reparación.
10.2.5 Reparaciones de soldadura posterior
Cuando se permiten reparaciones de soldadura posterior por la empresa, un procedimiento de reparación será
calificado según 10.3.
10.2.6 Reparaciones dobles soldadas
Una doble reparación requiere autorización previa de la empresa. Para fines de calificación de procedimiento de
reparación, esto es un espesor parcial o reparación de espesor total que las pruebas de un HAZ que ha recibido
tres ciclos completos térmicos de soldadura. Una reparación de pulido no se considera para ser uno de los ciclos
térmicos.
Nota: reparación sub secuente de una soldadura de doble reparación no se permite a menos que expresamente
autorizado por la empresa y reparado con un procedimiento calificado de reparación apropiado para el número
de ciclos térmicos utilizados. Puede emplear un procedimiento de reparación para una reparación doble solo con
autorización previa de la empresa.
10.2.7 Longitud del área de reparación
10.2.7.1 Tubería de gran diámetro
Para el tubo con un OD especificado mayor o igual a 2,375 pulg (60,3 mm), la reparación de área individual o
total de reparación de áreas de servicio acumulada dentro de una soldadura completa para un espesor parcial o
reparación de espesor completo no superará un porcentaje de la longitud de soldadura determinada por la
empresa.
Lo largo de una longitud de área o reparación individual total de las áreas de reparación acumulada determinado
por la empresa debe estar basada en el sonido de la soldadura práctica o análisis de las tensiones de la
instalación de la ingeniería (es decir, combinados axiales y de flexión) y secuencia de reparación para
reparaciones segmentadas.
48
NORMA API 1104
10.2.7.2 Tubería de pequeño diámetro
Para la tubería con un OD especificado menos de 2,375 pulg (60,3 mm), todas las reparaciones requieren la
autorización de la empresa.
10.2.7.3 Incremento de límite
Un aumento en los límites de longitud de área de reparación individual o acumulado especificado están sujetas a
la discreción de la empresa.
10.2.8 Longitud de soldadura de reparación mínima depositada
Todas las soldaduras de reparación tendrá una longitud de soldadura de reparación depositada individual de al
menos 2 pulgadas (50 mm) o según lo especificado por la empresa.
10.3 Procedimiento de reparación
10.3.1 Generales
Cuando se requiere un procedimiento de reparación, el procedimiento será establecido y capaz de demostrar
que se puede producir una soldadura de reparación con adecuadas propiedades mecánicas y solidez. La
reparación de soldadura deberá cumplir los requisitos mínimos de la soldadura de producción o lo especificado
por la empresa.
10.3.2 Tipos de procedimientos de reparación
Tipos de procedimientos de reparación pueden incluir, pero no se limitan a, los siguientes:
a) reparación de espesor completo,
b) reparación de espesor parcial interna,
c) reparación de espesor parcial externos,
d) reparación de paso cubierta, reparación de soldadura e) detrás.
10.3.3 Calificación
Los procedimientos de reparación serán calificados por pruebas visuales y destructivas. NDT puede ser
necesario a discreción de la empresa. Para la calificación de procedimiento de reparación, preparación de
muestras y pruebas destructivas y no destructivas no comenzará hasta que la soldadura de reparación se ha
permitido que se enfríe a temperatura ambiente.
El número mínimo de muestras y los tipos de pruebas destructivas a que cada reparación se presentará el
procedimiento se muestran en la tabla 5. A la discreción de la empresa, puede requerir otros tipos y número de
pruebas. Cuando el procedimiento de soldadura de producción fue calificada con ensayos de impacto Charpy,
prueba de impacto Charpy también se realizará para calificar de espesor parcial y procedimientos de reparación
de espesor completo. Como se indica en la tabla 5, cuando el grosor de pared es más 0,500 pulg (12.7 mm), la
pruebas de flexión lateral serán sustituidas por las pruebas de flexión de la cara o flexión raíz doble.
Nota: depende del material de la tubería o el proceso de soldadura, la empresa puede requerir tiempo adicional
de enfriamiento antes de las pruebas destructivas y no destructivas.
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49
Tabla 5: Tipo y número de muestras de prueba de soldadura a tope por tipo de reparación para la
calificación del procedimiento de reparación
10.3.4 Especificación información
Un procedimiento de reparación, como mínimo, deberá incluir lo siguiente.
a) ubicación y método para la exploración de los defecto (s) — identificar ubicación de excavación en cualquier
línea de soldadura línea central o fusión.
b) método de eliminación de defecto, incluyendo el método de inspección por la que se examinará la ranura de
reparación para confirmar la eliminación completa del defecto.
c) requisitos para la temperatura de precalentamiento e interpaso, temperatura (mínimo/máximo), método de
aplicación, ubicación y grado serán incluidos.
d) soldadura procesos y otra información de la especificación contenida en 5.3.2.
e) requisito de, en su caso, para NDT interpaso.
f) métodos (es decir, almacenamiento, manejo, uso) control metales de relleno, fundentes y gases de protección
control de hidrógeno se requiere por las recomendaciones del fabricante.
g) tipo de reparación y limitaciones del procedimiento de reparación.
h) tiempo de retardo antes de la inspección final, cuando sea necesario.
10.3.5 esenciales Variables
10.3.5.1 General
Un procedimiento de reparación se restablecerá como un nuevo procedimiento de reparación y será revisado
cuando cualquiera de las variables esenciales listadas en 5.4.2 o se cambian. Cambios que no sean las
indicadas en 5.4.2 o por debajo de se pueden realizar sin necesidad de recalificación, siempre y cuando el
procedimiento de reparación es revisado para mostrar los cambios.
10.3.5.2 Localización de excavación
Cambios de localización que requieren recalificación son los siguientes:
a) reparaciones de un cambio de línea central a la ubicación de línea de fusión para la excavación de espesor
parcial,
b) un cambio de línea central a la localización de línea de fusión para el pase de la cubierta de reparaciones.
50
NORMA API 1104
10.3.5.3 Tipo de reparación
Cualquier cambio de un tipo de reparación listado en 10.3.2 a otro, excepto cuando se cambia de una reparación
de espesor total a una reparación de espesor parcial interna o externa.
10.3.5.4 Temperatura de precalentamiento y de paso
Una disminución en la temperatura de precalentamiento mínima especificada utilizada durante la calificación del
procedimiento de reparación. La adición o cambio en los requisitos de temperatura del paso intermedio utilizados
para soldar la junta de prueba.
10.3.6 Soldadura de juntas de prueba
Los procedimientos de reparación deben ser calificados en una soldadura de prueba completada siguiendo los
detalles de la especificación del procedimiento de soldadura de producción. El procedimiento de reparación debe
ser calificado en la posición fija en un segmento de una soldadura de prueba de circunferencia completa para
cada tipo de reparación que se califique en las ubicaciones especificadas por la compañía. La soldadura de
reparación deberá tener una longitud mínima de 8 pulg. (203 mm) para proporcionar la longitud de depósito de
soldadura necesaria para pruebas destructivas sin pruebas de impacto Charpy. Se puede usar una única junta
de prueba para calificar más de un tipo de procedimiento de reparación. Los detalles de cada procedimiento de
reparación se registrarán con los resultados completos y la localización circunferencial de cada reparación. La
calificación de los procedimientos de reparación puede ser requerida en presencia de la compañía.
10.3.7 Pruebas de Soldaduras de Reparación
10.3.7.1 Tensión, Ensayo de rotura, y Prueba de flexión
La preparación de la muestra de prueba, método de ensayo y requisitos de aceptación en 5,6 o 5,8 son
apropiados para soldaduras de reparación, excepto que las muestras deben cortarse de la articulación en cada
uno de los lugares de la zona de reparación. El refuerzo de soldadura en la resistencia a la tracción de probetas
no se quitará para cubierta paso reparaciones.
10.3.7.2 Pruebas de dureza / macrosección
10.3.7.2.1 preparación
Secciones transversales deben cortarse convenientes para la examinación visual de la soldadura y metal base
adyacente y para un estudio de dureza. Las transversal macrosección probetas para ensayos de dureza deben
ser por lo menos 1/2 pulgada (13 mm) extenso. Pueden ser corte de la máquina, o pueden ser oxígeno corte
sobredimensionada y trabajado a máquina por un proceso de linea para quitar por lo menos 1/4 pulg (6 mm) de
los lados que se prepararán. Para cada macrosección probar a muestra de, al menos una cara debe ser molido y
grano pulido a por lo menos 600 acabado y grabado al agua fuerte con un grabador conveniente, como Nital,
persulfato de amonio o ácido clorhídrico para dar una definición clara de la estructura de la soldadura.
10.3.7.2.2 Examinación visual
Las macrosecciones se examinarán visualmente con una iluminación que revele suficientemente los detalles de
la solidez de la soldadura. El uso de dispositivos ópticos o penetrantes de tinte no es necesario.
Un examen visual de las macrosecciones debe mostrar que la porción de soldadura reparada de la soldadura
completa está completamente fusionada con el metal de base adyacente y / o el metal de soldadura en la raíz y
entre los pasos de soldadura y está libre de grietas. Cualquier defecto debe estar dentro de los límites de tamaño
individuales aplicables especificados en la Sección 9. Si una sección transversal muestra defectos que no están
asociados con la porción de soldadura de reparación de la soldadura completa, se evaluará una sección
transversal adicional. Si la sección transversal adicional contiene otros defectos, la prueba de calificación es
inaceptable.
10.3.7.3 Prueba de dureza
Las muestras de prueba de macrosección deben prepararse para pruebas de dureza de acuerdo con ASTM
E384. El número mínimo requerido de indentaciones se realizará utilizando un indentador Vickers y una carga de
10 kg, o al menos en los lugares que se muestran…
50
Norma API
1104
10.3.5.3 Tipos de reparación
Cualquier cambio de un tipo de reparación enumerado en 10.3.2 a otro, excepto cuando se cambia de una
reparación de espesor completo a una reparación de espesor parcial interno o externo
10.3.5.4 Temperatura de precalentamiento y de paso
Una disminución en la temperatura de precalentamiento mínima especificada utilizada durante la calificación del
procedimiento de reparación. La adición o cambio en los requisitos de temperatura del paso intermedio utilizados
para soldar la junta de prueba.
10.3.6 Soldadura de juntas de prueba
Los procedimientos de reparación deben ser calificados en una soldadura de prueba completada siguiendo los
detalles de la especificación del procedimiento de soldadura de producción. El procedimiento de reparación debe
ser calificado en la posición fija en un segmento de una soldadura de prueba de circunferencia completa para
cada tipo de reparación que se califique en las ubicaciones especificadas por la compañía. La soldadura de
reparación deberá tener una longitud mínima de 8 pulg. (203 mm) para proporcionar la longitud de depósito de
soldadura necesaria para pruebas destructivas sin pruebas de impacto Charpy. Se puede usar una única junta de
prueba para calificar más de un tipo de procedimiento de reparación. Los detalles de cada procedimiento de
reparación se registrarán con los resultados completos y la ubicación circunferencial de cada reparación. La
calificación de los procedimientos de reparación puede ser requerida en presencia de la compañía.
10.3.7 Prueba de soldadura de reparacion
10.3.7.1 Prueba de tracción, rotura de muescas y flexión
La preparación de la muestra de prueba, el método de prueba y los requisitos de aceptación en 5.6 o 5.8 son
apropiados para soldaduras de reparación, excepto que las muestras de prueba deben cortarse de la junta en
cada una de las ubicaciones del área de reparación. El refuerzo de soldadura en las muestras de ensayo de
tracción no debe retirarse para reparaciones de pasadas de cobertura.
10.3.7.2 Pruebas de macrosección/dureza
10.3.7.2.1 Preparacion
Las secciones transversales se cortarán de manera adecuada para el examen visual de la soldadura y el metal
base adyacente, y para un estudio de dureza. Las muestras de la prueba de macrosección transversal para las
pruebas de dureza deben tener al menos 1/2 pulg. (13 mm) de ancho. Pueden ser cortados a máquina, o pueden
ser cortados con oxígeno de gran tamaño y maquinados mediante un proceso no térmico para eliminar al menos
1/4 pulg. (6 mm) de los lados que se prepararán. Para cada muestra de prueba de macrosección, al menos una
cara debe ser pulida y pulida hasta un mínimo de acabado de grano 600 y grabada con un grabador adecuado,
como Nital, persulfato de amonio o ácido clorhídrico diluido para dar una definición clara de la estructura de
soldadura.
10.3.7.2.2 Examinación visual
Las macrosecciones se examinarán visualmente con una iluminación que revele suficientemente los detalles de la
solidez de la soldadura. El uso de dispositivos ópticos o penetrantes de tinte no es necesario
Un examen visual de las macrosecciones debe mostrar que la porción de soldadura reparada de la soldadura
completa está completamente fusionada con el metal de base adyacente y / o el metal de soldadura en la raíz y
entre los pasos de soldadura y está libre de grietas. Cualquier defecto debe estar dentro de los límites de tamaño
individuales aplicables especificados en la Sección 9. Si una sección transversal muestra defectos que no están
asociados con la porción de soldadura de reparación de la soldadura completa, se evaluará una sección
transversal adicional. Si la sección transversal adicional contiene otros defectos, la prueba de calificación es
inaceptable.
10.3.7.3 Prueba de dureza
Las muestras de prueba de macrosección deben prepararse para pruebas de dureza de acuerdo con ASTM
E384. El número mínimo requerido de indentaciones se realizará utilizando un indentador Vickers y una carga de
10 kg, o menos en los lugares que se muestran
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
51
en la Figura 21 a la Figura 26, o realizada en lugares especificados de otra manera a discreción de la compañía.
Las impresiones de dureza de HAZ deben estar completamente dentro de HAZ y ubicarse lo más cerca posible
del límite de fusión (entre el metal de soldadura y el HAZ). Si las reparaciones subsiguientes (por ejemplo, la
reparación doble) están calificadas, la compañía deberá proporcionar ubicaciones de prueba de dureza.
Los valores máximos de dureza para soldaduras de reparación no deben exceder los que se dan en la Tabla 6, a
menos que la compañía especifique lo contrario.
NOTA Cuando se requieren pruebas de dureza, se realiza un análisis químico para determinar el equivalente de carbono de los
materiales base.
5
/64LQí1/64 in.
PPíPP
3
/64 in.
PP
5
/64LQí1/64 in.
PPíPP
127A Las impresiones de dureza de la zona afectada por el calor (HAZ) deben estar
completamente dentro del HAZ y ubicadas lo mas cerca posible del limite de fusión (entre el metal de
soldadura y el HAZ)
Figura 21—Lugares de dureza para la calificación de procedimientos de reparación de espesor completo
5
/64LQí1/64 in.
PPíPP
3
/64 in.
(1 mm)
NOTA Las impresiones de dureza de la zona afectada por el calor (HAZ) deben estar
completamente dentro del HAZ y ubicadas lo mas cerca posible del limite de fusión (entre el metal de
soldadura y el HAZ)
Figura 22—Ubicaciones de la dureza para la calificación del procedimiento de reparación de espesor parcial
en la linea central de soldadura
52
Norma API
1104
5
/64LQí1/64 in.
PPíPP
3
/64 in.
(1 mm)
NOTA Las impresiones de dureza de la zona afectada por el calor (HAZ) deben estar
completamente dentro del HAZ y ubicadas lo mas cerca posible del limite de fusión (entre el metal de
soldadura y el HAZ)
Figura 23—Ubicaciones de dureza para el procedimiento de reparación de la cubierta en la linea
central de soldadura
3
/64 in.
(1 mm)
5
/64LQí1/64 in.
PPíPP
NOTA Las impresiones de dureza de la zona afectada por el calor (HAZ) deben estar totalmente
dentro de la HAZ y ubicarse lo mas cerca posible del limite de fusión (entre el metal de soldadura y el
HAZ)
Figura 24—Ubicación de la dureza para la reparación de la soldadura posterior o el procedimiento interno
de reparación del espesor parcial en la linea central de la soldadura
10.3.7.4 Pruebas de Impacto
10.3.7.4.1 General
Cuando sea necesario por 10.3.3, prueba de impacto Charpy se realizarán en localidades de la soldadura como
se especifica por la empresa.
10.3.7.4.2 Preparacion
Para cada procedimiento de reparación, se debe probar tanto el metal de soldadura como el HAZ. Cada prueba
(de metal de soldadura o HAZ) consistirá de al menos tres pruebas de muestras válidas realizadas a la
temperatura de diseño mínima o por debajo de esta. El tamaño exacto de las muestras depende del grosor de la
soldadura, pero se seleccionará el tamaño más grande posible. Las muestras se deben mecanizar, hacer
muescas y analizar de acuerdo con la norma ASTM E23. La muesca debe estar orientada en la dirección del
grosor total.
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
‹
53
2 mm -0/+0.5 mm
‹
‹
‹
‹
‹
‹
‹
‹
‹
1 mm
NOTA Las impresiones de dureza HAZ deben estar completamente dentro de la zona afectada
por el calor y ubicadas lo mas cerca posible del limite de fusión (entre el metal de soldadura y la
zona afectada por el calor)
Figure 25—Ubicaciones de dureza para el procedimiento de reparación de la cubierta en la linea de fusión
5
/64LQí1/64 in.
PPíPP
3
/64 in.
(1 mm)
NOTA Las impresiones de dureza HAZ deben estar completamente dentro de la zona afectada por
el calor y ubicadas lo mas cerca posible del limite de fusión (entre el metal de soldadura y la zona
afectada por el calor)
Figure 26—Ubicaciones de la dureza para la reparación del espesor parcial en
la línea de fusión
10.3.7.4.3 Requisitos
El valor promedio mínimo y el valor individual mínimo de la energía de impacto para cada conjunto de tres
especímenes cuando se analizan a la temperatura mínima de diseño no debe ser inferior a los valores mínimos
especificados para la calificación de la soldadura de producción o como lo especifique la compañía.
10.4 Calificación de la reparación del soldador
10.4.1 General
La soldadura de reparación debe ser realizada por un soldador calificado con experiencia en métodos utilizados
para reparar una soldadura defectuosa. El soldador debe estar calificado de acuerdo con los requisitos de 6.2 o
6.3, además de los requisitos de esta sección.
Cuando se requiere un procedimiento de reparación por 10.2, un soldador debe estar calificado utilizando el procedimiento
de reparación calificado correspondiente. Los soldadores deben estar calificados usando una soldadura completa para hacer
una soldadura de reparación siguiendo todos los detalles del procedimiento de reparación. La soldadura de reparación se
depositará en la posición fija en un segmento de una soldadura de prueba de circunferencia completa para que cada tipo de
reparación sea calificado en la (s) ubicación (es) especificada (s) por la empresa. La soldadura de reparación deberá tener
una longitud mínima de 8 pulg. (203 mm) para proporcionar el depósito de soldadura necesario para las pruebas
destructivas. Se puede usar una sola soldadura completa para calificar más de un tipo de reparación.
54
Norma API 1104
a
Tabla 6—Valores de dureza maximos para soldaduras de reparación,
HV10 a
Metal de soldadura
Ubicacion de la dureza
Raiz y
grosor medio
Cap
Raiz y
grosor medio
Cap
Note b
Note b
Note b
Note b
275 c
275
275
325
275
275
350
350
Servicios de gas,
proceso de soldadura
Servicios sin gas,
proceso
de
soldadura
Servicios sin gas,
proceso de soldadura de
poco hidrogeno
NOTA
a
b
c
Zona afectada por calor
La empresa puede especificar otros valores máximos de dureza.
Se puede usar una carga más baja para las zonas estrechas afectadas por el calor en algunas soldaduras hechas por
procesos mecanizados o automáticos
Para servicios de gas, consulte la normal aplicable o el documento de especificación aplicable
300
HV10 material 0.375 in. (9.5 mm) de espesor y más.
Los detalles de la calificación de la soldadura de reparación se registrarán y mantendrán con los resultados
completos de la prueba de calificación para cada tipo y ubicación de la. reparación para cumplir con los requisitos
de 6.8.
10.4.2 Pruebas de reparación
Para una soldadura de prueba de calificación de soldador de reparación, la soldadura de reparación debe cumplir
con los requisitos de examen visual de 6.4 y 10.3.7.2.
Los requisitos de pruebas destructivas en 6.5 son para la calificación de una soldadura de reparación, excepto
que las muestras de prueba deben cortarse de la junta en cada área de reparación individual para cada tipo de
reparación. El número total de muestras y la prueba a la que se presentarán se muestran en la Tabla 7. Como se
indica en la Tabla 7, cuando el grosor de la pared es superior a 0.500 pulg. (12.7 mm), las pruebas de flexión
lateral deben sustituirse por la curva de la cara o pruebas de curva de raíz.
Table 7—Tipo y numero de muestras de prueba de soldadura a tope por tipo de reparación para la calificación de la
soldadura de reparación
Tipo
reparación
de
Resistencia
a la tracción
Nick Break b
Curva de raiz
curva de cara
curva lateral
Total
(Minimo)
Espesor total
0
2
1a
1a
0
4
Espesor parcial
interno
0
2
1a
0
0
3
Espesor parcial
externo
0
2
0
1a
0
3
Cubierta
0
2
0
1a
0
3
Soldadura pos.
0
2
1a
0
0
3
a
b
Las pruebas de flexión lateral se sustituyen por las pruebas de flexión de la cara o curva de la raíz cuando el
espesor de la pared es superior a 0.500 pulg. (12.7mm).
Se toma una muestra de ruptura en la transición entre el extremo de soldadura de reparación y el cordón de soldadura original y la
segunda muestra de rotura de muesca ubicada en el punto medio del depósito de soldadura de reparación.
A un soldador que no pase la prueba de calificación de soldador de reparación se le debe permitir volver a
realizar la prueba como se describe en 6.7.
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
55
10.4.3 Limites de calificación
Un soldador de reparación que haya completado con éxito la prueba de calificación descrita en 10.4.3 deberá
estar calificado dentro de los límites de las variables esenciales que se describen a continuación. Si se cambia
alguna de las siguientes variables esenciales, la soldadura de reparación que utiliza un procedimiento de
reparación deberá recalificarse:
a) Un soldador de reparación que haya completado con éxito la prueba de calificación descrita en 10.4.3 deberá estar
calificado dentro de los límites de las variables esenciales que se describen a continuación. Si se cambia alguna de las
siguientes variables esenciales, la soldadora de reparación que utiliza un procedimiento de reparación deberá recalificarse:
b) un cambio en el grupo de metal de aportación. (ver Tabla 1);
c) un aumento en la profundidad del área de reparación mayor que dos veces el espesor de soldadura de reparación
depositado en la prueba de calificación de la soldadura de reparación;
d) un cambio de la posición desde el cual el soldador de reparación ya ha calificado (por ejemplo, un cambio de plano a
vertical o un cambio de vertical a horizontal o viceversa), excepto que la posición general califica para todas las posiciones.
10.5 Supervision
La reparación se realizará bajo la supervisión de un individuo aceptable para la compañía que tenga experiencia y
conocimientos sobre los métodos y procedimientos utilizados para las reparaciones.
La inspección de las reparaciones se realizará según lo especificado por la empresa. El personal de inspección de
soldadura deberá cumplir con los requisitos de 8.3.
Las reparaciones serán documentadas y mantenidas por la empresa.
10.6 Criterios de aceptación
Las áreas reparadas deben ser inspeccionadas y evaluadas por los mismos métodos NDT utilizados anteriormente
para determinar un defecto. La inspección visual se considera adecuada cuando el defecto fue rechazado por medios
visuales y reparado por esmerilado sin soldadura adicional. El NDT de una soldadura de reparación incluye, como
mínimo, el área total de reparación más el 10% de la longitud total de la soldadura de reparación, o 2 in (50 mm); lo
que sea más largo en cada lado del área de reparación. Las reparaciones se considerarán aceptables cuando el área
de reparación cumpla con los estándares de aceptabilidad de la Sección 9 o con criterios de aceptación más estrictos
especificados por la compañía.
NOTA Una soldadura de reparación de una soldadura inspeccionada y rechazada originalmente utilizando criterios de
aceptación alternativos derivados de acuerdo con el Anexo A debe volver a inspeccionarse y cumplir con los estándares de
aceptabilidad de la Sección 9 o con criterios de aceptación más estrictos según lo especificado por la empresa. Se requiere la
reparación de la longitud total de los defectos rechazados por el Anexo A. Se requieren criterios de aceptación alternativos. Se
prohíbe la reparación parcial de un defecto
11
Procedimientos para pruebas
11.1 Métodos de pruebas radiológicas
11.1.1 General
La Sección 11.1 presenta los requisitos para producir imágenes radiográficas en película u otros medios mediante
el uso de rayos X o rayos gamma. Se establecerá y registrará un procedimiento detallado para la producción de
imágenes. La película radiográfica producida por el uso de este procedimiento debe tener la densidad (ver
11.1.10), la claridad y el contraste requeridos por esta norma. Las imágenes producidas por otros sistemas deben
tener la sensibilidad necesaria para definir claramente el diámetro del alambre esencial del indicador de calidad de
imagen adecuado (IQI). Se utilizarán los siguientes criterios para evaluar imágenes:
a) una calidad de imagen aceptable que esté libre de niebla y de irregularidades de procesamiento que puedan
enmascarar la imagen de las imperfecciones reales,
56
Norma API 1104
b) el IQI prescrito y el diámetro esencial del alambre,
c) un sistema de identificación satisfactorio,
d) una técnica y configuración aceptables
,
e) Compatibilidad con los estándares de aceptación..
Todos los requisitos que se refieren a la calidad de las imágenes resultantes se aplicarán igualmente a los rayos X
y rayos gamma. El uso de las pruebas radiográficas y la frecuencia de su uso serán a opción de la empresa.
La empresa y el contratista radiográfico deben acordar el procedimiento o los procedimientos radiográficos que se
utilizarán antes de la realización de la radiografía de producción. La empresa debe exigir al contratista que
demuestre que los procedimientos propuestos producen imágenes aceptables y debe exigir que el contratista
utilice dichos procedimientos para la radiografía de producción.
11.1.2 Detalles del procedimiento
11.1.2.1 General
Se registrarán los detalles de cada procedimiento radiográfico. Una copia del registro se proporcionará a la
empresa para sus registros. El registro puede estar en forma de escritura, un boceto o ambos. Como mínimo,
cada procedimiento debe incluir los detalles aplicables enumerados en 11.1.2.2 y 11.1.2.3.
11.1.2.2 Radiografia de pelicula
Como mínimo, el procedimiento para la radiografía de película debe incluir los siguientes detalles.
a) Fuente de radiación: el tipo de fuente de radiación, el tamaño de la fuente efectiva o el punto focal y la
clasificación de voltaje del equipo de rayos X.
b) Pantallas intensificadoras: el tipo y la ubicación de las pantallas y, si se utiliza el cable, su grosor.
c) Película: la marca o el tipo de película, o ambos, y el número de película en el soporte o cassette. Para las técnicas de
películas múltiples, se debe especificar la forma en que se verá la película.
d)Geometría de exposición: ya sea exposición de pared simple para visualización de pared simple (SWE / SWV),
exposición de pared doble para visualización de pared simple (DWE / SWV) o exposición de pared doble para
visualización de pared doble (DWE / DWV) ); la distancia desde la fuente o punto focal a la película; las
posiciones relativas de la película, la soldadura, la fuente, los IQI y los marcadores de intervalo o referencia; y el
número de exposiciones requeridas para la radiografía de una soldadura completa.
e) Condiciones de exposición: ya sea en miliamperios o en minutos, el voltaje de rayos X o el voltaje y el
amperaje de entrada, y el tiempo de exposición.
f) Procesamiento, ya sea automático o manual; el tiempo y la temperatura para el desarrollo y el tiempo para
parar el baño o enjuagar, fijar y lavar; y detalles de secado
g) Materiales: el tipo y el rango de espesor del material para el que es adecuado el procedimiento.
h) IQIs: el tipo de material, que identifica el ASTM o el conjunto ISO, y el diámetro del alambre esencial
i) Protectores térmicos: material, espesor y la distancia desde el lado de la película del protector térmico
hasta la superficie de la tubería
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
57
11.1.2.3 Otros medios de imagen
Como mínimo, el procedimiento para la radiografía que utilice medios de imagen que no sean películas deberá incluir los
siguientes detalles.
a) Fuente de radiación: el tipo de fuente de radiación, el tamaño de la fuente efectiva o el punto focal y el voltaje
Clasificación del equipo 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 exposición: ya sea SWE / SWV, DWE / SWV o DWE / DWV; ya sea en movimiento o imágenes
fijas; la velocidad de escaneo para imágenes en movimiento; la distancia desde la fuente o el punto focal a la
superficie del generador de imágenes; las posiciones relativas de la superficie del generador de imágenes, la
soldadura, la fuente, los IQI y los intervalos o marcadores de referencia; la cantidad de ampliación geométrica; el
aumento total utilizado para la visualización; y el número de imágenes requeridas para la radiografía de una
soldadura completa.
g) Condiciones de exposición: ya sea en miliamperios o en minutos, el voltaje de rayos X o el voltaje de entrada y
el amperaje, y cuando corresponda, el tiempo de exposición.
h) Materiales: el tipo y el rango de espesor del material para el cual es adecuado el procedimiento.
i) ) IQIs: el tipo de material, que identifica el ASTM o el conjunto ISO, y el diámetro esencial del alambre.
j) Protectores térmicos: material, espesor y la distancia desde el lado de la película del protector térmico hasta la
superficie de la tubería.
11.1.3 Geometria de la exposición
11.1.3.1
Película de
radiografía
Cuando una fuente radiográfica está centrada en la tubería para exponer una soldadura a tope, una exposición es
1/2 in.
adecuada para la prueba radiográfica de la soldadura completa (SWE / SWV). Cuando la fuente radiográfica está
fuera, pero no más de 1/2 pulg. (13 mm) de la superficie de la soldadura, se deben realizar al menos tres
1
exposiciones separadas por 120 ° para las pruebas radiográficas de una soldadura completa
(DWE / SWV).
Cuando la fuente radiográfica está fuera y a más de 1/2 pulg. (13 mm) de la superficie de la soldadura, se deben
realizar al menos cuatro exposiciones separadas por 90 ° para la prueba radiográfica de una soldadura completa
(DWE / SWV). Cuando la DO de la tubería que contiene la soldadura es de 3.500 pulg. (88.9 mm) o menos, se
puede usar un procedimiento DWE / DWV. Cuando se utiliza este procedimiento y el haz de radiación se desplaza
de modo que las partes de la soldadura del lado de la fuente y del lado de la película no se superpongan en las
áreas de la radiografía que se evalúa, se deben realizar al menos dos exposiciones separadas por 90 ° para
Pruebas radiográficas de una soldadura completa. Cuando las partes de la soldadura del lado de la fuente y del
lado de la película se superponen, se deben realizar al menos tres exposiciones separadas por 60 ° para la prueba
radiográfica de una soldadura completa
Cuando se radiografía un tubo de pared de diámetro más pequeño y más grueso, se deben hacer exposiciones
adicionales para minimizar la distorsión de las imágenes de imperfección en los extremos de las radiografías.
La distancia mínima entre la fuente o el punto focal y el lado de la fuente del objeto que se está radiografiando se
determinará mediante la siguiente fórmula (utilizando unidades de medida constantes):
D = St ⁄ k
58
Norma API
1104
Donde
D
es la distancia mínima, en pulgadas (mm), entre la fuente o el punto focal y el lado de la fuente del
objeto que se está radiografiando;
S
es el tamaño, en pulgadas (mm), de la fuente efectiva o del punto focal;
t
es el espesor de la soldadura, en pulgadas (mm), incluido el refuerzo, más la distancia entre el lado de
la película de la soldadura y la película;
k
.
es el factor de falta de nitidez geométrico
Cuando se determina t para los procedimientos SWE / SWV y DWE / SWV, se debe utilizar el espesor de la pared
simple y su refuerzo de soldadura. Cuando se determina t para los procedimientos DWE / DWV, se debe usar la
DO de la soldadura (es decir, la DO de la tubería más el doble de la altura promedio de la corona de la soldadura);
k se define como 0.02 pulg. (0.5 mm) para material con un grosor menor o igual a 2.000 pulg. (50.8 mm).
11.1.3.2 Otros medios de imagen
Para las imágenes en movimiento, la geometría de la exposición debe evaluarse a la velocidad de exploración
máxima que se utilizará durante las pruebas radiográficas de la soldadura completa.
11.1.4 Tipos de IQIs
Los IQI deben cumplir con los requisitos de IQI ASTM E747 o ISO 19232-1. La empresa definirá qué tipo de IQI
(ASTM o ISO) se utilizará. El IQI debe estar hecho de un material que sea radiográficamente similar al material
que se está soldando.
11.1.5 Seleccion de IQIs
El IQI constará de una serie de seis (6) cables para el tipo de cable ASTM E747 o una serie de siete (7) cables
para ISO
19232-1 cable tipo IQI, dispuesto en orden de diámetro creciente. El diámetro del alambre esencial a ser usado,
basado en el grosor de la soldadura se muestra en la Tabla 8 para el tipo de cable IQI ASTM E747 y en la Tabla 9
para el cable tipo IQI de ISO 19232-1. A opción de la empresa, se puede usar un diámetro IQI de alambre más
pequeño que los especificados anteriormente, siempre que se obtenga la sensibilidad radiográfica requerida. Las
imágenes radiográficas del IQI que identifican el número de estilo y la letra del conjunto ASTM o la designación
ISO aparecerán claramente. La imagen del diámetro del alambre esencial deberá aparecer claramente en toda el
área de interés.
NOTA
Para los fines de la selección de IQI, cuando se usa la técnica SWE / SWV o DWE / SWV, el grosor de la soldadura significa un
espesor de pared especificado más el refuerzo de la soldadura (interno más externo combinado). Cuando se utiliza la técnica DWE / DWV
"elíptica", el espesor de la soldadura significa el doble del espesor de pared especificado más el refuerzo de soldadura simple (interno más
externo combinado). Cuando se utiliza la técnica DWE / DWV “superpuesta”, el espesor de la soldadura significa el doble del espesor de
pared especificado más el doble del refuerzo de la soldadura (interno más externo combinado).
Tabla 8—Espesor de soldadura frente al diámetro de ASTM E747 Tipo de cable IQI
Espesor de soldadura
Diametro esencial de cable
ASTM
establecido
in.
mm
in.
mm
0 a 0.250
0 a 6.4
0.008
0.20
A
>0.250 a 0.375
>6.4 a 9.5
0.010
0.25
AoB
>0.375 a 0.500
>9.5 a 12.7
0.013
0.33
B
>0.500 a 0.750
>12.7 a 19.1
0.016
0.41
B
>0.750 a 1.000
>19.1 a 25.4
0.020
0.51
B
>1.000 a 2.000
>25.4 a 50.8
0.025
0.64
B
Soldadura de Tuberías e Instalaciones Relacionadas
59
Tabla 9—Espesor de soldadura frente al diámetro de ISO Tipo de cable IQI
Espesor de soldadura
11.1.6
Diametro esencial de cable
in.
mm
in.
mm
Identidad del
cable
0 a 0.250
0 a 6.4
0.008
0.20
13
>0.250 a 0.375
>6.4 a 9.5
0.010
0.25
12
>0.375 a 0.500
>9.5 a 12.7
0.013
0.33
11
>0.500 a 0.750
>12.7 a 19.1
0.016
0.41
10
>0.750 a 1.000
>19.1 a 25.4
0.020
0.51
9
>1.000 a 2.000
>25.4 a 50.8
0.025
0.64
8
Colocacion de IQIs
11.1.6.1 Pelicula
Los IQIs se colocarán de la siguiente manera
a) Cuando se realiza una radiografía de una soldadura completa en una sola exposición utilizando una fuente dentro de la
tubería, se deben usar al menos cuatro IQI colocados a través de la soldadura y espaciados aproximadamente de manera
aproximadamente igual a la circunferencia. Para el procedimiento DWE / DWV, se colocará un IQI en el lado de la fuente de
la tubería y a través de la soldadura, de modo que la imagen del cable esencial quede superpuesta a las imágenes de la
soldadura. Para los procedimientos DWE / SWV o SWE / SWV que requieren exposiciones múltiples o películas múltiples
para una inspección completa de la soldadura, y donde la longitud de la película a interpretar es mayor que 5 pulg. (130
mm), dos IQI colocados a través de la soldadura y Se ubicará en el lado de la película. Uno debe estar dentro de 1 pulg. (25
mm) del final de la longitud de la película a interpretar y el otro debe estar en el centro de la película. Cuando la longitud de
la película a interpretar es de 5 pulg. (130 mm) o menos, se colocará un IQI en el lado de la película, a través de la
soldadura y ubicado en el centro de la longitud a interpretar. Cuando se radiografía una soldadura reparada, se colocará un
IQI adicional en cada área reparada.
b) Cuando no es práctico colocar un IQI en la soldadura debido a la configuración o tamaño de la soldadura, el IQI
se puede colocar en un bloque separado. Los bloques separados deben estar hechos del mismo material
radiográficamente o similar y se pueden usar para facilitar el posicionamiento de IQI. El grosor del material del
bloque separado debe ser el mismo que el grosor de la soldadura.
c) Protectores térmicos: IQI puede colocarse sobre un protector térmico en lugar de estar en contacto con la
tubería, siempre que se demuestre la aceptabilidad de dicha colocación IQI durante la calificación del
procedimiento.
11.1.6.2 Otros medios de imagen
Para los medios de imagen que no sean películas, la colocación de IQI será la misma que se requiere en 11.1.6.1.
El IQI puede colocarse sobre la superficie de la tubería o mantenerse en posición entre la superficie de la tubería
y la cámara de imágenes mediante un accesorio conectado a la cámara de imágenes o dispositivo de escaneo. La
aceptabilidad de dicha colocación IQI se demostrará durante la calificación del procedimiento.
11.1.7 Radiografías de producción
Solo los radiólogos de Nivel II o III interpretarán las imágenes radiográficas de las soldaduras de producción. Los
radiógrafos reportarán a la compañía todos los defectos observados en las imágenes, a menos que la compañía
requiera que se notifiquen todas las imperfecciones observadas. El radiógrafo debe indicar si la soldadura cumple
con los requisitos de la Sección 9. La compañía debe determinar la disposición final de la soldadura.
60
Norma API
1104
11.1.8 Identificación de imágenes
Las imágenes deben identificarse claramente mediante el uso de números de cable, letras de plomo, marcadores
u otra identificación para que la soldadura adecuada y cualquier imperfección de las mismas se pueda ubicar de
manera rápida y precisa. La empresa podrá especificar el procedimiento de identificación a utilizar. Cuando se use
más de una imagen para inspeccionar una soldadura, aparecerán marcadores de identificación en cada imagen y
las imágenes adyacentes se superpondrán. El último marcador de referencia en cada extremo de la imagen
aparecerá en las imágenes adyacentes apropiadas de manera que se establezca que no se ha omitido ninguna
parte de la soldadura.
11.1.9 Almacenamiento de películas y otros medios de imagen
11.1.9.1 Película
Todas las películas no expuestas se almacenarán en un lugar limpio y seco donde las condiciones no afecten
negativamente a la emulsión. Si surge alguna duda sobre el estado de la película no expuesta, las hojas de la
parte frontal y posterior de cada paquete o una longitud de película igual a la circunferencia de cada rollo original
se procesarán de manera normal sin exposición a la luz o radiación. Si la película procesada muestra niebla, se
debe descartar la caja o rollo completo del que se retiró la película de prueba, a menos que las pruebas
adicionales demuestren que la película restante en la caja o rollo está libre de niebla previa a la exposición
superior a 0.30 H&D de densidad transmitida para materiales transparentes. Película o 0.05 H&D de densidad
reflejada para películas de base opaca.
NOTA
H&D se refiere al método de Hurter-Driffield para definir el ennegrecimiento cuantitativo de la película. (Ferdinand
Hurter y Vero Charles Driffield, "Investigaciones fotoquímicas y un nuevo método de determinación de la sensibilidad de las
placas fotográficas", J. Soc. Chem. Ind., 31 de mayo de 1890.)
11.1.9.2 Otros medios de imagen
Los medios de imagen que no sean películas deben almacenarse en estricta conformidad con las
recomendaciones del fabricante.
11.1.10 Densidad de pelicula
11.1.10.1 General
A excepción de las áreas localizadas pequeñas causadas por configuraciones de soldadura irregulares, la
densidad de H&D transmitida en el área de interés de la película de base transparente no debe ser menor que 1.8
o mayor que 4.0. La densidad H&D reflejada para película de base opaca no debe ser menor que 0.5 ni mayor
que 1.5. Las densidades de H&D transmitidas a través de pequeñas áreas localizadas pueden exceder estos
límites; sin embargo, las densidades mínimas no deben ser inferiores a 1.5 y las densidades máximas no deben
exceder de 4.2; la densidad H&D reflejada no debe ser inferior a 0.25 y no debe exceder de 1.8.
NOTA
H&D se refiere al método de Hurter-Driffield para definir el ennegrecimiento cuantitativo de la película. (Ferdinand Hurter y Vero Charles Driffield,
"Investigaciones fotoquímicas y un nuevo método de determinación de la sensibilidad de las placas fotográficas", J. Soc. Chem. Ind., 31 de mayo de 1890.)
11.1.10.2 Equipo de visualización de películas
El equipo de visualización (iluminador) debe ser del tipo variable de alta intensidad y debe ser capaz de ver
densidades de película dentro del rango especificado en 11.1.10.1. Debe estar equipado para evitar que la luz,
proveniente del borde exterior de la radiografía o a través de porciones de baja densidad de la radiografía,
interfiera con las interpretaciones.
11.1.10.3 Instalaciones para visualización de películas
Las instalaciones de observación proporcionarán una iluminación de fondo tenue de una intensidad que no cause
reflexiones, sombras o reflejos molestos en la radiografía.
SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
61
11.1.10.4 Procesamiento de Imagenes
Cuando la empresa lo solicite, las películas u otros medios de imagen se procesarán, manipularán y almacenarán
de modo que las imágenes sean interpretables durante al menos tres años después de su producción.
11.1.10.5 Área de procesamiento de imágenes
El área de procesamiento de imágenes y todos los accesorios deben mantenerse limpios en todo momento.
11.1.10.6 Protección contra radiación
El radiógrafo será responsable de la protección y el seguimiento de todas las personas que trabajen con fuentes de
radiación o cerca de ellas. La protección y el monitoreo deben cumplir con las regulaciones federales, estatales y
locales aplicables.
11.2 Método de prueba de partículas magnéticas
Cuando la compañía especifique la prueba de partículas magnéticas, se establecerá un procedimiento escrito
detallado para la prueba de partículas magnéticas que cumpla con los requisitos de ASTM E709. La empresa y el
contratista de NDT deben acordar el procedimiento o procedimientos de prueba de partículas magnéticas antes
de realizar las pruebas de producción.
La compañía exigirá al contratista que demuestre que los procedimientos propuestos producirán resultados
aceptables y le exigirá que utilice dichos procedimientos para las pruebas de producción.
11.3 Método de prueba del líquido penetrante
Cuando la compañía especifique la prueba de líquidos penetrantes, se establecerá un procedimiento escrito
detallado para la prueba de líquidos penetrantes que cumpla con los requisitos de ASTM E165. La empresa y el
contratista de END deben acordar el procedimiento o procedimientos de prueba de líquidos penetrantes antes de
realizar las pruebas de producción.
La compañía exigirá al contratista que demuestre que los procedimientos propuestos producirán resultados
aceptables y le exigirá que utilice dichos procedimientos para las pruebas de producción.
11.4 Métodos de prueba por ultrasonido
11.4.1 General
Cuando la compañía especifica pruebas de ultrasonido para la inspección de tope circunferencial nuevo y/o en servicio.
Se aplicarán los requisitos del presente punto. Un procedimiento detallado para el uso de las técnicas de ultrasonido
se establecerán y registrarán. El uso de pruebas ultrasónicas y el alcance de su uso será a elección de la
empresa.
La compañía y el contratista de ultrasonidos deben acordar los procedimientos de ultrasonido antes de la ejecución de la
obra.
pruebas de producción. La compañía exigirá al contratista de ultrasonidos que demuestre los procedimientos
propuestos para producir resultados aceptables y precisos y exigirá al contratista que utilice dichos
procedimientos para las pruebas de producción.
Se recomienda precaución cuando este método se aplica a la inspección de soldaduras en servicio debido a posibles
imperfecciones en el material madre y en la superficie que pueden interferir con el uso de la técnica ultrasónica.
Todas las superficies que se vayan a escanear ultrasónicamente deberán estar sin recubrimiento. Para proyectos de
construcción nuevos, se debe especificar el recorte del revestimiento (longitud del tubo desnudo) en los extremos del
tubo necesario para el escaneo ultrasónico antes de que el tubo se recubra. Las costuras de la tubería deben estar a
ras con la superficie de la tubería para la distancia necesaria para el escaneo ultrasónico.Traducción realizada con el
traductor
62
NORMA API 1104
11.4.2 Detalles del procedimiento
11.4.2.1 General
Se registrarán los detalles de cada procedimiento ultrasónico. Se proporcionará una copia del registro. El
acta se redactará en forma de borradores y bocetos. Como mínimo, cada procedimiento incluirá
las indicaciones aplicables enumeradas en el punto 11.4.2.2.
11.4.2.2 Procedimiento de ultrasonido
Como mínimo, el procedimiento de ensayo por ultrasonidos de las soldaduras incluirá los siguientes detalles específicos
de la aplicación.
a) Tipo de soldaduras a ensayar, dimensiones de preparación de la unión y procesos de soldadura.
b) Tipo de material (es decir, tamaño, grado, espesor, proceso de fabricación según API 5L).
c) Preparación/condición de la superficie de escaneado.
d) Etapa en la que debe realizarse el examen.
e) Instrumento/sistema ultrasónico y sondas (es decir, fabricante, tipo, tamaño, etc.).
f) Automatico o manual.
g) Acoplamiento.
h) Técnica de ensayo:
1) ángulos
2) frecuencias (MHz),
3) temperaturas y rangos,
4) patrones y velocidades de escaneo,
5) el punto de referencia y los marcadores de posición (es decir, la cara de la raíz y las posiciones circunferenciales).
i) Normas de referencia: croquis detallados que muestran las dimensiones de la vista en planta y de la vista de la
sección transversal de los bloques de normas de referencia para materiales de producción y de todos los
reflectores de referencia.
j) Requisitos de calibración: el intervalo en el que se requiere la calibración del instrumento o sistema, la secuencia de
calibración de la configuración antes de inspeccionar las soldaduras, incluidos todos los bloques de calibración
estándar que se utilizarán, los reflectores de sensibilidad de referencia que se utilizarán, el ajuste del nivel de
sensibilidad de referencia[es decir, la corrección de la amplitud de la distancia (DAC) o la ganancia corregida en el
tiempo (TCG)], y los intervalos de verificación de los ajustes de calibración.
k) Nivel de exploración: el ajuste de sensibilidad en decibelios (dB) que debe añadirse a la sensibilidad de referencia para
la exploración.
l) Nivel de evaluación: el nivel o la altura de los ecos detectados durante el escaneo en el que se requiere una
evaluación adicional y cualquier ajuste de sensibilidad que se deba realizar antes de evaluar la aceptación o el
rechazo.
m) Registro del tipo de registro de los resultados (por ejemplo, croquis, impresora térmica, disco compacto, etc.) y si se
registrarán todos los reflectores o sólo los reflectores inaceptables.
n) Informe de examen ultrasónico: un ejemplo de los informes de examen.
SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
63
11.4.3 Ultrasonic Testing Personnel Requirements
Un END de nivel IIl en el método de ultrasonidos desarrollará la técnica de aplicación y preparará y aprobará las
pruebas, o bien el personal de ultrasonidos de nivel II realizará la prueba y evaluará los resultados según el
procedimiento de aceptación/rechazo. Sólo el personal certificado de nivel II o III calibrará el equipo e interpretará
los resultados de los ensayos. END Nivel II
El personal de pruebas ultrasónicas deberá realizar los exámenes de acuerdo con procedimientos calificados y aprobados
(véase 11.4.4). El personal encargado de los ensayos deberá poder determinar la aceptabilidad de las soldaduras a tope
circunferenciales de conformidad con los criterios de aceptación enumerados en el punto 9.6.
La compañía tiene el derecho, en cualquier momento, de requerir que el personal demuestre su capacidad para
cumplir con los requisitos del procedimiento calificado.
11.4.4 Demostración del procedimiento de prueba
Antes de la aprobación final por escrito, la compañía requerirá que el contratista demuestre la aplicación del
procedimiento y los sistemas de ultrasonido. Se generará un informe de demostración del procedimiento y se
documentarán los resultados antes de su uso en soldaduras de campo reales. El proceso de demostración será el
siguiente.
a) Las soldaduras que contengan defectos e imperfecciones aceptables se prepararán a partir de muestras de material de
tubería de producción real utilizando una especificación de procedimiento de soldadura aprobada. Los cambios en el espesor
de la pared, el diseño del bisel, la velocidad acústica, el proceso de soldadura, las soldaduras de reparación y otras variables
que puedan tener un efecto en la detectabilidad y resolución del sistema requerirán soldaduras de demostración adicionales
de otros procedimientos de soldadura aprobados correspondientes. Pueden utilizarse soldaduras con calificación de
soldador.
b) Se harán radiografías de las soldaduras y se documentarán los resultados.
c) Se aplicará el procedimientode ensayo por ultrasonidos,dentro de los rangos de temperatura detallados, y los resultados
se documentarán y compararán con las radiografías.
d) Deberán documentarse las diferencias en los resultados de la detección. (Deberán tenerse en cuenta las
diferencias de detectabilidad y resolución entre el ultrasonido y la radiografía.) Si así lo requiere la empresa, se
realizarán ensayos destructivos de la muestra de soldadura para descubrir o confirmar los resultados.
e) El uso del procedimiento de ensayo por ultrasonidos en la soldadura de producción se basará en la capacidad
del método/técnica/sistema de ensayo por ultrasonidos aplicado:
1) localizado circunferencialmente,
2) tamaño para la longitud,
3) determinar la profundidad de la superficie del diámetro exterior, y
4) Localice axialmente (sección transversal de la soldadura) las imperfecciones/defectos necesarios en
las muestras de ensayo.
Además, el procedimiento determinará con precisión la aceptabilidad de las soldaduras de acuerdo con los
criterios enumerados en los puntos 9.6 y 11.4.7.
11.4.5 Norma de referencia de sensibilidad de API
La sensibilidad manual de la prueba de ultrasonidos se basará en un nivel de referencia de dos o tres puntos (es
decir, DAC o TCG) derivado de una muesca de N10 introducida en una muestra de la tubería que vaya a
inspeccionarse (véanse la figura 27 y la figura 28). El punto más alto del DAC/TCG no será inferior al 80 % de la
altura de la pantalla completa. La norma de referencia también se utilizará para determinar la velocidad real del
haz de sonido, el ángulo refractado y la distancia del trayecto del sonido en el material de la tubería que se va a
utilizar.
64
NORMA API 1104
inspeccionado. La velocidad desconocida y el ángulo de refracción se determinarán cuando se vayan a inspeccionar soldaduras
en tuberías de diferentes especificaciones químicas, espesor de pared, diámetro o de más de un fabricante de tuberías y de
rodillos o perforaciones. Esto puede lograrse usando dos sondas del mismo ángulo y frecuencia nominal con la sonda dirigida la
una hacia la otra (vea la Figura 29). Cuando se observe una diferencia en la velocidad, el ángulo o la distancia de la trayectoria
del sonido, se deberá hacer otro patrón de referencia a partir de los diferentes materiales de la tubería
B
N
Vista lateral del bloque de muescas
t
N
A
C
D
E
Vista final
R2
E
R1
R3
Dimensions
t
Espesor especificado de la pared de la tubería
N
Profundidad de la muesca = 10 %T ± 10 % de la profundidad de la muesca
A
2 pulg. (50 mm) de longitud mínima
B
0,125 pulg. (3.2 mm) ancho máximo de muesca
C
11,35T + 2 pulg. (50 mm) de longitud mínima
D
3,1 pulg. (80 mm) de ancho mínimo
E
3,1 pulg. (80 mm) de ancho mínimo
R1
Radio exterior de la tubería
R2
Radio de la muesca interior = R1 - 0.9T
Figura 27-Bloque de referencia para pruebas ultrasónicas manuales
A
B
Coloque el transductor en línea con la muesca exterior al doble de la distancia utilizada para
elevar la muesca interior (Posición B). Verifique que el pico de eco de la muesca exterior esté
en o cerca de la lectura de profundidad cero. Esto establecerá que los ajustes de ángulo y
velocidad de refracción son suficientemente precisos.
Figura 28-Establecer la distancia, el ángulo de refracción y la velocidad
Para las pruebas ultrasónicas automáticas y cuando así lo requiera la compañía para las pruebas ultrasónicas manuales, los
orificios de fondo plano se mecanizarán en una muestra de la tubería que se vaya a inspeccionar. Esta muestra se utilizará
como reflectores de calibración además de las muescas N10 en las superficies interior y exterior. El diámetro de cada orificio de
fondo plano debe ser aproximadamente igual al espesor de una pasada de soldadura. La superficie reflectante plana de cada
orificio se instalará
SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
65
Usando dos transductores de ángulo y frecuencia iguales, uno transmitiendo y el otro
recibiendo, maximiza (pico arriba) el eco recibido. Mida la distancia de la superficie entre los
puntos de salida del transductor. La mitad de la distancia de la superficie dividida por el
espesor de pared medido es igual a la tangente del ángulo de refracción. Sin cambiar los
ajustes del instrumento, repita este proceso en tuberías con velocidad desconocida, ángulo
refractado y atenuación para determinar cualquier diferencia.
Figura 29-Procedimiento de transferencia
en el mismo ángulo y posición que la preparación de la junta de soldadura para cada paso de llenado requerido por el
procedimiento de soldadura. Además, los reflectores planares o los orificios de fondo plano deberán estar en el mismo
ángulo y posición que la preparación de la junta de soldadura para cada paso de llenado requerido por el procedimiento de
soldadura. Además, los reflectores planos u orificios de fondo plano se instalarán en la posición central de la soldadura con
sus superficies reflectantes planas verticales a la soldadura. Todos los reflectores deben estar separados para que no haya
dos dentro de la dispersión del haz de una sonda simultáneamente.Se atascan en la posición de la línea central de la
soldadura con sus superficies reflectantes planas verticales a la soldadura. Todos los reflectores deben estar separados de
tal manera que no haya dos dentro de la abertura de haz de una sonda simultáneamente. Se llevará a cabo una técnica de
transferencia utilizando sondas de los mismos ángulos y frecuencias nominales que se utilizarán para la inspección a fin de
determinar la distancia real de salto completo, el ángulo de refracción real y la atenuación en el material que se va a
inspeccionar (véase la figura 29).
11.4.6 Pruebas de ultrasonido del material primario
Después de completar la soldadura circunferencial a tope, pero antes de su prueba ultrasónica, se realizará una
prueba de onda de compresión del material de origen en ambos lados de la soldadura (distancia mínima = 1,25, la
distancia de salto de superficie más larga que se vaya a utilizar). Se anotarán todos los reflectores de haz parcial
y completo (ubicación del punto cero y distancia al borde de la soldadura) y se registrarán en el registro de
examen.
La compañía puede elegir no aplicar este requisito en lugar de los controles de laminación realizados por la fábrica.
11.4.7 Nivel de escaneado y evaluación
11.4.7.1 Pruebas ultrasónicas del material primario
El ensayo manual de ondas de compresión del material parental se realizará con el segundo eco de retroceso de
la norma de referencia (véase la figura 27) ajustado al menos al 80 % de la altura de la pantalla completa.
El ensayo ultrasónico automático del material parental se realizará utilizando el mismo método de calibración y
nivel de evaluación que el utilizado para la onda de compresión manual o mediante una técnica diferente si se
demuestra que es igual o mejor que el método manual.
11.4.7.2 Pruebas manuales de soldadura por ultrasonidos
Las pruebas manuales de soldadura por ultrasonidos se realizarán con una sensibilidad de barrido de sensibilidad de
referencia DAC/TCG más un mínimo de 6 dB. Se evaluarán todas las indicaciones que superen el 50 % de la altura de la
pantalla del DAC/TCG.
La sensibilidad de evaluación para la prueba de soldadura ultrasónica manual debe ser la sensibilidad de
referencia DAC/TCG más 6 dB con un nivel de evaluación para todas las indicaciones al 50 % de la altura de la
pantalla DAC/TCG.
66
NORMA API 1104
Una vez establecida la sensibilidad de referencia, la sensibilidad de barrido y la sensibilidad y los niveles de evaluación, se
calificarán y se incorporarán al procedimiento final y al informe final de calificación.
11.4.7.3 Prueba automática de soldadura por ultrasonidos
La prueba automática de soldadura por ultrasonidos debe realizarse con una sensibilidad de exploración del 80 %
de la sensibilidad de referencia de la altura de la pantalla más 4 dB cuando se utilice la técnica de pulso-eco. La
sensibilidad de evaluación debe ser la misma que la sensibilidad de exploración.
La altura de la pantalla del nivel de evaluación (umbral de registro) debe ser del 40 % de la altura de la pantalla
completa utilizando la técnica de pulso-eco automatizada.
Podrán utilizarse otras técnicas automatizadas, reflectores de referencia, sensibilidades de referencia,
sensibilidades de barrido, sensibilidades de evaluación y niveles de evaluación si se demuestra que son
equivalentes a la técnica de pulso-eco para la detección y evaluación de imperfecciones de la soldadura.
11.4.8 Pruebas ultrasónicas de producción
Los técnicos de ultrasonidos deben reportar a la compañía todos los defectos a menos que la compañía requiera
que se reporten todas las indicaciones observadas (nivel de evaluación y superior). La empresa determinará la
disposición final de la soldadura.
11.4.9 Identificación de las indicaciones comunicadas
El informe de la prueba ultrasónica de las soldaduras inspeccionadas deberá incluir el número de soldaduras, la
ubicación del punto de referencia, la longitud, la profundidad desde la superficie del diámetro exterior y la
clasificación de los defectos (lineal, transversal o volumétrica) de todas las indicaciones notificadas.
12 Soldadura mecanizada con adiciones de metal de relleno
12.1 Procesos aceptables
La soldadura mecanizada se realizará utilizando uno o más de los siguientes procesos:
a) soldadura por arco sumergido,
b) soldadura por arco de gas metálico,
c) soldadura por arco de tungsteno gaseoso,
d) soldadura por arco de núcleo fundente con o sin blindaje externo,
e) soldadura por arco de plasma,
f) el uso de un proceso manual o semiautomático combinado con uno de los procesos mecanizados enumerados en esta
sección.
12.2 Calificación del procedimiento
Antes de iniciar la soldadura de producción, se debe establecer una especificación detallada del procedimiento de
soldadura para demostrar que se pueden realizar soldaduras con las propiedades mecánicas adecuadas (como
resistencia, ductilidad y dureza) y la solidez mediante el procedimiento. Se deben unir dos longitudes de tubería,
juntas completas o espigas, siguiendo todos los detalles de la especificación del procedimiento de soldadura. La
calidad de la soldadura se determinará mediante ensayos destructivos y no destructivos y cumplirá los requisitos
del punto 5.6, salvo los de rotura de muescas (5.6.3) y el punto 9, respectivamente. Si en un procedimiento de
soldadura se utiliza una soldadura manual o un paso semiautomático como se indica en el punto 12.1, se requerirá
la prueba de rotura de mella en el punto 5.6.3 como parte de la calificación del procedimiento. Estos
procedimientos se cumplirán excepto cuando la empresa autorice específicamente un cambio, tal como se
establece en el punto 12.5.
SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
67
12.3 Registro
Se registrarán los detalles de cada procedimiento cualificado. Este registro mostrará los resultados completos del
ensayo de cualificación del procedimiento. Deberán utilizarse formularios similares a los que se muestran en las
figuras 1 y 2. Este registro se mantendrá mientras se esté utilizando el procedimiento.
12.4 Especificación del procedimiento de soldadura
12.4.1 General
La especificación del procedimiento de soldadura deberá incluir toda la información pertinente para la instalación y el
mantenimiento del funcionamiento correcto del equipo, así como otra información especificada en el punto 12.4.2.
12.4.2 Información de especificaciones
12.4.2.1 Proceso
Se identificará el proceso específico o la combinación de procesos utilizados. Esto incluirá el tipo de tecnología de
soldadura y una descripción del equipo que se utilizará.
12.4.2.2 Materiales
Se identificarán los materiales a los que se aplica el procedimiento. Los materiales podrán agruparse (véase el
punto 5.4.2.2.2), siempre que el ensayo de calificación se realice con el material con el SMYS más alto del grupo.
12.4.2.3 Diámetros
Se identificará la gama de ODs especificados a los que se aplica el procedimiento.
12.4.2.4 Grupo de espesor de pared y número y secuencia de cordones
Se identificará la gama de espesores de pared especificados sobre los que es aplicable el procedimiento, así
como la gama de número de perlas necesarias para los espesores y la máquina utilizada para cada cordón.
12.4.2.5 Diseño conjunto
La especificación incluirá un croquis o croquis de la junta que muestren el tipo de junta (por ejemplo, V o U), el ángulo de
biselado, el tamaño de la cara de la raíz y la abertura de la raíz. Si se utiliza una copia de seguridad, se designará el tipo.
12.4.2.6 Metal de relleno y fundente
Se designarán el tamaño y el número de clasificación AWS del metal de aportación y del fundente, si se dispone de ellos. En
el caso de los metales de aportación con un único sufijo G, también se designarán el fabricante y la denominación
comercial.
12.4.2.7 Características eléctricas
Se designarán la corriente y la polaridad, y se especificará el rango de voltaje y amperaje para cada tamaño o tipo de
electrodo utilizado.
12.4.2.8 Posición
La especificación designará la soldadura por rodillo o por posición.
68
NORMA API 1104
12.4.2.9 Dirección de la soldadura
Para la soldadura de posición solamente, la especificación deberá indicar si la soldadura debe realizarse en
dirección ascendente o descendente.
12.4.2.10 Tiempo entre pases
Se designará el tiempo máximo entre la finalización de la microesfera de la raíz y el comienzo de la segunda
microesfera, así como el tiempo máximo entre la finalización de la segunda microesfera y el comienzo de otras
microesferas.
12.4.2.11 Tipo de abrazadera de alineación
En el pliego de condiciones se indicará si la abrazadera de alineación debe ser interna o externa o si no se
requiere ninguna abrazadera.
12.4.2.12 Limpieza
En el pliego de condiciones se describirá la limpieza de la junta y la limpieza entre pasadas que se requiere.
12.4.2.13 Precalentamiento
Se especificarán los métodos, la anchura que debe calentarse, la temperatura mínima al comienzo de la soldadura y la
temperatura ambiente mínima por debajo de la cual se requiere el precalentamiento.
12.4.2.14 PWHT
Se especificarán los métodos, la anchura a calentar, la temperatura mínima y máxima, el tiempo a temperatura y los métodos
de control de la temperatura para la PWHT.
12.4.2.15 Gas de protección y caudal
Se indicará la composición del gas de protección y la gama de caudales.
12.4.2.16 Flujo de apantallamiento
Se designará el número de clasificación AWS, si está disponible, o el número de marca del fundente de blindaje.
12.4.2.17 Velocidad de desplazamiento
La gama de velocidades de desplazamiento, in in. (mm) por minuto, se especificará para cada pasada.
12.4.2.18 Método de enfriamiento después de la soldadura
El tipo de enfriamiento después de la soldadura, como el enfriamiento por aire o el enfriamiento forzado con agua
para acelerar el examen no destructivo y el recubrimiento de juntas, así como la temperatura máxima del metal a
la que se aplica el enfriamiento forzado.
12.4.2.19 Otros factores
Se designarán otros factores importantes que puedan ser necesarios para el buen funcionamiento del proceso o que
puedan afectar a la calidad del trabajo realizado. Estos pueden incluir la ubicación y el ángulo del arco para la soldadura
por arco sumergido, la distancia entre el tubo de contacto y el trabajo, y el ancho y la frecuencia de oscilación.
SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES RELACIONADAS
69
12.5 Variables esenciales
12.5.1 General
Un procedimiento de soldadura deberá restablecerse como una nueva especificación de procedimiento de soldadura
y deberá recalificarse completamente cuando se cambie cualquiera de las variables esenciales enumeradas en el
punto 12.5.2. Podrán introducirse en el procedimiento cambios distintos de los enumerados en el punto 12.5.2 sin
necesidad de recalificación, siempre que se revise la especificación del procedimiento de soldadura para mostrar los
cambios.
12.5.2 Cambios que requieren recalificación
12.5.2.1 Proceso de soldadura
Un cambio en el proceso de soldadura establecido en la especificación del procedimiento de soldadura constituye una
variable esencial.
12.5.2.2 Materiales
Un cambio de material constituye una variable esencial. A los efectos de la presente norma, todos los aceros al
carbono se agruparán de la manera siguiente:
a) SMYS menor o igual que el del material especificado como API 5L Grado X42;
b) SMYS mayor que el del material especificado como API 5L Grado X42 pero menor que el del material
especificado como API 5L Grado X65;
c) para los aceros al carbono con un SMYS mayor o igual que el del material especificado como API 5L Grado
X65, cada grado recibirá una prueba de calificación por separado.
NOTA Las agrupaciones especificadas anteriormente en 12.5.2.2 no implican que los materiales de base o los metales de aportación de
diferentes análisis dentro de un grupo puedan sustituirse indistintamente por un material que se utilizó en el ensayo de calificación sin
tener en cuenta la compatibilidad de los materiales de base y los metales de aportación desde el punto de vista de las propiedades
metalúrgicas y mecánicas y de los requisitos para el precalentamiento y el PWHT.
12.5.2.3 Diseño junta
Un cambio importante en el diseño de la junta (por ejemplo, de ranura en V a ranura en U) o cualquier cambio
más allá del rango establecido en la especificación del procedimiento de soldadura para factores tales como el
espaciado, la cara de la raíz y el ángulo del bisel constituye una variable esencial.
12.5.2.4 Espesor de pared
Un cambio en el espesor de pared especificado más allá del rango establecido en la especificación del procedimiento de
soldadura constituye una variable esencial.
12.5.2.5 Diámetro de la tubería
Un cambio en el diámetro exterior de la tubería especificado más allá del rango establecido en la especificación
del procedimiento de soldadura constituye una variable esencial.
12.5.2.6 Metal de relleno
Los siguientes cambios en el metal de aportación constituyen variables esenciales:
a) un cambio de un grupo de metales de aportación a otro (véase el cuadro 1);
70
NORMA API 1104
b) en el caso de los metales de relleno con un único sufijo G, un cambio de fabricante o de nombre comercial;
c) para materiales de tubería con un SMYS mayor o igual que el del material especificado como API 5L Grado
X65, cualquier cambio en la clasificación AWS del metal de aportación (véase 12.5.2.2).
NOTA
Salvo lo indicado en el punto b) anterior, pueden efectuarse cambios en el metal de aportación dentro de los grupos
especificados en el punto 12.5.2.2, puntos a) y b).
La compatibilidad del material base y del metal de aportación debe considerarse desde el punto de vista de las propiedades
mecánicas.
12.5.2.7 Tamaño del alambre metálico de relleno
Un cambio en el tamaño del alambre de metal de relleno constituye una variable esencial.
12.5.2.8 Tiempo entre pases
Un aumento del tiempo máximo entre la finalización de la microesfera de la raíz y el comienzo de la segunda microesfera
constituye una variable esencial.
12.5.2.9 Dirección de la soldadura
Un cambio en la dirección de soldadura de vertical cuesta arriba a vertical cuesta abajo, o viceversa, constituye una variable
esencial.
12.5.2.10 Gas de protección y caudal
El cambio de un gas protector a otro o de una mezcla de gases a otra constituye una variable esencial. Un aumento o
disminución en el rango de caudales establecido para el gas de protección también constituye una variable esencial.
12.5.2.11 Flujo de apantallamiento
Consulte la Tabla 1, nota a, para los cambios en el flujo de blindaje que constituyen variables esenciales.
12.5.2.12 Velocidad de desplazamiento
Un cambio en la gama de velocidades de desplazamiento constituye una variable esencial.
12.5.2.13 Precalentamiento
Una disminución de la temperatura mínima de precalentamiento especificada constituye una variable esencial.
12.5.2.14 PWHT
La adición de PWHT o un cambio de los intervalos o valores especificados en el procedimiento constituirá una
variable esencial.
12.5.2.15 Características eléctricas
Un cambio en las características eléctricas constituye una variable esencial.
API STANDARD 1104
1
WELDING OF PIPELINES AND RELATED FACILITIES
1
81
12.5.2.16 Diámetro del orificio o composición del gas del orificio
Para la soldadura por arco de plasma, un cambio en la composición nominal del gas del orificio o un cambio en el
diámetro del orificio.
12.5.2.17 Método de enfriamiento después de la soldadura
Un aumento en la temperatura máxima de soldadura antes del enfriamiento forzado. Un cambio en el método de
enfriamiento después de la soldadura que resulta en una mayor tasa de enfriamiento también requiere la recalificación
del procedimiento de soldadura.
12.6 Calificación de los equipos y operadores de soldadura
12.6.1 Generalidades
Cada operador de soldadura debe estar calificado mediante la producción de una soldadura aceptable utilizando el
procedimiento de soldadura calificado. La soldadura completa se probará mediante métodos destructivos, métodos
no destructivos, o ambos, y deberá cumplir con los requisitos de 6.4 a 6.7, excepto que no se requerirán cortes de
mella (ver 6.5.4). En caso de que una calificación de procedimiento de soldadura utilice un pase manual o
semiautomático como se describe en 12.1, se requerirá la prueba de corte de nick en 5.6.4 como parte de la
calificación del operador de soldadura. Las pruebas de resistencia a la tracción no se deben reemplazar por las
pruebas de ruptura de mellas (ver 6.5.2) y, por lo tanto, se omiten. Antes del inicio de la soldadura, cada operador de
soldadura debe haber recibido la capacitación adecuada en el funcionamiento del equipo de soldadura. Si el
procedimiento de soldadura implica más de una operación, los operadores de soldadura debe estar calificado en el
tipo de equipo de soldadura que se utilizará en la soldadura de producción. Los cambios en las variables esenciales
descritas en 12.6.2 requieren la recalificación del operador de soldadura.
12.6.2 Cambios que requieren recalificación
Los cambios en las siguientes variables esenciales requieren la recalificación del operador de soldadura.
a) Un cambio de un proceso de soldadura, modo de transferencia, polaridad o método de aplicación a otra soldadura
proceso o combinación de procesos (por ejemplo, arco corto, arco de prensa, arco de rociado, arco de tungsteno de
gas, etc.).
b) Un cambio en la dirección de la soldadura de vertical ascendente a vertical descendente o viceversa.
c) Un cambio en el tipo de metal de aportación (alambre sólido, núcleo metálico, núcleo de flujo).
d) Un cambio de un grupo OD especificado a otro:
1) OD menos de 12.75 in (323.9 mm),
2) OD igual o superior a 12.75 pulg. (323.9 mm).
e) El operador de soldadura debe calificar en el grosor de pared especificado más pesado que el soldador / operador
soldará producción.
f) Un cambio en la posición desde el cual el soldador / operador ya ha calificado (por ejemplo, un cambio de laminado
a Fija o para cambiar de vertical a horizontal). Un soldador que califique en la posición fija también deberá estar
calificado para realizar soldaduras laminadas dentro de la variable esencial calificada.
g) Un cambio en el fabricante o modelo de error de soldadura.
h) Un cambio en el método de aplicación del cordón raíz (por ejemplo, raíz externa frente a raíz interna).
i) Un cambio importante en el diseño de la junta (por ejemplo, de una ranura en V a una ranura o ranura en J) o
cualquier cambio fuera del rango establecido para factores tales como el espaciado, la cara de la raíz y el ángulo del
bisel constituye una variable esencial.
API STANDARD 1104
2
WELDING OF PIPELINES AND RELATED FACILITIES
2
81
j) A opción de la empresa, soldadores / operadores cuyo trabajo se limita a pases de soldadura específicos en un
tope de múltiples pasos la soldadura deberá calificar demostrando su capacidad para soldar esos pases específicos
de acuerdo con un calificado especificación del procedimiento de soldadura, con las otras pasadas de soldadura
necesarias para realizar soldaduras completas realizadas por otros. Los soldadores deben estar calificados si todas
las pruebas son aceptables.
12.7 Registros de Operadores Cualificados
Se hará un registro de las pruebas requeridas por 12.6 y de los resultados detallados de cada prueba. Una forma
similar a esa se debe utilizar la figura 2 que se muestra. (Este formulario debe ser desarrollado para satisfacer las
necesidades de la empresa pero debe ser suficientemente detallado para demostrar que la prueba de calificación
cumple con los requisitos de esta norma.) Una lista de se mantendrán los operadores calificados y los procedimientos
para los cuales están calificados. Un operador puede ser requerido recalificar si surge una pregunta sobre su
competencia.
12.8 Inspección y prueba de soldaduras de producción
Las soldaduras de producción se deben inspeccionar y probar de acuerdo con la Sección 8.
12.9 Estándares de aceptación para NDT
Los estándares de aceptación para NDT deben estar de acuerdo con la Sección 9 o, a elección de la compañía,
Anexo A.
12.10 Reparación y Eliminación de defectos
La reparación y eliminación de defectos se realizará de acuerdo con la Sección 10.
12.11 Pruebas radiográficas
Las pruebas radiográficas se realizarán de acuerdo con 11.1.
12.12 Pruebas ultrasónicas
Las pruebas ultrasónicas se realizarán de acuerdo con 11.4.
13 Soldadura automática sin adiciones de metal de relleno
13.1 Procesos aceptables
La soldadura automática sin adiciones de metal de relleno se realizará mediante el proceso de soldadura a tope.
13.2 Calificación del procedimiento
13.2.1 Procedimiento
Antes de comenzar la soldadura de producción, se debe establecer y calificar una especificación detallada del
procedimiento de soldadura para demostrar que las soldaduras con propiedades mecánicas adecuadas (como
resistencia, ductilidad y dureza) y solidez. Se puede hacer por el procedimiento. Se deben realizar al menos dos
soldaduras uniendo longitudes de tubería, uniones completas o boquillas y mediante siguiendo todos los detalles de
la especificación del procedimiento de soldadura. La calidad de la soldadura será determinada por ambos pruebas
destructivas y no destructivas y deberán cumplir con los requisitos de 13.2.3 y 13.9. Estos procedimientos serán se
adhiere a, excepto cuando un cambio esté específicamente autorizado por la empresa, según lo dispuesto en 13.5.
13.2.2 Radiografía previa a las pruebas mecánicas
Cada soldadura de calificación de procedimiento debe cumplir con los requisitos de 13.9 antes de ser sometida a
pruebas mecánicas.
API STANDARD 1104
3
WELDING OF PIPELINES AND RELATED FACILITIES
3
81
13.2.3 Pruebas mecánicas de uniones soldadas a tope
13.2.3.1 General
Las muestras de pruebas mecánicas se deben cortar de la junta de soldadura como se muestra en la Figura 30, la
Figura 31 y la Figura 32. El número mínimo de muestras y las pruebas a las que deben someterse los sujetos se
proporcionan en la Tabla 10. Estas muestras deben prepararse y analizarse como se especifica en 13.2.3.2 a 13.2.3.4.
parte superior de la tubería
RoturaEntalla
Rotura Entalla
Tension
Curva lateral
Rotura Entallada
Rotura Entallada
Rotura Entallada
RoturEntallada
Tension
Curva lateral
Rotura
Entallada
Rotura Entallada
Rotura Entallada
Rotura Entallada
Rotura Entallada
Curva lateral
Tension
Rotura Entallada
Rtura Entallada
Rotura Entallada
Curva lateral
Tension
Rotura Entallada
Rotura Entallada
NOTA Todos los especímenes de rotura de muescas deben cumplir
con la Figura 26.
Figura 30: Ubicación de la prueba Muestras de soldadura a tope para la prueba de calificación del
procedimiento de soldadura instantánea: Diámetro exterior mayor que 18 pulg. (457 mm) pero menor o igual
a 24 pulg. (610 mm)
13.2.3.2 Ensayos de resistencia a la tracción
13.2.3.2.1 Preparación
Los especímenes de ensayo de resistencia a la tracción deben prepararse de acuerdo con 5.6.2.1.
13.2.3.2.2 Método
Las muestras de la prueba de resistencia a la tracción deben analizarse de acuerdo con 5.6.2.2.
13.2.3.2.3 Requisitos
La resistencia a la tracción de la soldadura, incluida la zona de fusión de cada espécimen, debe ser mayor o igual
que SMTS del metal original, pero no necesita ser mayor o igual a la resistencia a la tracción real del material. Si el
espécimen se rompe fuera de la soldadura y la zona de fusión (es decir, en el metal principal) y cumple con los
requisitos mínimos de resistencia a la tracción de la especificación, la soldadura se aceptará como que cumple con
los requisitos.
API STANDARD 1104
4
WELDING OF PIPELINES AND RELATED FACILITIES
4
81
3 Roturas
Entallas
parte
superior de
la tubería
3 Roturas Entallas
Tenson
Curva
lateral
Tensi on
Curva lateral
3 Roturas Entallas
3 Roturas Entallas
3 Roturas Entallas
3 Roturas Entallas
Curva lateral
Tension
Curva lateral
Tensio
n
3 Roturas Entallas
3 Roturas Entallas
NOTA Todos los especímenes de rotura de muescas deben cumplir
con la Figura 26.
Figura 31: Ubicación de la prueba Muestras de soldadura a tope para la prueba de calificación del procedimiento de
soldadura instantánea: Diámetro exterior mayor que 24 pulgadas (610 mm) pero menor o igual a 30 pulgadas (762 mm)
4 Rotura
Entallada s
Tension
Curva lateral
parte
superior de
la tubería
4 Rotura Entallas
Tension
Curva lateral
4 Roturaa lateral
4 Rotura Entallas
4 Rotura lateral
4 Rotura Entalladas
Curva lateral
Tension
4 Rotura lateral
Tension
Curva
lateral
4 Rotura Entalladas
NOTA Todos los especímenes de rotura de muescas deben cumplir
con la Figura 26.
Figura 32: Ubicación de las muestras de la prueba de la soldadura a tope para la prueba de calificación del
procedimiento de soldadura rápida: Diámetro exterior mayor a 30 in (762 mm)
API STANDARD 1104
5
WELDING OF PIPELINES AND RELATED FACILITIES
5
81
Tabla 10: Tipo y número de muestras de prueba para la prueba de calificación de procedimientos (solo para
soldadura rápida)
Número de especímenes
Diámetro exterior de la
tubería
in.
mm
De tensión
Fuerza
>18 a 24
>457 a 610
>24 a 30
>30
Rompimiento Justo
Curva
lateral
Total
0
4
24
24
0
4
32
32
0
4
40
2 in.
Estándar
4
16
>610 a 762
4
>762
4
Si el espécimen se rompe en la zona de soldadura o fusión, la resistencia observada es mayor o igual que el SMTS
del metal principal, y la soldadura cumple con los requisitos de solidez indicados en 13.2.3.3.3, la soldadura se
aceptará como cumpliendo los requisitos.
13.2.3.3 Prueba de Rotura de Entallado
13.2.3.3.1 Preparación
El número de 2 en. los especímenes de rotura de muescas requeridos por la Tabla 10 deben prepararse de acuerdo
con la Figura 33. El los lados de la muestra deben ser macroetched para localizar la línea de fusión. Los lados del
espécimen serán muescas a lo largo de la línea de fusión con una sierra; cada muesca debe tener una profundidad
aproximada de 1/8 pulg. (3 mm). Además, el ID y OD el refuerzo de la soldadura debe ser entallado a una profundidad
de no más de 1/16 pulg. (1,6 mm), medido desde la superficie de la soldadura.Los bordes de la muestra serán lisos
y paralelos.
13.2.3.3.2 Método
Las muestras de rotura de Nick se analizarán de acuerdo con 5.6.3.2.
13.2.3.3.3 Requisitos
Las superficies expuestas de cada espécimen de corte de nick deberán mostrar una penetración y fusión completas.
Las inclusiones de escoria no deberán exceder 1/8 pulg. (3 mm) de largo o ancho. Debe haber al menos 1/2 pulg. (13
mm) de metal de soldadura de sonido entre inclusiones de escoria adyacentes.
13.2.3.4 Prueba de flexión lateral
13.2.3.4.1 Preparación
Los especímenes de flexión lateral deben prepararse de acuerdo con 5.6.5.1.
13.2.3.4.2 Método
Los especímenes de flexión lateral se analizarán de acuerdo con 5.6.5.2.
13.2.3.4.3 Requisitos
Los requisitos para la realización de muestras de flexión lateral deben estar de acuerdo con 5.6.4.3. 13.3 Registro
Los detalles de cada procedimiento calificado se registrarán en un formulario que incorpore, como mínimo, todos los
elementos Incluido en 13.4. Este registro mostrará los resultados completos de la prueba de calificación del
procedimiento y se mantendrá mientras el procedimiento esté en uso.
API STANDARD 1104
6
WELDING OF PIPELINES AND RELATED FACILITIES
6
81
Muesca cortada por sierra;
la muestra puede ser cortada a máquina o con oxígeno;
Los bordes son lisos y paralelos.
Aproximadamente 1/8 in.
(3mm)
1 3/4 in. 44 mm) min.
Aproximadamente 1/8 in. (3 mm)
Aproximadanmente 9 in. (230
mm)
Espesor de pared
El refuerzo de la soldadura no debe
retirarse en ninguno de los lados de
la muestra
La muesca transversal
no debe exceder 1/16
pulg. (1.6 mm) de
profundidad
La muesca transversal
no debe exceder 1/16
pulg. (1.6 mm) de
profundidad
Aproximadamente 1/8 in. (3 mm)
33 — Dos entradas Espécimen de prueba de rotura de Nick
13.4 Especificación del procedimiento de soldadura
La especificación del procedimiento de soldadura incluirá toda la información que sea pertinente para establecer y
mantener la operación adecuada del equipo como se indica en los siguientes elementos:
a) proceso de soldadura;
b) material de la tubería;
c) espesor de la pared de la tubería y OD;
d) preparación del extremo del tubo;
e) preparación de la tubería, incluida la rectificación de la soldadura de la costura de la tubería, si la hubiera, y la
limpieza de los extremos de las tuberías para contacto eléctrico;
f) posición de soldadura;
g) requisitos para el tratamiento de precalentamiento;
h) requisitos para la limpieza e inspección de los zapatos de contacto;
i) rango de voltaje de soldadura, que se registrará en un gráfico de tiras;
j) rango de amperaje de soldadura, que se registrará en un gráfico de bandas;
k) rango de velocidad axial, que se registrará en un gráfico de bandas;
l) intervalos de tiempo en el ciclo de soldadura, que deben identificarse y registrarse en un gráfico de bandas;
m) rango de carrera de desplazamiento, que se registrará en un gráfico de bandas;
n) retardo de tiempo antes de retirar las pinzas;
o) método de eliminación de flash interno;
p) método de eliminación de flash externo;
q) requisitos para PWHT, incluido el tiempo de calentamiento, la temperatura máxima, el tiempo de temperatura, el
método de
Determinar el calentamiento alrededor de la circunferencia y la velocidad de enfriamiento.
13.5 Variables esenciales
13.5.1 General
Un procedimiento de soldadura debe restablecerse como una nueva especificación de procedimiento de soldadura y
debe ser completamente recalificado cuando cualquiera de las variables esenciales enumeradas en 13.5.2 se
modifican. Cambios distintos de los indicados en 13.5.2. puede realizarse en el procedimiento sin necesidad de
recalificación, siempre que la especificación del procedimiento de soldadura sea revisado para mostrar los cambios.
13.5.2 Cambios que requieren recalificación
Un cambio en cualquiera de los factores enumerados en los Artículos a) a k) a continuación constituye una variable
esencial:
a) material de la tubería;
b) espesor de pared del tubo especificado o OD especificado;
c) dimensiones de la preparación del tubo;
d) posición de soldadura;
e) requisitos para el tratamiento de precalentamiento;
f) tolerancias de voltaje de soldadura;
g) tolerancias de corriente de soldadura;
h) tolerancias de velocidad axial;
i) intervalos de tiempo en el ciclo de soldadura;
j) tolerancias de golpe molesto;
k) Requisitos para PWHT.
13.6 Calificación de Equipos y Operadores
Cada unidad de soldadura y cada operador deben estar calificados al producir una soldadura aceptable utilizando la
soldadura calificada procedimiento. La soldadura completa se probará mediante métodos de prueba tanto
radiográficos como mecánicos, según se especifica en 13.2. Cada operador deberá haber recibido una capacitación
adecuada en la operación del equipo antes del inicio de soldadura y debe estar completamente familiarizado con el
equipo que operan.
13.7 Registros de Operadores Cualificados
Se hará un registro de las pruebas requeridas por 13.6 y de los resultados detallados de cada prueba. Una forma
similar a esa se debe utilizar la figura 2 que se muestra. (Este formulario debe ser desarrollado para satisfacer las
necesidades de la empresa pero debe ser suficientemente detallado para demostrar que la prueba de calificación
cumple con los requisitos de esta norma.) Una lista de se mantendrán los operadores calificados y los procedimientos
para los cuales están calificados. Un operador puede ser requerido recalificar si surge una pregunta sobre su
competencia. 13.8 Aseguramiento de la calidad de las soldaduras de producción
13.8.1 Derechos de inspección
La empresa tendrá el derecho de inspeccionar todas las soldaduras por medios no destructivos y eliminando las
soldaduras y sometiendo a pruebas metalúrgicas o mecánicas o ambas. La frecuencia de tales inspecciones y
pruebas adicionales será la especificado por la empresa.
13.8.2 Rechazo basado en el gráfico de bandas
Durante la secuencia de soldadura automática, el operador debe supervisar el procedimiento eléctrico y mecánico los
parámetros de la máquina de soldar en un registrador de tabla de tiras apropiado.
Si alguno de los parámetros de soldadura se desvía más allá de las tolerancias especificadas en la especificación del
procedimiento de soldadura,la soldadura será inaceptable. Si la tabla de bandas no es aceptable después de que se
haya completado la soldadura, la junta será rechazada y eliminado de la línea.
13.8.3 Rechazo basado en NDT
Cada soldadura de producción debe ser inspeccionada visualmente y radiográficamente después de que se completa
la eliminación del flash y el PWHT.Otras pruebas no destructivas también pueden ser requeridas por la compañía.
Cada soldadura de producción deberá cumplir con los requisitos de 13.9.
13.8.4 Rechazo basado en el refuerzo
El refuerzo de soldadura ID no debe elevarse por encima del material de origen más de 1/16 pulg. (2 mm). La
soldadura OD el refuerzo no debe elevarse por encima del material original en más de 1/8 pulg. (3 mm).
13.8.5 Rechazo basado en PWHT
Como mínimo, cada soldadura a tope completada se debe calentar después de soldar a una temperatura superior a
la temperatura Ac3, seguida de enfriamiento controlado o enfriamiento por aire. El ciclo de tratamiento térmico debe
documentarse utilizando un registrador de gráficos de tiras, y cualquier desviación más allá de los rangos
especificados para el tiempo de calentamiento, la temperatura máxima, o la velocidad de enfriamiento será causa de
recalentamiento del tratamiento.
13.9 Estándares de aceptación para NDT
13.9.1 General
Los estándares de aceptación dados en 13.9.2 son aplicables a la determinación del tamaño y tipo de
imperfecciones. Localizado por radiografía y otros métodos de ensayo no destructivos. También pueden aplicarse a
la inspección visual.
13.9.2 Defectos
Los ISI se considerarán defectos si un solo ISI excede 1/8 pulg. (3 mm) o si la longitud total de los ISI en cualquier
longitud continua de la soldadura de 12 pulg. (300 mm) excede 1/2 pulg. (13 mm). En soldaduras a tope, grietas, FI y
porosidad.Los detectados por NDT se consideran defectos.
13.10 Reparación y eliminación de defectos
13.10.1 Reparaciones permitidas
Las siguientes reparaciones están permitidas.
a) Los defectos de la superficie se pueden eliminar con un esmerilado, siempre que no se infrinja el espesor mínimo
de la pared de la tubería.
b) Los defectos pueden eliminarse de la soldadura mediante esmerilado, astillado, ranurado o una combinación de
estos métodos,
seguido de una reparación de soldadura de acuerdo con la Sección 10.
La reparación por soldadura está permitida solo por acuerdo con la compañía.
13.10.2 Reparaciones no permitidas
No se permite la reparación de la porosidad encontrada en las soldaduras a tope. sin embargo, la porosidad en un
depósito de soldadura de reparación hecho con un
se permite un proceso de soldadura diferente dentro de los límites definidos en 9.3.9.2 o 9.3.9.3, según sea el caso.
13.11 Procedimiento radiográfico
Las pruebas radiográficas deben ser de acuerdo con 11.1
Anexo A
(normativo)
Estándares de aceptación alternativos para soldaduras circunferenciales
A.1 Generalidades
Los estándares de aceptación dados en la Sección 9 se basan en criterios empíricos para la mano de obra y el lugar
principal importancia en la longitud de la imperfección. Tales criterios han proporcionado un excelente historial de
confiabilidad en el servicio de tuberías para muchos años. El uso del análisis de la mecánica de fracturas y los criterios
de aptitud para el propósito para determinar la aceptación. los criterios son un método alternativo e incorporan la
evaluación de la altura de la imperfección y la longitud de la imperfección. Típicamente, pero no siempre, los criterios
de aptitud para el propósito proporcionan una longitud de imperfección permisible más generosa. Se requieren
pruebas adicionales de calificación, análisis de estrés e inspección para usar los criterios de aptitud para el
propósito. La realización de análisis basados en los principios de aptitud para el propósito se denomina
alternativamente evaluación de la crítica de ingeniería, o ECA.
Los criterios de aptitud para el propósito en las versiones anteriores de este anexo requerían un desplazamiento
mínimo en la apertura de la punta de la grieta (CTOD) tenacidad de 0,005 pulg. O 0,010 pulg. (0,13 mm o 0,25 mm)
y fue independiente de cualquier valor superior de tenacidad a la fractura. Mejoras en consumibles de soldadura y
con procedimientos de soldadura más precisos, especialmente,Con el aumento del uso de dispositivos de soldadura
mecanizados se ha obtenido una mayor y más uniforme tenacidad y ductilidad en la mayoría de las soldaduras. Al
mismo tiempo, se han observado valores de tenacidad por debajo de 0.005 in. (0.13 mm), particularmente con
procedimientos de entallado más estrictos de especímenes de CTOD que los de las versiones anteriores de
este anexo. Las soldaduras con una resistencia de CTOD inferior a 0,005 pulg. (0,13 mm) han demostrado tener un
rendimiento adecuado cuando los criterios de aceptación se ajustan adecuadamente para tener en cuenta la menor
tenacidad. Los criterios de aceptación son revisados por lo que son acordes con la resistencia medida y los niveles
de carga aplicados.
Este anexo incluye tres opciones para la determinación de los límites de aceptación de las imperfecciones planares.
En orden numérico, las opciones son cada vez más complejas en su aplicación pero ofrecen un rango más amplio de
aplicabilidad. Opción 1 proporciona la metodología más sencilla. La opción 2 permite la plena utilización de la
tenacidad de los materiales, proporcionando así una mayor criterio exacto pero requiere mas calculo. Las dos
primeras opciones fueron desarrolladas con un solo conjunto de procedimientos, pero se limitan a aplicaciones con
una carga de fatiga baja a moderada, como se describe en A.2.2.1.7 La opción 3 es proporcionado principalmente
para aquellos casos en que la carga de fatiga excede el límite establecido para las dos primeras opciones. La opción
3 no es prescriptiva, y su consistencia podría ser significativamente menor que las opciones 1 y 2. La opción 3 solo
debería ser ejercido, cuando sea necesario, por profesionales expertos con conocimientos demostrados de mecánica
de fracturas yanálisis de carga de tubería. Con estas tres opciones, esta revisión actual del anexo debería
proporcionar una descripción más completa.Enfoque para determinar los límites de inspección y aceptación de las
imperfecciones.
Por lo general, no es práctico calificar soldaduras de tuberías individuales para los límites de aceptación alternativos
después de un defecto bajo se detecta la Sección 9, porque se requieren pruebas destructivas para establecer las
propiedades mecánicas requeridas para el procedimiento de soldadura bajo consideración.Este anexo proporciona
procedimientos para determinar los tamaños de imperfección máximos permitidos. No impide el uso de la Sección 9
para determinar los límites de aceptación de imperfecciones para cualquier soldadura. El uso de este anexo es
completamente a Opción de la empresa.En este anexo, el uso de la frase límites de aceptación de imperfecciones y
otras frases que contienen la palabra la imperfección no pretende implicar una condición defectuosa o cualquier falta
de integridad de la soldadura. Todas las soldaduras contienen cierta características descritas de diversas maneras
como artefactos, imperfecciones, discontinuidades o fallas. Estos términos son ampliamente aceptados y se usa
indistintamente. El objetivo principal de este anexo es definir, sobre la base de un análisis técnico, la efecto de varios
tipos, tamaños y formas de tales anomalías en la idoneidad de toda la soldadura para un servicio específico.
___________
7
Y.-Y. Wang and M. Liu, “A Comprehensive Update in the Evaluation of Pipeline Weld Defects,” U.S. DOT Agreement
No. DTRS56-03-T-0008, PRCI Contract No. PR-276-04503, draft report to DOT and PRCI, November 2004.80
W ELDING OF P IPELINES AND RELATED FACILITIES
81
Este uso de este anexo está restringido a las siguientes condiciones:
— soldaduras circunferenciales entre tubos de igual espesor de pared especificado;
— inspección no destructivo realizada esencialmente para todas las soldaduras;
— sin fuerza de soldadura y sin contacto, vea A.3.2.1;
— Tensión axial máxima de diseño no mayor que la SMYS;
— Máxima deformación axial del diseño no superior al 0.5 %;
— Se excluyen las soldaduras en estaciones de bombeo y compresor, reparaciones de soldaduras, conexiones y
válvulas en la línea principal.
A.2 Análisis de tensión
A.2.1 Tensión de Diseño Axial
Para usar este anexo, se debe realizar un análisis de tensión para determinar las tensiones axiales máximas de
diseño a las que se debe las soldaduras circunferenciales pueden ser sometidas durante la construcción y
operación. El análisis de estrés deberá incluir los estreses durante Instalación de tuberías y esfuerzos inducidos
por condiciones operativas y ambientales. Bajo típico en tierra en las condiciones de construcción, la mayor tensión
axial puede ocurrir durante el proceso de bajada de la tubería. La tensión de bajada es predominantemente
controlada por la altura de elevación de la tubería en relación con el fondo de la zanja. Las tensiones desde la
horizontal la perforación direccional se puede estimar a partir de la curvatura de la trayectoria de la tubería, la fuerza
de tracción y la interacción entre la tubería y el suelo circundante (incluida la fricción). 8 Estas tensiones pueden
alcanzar sus valores máximos en diferentes momentos. El máximo la tensión de diseño axial es la tensión axial
total máxima en cualquier momento dado durante la vida de diseño de la tubería.9
A.2.2 Tensión Cíclico
A.2.2.1 Análisis
El análisis de tensión cíclica incluirá la determinación del espectro de fatiga predicho al que estará expuesta la
tubería durante su vida útil de diseño. Este espectro debe incluir, entre otros, las tensiones impuestas por las
pruebas hidrostáticas, la presión de operación, las tensiones de instalación y, en su caso, las tensiones térmicas,
sísmicas y de hundimiento. El espectro debe consistir en varios niveles de tensión axial cíclica y el número de ciclos
aplicables a cada uno. Si los niveles de estrés varían de un ciclo a otro, debe usarse un método de conteo
adecuado, como el método de flujo de lluvia, para determinar los niveles de estrés cíclico y el conteo de ciclos. 10
La severidad del espectro de fatiga, S*, se calcula a partir de la siguiente ecuación:
S* = N 1 ( Δσ 1 ) 3 + N 2 ( Δσ 2 )3 + …N i ( Δσ i ) 3 + … + N k ( Δσ k ) 3
(A.1)
Donde
S* es la severidad del espectro;
Ni es el número de ciclos en el nivel ith de tensión cíclico;
8
Se pueden encontrar más detalles del análisis de estrés en la referencia M. Liu, Y.-Y. Wang y G. Rogers, "Análisis de estrés
de tubería" Proceso de reducción durante la construcción, "Actas de la 7a Conferencia Internacional de Oleoductos, Documento
No. IPC200864630, Calgary Alberta Canadá, septiembre 29 al 3 de octubre de 2008.
9
Para mantener la coherencia con el cálculo de la tensión de flujo del material en este anexo, las relaciones de tensióndeformación se basan en el mínimo especificado se recomiendan valores al convertir deformaciones axiales en tensiones
axiales. El uso de relaciones reales de tensión-tensión puede resultar en la sobrestimación del nivel de carga aplicado, ya que
la tensión de flujo se calcula a partir de los valores mínimos especificados (por ejemplo, consulte A.5.1.3).
10 Para ver un ejemplo del uso del método de flujo de lluvia, vea N.E. Dowling, "Predicciones de falla de fatiga para la
complicada fuerza-tensión, Historias,”Journal of Materials, Volumen 7, Número 1, páginas 71 a 87, marzo de 1972.
W ELDING OF P IPELINES AND RELATED FACILITIES
82
Δσ i es el rango de tension cíclico I, en kips por in.2 (ksi);
k
es el número total de niveles de tension cíclica;
i
es el número de I de tension cíclica, de 1 a k.
Si la severidad del espectro es menor a 5 × 106 Y si el uso de curvas de crecimiento de grietas de “acero en el aire”,
como las definidas en la Tabla 4 de BS 7910, es apropiado, los criterios de aceptación de las opciones (A.5.1.3 and
A.5.1.4) pueden aplicarse. Sin más análisis de fatiga. 11 Si la severidad del espectro excede 5 × 10.6 y / o las curvas
de crecimiento de grietas en el aire son no aplicable, las Opciones 1 y 2 se pueden usar con un análisis adicional,
o se pueden aplicar los procedimientos de la Opción 3. 12
A.2.2.2 Efectos Ambientales Sobre la Fatiga
La ampliación de las imperfecciones de la soldadura debido a la fatiga es una función de la intensidad del esfuerzo,
los ciclos de carga, el tamaño de la imperfección y el entorno en la punta de la grieta. En ausencia de elementos
contaminantes, el petróleo y los hidrocarburos no se consideran peores que el aire. Agua, salmuera y soluciones
acuosas que contienen CO2 or H2S Puede, sin embargo, aumentar la tasa de crecimiento. Es normal que pequeñas
cantidades de estos componentes estén presentes en tuberías nominalmente no corrosivas. Cuando la
concentración de cualquiera CO2 or H2S excede los niveles históricos típicos experimentados en tuberías no
corrosivas, este anexo no debe usarse, a menos que exista evidencia de que los niveles propuestos no produzcan
una aceleración del crecimiento de grietas por fatiga o se aplique una inhibición de corrosión adecuada. Los efectos
del ambiente sobre el crecimiento de grietas por fatiga externos a la tubería en las soldaduras circunferenciales
normalmente se mitigan con un revestimiento externo y protección catódica y no limitan el uso de este anexo.
A.2.3 Agrietamiento de carga-sostenida
Ciertos entornos pueden mejorar el crecimiento de la imperfección en servicio con carga sostenida o inducir la
fragilidad en el material que rodea la imperfección hasta el punto de que una imperfección latente de otro modo se
vuelve crítica. Estos entornos suelen contener H2S pero puede contener hidróxidos fuertes, nitratos o carbonatos.
Cuando estos materiales están presentes dentro de la tubería, se debe establecer una tensión de umbral mínima,
y este anexo no debe utilizarse si la tensión calculada excede el valor de umbral. Con respecto a H2S servicio, La
definición de dicho servicio será la que figura en el NACE MR0175. Aunque la exposición externa a carbonatos y
nitratos en el suelo se ha demostrado que produce agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC) en un pequeño
número de casos, el agrietamiento es normalmente axial y se asocia con tensión circunferencial en lugar de tensión
axial. Sin embargo, las fallas circulares del SCC pueden ocurrir en lugares donde las tensiones longitudinales han
aumentado durante la vida útil de la tubería, por ejemplo, en las curvas excesivas sobre pendientes inestables.
La frecuencia y la severidad del SCC se pueden mitigar mediante el uso de un recubrimiento adecuado y una
protección catódica adecuada. El uso de este anexo no está excluido cuando se evita la exposición directa al
ambiente agresivo por un recubrimiento diseñado para resistir el ambiente.
A.2.4 Carga Dinámica
El análisis de tensión incluirá la consideración de la carga dinámica potencial en soldaduras circunferenciales, como
las cargas de cierre de válvulas de retención. Este anexo no se aplica a las soldaduras tensadas a una tasa de
deformación mayor que 10–3 segundos (un rango de tensión de 30 ksi/seg por acero).
11 El factor de seguridad implícito en el límite de severidad del espectro de fatiga para las Opciones 1 y 2 varía, dependiendo, por ejemplo, del
espesor de la pared de la tubería y la distribución del espectro de fatiga. Para una amplia gama de escenar ios de tuberías en tierra y costa
afuera, se estima que el límite de severidad del espectro proporciona un factor de seguridad de más de 2 o 5 en los ciclos cu ando las tasas de
crecimiento de fatiga se basan en media+2 desviación estándar o valores medios de BS 7910 (Tabla 4, R > 0.5), respectivamente.
12 Las opciones 1 y 2 proporcionan un factor de seguridad adecuado contra la fractura debido a la carga cíclica moderada proporc ionada
anteriormente. La curva de "acero en el aire" es aplicable. En otros entornos, por ejemplo, cuando se determinan los tamaños de defectos
permitidos en la DO de una tubería costa afuera con un revestimiento de unión de campo epoxi unido por fusión y bajo protecci ón catódica, el
uso de la curva "acero en el aire" no es apropiado y el uso de la Opción 1 o 2 puede no ser lo suficientemente conservador. De manera similar,
si la carga cíclica excede la gravedad del espectro definido de 5 × 106, por ejemplo, Debido a la tensión cíclica de las cargas de instalación en
alta mar en un aguijón de tendido de tubería, el uso de la Opción 1 o 2 también puede no ser lo suficientemente conservador.
W ELDING OF P IPELINES AND RELATED FACILITIES
83
A.2.5 Tensión Residual
Los efectos de la tensión residual de la soldadura se tienen en cuenta especificando la tenacidad mínima de CTOD
y la energía de Charpy e incorporando el factor de seguridad apropiado en los procedimientos de las Opciones 1 y
2 (A.5.1.3 y A.5.1.4). La determinación de la tensión residual no es necesaria en estas condiciones. Los efectos del
estrés residual se evaluarán para todos los mecanismos de falla dependientes del tiempo, como la fatiga.
A.3 Procedimiento de Soldadura
A.3.1 General
Los controles de las variables necesarios para garantizar un nivel aceptable de tenacidad a la fractura en un
procedimiento de soldadura son más estrictos que los que controlan los procedimientos de soldadura sin requisitos
mínimos de tenacidad. Se debe establecer un programa de control de calidad adecuado para garantizar que la
soldadura se realice dentro de los parámetros del procedimiento de soldadura calificado. La calificación de los
procedimientos de soldadura que se utilizarán con este anexo debe estar de acuerdo con la Sección 5 o la Sección
12 de esta norma, con las pruebas de propiedad mecánica adicionales de acuerdo con A.3.4.
A.3.2 Variables Esenciales
Cualquier cambio en las variables esenciales especificadas a continuación requerirá la recalificación del
procedimiento de soldadura.
a) Un cambio en el proceso de soldadura, modo de transferencia de arco o método de aplicación.
b) Un cambien en cualquiera de los siguientes:
1) grado;
2) fuente/molino para acero (losas, lingotes, palancas, etc.);
3) instalación de proceso para placa o bobina utilizada para hacer tubería;
4) instalación de fabricación de tuberias;
5) proceso de fabricación de tuberías, incluido el proceso de formación de tuberías y tratamiento térmico (SE,
SAWL, SAWH, sin costura, expandido frente a no expandido, tratado térmicamente versus no tratado
térmicamente);
6) Química fuera de los límites definidos por la especificación del procedimiento de fabricación (MPS) de acuerdo
con API 5L o, alternativamente, si la tubería no se fabrica a un MPS, un cambio en cualquiera de los
siguientes:
i) incrementar en Pcm ≥ 0.02 para aceros con contenido de carbon ≤ 0.12 % [Pcm = C + Si/30 +
(Mn+Cu+Cr)/20 + Ni/60 + Mo/15 + V/10 + 5B],
ii) incrementar en CE ≥ 0.03 para aceros con contenido de carbon> 0.12 % [CE = C + Mn/6 + (Cu + Ni)/15 + (Cr +
Mo + V)/5], iii) incrementar en C ≥ 0.02 %.
Los requisitos de composiciones químicas se deben basar en los resultados del análisis de calor.
c) Un cambio importante en el diseño de la junta (por ejemplo, de la ranura en U a la ranura en V). Los cambios
menores en el ángulo de bisel o en la superficie de la ranura de soldadura que no producen un cambio en el rango
de entrada de calor calificado no son variables esenciales.
d) Un cambio en la posición de rollo a fijo, o viceversa, o de vertical a horizontal o viceversa.
W ELDING OF P IPELINES AND RELATED FACILITIES
84
e) Un cambio en el espesor de pared calificado especificado de más de ±0.125 in.
f) Un cambio en el tamaño, tipo, número de calor / lote o fabricante del metal de relleno y el flujo, incluso dentro
de un AWS clasificación.
La calificación de un nuevo calor / lote del metal de relleno se puede hacer con una sola soldadura nominal del
mismo procedimiento de soldadura que se prueba para la tensión de la soldadura (vea A.3.4.1), soldadura Charpy
(vea A.3.4.2), y soldadura CTOD (vea A.3.4.3).
Las siguientes definiciones de lotes dentro de AWS A5.01 son aceptables: C2, C3, C4, C5, S2, S3, S4, T2, T3 y
T4. Las definiciones de lote S1 son aceptables cuando las condiciones de la definición de lote se acuerdan entre
el proveedor y el comprador.
1) Los metales de relleno identificados por el número de calor se producirán a partir de un calor. Para los metales
de aportación identificados por el número de calor, un cambio de número de calor requerirá una recalificación.
2) Los metales de relleno identificados por número de lote deben estar hechos de material identificado ya sea
por número de calor o por composición química controlada que se definen en AWS A5.01, Secciones 4.2,
4.3, 4.4 y 4.5. En el cuadro A.1 se muestra la variación de composición controlada permitida en cada elemento
con respecto a su valor medio objetivo para cables sólidos y metálicos.
Tabla A.1—Rango de variación permitido de los valores medidos específicos para un lote definido por
composición química
Depósito de
sold. De
electrodo con
nucleo de metal
Aleación
Elemento
Cable solido
composición
%C
±0.02
±0.02
%Mn
±0.10
±0.15
%Si
±0.10
±0.10
%Ni
±0.10
±0.10
%Cr
±0.05
±0.05
%Mo
±0.05
±0.05
%Ti
±0.01
±0.02
%V
±0.02
±0.02
%Nb
±0.01
±0.01
%Cu
±0.05
±0.05
%P
±0.005
±0.005
%S
±0.005
±0.005
%B
±0.001
±0.002
g) Un aumento en el tiempo entre la finalización de la cuenca de raíz y el inicio de la segunda cuenta.
h) Un cambio de dirección (e.g De la bajada vertical a la vertical ascendente o viceversa).
i) Un cabio de gas protector a otro o de una mezcla de gases a una mezcla diferente.
j) Un cambio en el caudal nominal calificado del gas de protección de más de ±10 %.
k) Un cambio en el flujo de protección, incluido un cambio en el fabricante dentro de una clasificación de AWS.
85
W ELDING OF P IPELINES AND RELATED FACILITIES
l) Un cambio en el tipo de corriente (AC o DC) o polaridad.
m) Un cambio en los requisitos de temperatura de precalentamiento.
n) Un cambio en la temperatura 13 del paso intermedio, si la temperatura del paso intermedio es inferior a la
temperatura mínima del paso intermedio registrada durante la prueba de calificación del procedimiento o si la
temperatura del paso intermedio es de 45 ° F (25 ° C) más alta que la temperatura máxima del paso intermedio
registrada durante la calificación del procedimiento prueba.
o) Un cambio en los requisitos para PWHT o la adición o eliminación de un requisito para PWHT.
p) Un cambio en el OD del tubo especificado más de –0.25D o + 0.5D, donde D es el OD del tubo de las soldaduras
de calificación de procedimientos.
q) Un cambio de más de ± 10% del rango de entrada de calor nominal registrado para cada pasada de soldadura
durante la calificación del procedimiento.
La entrada de calor se puede calcular a partir de la siguiente ecuación:
NOTA
J = 60VA ⁄ S
(A.2)
donde
J
es la entrada de calor (joules por in.);
V
es el voltaje del arco de soldadura (volt);
A
es la corriente de la soldadura (amp);
S
es la velocidad del arco de soldadura (in. por minute).
A.3.3 Calificación de Múltiples Fuentes de Tuberia
Para los procesos de soldadura de baja dilución, como la soldadura con arco de metal metalizado mecanizado, la
calificación de un procedimiento de soldadura común para múltiples materiales de tubería como se define en A.3.2
b) se puede lograr al garantizar:
a) cada material HAZ es CTOD probado por A.3.4.3.3,
b) cada material HAZ es CVN probado por A.3.4.2, y
c) la prueba de tracción de soldadura cruzada se realiza en todas las combinaciones de soldadura de prueba
utilizadas en los Artículos a) o b). No es necesario probar las soldaduras hechas con todas las combinaciones
posibles de material de tubería.
A.3.4 Pruebas de Propiedad Mecánica
A.3.4.1 Propiedades de la Tensión de Soldadura
A.3.4.1.1 Preparación y ensayo de muestras
Las muestras de prueba son de sección transversal rectangular con ancho reducido en la longitud media. Las
muestras se prepararán de acuerdo con los requisitos de la Figura A.1. El refuerzo de soldadura debe ser removido.
Los extremos de los especímenes serán suficientes para los agarres.
13 La temperatura en una ubicación cercana a la posición de inicio del arco (s) de soldadura registrado inmediatamente antes de
iniciar pases consecutivos (procesos de arco múltiple).
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Longitud suficiente para extender en
los agarres para la carga requerida
Al menos ancho de la tapa de soldadura mas
1 ½ in. (38 mm) o según sea necesario
Al menos
¾ in. (19 mm)
Ancho de la tapa
de soldadura
¾ in. (19 mm)
1 ¼ in.
(32 mm)
1 in. (25 mm) R min.
Figura A.1- Vista Superior (ancho en dirección circunferencial) de la muestra de ensayo de tracción
A.3.4.1.2 Requisitos
Los requisitos para la soldadura basados en los resultados de las pruebas de propiedades mecánicas son los
siguientes:
a) Si la muestra se rompe en una resistencia igual o mayor que el SMTS de la tubería, el resultado es aceptable y
no se requieren más pruebas. Aunque la falla de la muestra de tracción en la soldadura es aceptable, siempre
que se cumpla con el requisito de resistencia, debe evitarse el emparejamiento de la resistencia bruta de la
soldadura. 14
b) Si el espécimen se rompe en la soldadura o HAZ a una resistencia por debajo del SMTS del material de la
tubería, la soldadura debe ser rechazada.
c) Si una muestra se rompe fuera de la soldadura o HAZ a una resistencia a la tracción inferior al 100%, pero no
inferior a (inferior a) 95% del SMTS del material de la tubería, luego se pueden analizar dos muestras adicionales.
Ambos especímenes de reexamen deberán cumplir con el SMTS del material de la tubería. Si cualquiera de las
muestras de la nueva prueba no cumple con el requisito mínimo de resistencia a la tracción, no se permite una
nueva prueba.
d) Cualquier muestra que se rompa fuera de la soldadura o HAZ a una resistencia a la tracción menor que (inferior
a) el 95% del SMTS del material de la tubería se rechazará y no se permitirá realizar más pruebas.
A.3.4.2 Energía de Impacto de Charpy
A.3.4.2.1 Preparación de la Muestra
Las muestras de ensayo de impacto Charpy V-Notch deben prepararse con sus longitudes paralelas al eje de la
tubería. Se deben utilizar los ejemplares de mayor tamaño permitidos por el espesor de la pared de la tubería. El
grosor de las muestras de tamaño reducido debe tener al menos el 80% del grosor de la pared. Se sacarán seis
especímenes de cada una de las siguientes posiciones: 12, 6 y 3 o 9 en punto, para un total de 18 ejemplares.
Para cada una de estas posiciones, tres especímenes deben tener la muesca en V colocada en la línea central
de la soldadura; y los otros tres deberán tener la muesca en V colocada en la ZAZ como se muestra en la Figura
A.2.
A.3.4.2.2 Pruebas
Se deben analizar al menos nueve muestras válidas para cada ubicación de muesca (metal de soldadura o HAZ)
a la temperatura de diseño mínima o por debajo de ella, de acuerdo con los requisitos de la norma ASTM E23.
14 Se advierte a la compañía que tenga en cuenta los problemas de empalme de soldadura en relación con la flexión de la tubería u otras
cargas de tracción longitudinal. En Y.-Y. se da un ejemplo de evaluación de la falta de coincidencia de la resistencia de la soldadura. Wang,
M. Liu, D. Horsley y G. Bauman, “Un enfoque escalonado para los criterios de aceptación de defectos de soldadura circunferenc ial para el
diseño de tuberías basado en el estrés”, 6ª Conferencia Internacional de Oleoductos, Documento No. IPC2006-10491, Calgary, Alberta,
Canadá, 25 al 29 de septiembre de 2006.
87
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Charpy V-notch
ubicación
ѿ pared de tuberia
ѿ Charpy espécimen width
Frontera de Fusión
Chaspecimen
rpy
Figura A.2: Ubicación de la Muestra Charpy y la Muestra en V Para la Prueba de Impacto HAZ
A.3.4.2.3 Requisitos
La energía de impacto para cada ubicación de muesca (metal de soldadura o HAZ) es aceptable cuando se
cumplen los siguientes criterios:
a) el promedio de energía absorbida para cada conjunto de tres especímenes es igual o superior a 30 ft-lb (40 J);
b) la energía absorbida individual mínima para cada conjunto de tres especímenes es igual o superior a 22 ft-lb
(30 J);
c) cuando se utilizan especímenes Charpy de tamaño reducido, se aplicarán los requisitos de energía, sin
corrección ni conversión, como se indica en los Artículos a) yb) anteriores.
A.3.4.2.4 Repetición
La repetición de la prueba se permite cuando no más de una muestra en cada grupo de nueve muestras (metal de
soldadura o HAZ) genera una energía absorbida de menos de 22 ft-lb (30 J), pero la energía absorbida promedio
del conjunto de tres muestras que contiene el el valor individual bajo excede los 30 pies-lb (40 J). Los requisitos de
la nueva prueba son los siguientes:
a) las tres muestras de reexamen se extraerán de una ubicación lo más cerca posible de la ubicación de la
muestra que generó el bajo resultado,
b) la energía absorbida de los tres especímenes de reevaluación debe cumplir o superar los 30 pies-lb (40 J).
Si se cumplen los criterios de reevaluación anteriores, los resultados de Charpy son aceptables. Si no se cumplen
los criterios anteriores, no se permiten más pruebas y se rechaza la soldadura.
A.3.4.3 Prueba de Resistencia a la fractura
A.3.4.3.1 General
Para utilizar los criterios de aceptación alternativos, la resistencia a la fractura de la soldadura se determinará
mediante pruebas de acuerdo con la norma BS EN ISO 15653, que se complementa con este anexo.
A.3.4.3.2 Preparación de la Muestra
Se utilizará la pieza de prueba preferida (B × 2B). Como se muestra en la Figura A.3, la muestra debe estar orientada
de modo que su longitud sea paralela al eje de la tubería y su ancho sea en la dirección circunferencial; por lo tanto,
la línea de la punta de la grieta está orientada en la dirección del grosor total. El espesor de la muestra (ver Figura
A.4) debe ser igual al espesor de la tubería menos la cantidad mínima de fresado y esmerilado necesario para
producir una muestra con la sección transversal rectangular y el acabado de la superficie prescritos de un segmento
de tubería curvada. El refuerzo de soldadura debe ser removido. El espécimen
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Figura A.3- Orientación de la Muestra de Prueba CTOD
B
2B
Figura A.4- Objetivo de Mecanizado Para la Prueba Muestra CTOD con Respecto a la Pared de la Tubería
Debe ser grabado después de la preparación inicial para revelar el depósito de soldadura y la geometría del HAZ.
Para las pruebas de metal de soldadura, la muesca y la punta de grieta por fatiga deben ubicarse en el centro de
la soldadura y completamente en el metal de soldadura (consulte la Figura A.5).
Para las pruebas de HAZ, las preropturas de fatiga deben apuntar a intersectar las regiones HAZ de grano grueso
sin refinar más grandes dentro del 70% central del espesor de la muestra (consulte la Figura A.6). Cada uno de los
tres especímenes de HAZ debe dirigirse a diferentes regiones de grano grueso dentro del 70% central. Si hay
menos de tres de estas regiones en el 70% central, entonces los especímenes múltiples pueden dirigirse a la misma
región. Debe evitarse el muestreo de múltiples muestras de la tapa con un HAZ de grano grueso. No se debe
dedicar más de un espécimen a la capa de HAZ. Para identificar regiones HAZ de grano grueso, puede ser útil
realizar un estudio de micro dureza para ubicar las regiones HAZ más gruesas que hayan sufrido la menor cantidad
de revenido en pases subsiguientes de soldadura.
A.3.4.3.3 Pruebas de Resistencia de CTOD
Para cada procedimiento de soldadura, se deben probar tanto el metal de soldadura como el HAZ. Cada conjunto
de pruebas (de metal de soldadura o HAZ) constará de al menos tres pruebas de muestras válidas realizadas a la
temperatura de diseño mínima o por debajo de esta. Las tres muestras deben constar de una de cada una de las
posiciones nominales de 12, 3 o 9 y 6 en la soldadura de prueba y deben marcarse permanentemente para
identificar la posición original.
Después de la prueba, se debe prestar especial atención a los criterios de calificación en 12.4 (particularmente
12.4.3) de BS EB ISO 15653; Estos criterios se refieren a la geometría del frente de grieta por fatiga. Para este
anexo, el valor apropiado de CTOD será δc, δu, or δm. [Estos son términos mutuamente exclusivos definidos en BS
EN ISO 15653 que describen los tres resultados posibles y mutuamente exclusivos de la prueba. El valor de δi
(CTOD al inicio del crecimiento estable de la grieta) tiene
88
89
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Ubicación de muesca de soldadura
de especímenes de metal CTOD
Limite de fusión
Figura A.5: Ubicación de la Muesca para la Muestra de Soldadura de Metal
Zona afectada por el calor
t
Weld
0.15t
Región de interés para
la colocación de
muescas de HAZ
CTOD Especímenes
0.15t
Figura A.6- Ubicación de la Muesca para la Muestra de la Zona Afectada por el Calor.
no tiene importancia con respecto a este anexo y no es necesario medirlo.] Cuando se aplica δm, se debe tener
cuidado de medir desde el primer momento en que se alcanza la carga máxima. "aparecer el agrietamiento" debe
considerarse el evento de control si se produce una caída de carga. El informe de prueba debe incluir todos los
elementos especificados en la Sección 13 de BS EN ISO 15653. Se debe prestar especial atención a informar la
posición de la muestra de prueba en la soldadura de calificación y a distinguir si el valor CTOD reportado representa
δc, δu, or δm. El informe de la prueba también incluirá una copia legible del registro de desplazamiento de carga y
un registro de la apariencia de las superficies de fractura; este último requisito puede satisfacerse con una fotografía
clara de una o ambas superficies de fractura o reteniendo una o ambas superficies de fractura (conservadas e
identificadas adecuadamente) para observación directa. A menos que la empresa especifique lo contrario, la
ubicación de la muesca se definirá como posición de soldadura según BS EN ISO 15653, es decir, no se requiere
metalografía posterior al corte.
A.3.4.3.4 Repetición
La reevaluación se permite de forma individualizada solo cuando se cumple alguna de las siguientes condiciones:
a) los especímenes están maquinados incorrectamente,
b) la fatigua frente a la grieta no cumple con los requeisitos de rectitud,
c) se observan imperfecciones sustanciales de la soldadura adyacentes al frente de la grieta en la fractura
de la muestra.
A.3.4.3.5 Requisitos
The minimum CTOD value of all six specimens shall be greater than 0.002 in. (0.05 mm) to use this annex
W ELDING OF P IPELINES AND RELATED FACILITIES
90
A.3.4.4 [sección eliminada]
A.4 Calificación de Soldadores
Los soldadores deben estar calificados de acuerdo con la Sección 6. Para la soldadura mecanizada, cada operador
debe estar calificado de acuerdo con 12.6.
A.5 Inspeción y Límites Aceptables
A.5.1 Inperfecciones Planas
A.5.1.1 General
La longitud y la altura de una imperfección, y su profundidad debajo de la superficie, se establecerán mediante
técnicas apropiadas de inspección no destructiva o, de otro modo, se justificarán antes de que se pueda tomar una
decisión de aceptar o rechazar. La radiografía convencional, como se describe en 11.1, es adecuada para medir la
longitud de la imperfección, pero es insuficiente para determinar la altura, particularmente para las imperfecciones
planas como grietas, falta de fusión, socavado y algunos tipos de falta de penetración. El uso de técnicas
ultrasónicas, técnicas radiográficas que emplean densitómetros o estándares de referencia visuales comparativos,
imágenes acústicas, limitaciones inherentes del tamaño de la imperfección debido a la geometría del paso de
soldadura, o cualquier otra técnica para determinar la altura de la imperfección es aceptable, siempre que se haya
establecido la precisión de la técnica. (por ejemplo, ver 11.4.4) y cualquier posible inexactitud se incluye en la
medición; es decir, la determinación de la altura de la imperfección será conservadora. El uso de la radiografía
convencional (ver 11.1) para identificar las imperfecciones que requieren la medición de la altura por otros medios
es aceptable.
A.5.1.2 Estructura de los Procedimientos para Determinar el Tamaño Máximo de Imperfección Aceptable
Los procedimientos para determinar el tamaño máximo aceptable de imperfección plana se dan en tres opciones.
La opción 1 es un enfoque simplificado en formato gráfico. Se basa en criterios de colapso plástico teóricamente
sólidos y validados experimentalmente, y ha sido modificado por el enfoque de la Opción 2 cuando es apropiado.
La opción 2 tiene la forma de un diagrama de evaluación de fallas, o FAD. El formato FAD permite la consideración
simultánea de fractura frágil, colapso plástico y la interacción entre esos dos modos de falla (fractura elásticaplástica). Las opciones 1 y 2 están limitadas a tuberías con cargas de fatiga limitadas como se especifica en A.2.2.
La opción 3 permite el uso de procedimientos validados de adecuación para fines cuando la carga cíclica excede
los requisitos de espectro de las opciones 1 y 2.
Los procedimientos de la Opción 1 están limitados a una resistencia de CTOD igual o superior a 0.004 pulg. (0.10
mm). Los procedimientos de las Opciones 2 y 3 se pueden aplicar a cualquier nivel de resistencia de CTOD mayor
que el valor mínimo requerido de 0.002 pulg (0.05 mm).
La base de los procedimientos de las Opciones 1 y 2 no limita el diámetro de la tubería o la relación entre el diámetro
y el espesor de la pared (D/t radio). La validación teórica ha demostrado que los procedimientos son válidos para
D/t ≥ 10.
Las tuberías de línea con relación Y/T cociente (Y/T > 0.95) a menudo se asocian con una tensión uniforme baja
(tensión de ingeniería a la tensión de tracción máxima) y una ductilidad baja. Pueden ser necesarias pruebas y
validaciones adicionales para usar los criterios de aceptación alternativos en este anexo.
A.5.1.3 Determinación del Tamaño de Imperfección Aceptable Por la Opción 1
A.5.1.3.1 General
Se proporcionan dos conjuntos de criterios de aceptación, dependiendo del valor de tenacidad de CTOD.
Cuando la resistencia del CTOD es igual o mayor a 0.010 pulg. (0.25 mm), el tamaño de imperfección máximo
aceptable se indica en la Figura A.7 a varios niveles de carga (Pr). Si el nivel de carga no se muestra en la Figura
A.7, el máximo
El tamaño de imperfección aceptable puede obtenerse interpolando las curvas adyacentes o
tomando el valor del siguiente nivel de carga más alto.
Cuando la resistencia de CTOD es igual o superior a 0,004 pulg. (0,10 mm) y menos de 0,010 pulg.
(0,25 mm), el tamaño máximo aceptable de la imperfección se indica en la figura A.8.
El tamaño aceptable de la imperfección puede ser más limitante que el del procedimiento de la
Opción 2, ya que los límites de la Figura A.7 y la Figura A.8 se calibraron con una resistencia CTOD
de 0,010 pulg. (0,25 mm) y 0,004 pulg. (0,10 mm), respectivamente.
La longitud total de la imperfección no deberá ser superior al 12,5 % de la circunferencia de la
tubería. La altura máxima de imperfección no será superior al 50 % del espesor de la pared de la
tubería.
La altura permitida de las imperfecciones enterradas se trata de la misma manera que la altura
permitida de las imperfecciones que rompen la superficie.
El factor de seguridad incorporado en el tamaño aceptable de la imperfección puede acomodar
cierta cantidad de subdimensionamiento de la altura de la imperfección sin afectar negativamente la
integridad de la soldadura. La incertidumbre de altura asumida es la menor de las siguientes 0,060
pulg. (1,5 mm) y un 8% del espesor de la pared de la tubería. No es necesario reducir el tamaño de
la imperfección permitida si la tolerancia para la inspección (alternativamente denominada error de
inspección) es mejor que la incertidumbre de altura supuesta.
La altura de imperfección admisible se reducirá en la diferencia entre la tolerancia para la
inspección y la incertidumbre de altura supuesta si no puede cumplirse la condición anterior.
Figura A.7-Opción 1 Límites de imperfección para CTOD ≥ 0,010 pulg. (0,25 mm)
Véase el ejemplo de problema en A.5.1.3.3.
Figura A.8-Opción 1 Límites de imperfección para
0,004 pulg. (0,10 mm) ≤ CTOD<0,010 pulg. (0,25 mm)
A.5.1.3.2 Cálculo de nivel de carga Pr
Es necesario determinar la tensión de flujo del material para obtener el nivel de carga Pr. La tensión
de flujo es el valor promedio de los SMYS y SMTS. Alternativamente, la tensión de flujo de API 5L
Grado X52 a X80 puede estimarse de forma conservadora como:
Donde el grado de la tubería, σy, está en la unidad de ksi. El nivel de carga, Pr, se da como:
A.5.1.3.3 Ejemplo de la aplicación de la opción 1
El siguiente es un ejemplo de cómo realizar un TCE con la metodología de la Opción 1. Una de 24
pulgadas. Se considera tubería de diámetro exterior con un espesor de pared especificado (WT) de
0,50 pulg. con el grado de API 5L X70. Después de revisar los puntos A.1 y A.2 del presente anexo
y de consultar con el ingeniero del proyecto (según sea necesario), se entiende que el esfuerzo
máximo de diseño axial es de 61,5 ksi. Los datos de las pruebas de soldadura realizadas según los
requisitos del anexo indican que el valor mínimo de CTOD es de 0,011 pulg. Estos parámetros se
resumen a continuación:
Tubo OD:
Tubo WT:
SMYS:
SMTS:
CTOD:
σa:
Tolerancia por inspección:
24in.
0.500in.
70ksi
82ksi
0.011in.
61.5ksi
0.050in.
Los siguientes pasos detallan el cálculo de ECA.
Paso 1) Determinar el Estrés de Flujo
Determine la tensión de flujo con la ecuación (A.3) sustituyendo los 70 ksi por σy
Nótese que para este ejemplo la tensión de flujo puede determinarse alternativamente como el
valor promedio de SMYS y SMTS, o en este caso 76 ksi, un valor muy cercano al valor derivado
usando la Ecuación (A.3).
Paso 2) Determinar el nivel de carga aplicado
El nivel de carga Pr se calcula ahora insertando los valores antes mencionados para σa y σ f:
Paso 3) Determinar el tamaño inicial admisible de la imperfección
La Figura A.7 se utiliza para determinar el tamaño de imperfección inicial permitido (CTOD ≥ 0.010
pulg. o 0.25 mm). La curva de Pr = 0,825 en la figura se utiliza ahora para las interpolaciones. El
tamaño de imperfección permitido se tabula en la Tabla A.2 y se muestra en la Figura A.9.
Las cantidades de altura permitidas, que se muestran en la segunda columna de la Tabla A.2, se
obtienen multiplicando el valor del espesor de pared admisible de la altura/tubería por el WT que
en este ejemplo es de 0,500 pulg. De manera similar, la longitud permitida se calcula multiplicando la
cantidad permitida de longitud/ circunferencia de la tubería por la circunferencia de la tubería (π ×
OD) o 3.14 × 24 in.
Tabla A. 2- Tamaño de Imperfección Permitido Inicialmente para Pr= 0.825
Altura permitida/espesor de pared de Altura admisible Longitud permitida/Circunferencia de
la tubería
la tubería
in
0.5
0.25
0.025
0.4
0.2
0.032
Longitud
permitida in.
1.9
2.4
0.3
0.15
0.042
3.2
0.2
0.1
0.063
4.8
0.1
0.05
0.128
9.7
Paso 4) Determinar el ajuste de altura
Incertidumbre de altura asumida= menor del 8% de peso corporal y 0,060 pulg.=0,040 in. (1,02mm).
Margen de inspección (es decir, error de inspección)= 0,050 pulg. (1,27 mm).
Ajuste de altura imperfecto = tolerancia para la inspección - incertidumbre de altura supuesta
= 0.050 – 0.040
= 0,010 pulg. (0,25 mm).
Figura A.9 - Curvas de tamaño de imperfección permitidas antes y después del ajuste de altura.
Paso 5) Producir la Tabla de Aceptación Final
Los resultados de la ECA deberían tabularse en un formato de fácil utilización. En el cuadro A.3 se
sugiere un formato fácil de utilizar para este ejemplo de la ECA. Sin embargo, un proyecto con un
espesor de pared más grueso puede tener más filas en una tabla similar
Cuadro A.3-Tabla de aceptación de muestras
Altura de imperfección
permitida
0 a 0,05
en.
0,05 a 0,15
Longitud de imperfección
permitida
8.0
en.
3.0
0,15 a 0,24
1.9
>0.24
0.0
A.5.1.4 Determinación del tamaño aceptable de la imperfección mediante la opción 2
A.5.1.4.1 Antecedentes
El procedimiento subyacente de la Opción 2 es el de los plantados. Hay tres componentes clave
en la evaluación en formato de plantados, ver Figura A.10:
1) curva de evaluación de fallos (FAC);
2) relación de esfuerzos o cargas, Sr o Lr; y
3) relación de dureza, Kr.
El FAC es un locus que define los estados críticos en términos de las relaciones de tensión y
tenacidad. La relación de tensiones define la probabilidad de colapso del plástico. La relación de
tenacidad es la relación entre la fuerza motriz de la grieta aplicada y la tenacidad de la fractura del
material. Define la probabilidad de fractura frágil.
Pueden ser deseables otros ajustes, véase el paso 8) de A.5.1.4.2.
Figura A.10 - Resumen Esquemático del Procedimiento de la Opción 2
La aproximación FAD es computacionalmente compleja. Es necesario conocer y comprender la
mecánica de la fractura para asegurar que el procedimiento se aplique correctamente. Un programa
informático validado debería simplificar enormemente el cálculo.
A.5.1.4.2 Determinación del tamaño crítico de la imperfección
El tamaño crítico de la imperfección puede calcularse de forma iterativa utilizando las ecuaciones
proporcionadas en A.5.1.4.3. Se pueden seguir los siguientes pasos.
Paso 1) Seleccione un tamaño de imperfección como punto de partida. Un punto de partida
razonable es una imperfección con la altura máxima permitida, η = 0,5, y una longitud de
imperfección pequeña que representa la longitud de imperfección más pequeña que los métodos
de inspección seleccionados pueden detectar con seguridad.
Paso 2) Determinar el punto de evaluación en el formato FAD de acuerdo con A.5.1.4.3.
Paso 3) Si el punto de evaluación se encuentra dentro de la región segura, aumente la longitud de
la imperfección y repita el paso 2).
Paso 4) Si el punto de evaluación se encuentra fuera de la región segura, disminuya la longitud de
la imperfección y repita el paso 2).
Paso 5) Si el punto de evaluación recae en el FAC:
a) esto representa un estado crítico con la combinación de carga, propiedad del material y
tamaño de la imperfección. Anote la altura y la longitud de la imperfección;
b) reducir la altura de la imperfección en un pequeño incremento, por ejemplo Δη =
0.05. Comience con la longitud de la imperfección determinada en el punto a) y repita
el paso 2).
Paso 6) Haga una tabla de altura y longitud de imperfección crítica.
Paso 7) Aplique un factor de seguridad de 1,5 a la longitud de la imperfección para producir una
tabla de borrador de la altura de imperfección permitida en comparación con la longitud de la
imperfección.
Paso 8) Realizar los ajustes necesarios en la tabla de borrador para asegurar la detectabilidad de
los métodos de inspección seleccionados y una buena práctica de soldadura. Producir la tabla final
de la altura de imperfección permitida versus la longitud de la imperfección.
La longitud total de la imperfección no deberá ser superior al 12,5 % de la circunferencia de la
tubería. La altura máxima de imperfección no será superior al 50 % del espesor de la pared de la
tubería.
La altura permitida de las imperfecciones enterradas se trata de la misma manera que la altura
permitida de las imperfecciones que rompen la superficie.
El factor de seguridad incorporado en el tamaño aceptable de la imperfección puede acomodar
cierta cantidad de subdimensionamiento de la altura de la imperfección sin afectar negativamente la
integridad de la soldadura. La incertidumbre de altura asumida es la menor de las siguientes 0,060
pulg. (1,5 mm) y un 8% del espesor de la pared de la tubería. No es necesario reducir el tamaño
de las imperfecciones permitidas si la tolerancia para la inspección es mejor que la incertidumbre de
altura supuesta.
La altura de imperfección admisible se reducirá en la diferencia entre la tolerancia para la
inspección y la incertidumbre de altura supuesta si no puede cumplirse la condición anterior.
A.5.1.4.3 Determinación de los componentes clave en el procedimiento FAD
Curva de evaluación de fallos (FAC)
El FAC se da como:
El corte del FAC en el eje Lr está en:
Donde la tensión de flujo σ f es el valor promedio de SMYS y SMTS, o alternativamente
determinado por la ecuación (A.3).
Es necesario asegurarse de que la altura y la longitud de la imperfección más pequeña puedan ser
detectadas de forma fiable por el método de inspección seleccionado.
Para tubos de pared gruesa, la altura máxima permitida del 50 % de espesor de pared podría ser un
valor grande. La altura máxima permitida puede reducirse si se considera que un valor tan elevado
es innecesario debido a la buena práctica de soldadura.
Punto de evaluación, relación de dureza Kr
La relación de dureza Kr se da en forma de:
Donde δmat es la dureza CTOD del material. El componente elástico de la fuerza impulsora del
CTOD, δe, puede calcularse como:
El factor de conversión de J a CTOD, dn, se estima en:
Donde n es el exponente de endurecimiento por deformación en la siguiente tensión (σ) tensión (ε)
relación:
Donde E es el módulo de Young.
El exponente de endurecimiento por deformación puede estimarse a partir de la relación Y/T:
Para el material ferrítico de API 5L Grados X52 a X80, la relación Y/T se puede estimar como:
Y la cepa uniforme se estima como:
El grado de la tubería, σy, está en la unidad de ksi en la Ecuación (A. 11), Ecuación (A.12), y
Ecuación (A.13).
La integral elástica J se presenta en forma de:
El parámetro Fb es una función de la relación de diámetro de la tubería, α, y la longitud relativa de
la imperfección, β, y la altura relativa de la imperfección η:
Donde:
La tensión de colapso del plástico se da como:
NOTA: La unidad para π está en radianes.
A.5.1.5 Determinación del tamaño aceptable de la imperfección mediante la opción 3
A.5.1.5.1 Generalidades
En la mayoría de los oleoductos y líneas de flujo costa afuera, existe una carga cíclica durante la
construcción y la operación. Los procedimientos de la Opción 3 están permitidos cuando se
espera un aumento significativo de las imperfecciones.
Sujeto a la aprobación de la compañía, se pueden utilizar procedimientos validados de adecuación
al propósito para desarrollar criterios de aceptación de imperfecciones. Uno de los procedimientos
más ampliamente aceptados es el BS 7910. Los procedimientos serán aplicados por
analistas/ingenieros bien cualificados que tengan un dominio demostrado de los principios de la
mecánica de fractura, la soldadura de tuberías y los ensayos no destructivos. Cualquier
procedimiento seleccionado se tomará en su conjunto al elaborar los criterios de aceptación,
teniendo en cuenta los factores de seguridad pertinentes. Debe reconocerse que las suposiciones
básicas de los distintos grupos de la sociedad los procedimientos de evaluación accesibles pueden
ser diferentes de los de las opciones 1 y 2. Se desaconseja mezclar partes de procedimientos
diferentes.
A.5.1.5.2 Crecimiento de defectos por fatiga
Se realizará un análisis de fatiga apropiado para determinar los criterios de aceptación de los
defectos iniciales. Existen varios procedimientos y software accesibles al público para determinar
el crecimiento del defecto (por ejemplo, la Sección 8 de BS 7910). Se comprobará la resistencia
estática a la fractura para todas las cargas máximas durante todo el espectro de carga de fatiga.
Los programas de software disponibles pueden ser utilizados por profesionales expertos para
realizar este análisis de fatiga y comprobar las condiciones de fallo estático durante toda la
aplicación de las cargas cíclicas.
El tamaño de falla permisible de la Opción 1 puede ser usado como el tamaño inicial de falla tanto
para fallas enterradas como para fallas que rompen la superficie. Si se alcanza el tamaño crítico
del defecto o si el fallo de las cargas máximas estáticas se produce antes del final de la vida útil
(con el diseño o factor de seguridad adecuados), es necesario reducir el tamaño inicial del defecto.
Se debe tener cuidado de seleccionar las curvas de crecimiento de defectos (curvas da/dN)
apropiadas para el tipo de servicio. Las Tablas 4 y 5 de BS 7910 proporcionan una guía para la
selección de estas curvas, y la compañía puede proporcionar información complementaria utilizada
para generar curvas de crecimiento de defectos para diferentes condiciones del producto dentro
de la tubería. En el caso de tubos con una relación D/t pequeña, el esfuerzo no es uniforme. Es
necesario realizar análisis de múltiples ubicaciones iniciales de defectos.
A.5.1.5.3 Error de inspección y factor de seguridad en el tamaño imperfecto permitido
La altura admisible del defecto se reducirá por el error de inspección extraído de los resultados de
la calificación de los ensayos no destructivos de un sistema/procedimiento/operador de inspección
cualificado para un proyecto específico o para un proyecto con un material y un procedimiento de
soldadura similares.
A.5.1.6 Imperfección transversal plana
Las imperfecciones transversales planas se repararán o eliminarán. La altura de las imperfecciones
que son indicativas de los arranques y paradas del cordón de soldadura apilado no debe exceder
el menor de 1/4 pulg. (6,4 mm) o el 50% del espesor de la pared.
A.5.2 Límites aceptables de imperfección volumétrica
Las imperfecciones volumétricas enterradas, como la escoria o la porosidad, contenidas en
materiales con alta tenacidad a la fractura tienen muchas menos probabilidades de causar fallos
que las imperfecciones planas. Estas imperfecciones pueden tratarse y evaluarse como
imperfecciones planas o mediante el método simplificado del cuadro A.4. Las imperfecciones que
rompen la superficie y las imperfecciones enterradas que se recategorizan como imperfecciones
que rompen la superficie por las reglas de interacción de las imperfecciones, se tratarán y
evaluarán como imperfecciones planas. Los requisitos mínimos de resistencia al CTOD y de
energía de impacto Charpy son aplicables independientemente de cómo se evalúen las
imperfecciones.
Tabla A. 4-Límites de aceptación para imperfecciones volumétricas enterradas
Tipo de Imperfección
Porosidad
Altura o Ancho
Menor de t/4 o 0.25 pulg.
Longitud
Menos de t/4 o 0.25 pulg.
Escoria
Menor de t/4 o 0.25 pulg.
4t
A.5.3 Quemaduras de arco
Pueden producirse quemaduras de arco en la superficie interna o externa de la tubería como
resultado de golpes de arco inadvertidos o de una conexión a tierra inadecuada. Generalmente
aparecen como un hoyo o cavidad visible al ojo o como un área densa en la radiografía. La
cavidad puede estar rodeada por una HAZ dura que puede ser de menor dureza que el material
base o el depósito de soldadura.
Los límites de aceptación para quemaduras de arco no reparadas se dan en la Tabla A.5 y se
basan en la premisa de que la HAZ tiene una dureza cero, pero que cualquier imperfección plana
que se origine dentro de la HAZ se embotella en el borde de la zona. Datos sustanciales indican
que la profundidad total de la quemadura de arco, incluyendo la HAZ; es menos de la mitad del
ancho de la quemadura.
Tabla A.5-Límites Aceptables para Quemaduras de Arco No Reparadas
Dimensión medida
Ancho
Límite de aceptación
Menor de t o 5/16 pulg.
Longitud (cualquier dirección)
Menor de t o 5/16 pulg.
Profundidad (hasta el fondo del cráter)
1/16 pulg.
Las quemaduras de arco que contengan grietas visibles a simple vista o en radiografías
convencionales no están cubiertas por el presente anexo y deberán repararse o eliminarse.
A.5.4 Interacción de imperfección
Si las imperfecciones adyacentes están lo suficientemente cerca, pueden comportarse como
imperfecciones individuales más grandes. Se utilizará la figura A.11 para determinar si existe
interacción. En caso afirmativo, se calcularán los tamaños efectivos de las imperfecciones
mostrados en la figura A.11 y se evaluará la aceptabilidad de la imperfección efectiva mediante los
criterios de aceptación aplicables. Si se indica una reparación, cualquier imperfección que interactúe
se reparará de acuerdo con el punto A.7.
A.6 Registro
El tipo, la ubicación y las dimensiones de todas las imperfecciones aceptadas de conformidad con
el presente anexo se registrarán en formularios adecuados. Este registro se archivará con las
radiografías u otros registros de pruebas no destructivas de la tubería.
A.7 Reparaciones
Cualquier imperfección que no sea aceptable en virtud de las disposiciones del presente anexo se
reparará o eliminará de conformidad con la sección 9 y la sección 10.
A.8 Nomenclatura
a
c
D
dn
E
Je
KI
Kr
Lr
n
Pr
t
α
Β
δe
altura de imperfección (pulg. o mm).
imperfección media longitud (pulg. o mm).
diámetro exterior de la tubería (pulg. o mm).
J integral al factor de conversión CTOD (sin unidades).
modulo de Young (ksi o MPa).
parte elástica de la integral J (ksi in. o MPa mm).
factor de intensidad de tensión[ksi (pulg. )1/2 o MPa (mm)1/2].
relación de tenacidad en formato FAD (sin unidad).
relación de esfuerzo en formato FAD (sin unidad).
relación de tensión de corte en formato FAD (sin unidad).
exponente de dureza (sin unidad).
tensión amplificada normalizada o nivel de carga Pr = σa/σ f (sin unidad).
espesor de la pared del tubo (in. O mm.).
relación del diámetro del tubo al espesor de la pared α = D/t (sin unidad).
relación de longitud de imperfección a la circunferencia del tubo, β = 2c/πD (sin unidad).
parte elástica de CTOD (in. o mm.).
Las unidades mostradas aquí son para fines ilustrativos. Es necesario asegurarse de que se utilicen
unidades coherentes para todos los cálculos. Algunas ecuaciones, por ejemplo, Ecuación (A.3),
Ecuación (A. 11), Ecuación (A.12) y Ecuación (A. 13) deben usar unidades especificadas.
δmat Tenacidad CTOD (in. O mm).
t espesor de la pared del tubo especificado.
η relación entre la altura de la imperfección y el espesor de la pared del tubo, η = a
/ t, (sin unidades).
ν Relación de Poisson (sin unidades).
ζa Máxima tensión de diseño axial (ksi o MPa).
ζc Tensión por colapso plástico (Ksi o MPa).
ζ f Tensión de flujo del material de la tubería (ksi o MPa).
ζ t, T resistencia a la tracción máxima del material de la tubería (ksi o MPa).
ζ y, Y límite de elasticidad mínimo especificado del material de la tubería, o
SMYS, (ksi o MPa).
ε t deformación uniforme (sin unidad) ..
Anexo B
(normativa)
Soldadura en servicio
B.1 General
Este anexo cubre las prácticas de soldadura recomendadas para realizar
reparaciones o instalar accesorios en tuberías y sistemas de tuberías que están en
servicio. Para los propósitos de este anexo, las tuberías en servicio y los sistemas
de tuberías se definen como aquellos que contienen petróleo crudo, productos
derivados del petróleo o gases combustibles que pueden estar presurizados y / o
fluyendo.
Las soldaduras en servicio se definen como aquellas que se fusionan
directamente en la pared de una tubería o sistema de tuberías en servicio. Este
anexo no cubre las tuberías y los sistemas de tuberías que han sido
completamente aislados y dados de baja o que no han sido puestos en servicio.
Hay dos preocupaciones principales con la soldadura en tuberías en servicio. La
primera preocupación es evitar el "quemado", donde el arco de soldadura hace
que la pared de la tubería se rompa.
La segunda preocupación es el craqueo de hidrógeno, ya que las soldaduras en
servicio se enfrían a una velocidad acelerada como resultado de la capacidad de
los contenidos que fluyen para eliminar el calor de la pared de la tubería. Es
improbable que se produzcan quemaduras cuando se instala un accesorio si el
grosor de la pared es de 0.250 pulg. (6.4 mm) o más, siempre que se utilicen
electrodos de bajo contenido de hidrógeno (tipo EXX18) y las prácticas normales
de soldadura. La soldadura en tuberías en servicio de paredes más finas es
posible y es considerada rutinaria por muchas compañías; sin embargo, a menudo
se especifican precauciones especiales, como el uso de un procedimiento que
limita la entrada de calor.
El quemado se vuelve más probable cuando se suelda directamente sobre la
tubería, lo que puede ocurrir al depositar las capas de manteo de una secuencia
de deposición de perlas de temple o al realizar la reparación de la deposición de
soldadura. Para que se produzcan grietas de hidrógeno, se deben cumplir tres
condiciones simultáneamente. Estas condiciones son: el hidrógeno en la
soldadura, el desarrollo de una microestructura de soldadura susceptible a las
grietas y el esfuerzo de tracción que actúa sobre la soldadura.
Para evitar el agrietamiento del hidrógeno, al menos una de las tres condiciones
necesarias para su aparición debe minimizarse o eliminarse. Para soldaduras
hechas en tuberías en servicio, el éxito se ha logrado utilizando electrodos con
bajo contenido de hidrógeno o un proceso con bajo contenido de hidrógeno y,
dado que los bajos niveles de hidrógeno no siempre se pueden garantizar,
utilizando procedimientos que minimizan la formación de microestructuras
susceptibles a las grietas. Los procedimientos más comunes utilizan un nivel de
entrada de calor suficientemente alto para superar el efecto de los contenidos que
fluyen. Se han desarrollado varios métodos de predicción de la entrada de calor,
incluidos modelos computarizados de análisis térmico. Si bien estos u otros
métodos probados son útiles para predecir la entrada de calor requerida para una
aplicación de soldadura en servicio dada, no son un sustituto para la calificación
del procedimiento (ver B .2).
El precalentamiento, cuando sea posible, y / o el uso de una secuencia de
deposición de perlas de temple, también puede reducir el riesgo de agrietamiento
del hidrógeno. Para algunas condiciones de operación de tuberías, la capacidad
de los contenidos que fluyen para eliminar el calor de la pared de la tubería tiende
a dificultar el uso efectivo del precalentamiento. En la Figura B.1 se muestran
ejemplos de secuencias típicas de deposición de perlas de temple. Para minimizar
la tensión que actúa sobre la soldadura, también se debe prestar atención al
ajuste adecuado para minimizar la concentración de tensión en la raíz de la
soldadura.
La aplicación exitosa de la soldadura en servicio debe lograr un equilibrio entre la
seguridad por un lado y la Prevención de propiedades materiales insatisfactorias
en el otro. Por ejemplo, si la pared de la tubería es delgada [es decir, menos que
0.250 pulg. (6.4 mm)], puede ser necesario limitar la entrada de calor para
minimizar el riesgo de quemaduras; sin embargo, un calor bajo el nivel de entrada
puede ser insuficiente para superar la capacidad del contenido para eliminar el
calor de la pared de la tubería, lo que resulta en Velocidades de enfriamiento
excesivas de la soldadura y un riesgo posterior de agrietamiento por hidrógeno.
Por lo tanto, un compromiso debe ser alcanzado. Cuando la entrada de calor
máxima permitida para evitar quemaduras es insuficiente para proporcionar una
protección adecuada contra craqueo de hidrógeno, entonces deben usarse
precauciones alternativas (por ejemplo, una secuencia de deposición de perlas de
temple).
La mayoría de este anexo se refiere a la prevención del agrietamiento del
hidrógeno en las soldaduras en servicio. Si el grosor de la pared de la tubería es
inferior a 0.250 pulg. (6.4 mm), se debe considerar el riesgo de quemadura. La
térmica mencionada anteriormente.
Se deben usar modelos de análisis de computadora u otro método comprobado
para determinar los límites de entrada de calor para estas aplicaciones. También
se debe dar consideración adicional para la soldadura en tuberías en servicio y
sistemas de tuberías que contienen productos que se vuelven explosivamente
inestables con la aplicación de calor o que contienen productos que afectarán el
material de la tubería al hacerla susceptible a ignición, agrietamiento por corrosión
por tensión o fragilización Se puede encontrar orientación adicional en API 2201.
Los requisitos para soldaduras de filete en el cuerpo principal de este documento
deben aplicarse a las soldaduras en servicio que entran en contacto con el tubo
portador, excepto por los requisitos alternativos / adicionales especificados en este
anexo. Para la soldadura en servicio, donde existan discrepancias entre este
anexo y el cuerpo principal de este documento, el anexo debe regir.
B.2 Calificación de los procedimientos de soldadura en servicio
B.2.1 General
Los requisitos de calificación del procedimiento para soldaduras de filete en la
Sección 5 deben aplicarse a las soldaduras en servicio, a excepción de los
requisitos alternativos / adicionales especificados en este anexo.
B.2.2 Especificación del procedimiento de soldadura
B.2.2.1 Información de especificación
B.2.2.1.1 Materiales
Para soldaduras en servicio, el equivalente de carbono de los materiales a los que
se aplica el procedimiento debe identificarse en
Además de SMYS. Los niveles equivalentes de carbono pueden ser agrupados.
B.2.2.1.2 Condiciones de operación de la tubería
Para soldaduras en servicio, se deben identificar las condiciones de operación de
la tubería (contenido de la tubería, caudal, etc.) para las cuales se aplica el
procedimiento. Las condiciones pueden ser agrupadas.
B.2.2.1.3 Rango de entrada de calor
Para los procedimientos destinados a superar el efecto de la eliminación de calor
por los contenidos que fluyen utilizando un nivel de entrada de calor
suficientemente alto (procedimientos de control de entrada de calor), se debe
especificar el rango de entrada de calor requerido. Para los procedimientos
destinados a superar el efecto de la eliminación de calor por los contenidos que
fluyen mediante el uso de la secuencia de deposición de perlas de temple
(procedimientos de perlas de atemperamiento), se debe especificar el rango de
entrada de calor requerido para cada capa.
B.2.2.1.4 Secuencia de deposición de soldadura
Para los procedimientos destinados a superar el efecto de la eliminación de calor
por los contenidos que fluyen mediante el uso de la secuencia de deposición de
perlas de temple (procedimientos de cuentas de temperamento), se debe
especificar la secuencia de deposición de soldadura requerida. La secuencia de
deposición de la soldadura debe incluir tolerancias para el espaciado del cordón
para asegurar un templado adecuado de las pasadas anteriores.
B.2.3 Variables esenciales
B.2.3.1 Cambios que requieren recalificación
B.2.3.1.1 Materiales
Para soldaduras de filete en servicio, SMYS no es una variable esencial.
NOTA Para soldaduras en servicio que no sean soldaduras de filete, la resistencia
de la soldadura completa cumple o excede la resistencia mínima especificada de
la tubería y el material de conexión.
Un aumento en el equivalente de carbono por encima del material utilizado para la
calificación del procedimiento constituye una variable esencial, excepto como se
indica a continuación.
Se puede usar un procedimiento para materiales de mayor equivalente de carbono
que el material utilizado para la calificación del procedimiento siempre que las
condiciones térmicas sean menos severas que las condiciones de calificación del
procedimiento y no aumente el riesgo de resultados de craqueo de hidrógeno.
B.2.3.1.2 Condiciones de operación de la tubería
Para soldaduras en servicio, un aumento en la severidad de las condiciones de
operación de la tubería (en términos de velocidades de enfriamiento de la
soldadura) por encima del grupo calificado constituye una variable esencial.
B.2.3.1.3 Espesor de la pared de la tubería
Para soldaduras de filete en servicio, el espesor de la pared no es una variable
esencial. Sin embargo, el espesor de la pared de los materiales que se están
soldando debe considerarse al considerar la severidad térmica de las condiciones
de operación de la tubería.
NOTA Para las reparaciones de deposición de soldaduras, el procedimiento de
soldadura calificado no se utiliza en un espesor de pared de tubería restante
menor al que se utilizó durante la calificación.
B.2.3.1.4 Secuencia de deposición de soldadura
Un cambio de una secuencia de deposición que se basa en el templado a alguna
otra secuencia de deposición constituye una variable esencial. Para una secuencia
de deposición que se basa en el revenido, un cambio en el espaciado del cordón
más allá de los límites en la especificación del procedimiento de soldadura
constituye una variable esencial.
B.2.4 Soldadura de juntas de prueba
B.2.4.1 General
Las condiciones de operación de la tubería que afectan la capacidad de los
contenidos que fluyen para eliminar el calor de la pared de la tubería deben
simularse mientras se realizan las juntas de prueba.
NOTA Se ha demostrado que llenar la sección de prueba con agua y permitir que
el agua fluya a través de la sección de prueba mientras se realiza la unión de
prueba produce condiciones térmicas equivalentes o más severas que las
aplicaciones típicas de soldadura en servicio (consulte la Figura B.2). Por lo tanto,
los procedimientos calificados bajo estas condiciones son adecuados para
cualquier aplicación típica en servicio. Se pueden usar otros medios (por ejemplo,
aceite de motor) para simular condiciones térmicas menos severas.
B.2.4.2 Soldaduras de rama y manga
Los requisitos de 5.7 para soldaduras de ramal y manguito son apropiados para
soldadura en servicio.
B.2.4.3 Reparaciones de deposición de soldadura
Las reparaciones de deposición de soldadura deben depositarse en una sección
de tubería que contenga pérdida simulada de pared. El área de pérdida de pared
simulada debe ser de un tamaño suficiente para eliminar todas las muestras de
prueba requeridas y puede consistir en un área más grande o en áreas más
pequeñas (ver B.2.5.1). Se pueden usar otros diseños de muestras a discreción de
la empresa. El espesor de pared restante de la pérdida de pared simulada no debe
ser mayor que el valor mínimo especificado en la especificación del procedimiento
de soldadura. Las reparaciones de deposición de soldadura deben depositarse de
tal manera que el grosor original de la pared se restaure por completo.
B.2.5 Ensayo de uniones soldadas
B.2.5.1 Preparación
Los requisitos de 5.8 son apropiados para la soldadura en servicio, excepto que
las muestras de prueba deben cortarse de la unión en los lugares que se muestran
en la Figura B.3 o la Figura B.4 y el número mínimo de muestras y las pruebas a
las que deben someterse. ser sometidos se muestran en la Tabla B.1.
B.2.5.2 Soldaduras de costura longitudinal
Las soldaduras de costura longitudinal de los manguitos de cierre completo deben
probarse de acuerdo con 5.6. El material de respaldo, si se utiliza, debe retirarse y
las muestras pueden aplanarse a temperatura ambiente antes de la prueba.
B.2.5.3 Soldaduras de rama y manga y reparaciones de deposición de
soldadura
Las soldaduras de ramificación y manguito y las reparaciones de deposición de
soldaduras deben probarse de acuerdo con 5.8, a excepción de las pruebas de las
muestras adicionales indicadas en B.2.5.1.
B.2.5.4 Pruebas de macrosección: soldaduras de rama y manga
B.2.5.4.1 Preparación
Las muestras de prueba de macrosección (ver Figura B.5) deben tener al menos
1/2 pulg. (13 mm) de ancho. Pueden ser cortados a máquina, o pueden ser
cortados con oxígeno de gran tamaño y maquinados mediante un proceso no
térmico para eliminar al menos 1/4 pulg. (6 mm) de los lados que se prepararán.
Para cada muestra de prueba de macrosección, al menos una cara debe triturarse
hasta al menos un acabado de grano 600 y grabarse con un grabador adecuado,
como Nital, persulfato de amonio o ácido clorhídrico diluido, para dar una
definición clara de la estructura de la soldadura.
B.2.5.4.2 Examen visual
La sección transversal de la soldadura debe examinarse visualmente con una
iluminación que revele suficientemente los detalles de la solidez de la soldadura.
El uso de dispositivos ópticos o penetrantes de tinte no es necesario.
B.2.5.4.3 Prueba de dureza
De acuerdo con la norma ASTM E384, se deben preparar dos de las cuatro
muestras de prueba macro para soldaduras de ramal y manga y ambas muestras
de prueba macro para reparaciones de deposición de soldadura. Se debe hacer
un mínimo de cinco indentaciones utilizando un indentador Vickers y una carga de
10 kg para determinar el valor máximo de dureza en el HAZ de grano grueso en la
punta de la soldadura de cada espécimen.
B.2.5.4.4 Requisitos
Un examen visual de la sección transversal de la soldadura debe mostrar que está
completamente fusionada en la raíz y libre de grietas. La soldadura de filete debe
tener longitudes de pata que sean al menos iguales a las longitudes especificadas
en la calificación del procedimiento y no deben desviarse en concavidad o
convexidad en más de 1/16 pulg. (1,6 mm). La profundidad de la subcotización no
debe exceder 1/32 pulg. (0,8 mm) o 12 1/2% del espesor de la pared de la tubería,
lo que sea menor.
Los procedimientos que producen valores de dureza HAZ superiores a 350 HV
deben evaluarse con respecto al riesgo de agrietamiento por hidrógeno.
B.2.5.5 Prueba de flexión de la cara: soldaduras de rama y manguito y
reparaciones de deposición de soldadura
B.2.5.5.1 Preparación
Los especímenes de flexión de la cara (ver Figura B.6) deben tener
aproximadamente 9 pulg. (230 mm) de largo y aproximadamente 1 pulg. (25 mm)
de ancho. Pueden ser cortados a máquina, o pueden ser cortados con oxígeno
sobredimensionados y maquinados mediante un proceso no térmico, para eliminar
al menos 1/8 pulg. (3 mm) de cada lado. Los lados deben ser lisos y paralelos, y
los bordes largos deben ser redondeados. El manguito o la rama y los refuerzos
deben retirarse al ras de la superficie, pero no debajo de la superficie de la
muestra de ensayo. Cualquier socavación no debe ser eliminada. Las muestras no
deben aplanarse antes de la prueba.
NOTA En lugar de tomar muestras separadas para la prueba de flexión de la cara,
se puede usar la porción restante de las muestras de ruptura de muescas.
NOTA 1 NB = nick-break; SB = curva lateral; MT = prueba macro; FB = curva de la
cara.
NOTA 2 El área de pérdida de pared simulada debe ser de un tamaño suficiente
para eliminar todas las muestras de prueba requeridas y puede consistir en un
área más grande (Opción 1) o áreas más pequeñas (Opción 2).
Figura B.4: Ubicación sugerida de las muestras de prueba para la reparación
de la deposición de la soldadura
Tabla B.1: Tipo y número de muestras: Prueba de calificación para el
procedimiento de soldadura en servicio
Figura B.5: Espécimen de prueba macro: soldaduras en servicio
B.2.5.5.2 Método
Las muestras de flexión de la cara no deben analizarse menos de 24 horas
después de la soldadura. Las muestras de flexión de la cara se deben doblar en
una plantilla de prueba de flexión guiada similar a la que se muestra en la Figura
8. Cada muestra debe colocarse en la matriz con el área de la punta de la
soldadura en la parte media. La cara de la soldadura debe colocarse hacia el
hueco. El émbolo debe ser forzado en el hueco hasta que la curvatura de la
muestra tenga una forma de U aproximadamente.
B.2.5.5.3 Requisito
La prueba de flexión de la cara debe considerarse aceptable si, después de la
flexión, ninguna grieta u otra imperfección que exceda de 1/8 pulg. (3 mm) o la
mitad del espesor de pared especificado, el que sea menor, en cualquier dirección
presente en el metal de soldadura o HAZ. Las grietas que se originan en el radio
exterior de la curva a lo largo de los bordes de la muestra durante la prueba y que
tienen menos de 1/4 pulg. (6 mm), medidas en cualquier dirección, no deben
considerarse a menos que se observen imperfecciones obvias.
Figura B.6: muestra de prueba de flexión facial
B.3 Calificación de soldador en servicio
B.3.1 General
Para la soldadura en servicio, la soldadora debe estar calificada para aplicar el
procedimiento específico que se utiliza de acuerdo con los requisitos de 6.2,
excepto los requisitos alternativos / adicionales especificados en este anexo.
Una soldadora calificada en tuberías con un diámetro exterior menor a 12.750
pulg. (323.9 mm) debe calificar para todos los diámetros menores o iguales al
diámetro utilizado en la prueba de calificación. Un soldador calificado en tuberías
con un diámetro exterior mayor o igual a 12.750 pulg. (323.9 mm) debe estar
calificado para todos los diámetros de tuberías. Un soldador que tenga una
calificación múltiple existente de 6.3 y una calificación de servicio en B.3 debe ser
calificado como un soldador de rama o manguito en servicio para todas las
posiciones, todos los diámetros y todos los espesores de pared dentro de los
límites de las variables esenciales en 6.3.
Para las reparaciones de deposición de soldaduras, los soldadores que realizan
soldaduras de prueba en la parte inferior de la tubería están calificados para soldar
en todas las posiciones. Los soldadores que realizan soldaduras de prueba en el
lado del tubo están calificados para soldar solo en el lado y en la parte superior del
tubo. Los soldadores que realizan soldaduras de prueba en la parte superior de la
tubería están calificados para la soldadura solo en la parte superior de la tubería.
B.3.2 Soldadura de la junta de ensayo
Para la soldadura en servicio, se deben simular las condiciones de operación de la
tubería que afectan la capacidad de los contenidos que fluyen para eliminar el
calor de la pared de la tubería mientras se realizan las juntas de prueba.
NOTA Se ha demostrado que llenar la sección de prueba con agua y permitir que
el agua fluya a través de la sección de prueba mientras se realiza la unión de
prueba produce condiciones térmicas equivalentes o más severas que las
aplicaciones típicas de soldadura en servicio (ver Figura B.2). Por lo tanto, los
soldadores calificados bajo estas condiciones están calificados para cualquier
aplicación típica en servicio. Se pueden usar otros medios (por ejemplo, aceite de
motor) para simular condiciones térmicas menos severas.
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DE TUBERÍAS E INSTALACIONES RELACIONADAS 111
Figura B.2). Por lo tanto, los soldadores cualificados en estas condiciones están cualificados para cualquier aplicación típica en
servicio. Otros medios (por ejemplo, aceite de motor) puede utilizarse para simular condiciones térmicas menos severas.
Además de realizar la junta de ensayo utilizada para el ensayo destructivo descrito en el punto B.3.3, el soldador
deberá demostrar, a satisfacción de la empresa, su capacidad para cumplir los aspectos de la especificación del
procedimiento de soldadura destinados a evitar el desarrollo de microestructuras susceptibles a la formación de
fisuras y/o la prevención de quemaduras. Por ejemplo, para los procedimientos de control de entrada de calor, la
empresa puede optar por exigir al soldador que demuestre la capacidad de mantener un nivel de entrada de calor
dentro del rango especificado en la especificación del procedimiento de soldadura. Para los procedimientos de
reparación de cordones de soldadura, la compañía puede optar por exigir al soldador que demuestre la colocación
de los cordones dentro de las tolerancias dimensionales especificadas en la especificación del procedimiento de
soldadura y la capacidad de mantener un nivel de entrada de calor dentro del rango especificado en la
especificación del procedimiento de soldadura.
B.3.3 Ensayo de uniones soldadas
La soldadura se someterá a ensayo y se considerará aceptable si cumple los requisitos de los puntos 6.4 y 6.5.
Para las soldaduras de costura longitudinal, el número mínimo de probetas y los ensayos a los que deben
someterse se muestran en la Tabla B. 2. Para los soldadores de deposición de soldaduras, el número mínimo de
probetas y ensayos a los que deben someterse se muestra en la Tabla B.1.
Tabla B.2-Tipo y número de muestras de ensayo para la prueba de calificación de soldaduras de costura longitudinal
Espesor de pared
Tensado
≤0.500 in. (12,7 mm)
> 0,500 pulg. (12,7
Número de muestras
Nick Break
Curvatura
Curvatura
1
1
1
1
1
1
Curvatura
Total
4
2
4
B.3.4 Registros
Las condiciones de operación de la tubería (contenido de la tubería, caudal, etc.) para las cuales el soldador está
calificado deben ser identificadas. Las condiciones pueden agruparse.
B. 4 Prácticas sugeridas de soldadura en servicio
B.4.1 Generalidades
Los requisitos para la soldadura de producción de la Sección 7 deben aplicarse a las soldaduras en servicio,
excepto para las soldaduras alternativas/. los requisitos adicionales especificados en el presente anexo.
Antes de soldar en una tubería o sistema de tuberías en servicio, los soldadores deben considerar los aspectos
que afectan la seguridad, como la presión de operación, las condiciones de flujo y el espesor de la pared en el lugar
de la soldadura. Las áreas a soldar deben ser inspeccionadas para asegurar que no haya imperfecciones y que el
espesor de la pared sea el adecuado. Todos los soldadores que realizan trabajos de reparación deben estar
familiarizados con las precauciones de seguridad asociadas con el corte y la soldadura de tuberías que contienen o
han contenido petróleo crudo, productos derivados del petróleo o gases combustibles. Se puede encontrar
orientación adicional en API 2201.
B.4.2 Alineación
B.4.2.1 Montaje
En el caso de soldaduras de manguitos y sillines, el espacio entre el manguito o sillín y el tubo portador no debe ser
excesivo. Se deben utilizar dispositivos de sujeción para obtener un ajuste adecuado. Cuando sea necesario, se puede
utilizar la acumulación de metal de soldadura en el tubo portador para minimizar la separación.
112
API
ESTÁNDAR 1104
B.4.2.2 Apertura de la raíz - Soldaduras de costura longitudinal
Para soldaduras longitudinales a tope de manguitos de envolvente completos, cuando se requiere una
penetración del 100 %, la abertura de la raíz (el espacio entre los bordes de la unión) debe ser suficiente.
Estas uniones deben estar equipadas con una tira de refuerzo de acero dulce o cinta adhesiva
adecuada para evitar la penetración de la soldadura en el tubo portador.
NOTA
La penetración de la soldadura longitudinal a tope en el tubo portador es indeseable, ya que cualquier
grieta que pueda desarrollarse está expuesta a la tensión del aro en el tubo portador.
B.4.3 Secuencia de soldadura
Las secuencias sugeridas de soldadura de mangas y ramas se muestran en las Figuras B. 7 a B.12.
Para los racores de círculo completo que requieren soldaduras en ángulo circunferencial, las costuras
longitudinales deben completarse antes de comenzar las soldaduras circunferenciales. La soldadura
circunferencial en un extremo del accesorio debe completarse antes de comenzar la soldadura
circunferencial en el otro extremo. Para otros tipos de accesorios, se debe utilizar una secuencia de
soldadura que minimice la tensión residual.
Se han desarrollado directrices para la reparación de la deposición de la soldadura que incluyen la
preparación antes de la soldadura y la secuencia de deposición de la soldadura.
23 Por la
debe utilizar un paso perimetral para establecer un límite más allá del cual no se permita
soldadura
ejemplo,
se
posterior. La primera capa de pases de llenado debe ser depositada utilizando los límites de entrada de
calor establecidos para minimizar el riesgo de quemaduras. Un segundo paso perimetral debe ser usado
para templar la ZAE en la punta del primer paso perimetral. Se deben utilizar pases de llenado con
mayor aporte de calor para las capas subsiguientes a fin de templar aún más las pasadas iniciales,
observando de nuevo los límites de entrada de calor establecidos si es necesario. Se deben depositar
capas adicionales, según sea necesario, para un relleno adecuado.
3
2
1
NOTA
Esta es la secuencia de soldadura sugerida; otras pueden seguirse a discreción de la compañía.
FiguraB.7Almohadilla de refuerzo
. 23WA. Bruce y W. E. Amend, "Guidelines for Pipeline Repair by Direct Deposition of Weld Metal," WTIA/APIA Welded Pipeli
Simposio, W elding Technology Institute of Australia, Sydney, Australia, 3 de abril de 2009
SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES
RELACIONADAS 113
3
1
2
NOTA
Esta es la secuencia de soldadura sugerida; otras pueden seguirse a discreción de la compañía.
Figura B.8 - Sillín de refuerzo
5
3
1
Diseño
alternativ
o
2
4
NOTA Esta es la secuencia de soldadura sugerida; a discreción de la compañía, se pueden
seguir otras y no es necesario realizar soldaduras circunferenciales, números 3 y 4.
Figura B.9- Manguito de circunferencia
114
API ESTÁNDAR 1104
1
2
3
NOTA 1
Esta es la secuencia de soldadura sugerida; otras pueden seguirse a discreción de la compañía.
NOTA 2
Cuando está en funcionamiento, el accesorio está a la presión de la tubería.
Figura B.10- Camiseta de cerco
5
7
6
3
4
1
Diseño
alternativo
2
NOTA Esta es la secuencia de soldadura sugerida; a discreción de la compañía, se pueden
seguir otras y no es necesario realizar soldaduras circunferenciales, números 3 y 4.
Figura B. 11-Encirculación de la manga y el sillín
SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES
RELACIONADAS 115
5
3
1
4
Diseño alternativo
2
NOTA Esta es la secuencia de soldadura sugerida; a discreción de la compañía, se pueden seguir
otras y no es necesario realizar soldaduras circunferenciales, números 3 y 4.
Figura B.12 - Silla de montar de círculo
B.4.4 Dirección de la soldadura
Las soldaduras en servicio deben depositarse en la dirección circunferencial (paralela a la dirección de tensión del
aro) siempre que sea posible.
B. 5 Inspección y prueba de soldaduras en servicio
Los requisitos de inspección y ensayo de la Sección 8 deben aplicarse a las soldaduras en servicio, excepto los
requisitos alternativos o adicionales especificados en el presente anexo.
Debido a que las soldaduras en servicio que entran en contacto con la tubería portadora pueden ser
particularmente susceptibles al agrietamiento por debajo del reborde o retraso del hidrógeno, se debe usar un
método de inspección que sea capaz de detectar estas grietas, particularmente en la punta de la soldadura de la
tubería portadora.
NOTA
Las pruebas de partículas magnéticas, las pruebas ultrasónicas o una combinación de ambas, utilizando
procedimientos debidamente desarrollados, calificados y aprobados, han demostrado ser eficaces en la detección de grietas de
hidrógeno en la punta de las soldaduras de tuberías de manguito, de asiento y de ramal a portador. Las pruebas ultrasónicas,
radiográficas o una combinación de ambas son efectivas para la inspección volumétrica de reparaciones de deposición de
soldaduras.
Al determinar los tiempos de retardo apropiados antes de la inspección para el craqueo de hidrógeno, se debe
considerar la naturaleza dependiente del tiempo del craqueo, así como la probabilidad de que la soldadura se
agriete. Los tiempos de retardo más largos reducen la posibilidad de que se produzcan grietas después de la
inspección. La probabilidad de agrietamiento y, por lo tanto, la importancia de determinar un tiempo de retardo
adecuado, se puede minimizar utilizando procedimientos de soldadura más conservadores.
116
API ESTÁNDAR 1104
B. 6 Normas de Aceptabilidad: NDT (Incluyendo Visual)
Las normas de aceptabilidad de la Sección 9 para las imperfecciones localizadas por el END deben aplicarse a las
soldaduras en servicio. Para la reparación de la deposición de la soldadura, la longitud de la soldadura se define
como la longitud máxima de la soldadura en la dirección en la que se orienta el defecto.
B. 7 Reparación y eliminación de defectos
Los requisitos de la Sección 10 para la reparación y eliminación de defectos deben aplicarse a las soldaduras en
servicio. Se debe tener cuidado durante la eliminación del defecto para asegurar que el espesor de la pared no se
reduzca a menos de lo que es aceptable para la presión de operación del tubo portador
Anexo C
(Normativo)
Solicitudes de interpretación y de revisión del documento
C. 1 Introducción
El Comité Conjunto API-AGA sobre Prácticas de Soldadura de Oleoductos y Gasoductos considerará las
solicitudes escritas de interpretaciones y revisiones de manera formal. Las actividades del Comité a este respecto
se limitan estrictamente a la interpretación de esta norma o al examen de revisiones de la misma sobre la base de
nuevos datos o tecnologías. Estas solicitudes se tramitan con la mayor celeridad posible, pero debido a la
complejidad del trabajo y a los procedimientos que deben seguirse, algunas respuestas pueden requerir un
tiempo considerable. Como cuestión de política, API no aprueba, certifica, califica ni respalda ningún artículo,
construcción, dispositivo propietario o actividad relacionada con el uso de esta norma. Por consiguiente, no se
atenderán las solicitudes de interpretación que requieran tal consideración. API no actúa como consultor sobre
problemas específicos de soldadura o sobre la aplicación general o la comprensión de esta norma. Si, sobre la
base de la información presentada en la solicitud de interpretación, el Comité considera que el solicitante debe
solicitar asistencia profesional, la solicitud de interpretación no se aborda con la recomendación de que se
obtenga dicha asistencia. No se atenderán las solicitudes de interpretación que no proporcionen la información
necesaria para la plena comprensión del Comité, y se notificará al solicitante.
C. 2 Requisitos
C.2.1 Generalidades
Las solicitudes de interpretación se limitarán estrictamente a las interpretaciones de esta norma (y no incluirán
interpretaciones de referencias normativas), o a la consideración de revisiones de esta norma sobre la base de
nuevos datos o tecnología. Las solicitudes se presentarán por escrito. Las solicitudes contendrán el nombre, la
dirección y la afiliación del solicitante y proporcionarán suficiente información para que el comité comprenda
plenamente el motivo de preocupación de la investigación.
Las solicitudes de interpretación o las propuestas de revisión del documento debendirigirse a:
Departamento de Normas API 1220 L Street, NW Washington, DC 20005 [email protected]
C.2.2 Ámbito de aplicación
Cada solicitud o interpretación se limitará a una sola disposición de la norma; no obstante, el objeto de la
investigación podrá incluir dos o más disposiciones interrelacionadas como referencias o información de apoyo.
Se identificará la(s) disposición(es) particular(es), incluyendo la referencia a la edición, a las adiciones y a las
erratas aplicables.
C.2.3 Propósito de la investigación
Se indicará el propósito de la investigación. El propósito puede ser obtener una interpretación o proponer el
examen de una revisión de una disposición concreta de la norma.
118
API ESTÁNDAR 1104
C.2.4 Contenido
La investigación debe ser concisa, pero completa, para que el Comité pueda comprender rápida y plenamente el
sentido de la investigación. Omita la información de fondo superflua. La investigación debe ser técnica y
editorialmente correcta. Si el objetivo de la investigación es obtener una interpretación, la investigación se
formulará de tal manera que la respuesta a la misma sea "sí" o "no". El Comité no se ocupará de las
investigaciones que planteen cuestiones de "cómo" o "por qué". Si el objetivo de la investigación es obtener una
revisión de la norma, la investigación proporcionará la justificación técnica de dicha revisión.
C.2.5 Respuesta propuesta
Una solicitud de interpretación puede incluir una respuesta propuesta, en la que se indique una interpretación de
los requisitos de la disposición en cuestión, o la redacción recomendada para una revisión.
C.2.6 Procesos adicionales/nuevas propuestas
Se puede considerar la inclusión en esta norma de procesos distintos a los descritos en este documento. Las
personas que deseen que se incluyan otros procesos deberán presentar, como mínimo, la siguiente información
para su consideración por el comité:
a) una descripción del proceso de soldadura,
b) una propuesta sobre las variables esenciales,
c) una especificación del procedimiento de soldadura,
d) métodos de inspección de soldaduras,
e) tipos de imperfecciones de soldadura y sus límites de aceptación propuestos,
f) procedimientos de reparación.
C.2.7 Tiempo de respuesta del Comité
El Comité examinará las solicitudes de interpretación y dará respuesta a las mismas a la mayor brevedad posible.
El Comité revisará las solicitudes en el orden en que fueron recibidas por la API. Sin embargo, dado que algunas
respuestas pueden requerir la aportación de varias fuentes, la formulación y emisión de una respuesta puede
llevar hasta un año. El Comité no acelerará este proceso para cumplir un plazo o un calendario exigido por el
solicitante. El solicitante debe tener en cuenta este plazo.
En el caso de las propuestas de revisión que se presenten, el Comité determinará la necesidad de introducir
cambios inmediatos en el documento (un complemento) o si la revisión puede retrasarse hasta que se publique
la siguiente edición general del documento.
SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES
RELACIONADAS 119
1220 L Street, NW
Washington, D C 2 0 0 0 5 - 4 0 7 0
EE.UU.
202.682.8000
Copias adicionales están disponibles a través de la dirección de correo electrónico de Techstreet:
[email protected]
Pedidos en línea:
www.techstreet.com
La información sobre Publicaciones, Programas y Servicios de API está disponible en la web en www.api.org