API 1104 Anexo B

FORMACIÓN EN INSPECCIÓN DE SOLDADURA

INSTITUTO DE ENSAYO DE MATERIALES

Norma Norma API API 1104 1104 - Anexo Anexo B B.1. B.1.-- Alcan lcance ce y ge gene nera rali lida dade des s: .- El anexo B está destinado a las prácticas recomendadas para la reparación de cañerías en servicio. .- No aplica a aquellas cañerías que han sido aisladas ai sladas para reparación.

Aplic plicac acio ione nes: s: Ho Hott Tap Weld Weldin ing g Refuer erzo zos s de circ circun unda daci ción ón (env (envol olve vent nte) e) tota totall. 1) Refu a) Reparación de áreas corroídas b) Daño mecánico mecánico 2) Co Conex nexió ión n en deriv derivaci ación ón

Ries Riesgo gos s asoc asocia iad dos a las las so sold ldad adur uras as en serv servic icio io: Existen 2 preocupaciones primarias respecto a las soldaduras que se realizan en servicio: a) Evitar las sopladuras de arco hacia el interior de la cañería. cañería. b) Contr Control olar ar la fisu fisurració ación n por por hidr hidróg ógen eno o (HIC (HIC)) debi debido do a la ma may yor velo veloci cida dad d de enfriamiento que ocurre por la mayor extracción de calor a través del fluido. FACULTAD FACULTAD DE INGENIERIA - UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA



Sopladuras Las sopladuras son muy poco probables usando electrodos básicos y prácticas normales de soldadura por arco, con espesores de 6,4 mm o mayores. Para espesores menores es necesario aplicar un procedimiento con estricto control del aporte calor.

Fisuración por hidrógeno hidrógeno (HIC) La fisuración por hidrógeno ocurre cuando 3 condiciones se cumplen simultáneamente: a) Hidrógeno Hidrógeno g genera enerado do en la soldadura soldadura b) Microestructura susceptible a la fisuración. c) Tensiones actuando en la soldadura.

Acciones Acciones que favorecen el control control de la fisuración fisuración por hidrógeno hidrógeno Electrodos de bajo hidrógeno Alto aporte de calor (desarrollo de modelo computarizado para control de calor aportado). Precalentamiento Pasadas de revenido (temper bead)

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B.2.- Procedimientos de soldadura (EPS, WPS) . B.2.1.General: Los requerimientos de la sección 5 para soldadura de filetes deberían ser aplicados para la calificación de soldaduras en servicio con excepción de los adicionales del anexo B.

B.2.2.1.- Información en la especificación del procedimiento B.2.2.1.1.- Materiales: En adición a la SMYS, el CE debería ser identificado. El CE se puede a agrupar en distintos niveles. B.2.2.1.2.- Condiciones de operación: Se deben identificar las condiciones de operación en las cuales el procedimiento se aplica. Las condiciones pueden ser agrupadas. B.2.2.1.3.- Rango de aporte de calor: El rango de aporte de calor para cada cordón debería ser especificado. B.2.2.1.4.- Secuencia de soldadura: Para procedimiento que intentan minimizar el efecto de la extracción de calor por el fluido mediante revenido, la secuencia de soldadura debería ser especificada.

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B.2.3.- Variables esenciales B.2.3.1.1.Material: La SMYS no es una variable esencial. Un incremento del CE . mayor al usado en la calificación es una variable esencial. Un procedimiento puede ser usado para un CE más alto siempre que el usado para la calificación siempre que las condiciones de calor aportado sean menos severas y no signifique un riesgo de fisuración por hidrógeno.

B.2.3.1.2.- Condiciones de operación: Un incremento en las condiciones de operación, en términos de una mayor velocidad de enfriamiento, por encima del grupo calificado, constituye una variable esencial. B.2.3.1.3.- Espesor de pared de la cañería: El espesor no constituye una variable esencial, sin embargo, debería considerarse en términos de la severidad térmica asociado a las condiciones de operación. El procedimiento no puede ser usado en espesor remanente por debajo del que fue usado en la calificación B.2.3.1.4.- Secuencia de soldadura: Un cambio de una secuencia de soldadura que depende del revenido a otra secuencia que afecta al mismo, constituye una variable esencial. FACULTAD DE INGENIERIA - UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA



B.2.4.-Soldadura de las juntas B.2.4.1.- General Se deben simular las condiciones de extracción de calor debida a la circulación de flujo mientras se ejecuta la soldadura. Figura B.2: esquema sugerido para la calificación de procedimientos y soldador. Califica para soldar en todas las posiciones. Si se califica en otras posiciones sólo habilita para las posiciones usadas.




B.2.4.2.- Envolvente y ramal Sitios de extracción de cuerpos de prueba para calificación de procedimientos. Los resultados de los ensayos deberían cumplir con los requerimientos del punto 5.7 para soldadura de filete. La soldadura longitudinal debe alcanzar los requerimientos 5.6 para soldaduras a tope.

El ensayo de plegado debe hacerse después de 24 horas. En ambos casos se adiciona ensayos de macrografía y medición de microdureza. FACULTAD DE INGENIERIA - UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA



Probetas para plegado de cara







B.2.4.3.- Reparación por deposición de soldadura La deposición de soldadura debería realizarse sobre áreas de cañerías que contienen pérdida de espesor simulada. Estas áreas deberían ser lo suficientemente grandes como para extraer los cuerpos de prueba necesarios para los ensayos, pudiendo ser un área simple o múltiples áreas. El espesor de pared remanente de las áreas simuladas no debería ser mayor que el valor mínimo indicado en el EPS. La reparación por deposición de soldadura debería hacerse de manera de restaurar completamente el espesor de pared original. Esquema de extracción de muestras FACULTAD DE INGENIERIA - UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA






Procesos con durezas mayores a HV10 350 deben ser evaluados por riesgo HIC FACULTAD DE INGENIERIA - UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA



B.3.- Calificación de soldadores B.3.1.- General El soldador debería ser calificado en el procedimiento específico a ser usado, de acuerdo a los requerimientos de la sección 6.2 (calificación simple), excepto por las exigencias adicionales de este apéndice. Un soldador que califique sobre caño de diámetro exterior menor a 323,9 mm, quedará calificado para efectuar soldaduras sobre todos los diámetros menores e iguales al diámetro usado en la prueba de calificación. Soldadores calificados sobre caños de diámetro exterior igual o mayor a 323,9 mm, quedarán calificados para soldar sobre caños de todo diámetro. Un soldador que posea una calificación múltiple según la sección 6.3 y una calificación sobre caño en servicio según el ítem B3, estará calificado como soldador para líneas en servicio de envolvente o ramal, para toda posición, todo diámetro y todo espesor de pared de la cañería, dentro de las variables establecidas en la mencionada sección 6.3. .




Para soldaduras de reparación por deposición el soldador que realice el ensayo soldando en la parte inferior de la cañería quedara habilitado para todas las posiciones. Si suelda sobre uno de los lados de la cañería, solamente calificará para soldar en los lados o en la parte superior, mientras que si suelda en la parte superior sólo quedará calificado para soldar sobre la parte superior.

B.3.2. Soldadura de una junta de ensayo para calificación Se simularán las condiciones de operación durante la ejecución de la soldadura, ya que las mismas afectan las características de enfriamiento de la soldadura en servicio. Se deben identificar las condiciones de operación de la cañería para las que fue calificado el soldador. Cuando se utilizan procedimientos con control de calor aportado, el soldador debe demostrar que es capaz de mantener los niveles de calor aportado dentro de los rangos establecidos en el procedimiento. Para aquellos procedimientos que emplean la técnica de soldadura “Temper Bead” , el soldador deberá poseer la habilidad para efectuar esta técnica adecuadamente. La compañía podrá exigir al soldador mediante pruebas adicionales, demostrar que posee ambas habilidades. FACULTAD DE INGENIERIA - UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA



B.3.3. Ensayos de la junta soldada La soldadura debería ser ensayada y será aceptable si alcanza los requerimiento de 6.4 y 6.5. Para la costura longitudinal el mínimo número de ensayos y probetas de ensayo que debería ejecutarse se muestra en la tabla B.2 Para soldadores en soldaduras de deposición, el mínimo número de probetas y ensayos que deberían ser realizados son mostrados en la tabla B.1. Tabla B.2: Calificación de soldadores tipo y número ensayos en costuras longitudinales

B.3.4.- Registros Las condiciones de operación (contenido, velocidad de flujo, etc.) en que el soldador es calificado deberían ser identificadas. Las condiciones pueden ser agrupadas FACULTAD DE INGENIERIA - UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA



B.4.- Prácticas sugeridas para las soldaduras en servicio Para las soldaduras ejecutadas sobre cañerías en servicio, se deberán aplicar los requerimientos para soldaduras de producción establecidos en la Sección 7 de la Norma, con excepción de los requerimientos adicionales establecidos a continuación: a) Previo a la ejecución de los trabajos, los soldadores deberían considerar aspectos que pudieran afectar la seguridad, tales como, presión de operación, condiciones del fluido y espesor de pared de la cañería en los sitios donde se van a ejecutar las soldaduras. b) Los sitios deberían ser inspeccionados a los efectos de determinar la existencia de posibles defectos y verificar que los espesores de pared sean adecuados. c) Todos los soldadores que realizan trabajos de reparación por soldadura deberían estar familiarizados con las precauciones de seguridad asociadas con los procesos de soldadura y corte de cañerías que transportan líquidos y gases inflamables.




B.4.2.- Acople y alineación B.4.2.1.- Ajuste Para las soldaduras de monturas y envolventes, la separación entre éstas y el caño conductor no debe ser excesiva. Se podrán utilizar elementos mecánicos de fijación para obtener la presentación adecuada. Cuando sea necesario, se podrá realizar un depósito de soldadura sobre el caño conductor, con el propósito de disminuir la separación entre ellos.

B.4.2.2.- Separación de raíz – Costura longitudinal Para las envolventes, la separación entre los extremos de las monturas a soldar, debe ser lo suficiente como para permitir la completa penetración y fusión. Es recomendable que estas costuras sean realizadas con respaldo de acero soldable, con el fin de minimizar el riesgo de perforación del caño conductor.

B.4.3.- Secuencia de soldadura Las secuencias de soldaduras sugeridas para soldaduras de montura de refuerzo y/o derivaciones se muestran en las siguientes figuras: FACULTAD DE INGENIERIA - UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA



Refuerzo en derivación




Derivación con refuerzo tipo silla




Derivación con envolvente




Envolvente y derivación con refuerzo tipo silla




B.5.- Inspección y Ensayos de soldaduras en servicio Se deberían aplicar los requerimientos de inspección y ensayo establecidos en la Sección 8 de la Norma (Inspección y Ensayo de Soldaduras en Producción). Adicionalmente, y debido a las particularidades de las soldaduras en servicio, se debería usar un método de ensayo que sea capaz de determinar la posible existencia de fisuras debidas a la presencia de hidrógeno.

B.6.- Criterios de aceptación: END (incluyendo IV) Serán establecidos los criterios de aceptación de la Sección 9 de la Norma para imperfecciones localizadas por END. Para soldaduras de reparación por deposición la longitud de la soldadura se tomará la dirección en que los defectos están orientados.

B.7.- Reparación y remoción de defectos Se aplicarán los criterios establecidos en la Sección 10 de la Norma. Se deberá cuidar que el espesor remanente del caño conductor no quede con una dimensión menor al valor requerido para soportar la presión de trabajo.





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