DIPLOMATURA DE ESTUDIO INSPECTOR DE SOLDADURA PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU INSPECSOLD 2012 – 1
INFORME COLABORATIVO 02 “CONSTRUCCIÓN DE LA DERIVACIÓN DE UNA LÍNEA DE TUBERÍA PARA TRANSPORTE DE PETRÓLEO”
INTEGRANTES DEL GRUPO Nº 02
DIOSES RAMOS, RICARDO RICARDO MENDOZA ANGULO, PEDRO VALENZUELA VALENZUELA AZAÑA, JOSEPH VEGA CARRILLO, JOSE SALVADOR
VILCHEZ FLORES, LUIS SEGUNDO 1. Señalar Señalar qué tipos de ensayo ensayo se utilizarían utilizarían para calificar a los soldadores soldadores y el procedimiento de soldadura en un proyecto como el que se aprecia en el caso presentado. Fundamente su respuesta considerando las características del caso presentado y los contenidos desarrollados en el tema 11.
Los ensayos mecánicos a utilizar en un proyecto de este tipo serán de Tracción, Nick Break y Doblado, tanto para calificar un procedimiento de soldadura y soldadores. Estos Estos ensay ensayos os son son una una serie serie de prueb pruebas as efec efectua tuadas das sobre sobre los los espe especím címen enes es o probetas para determinar y conocer las propiedades mecánicas y el comportamiento de las juntas soldadas para soportar las condiciones de servicio a las cuales serán sometidas.
1.1. ENSAYO DE TRACCION Mediante este ensayo sometemos a cada una de las probetas a una fuerza de tracción axial, que va creciendo lenta y gradualmente gradualmente hasta provocar su rotura. Con este ensayo determinamos: •
Resistencia a la Fluencia (Límite Elástico)
•
Resistencia a la Tracción (Tensión de Rotura)
•
Punto de Cedencia o Fluencia.
•
Porcentaje de Alargamiento.
•
Porcentaje de Estricción (Reducción de área)
•
Ubicación y tipo de Fractura.
Para este tipo de ensayo utilizaríamos probetas en dirección transversal al cordón de la unión soldada.
1.2. ENSAYO DE ROTURA POR ENTALLA (NICK-BREAK) Con este ensayo se determina la tendencia del material al comportamiento frágil, es decir la tenacidad y resistencia a la rotura frágil de la unión soldada; además de verificar la sanidad de la soldadura. soldadura.
Las probetas (muestras de Nick break) deben ser rotos por tracción, en una máquina de ensayos, o mediante golpe en la zona central de la probeta mientras los extremos se mantienen sujetos, o sujetando un extremo y golpeando el otro con un martillo. Y estas probetas a ensayar deben tener forma y dimensiones normalizadas, realizándose la entalla en ellas para dirigir el inicio de la rotura.
1.3. ENSAYO DE DOBLADO Se realiza sometiendo a las probetas normalizadas a una flexión, hasta doblarlas a un ángulo determinado o curvatura en forma de “U”, haciendo que una de su cara o zona quede sometida a fuertes tensiones de tracción. Este ensayo nos permite medir la ductibilidad del material en la zona estirada, se aplica para valorar la capacidad de deformación y también para detectar posibles defectos. El ensayo de doblez se realiza colocando la probeta a flexionar sobre dos apoyos cilíndricos de la matriz, y aplicando un esfuerzo por la cara o zona superior mediante un punzón o mandril; como se muestra en la figura siguiente:
Y para nuestro caso; el ensayo de doblado de nuestras probetas, para conocer la calidad de la unión soldada; se realiza los siguientes tipos de ensayo de doblado: •
Doblado de Cara
•
Doblado de Raíz
•
Doblado de Lado
Para realizar o llevar a cabo cada uno de los ensayos mecánicos nombrados, debemos preparar adecuadamente los especímenes de ensayo o probetas; como sabemos tienen determinada forma y dimensiones. Esto se realiza de acuerdo con el código o norma técnica que se está aplicando, para nuestro (sistema de tubería) usaríamos la Norma API, para que tenga validez técnica y legal. En este documento están contenidas todas las pautas que se deben tener en cuenta para la correcta ejecución del ensayo.
2. Indicar qué ensayos no destructivos se utilizarían para inspeccionar las juntas en este proyecto. Elaboración de su respuesta considerando las características del caso presentado y los contenidos desarrollados en el tema 13. Los ensayos no destructivos (END), son métodos que tienen la finalidad de evaluar la calidad de la soldadura sin deteriorarlo; y para este proyecto (caso presentado), para inspeccionar las juntas soldadas se utilizarían: •
La Inspección Visual
•
Los Líquidos Penetrantes
•
Las Partículas Magnéticas
•
El Ultrasonido y,
•
La Radiografía Industrial.
2.1. INSPECCION VISUAL (VT) Este método es el más simple, rápido, barato, fácil de aplicar y no requiere ningún equipo especial, solo es necesario el uso de herramientas como: calibres, reglas, espejos, boroscopios, linternas o lámparas portátiles.
La única manera en que la inspección visual pueda considerarse efectiva para evaluar la calidad de una junta soldada, es cuando se aplica en cada etapa del proceso, es decir debemos realizarlo antes, durante y después del proceso de soldeo; y que estén dentro de los parámetros de aceptación, según la norma a utilizar. API para nuestro caso. En general la inspección visual después de terminar la soldadura, consiste en la observación de la apariencia de la soldadura terminada, detectando discontinuidades superficiales en el metal base y en el metal de soldadura. Durante esta etapa de la inspección es de especial importancia la evaluación del perfil de soldadura; y para que se pueda cumplir los requerimientos de inspección visual, los cordones de soldadura debe estar libre de irregularidades superficiales como fisuras, quemaduras, poros socavación, etc. y presentar una apariencia uniforme y bien. Después que todos los pasos de la Inspección Visual hayan sido completados, debemos crear informes para explicar y especificar los distintos aspectos de las evaluaciones que fueron realizadas, como cuando fue inspeccionado, quién realizó la inspección, el criterio de aceptación y los resultados; y estos informes deben ser los más simples y legibles de manera que otros puedan entender que fue hecho y que se encontró.
2.2. LIQUIDOS PENETRANTES (PT) Con este método de ensayo, revelamos discontinuidades superficiales como: fisuras, poros, grietas, traslapes, laminaciones, falta de fusión y lo aplicamos a los cordones de soldadura en proceso y al final de su fabricación. Esto se logra mediante la aplicación de un líquido penetrante, sobre la superficie limpia de los cordones a ensayar, dejándole permanecer al penetrante durante una cantidad de tiempo de penetración, para que se pueda introducir dentro cualquier abertura superficial (discontinuidades) por acción capilar, y luego removemos o eliminamos el exceso del penetrante de la superficie, y se aplica un revelador que va sacar al liquido penetrante que permanece en las discontinuidades. Estas indicaciones resultantes son mostradas en contraste y magnifican la presencia de la discontinuidad de manera que pueden ser interpretadas
visualmente; y pueden ser relevantes, no relevantes y falsas, tener forma alargada o redondeada; y ser aisladas o agrupadas. Existen dos métodos de ensayo con líquidos penetrantes: •
Penetrantes fluorescentes, y
•
Penetrantes coloreados.
Para nuestro caso utilizaremos el color rojo, ya que con este tipo no vamos a necesitar una fuente luminosa especial para su observación, porque las inspecciones se va hacer a pie de obra con la luz del día es suficiente. Y la remoción del líquido penetrante lo vamos hacer mediante solventes, y cuando se usa removible con disolventes ya no se hace uso de secadores, ya que el secado se hace por evaporación natural; finalmente se hace la aplicación de un revelador, usualmente es un polvo muy fino, blanco que se aplica a la superficie seca. Estos líquidos normalmente vienen en un juego de tres que son: el penetrante, el removedor y el revelador y deben ser de la misma marca, como se muestra en los gráficos siguientes.
Uso y aplicación de líquidos penetrantes. El primer paso involucrado en la realización del ensayo de PT es limpiar cuidadosamente la superficie del objeto a ensayar (juntas soldadas) debido a que este tipo d ensayo es usado para revelar discontinuidades superficiales, este paso es extremadamente importante; si cualquier cosa está bloqueada la abertura de cualquier discontinuidad hacia la superficie va a impedir que el penetrante entre por esa abertura y como consecuencia la discontinuidad no va a ser revelada, para eso estas juntas soldadas deben estar libre de polvo, aceite, humedad, pintura, etc.
2.3. PARTICULAS MAGNETICAS (MT) Técnica de inspección que nos va a permitir la detención y localización de discontinuidades superficiales y sub-superficiales, basándose en la teoría del
magnetismo, es decir este ensayo va a ser realizados mediante la creación de un campo magnético en una parte y aplicando partículas de hierro sobre la superficie a ensayar. Las indicaciones producidas por la prueba de partículas magnéticas no necesariamente son defectos (imperfecciones). Las variaciones magnéticas y metalúrgicas pueden producir indicaciones similares a aquellas producidas por discontinuidades pero que son relevantes para su aceptabilidad, y es así que debe aplicarse los criterios de aceptación para su evaluación, estos criterios están dados en la norma que estamos utilizando. Las imperfecciones como laminaciones quemaduras de arco, discontinuidades en costura larga y otras discontinuidades en la tubería detectadas por partículas magnéticas deben ser reportadas a la compañía; su disposición por reparación o remoción debe ser según lo indicado por la compañía.
Inspección por partículas magnéticas
2.4. INSPECCION POR ULTRASONIDO (UT) Este es un ensayo rápido y no dañino para la salud, con ausencia de riesgos para el operador y personal alrededor. Uno de los principales beneficios del ensayo por ultrasonido es que se considera como un ensayo verdaderamente volumétrico, porqué es capaz de detectar con mayor exactitud de determinar no sólo la ubicación en longitud y lateral, sino que también provee al operador la determinación de la profundidad de la discontinuidad debajo de la superficie, y detecta aquellas discontinuidades planares críticas tales como fisuras y falta de fusión. Otra mayor ventaja del ensayo por ultrasonido es que solo requiere acceso de un solo lado del material a ser ensayado; ésta es una gran ventaja en la inspección del sistema de tuberías para nuestro caso. La compañía y el contratista deben estar de acuerdo con los procedimientos ultrasónicos antes de la realización de la prueba de producción; la compañía debe requerir al contratista de ultrasonido demostrar procedimientos propuestos para producir resultados aceptables y apropiados. Y el código de referencia para
detallar los dichos procedimientos será la norma ASTM E 164; y los criterios de aceptación será según API 1104 sección 9.2. Los equipos de ensayo por ultrasonido tienen un peso muy bajo y frecuentemente la batería como fuente lo hace muy portátil, que se pueden llevar con la mano y sólo pesa uno o dos libras.
Equipos usados para la inspección ultrasónica
2.5. INSPECCION RADIOGRAFICA (RT) Este es un ensayo confiable, ya que se obtiene información sobre la macroestructura interna de un material pieza o componente (en este caso nuestras juntas soldadas), detectando defectos internos determinando su forma y tamaño. Es extremadamente dañino para la salud. El código de referencia para detallar los procedimientos radiográficos escritos, que vamos a utilizar para nuestro caso antes de realizar la radiografía, es la norma ASTM E 1032; y los criterios de aceptación será según API 1104 sección 9.3.
COMPARATIVO DE LOS PRINCIPALES PROCESOS
METODO CARACTERISTICAS
PT
MT
RT
PRINCIPALMENT CIERTOS E DEFECTOS NO SUPERFICIALES SON DETECTADOS
UT
CIERTOS DEFECTOS PUEDEN SER OMITIDOS
SENSIBILIDAD
SUPERFICIALES
INDICACION ERRONEA
REMOTAMENTE POSIBLE
POSIBLE
NINGUNA
POSIBLE
ALCANCE
PRINCIPALMENTE JUNTAS SOLDADAS
PRINCIPALMENT E JUNTAS SOLDADAS
PRINCIPALMENTE JUNTAS SOLDADAS
PRINCIPALME NTE JUNTAS SOLDADAS
COSTO
ECONOMICO
ECONOMICO
COSTOSO
RELATIVAMEN TE COSTOSO
ENTRENAMIENTO
MUY POCO
REGULAR
CONSIDERABLE
MUCHO
DEFINIDO
DEFINIDO
DEFINIDO
LIMITADO A EXPERIENCIA
PEQUEÑO
PEQUEÑO
MODERADO
MODERADO
INDICACION POSICION DEL DEFECTO
SUPERFICIALES
SUPERFICIALES Y SUBSUPERFICIALES
VOLUMETRICAS
VOLUMETRIC AS
REGISTRO PERMANENTE
NO
NO
SI
SI
INDICACION TIPO DE DEFECTO TIEMPO REQUERIDO
PT: Tintes Penetrantes. MT: Partículas Magnéticas. RT: Radiografía. UT: Ultrasonido 3. Determinar qué tipo de prueba y qué presión de ensayo serían recomendadas para evaluar la línea. Fundamente su respuesta estableciendo criterios para dar conformidad al trabajo y considerando los contenidos desarrollados en el tema 14. Antes de iniciar la prueba se tiene que cumplir con un Protocolo de Prueba que nos indica que antes de realizar la prueba se han completado satisfactoriamente todas las etapas previas.
3.1. PRUEBA HIDRAULICA: En este tipo de prueba, el sistema de nuestra tubería su presión de ensayo no será inferior al 1.5 veces de la presión de trabajo y/o estará reglamentada por la legislación vigente. Si la presión de prueba tal y como se define anteriormente
produjera una tensión superior a la del límite elástico del material a la temperatura de prueba; entonces la presión de prueba puede reducirse hasta q permita q no se supere el límite elástico del material a la temperatura de prueba. Para realizar la prueba hidráulica se empleará agua limpia de planta, y no se usará agua salada. También podemos decir que las tuberías y el medio empleado en la prueba se encontrarán a una temperatura no inferior a 10ºC ó 20ºC durante el curso de la misma; entonces la presión de prueba será aplicada cuando las tuberías y el líquido empleado se encontrarán aproximadamente a la misma temperatura. Si durante el periodo de la prueba hidráulica, estuviera sujeto a dilatación térmica, se adoptarán todas las precauciones necesarias para aliviar el exceso de presión y evitar el riesgo de fractura por fragilidad. Para eso el equipo principal deberá estar protegido por válvulas de seguridad durante estamos realizando dicha prueba hidráulica.
3.2. PRUEBA NEUMATICA: Esta prueba solamente se hace en tuberías por eso también lo realizamos para nuestro caso. Y la presión de ensayo será 110% (1.1 veces) de la presión de trabajo con una presión máxima de 7 Kg/cm2, y antes de realizar cualquier prueba neumática se deberá obtener la autorización correspondiente del inspector. Si la prueba neumática excediese de 1.5 Kg/cm2 la presión se mantendrá a 1.5 Kg/cm2 hasta tanto hayan sido comprobado con jabón todas las juntas; y si no se observa ninguna fuga se incrementará la presión hasta 3.0 Kg/cm2 efectuándose la misma comprobación con jabón todas las juntas soldadas.
3.3. PRUEBA HIDROSTATICA: Para esta prueba la presión vendrá indicada en el índice de líneas; en ningún caso la presión de prueba será inferior a 7 Kg/cm2. La presión máxima en la prueba hidrostática estará limitada por la presión máxima de prueba que fuese aplicable al componente más débil del Sistema de Tubería y Equipos. La prueba Hidrostática en tubería enterrada se realizará normalmente con anterioridad al relleno de tierra; si la empresa contratante lo aprueba, podrá rellenarse con anterioridad a la prueba, dejando las juntas soldadas sin tapar. En general todas las pruebas se realizarían después que se haya terminado de soldar todas las juntas y hecho el post tratamiento térmico, si son necesarios. La presión de ensayo se mantendrá una hora por cada pulgada de espesor, para nuestro caso como la tubería es de 1/2”, se mantendrá como mínimo durante 30 minutos antes de proceder a la inspección o por un periodo de tiempo que sea necesario y preciso para realizar la inspección total del sistema de tubería sometió a prueba. Cuando el diseño del sistema de tubería haya impracticable o dificultosa de realizar la prueba hidráulica se podrá realizar la prueba neumática; y también
cuando reparemos una línea es decir un cordón de soldadura la nueva prueba hidráulica se realizará a las mismas presiones especificadas para la primera prueba. Debemos limpiar todas las redes de tuberías con aire o agua para eliminar la suciedad, cascarilla suelta, desechos u otras materias extrañas con anterioridad a la realización de la prueba o después de efectuarla ésta. El código q utilizaríamos para la evaluación de la estanqueidad y ensayos de presión de nuestra red de tubería es el Código de Tubería a Presión ANSI B31.1 “Process Piping” Y por último se hará un registro de pruebas para toda la red de tubería usando el formato “Informe de Pruebas de Presión en Campo”, en este registro se incluirá fecha de la prueba, identificación del tramo probado, presiones de operación y prueba, fluido usado en la prueba, y firmas dando la aprobación por parte de las personas a cargo de las pruebas, así como del representante.
Adicionalmente: Considerando como práctica recomendada sobre pruebas de presión la API RP 1110 “Pressure Testing of Liquid Petroleum Pipeline”. De esta práctica recomendada determinamos lo siguiente:
1. La prueba de presión a realizar será una PRUEBA HIDROSTATICA usando como medio el agua o vapor de petróleo con una presión de vapor (volatilidad) no mayor que 7Lb/pulg². 2. La presión de prueba se mantendrá durante un periodo no menor a 04 horas. 3. La tensión circunferencial no deberá ser mayor al 90% de la resistencia máxima de fluencia del tubo para prevenir sobreesfuerzo. Asumiremos en nuestra prueba un 72% del límite de fluencia para nuestros cálculos de la presión de prueba (0.72 es un factor de diseño empleado en el código ASME B31.4 al que hace referencia API 1110 para el cálculo de la presión de prueba) 4. La presión de prueba no será menor a 1.25 la presión de diseño. 5. La PRESION DE PRUEBA se calculará usando la siguiente fórmula. P: Presión de Diseño T: Espesor de Tubería D: Diámetro Nominal E: Factor de Junta Soldada ₌1 S: Valor de tensión admisible PT: Presión de Prueba
Reemplazando, se tiene:
De donde obtenemos la Presión de Prueba:
4. Determinar el tipo y número de ensayos para calificar a los soldadores y los procedimientos de soldadura para este proyecto según el estándar API 1104. Fundamente su respuesta considerando los contenidos desarrollados en el tema 15. Para tener certeza de que una junta soldada este bien hecha y responda adecuadamente a las condiciones de servicios para que fueron diseñadas, debemos realizar una serie de ensayos sobre unas probetas normalizadas para calificar a los soldadores y procedimientos de soldadura. Para nuestro estudio de caso vamos utilizar el estándar API que nos indica los requisitos y criterios de aceptación.
4.1. PARA CALIFICAR PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA Para esta calificación se debe ensayar las juntas soldadas a tope (unión de dos niples) para eso se debemos cortar probetas de ensayo de la junta que hemos en las ubicaciones mostrada en la siguiente figura; y el número mínimo de muestras o probetas así como los ensayos a los cuales se deben someter son mostrados en la tabla 2 de la Norma API 1104.
La soldadura a tope para este procedimiento debe ser hecho en una tubería con un diámetro exterior mayor o igual a 12.75” (323.9 mm) y con un espesor de pared nominal mayor que 0.75” (19.1) sin placa de respaldo. Y para este diámetro y espesor según la tabla 2 se deben cortar las siguientes probetas en las ubicaciones correspondientes del dibujo anterior para realizar los ensayos mecánicos correspondientes: • • • •
1.
4 probetas – Ensayo de tracción. 4 probetas – Ensayo de Nick break 4 probetas – Ensayo de dobles (cara) 4 probetas – Ensayo de dobles (raíz)
ENSAYO DE TRACCION
Las probetas para este ensayo deben ser aproximadamente 9” (230 mm) de longitud y 1” (25 mm) de ancho, pueden ser maquinados o cortados hasta que los lados estén lisos y paralelos, como indica en la figura. Y para que el ensayo sea aceptado, tiene que cumplir los requerimientos de sanidad, según la sección 5.6.3.3 de la norma API 1104.
2. ENSAYO DE NICK BREAK Para este ensayo de rotura con entalla deber ser aproximadamente 9” (230 mm) de longitud y 1” (25 mm) de ancho. Estas deben ser entalladas con una sierra en cada lado del centro de la soldadura, y cada entalle debe ser aproximadamente 1/8” (3mm) de profundidad; y el área expuesta de la fractura debe ser de al menos de 3/4” (19 mm) de ancho. Como indica en la figura. Las superficies expuestas de cada probeta a rotura de Nick-break deben mostrar penetración y fusión completa, y también cumplir con los mismos requerimientos de sanidad 5.6.3.3
3. ENSAYO DE DOBLADO DE CARA Y RAIZ Para este ensayo las probetas deben ser de aproximadamente 9” (230mm) de longitud y 1” (25mm) de ancho, y sus bordes longitudinales deben ser redondeados. Igual estas probetas pueden ser cortadas mediante sierra o cortadas con oxigeno; y los pases de refuerzo y raíz deben ser removidos al ras con las superficie de la probeta. Estas superficies deben ser lisas y cualquier rayadura que exista debe ser ligera y transversal a la soldadura. Cada una de estas probetas debe cumplir con los requerimientos escritos en la sección 5.6.4.3 de la norma API 1104 para su aceptabilidad.
PARA CALIFICACION DE SOLDADORES El
propósito de los ensayos de calificación de soldadores es determinar la habilidad de estos para ejecutar uniones soldadas sanas. Para la calificación, un soldador debe hacer un cupón usando un procedimiento
calificado, hacer una junta a tope en una posición fija con el eje de la tubería en un plano horizontal o inclinado de la horizontal en un ángulo no mayor a 45° a lo que nosotros lo llamamos posición de calificación 6G. Para la calificación de ensayos de soldadura a tope para el soldador debe hacerse en una tubería con un diámetro mayor o igual a 12.750” (323.9 mm) y con un espesor de pared nominal mayor que 0.750” (19.1 mm). Y sin placa de respaldo.
Las probetas a ensayar son extraídas del cupón según las ubicaciones mostrada en la figura siguiente.; y el número total de probetas y los ensayos a los cuales deben ser sometidos es mostrado en la Tabla 3 de la sección 6 del API 1104. Y de acuerdo a
esta tabla y el diámetro y espesor de la tubería se cortan las siguientes probetas del cupón para realizar los siguientes ensayos mecánicos: • • • •
4 probetas – Ensayo de tracción 4 probetas – Ensayo de Nick Break 2 probetas – Ensayo de Doblado (cara) 2 probetas – Ensayo de Doblado (raíz)
Para realizar los distintos ensayos de tracción, rotura con entalla y doblado; las probetas deben estar preparadas igual como se hizo para el procedimiento de soldadura y tal como se describe en cada una de las secciones de la norma API 1104, y también cumplir con los requerimientos o criterios de aceptación detallados en cada una de las secciones correspondientes para cada tipo de ensayo El ensayo de tracción puede incluso ser omitido en cuyo caso la probeta designada para el ensayo debe someterse a ensayo de rotura por entalla (Nick-break).
Por último como vemos para calificar el procedimiento de soldadura y a los soldadores, para la junta a tope se usa una tubería con un diámetro mayor o igual a 12.75, porque con este rango el soldador queda calificado para soldaduras en toda posición, en todo espesor de pared, diseño y preparación de juntas, conexiones y en todos los diámetros de tuberías. Además, también con este rango va a cubrir el diámetro y espesor de nuestra tubería para el caso que tenemos, que es de 16 pulgadas con un espesor de pared de 0.5 pulgada. Por ejemplo si la prueba se hace con un diámetro exterior menor que 12.75” el soldador queda calificado para soldaduras en toda posición, en todo espesor de pared, diseño y preparación de juntas y en todo diámetro exterior de tuberías menor o igual al diámetro usado por él en los ensayos de calificación.
5. Elaborar una recopilación de las etapas de inspección en un proyecto como el que se aprecia en el caso presentado. Elabore su respuesta considerando las características del caso propuesto y respetando la estructura indicada en el tema 16 de la Agenda de estudio. ELABORACION DEL INFORME FINAL DE INSPECCION A continuación detallamos los diferentes pasos que se han realizado en el orden preescrito de la inspección, y en donde a su vez se detalla en base a resultados obtenidos en las diferentes etapas de inspección:
I. ESTUDIO DE LA DOCUMENTACION:
1. Elaboración de un plan de inspección donde identificamos las diferentes soldaduras (junta soldada-costura), las pruebas y ensayos a realizar en cada caso; así, como los criterios de aceptación y rechazo aplicables y medios utilizados en la realización de las diferentes etapas. 2. Estudio de los planos, códigos, norma y especificaciones (estos deben ser siempre compatibles), y documentos de referencia para la fabricación de la línea de tubería. 3. Reconocer la importancia de la normativa para la construcción y control de soldadura. 4.
En términos generales dentro del estudio de la documentación detallamos una serie de actividades a considerar como un orden de inspección: un antes, durante y después de la soldadura.
Inspección Antes de la Soldadura:
•
•
• •
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• •
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• • • • •
Revisar la documentación aplicable, como lectura de planos de fabricación y montaje. Interpretación de normas a utilizar en el proyecto a través de los planos. Revisar, leer el contrato de la obra. Desarrollar un plan de inspección, planificación del trabajo a realizar a través del proyecto. Examinar las materias primas (material base-tubería), defectos, abolladuras, laminaciones, dimensiones, composición química, características mecánicas, número de colada. Verificación de los materiales de aporte, composición química, características mecánicas, estado de conservación (secado) Verificación del procedimiento de soldadura y registro de procedimiento. Verificación de calificación de cada uno de los soldadores, ensayos y validez. Verificación del estado del equipo de soldadura (máquinas, medios auxiliares, etc.) Verificación del armado de la tubería. Preparación de la junta. Verificación del punteado y sujeción. Alineamiento de los tubos a soldar y separación entre bordes. Limpieza de los bordes o de la junta ya armada lista para el soldeo.
Inspección Durante la Soldadura:
• •
• • •
Verificación temperatura de precalentamiento, y entre pasadas. Verificación de las variables de soldadura, estén de acuerdo con el procedimiento de soldadura (tensión, amperaje, velocidad) Verificación de cada pasada de cordón (penetración del cordón de raíz) Limpieza entre pasadas de cordones. Verificación de la secuencia y ubicación de pasadas de cordones individuales.
•
Verificación de la realización de los END si se requiere durante el proceso.
Inspección Después de la Soldadura:
• • •
• • •
Verificación del aspecto final de la soldadura terminada. Control dimensional de la soldadura, tamaño, longitud, Aplicación con los criterios de aceptación, si cumple con la norma que estamos utilizando. Si se requiere la verificación de los ensayos END adicionales. Verificación del tratamiento térmico posterior a la soldadura. Preparación de los reportes de inspección.
II. ESTUDIO DE LOS PROCEDIMIENTOS DE SOLDEO Y CALIFICACION DE SOLDADURA: 1. Examinar los procedimientos de soldadura para comprobar que éstos están calificados mediante un Registro de Procedimiento de Soldadura para llevar a cabo la fabricación de la línea de tubería . 2. Verificación de la calificación de los soldadores, comprobando que la ejecución de las mismas estén recogidas en los certificados de los soldadores 3. Comprobar que tanto los procedimientos como la calificación de los soldadores se hayan elaborado mediante códigos o normas aplicables, examinando si ellos a su vez, están conforme a los criterios de fabricación y/o diseño. 4. Debemos también especificar o detallar las posibles desviaciones encontradas durante la calificación y/o aplicación de los procedimientos de soldeo y soldadores. 5. Detallar en forma clara si la soldabilidad de los materiales empleados tanto del metal base y el metal de aporte son compatibles, como también los soldadores si tienen la suficiente habilidad y destreza para producir soldaduras apropiadas para la fabricación de la línea de tubería. 6.
También debemos adjuntar en este documento (informe de inspección) los formatos de especificación del procedimiento de soldadura (WPS) , los registros de procedimiento de soldadura ( PQR) y las calificaciones de cada uno de los soldadores (WPQ).
III. COMPROBACION DE LA CALIDAD DE LOS MATERIALES BASE Y DE
APORTE: 1. Examinar el certificado de calidad de los materiales base; como los registros de pruebas, numero de colada, consideraciones técnicas, propiedades mecánicas y su composición química. 2. Examinar también el certificado de calidad de los materiales de aporte que se va a utilizar en este proyecto: registro de pruebas, propiedades mecánicas, composición química. 3. Para comprobar si reúne con todas las especificaciones escritas en el certificado de calidad. Si es que hay duda, el Inspector solicita una nueva realización de pruebas y ensayos para el material base y de aporte. 4. Detallar los resultados de los ensayos de los materiales que se hayan efectuado con referencia de los certificados de calidad y evaluado mediante el código o norma aplicable.
IV. INFORME DE ENSAYOS: 1.
Identificación y supervisar de cada uno de los ensayos que se está utilizando de acuerdo como esta especificado en el documento de contrato de obra.
2. Se debe detallar de la siguiente manera: • • • • •
• •
•
Nombre de la prueba o ensayo Fecha de examen. Soldadura inspeccionada (junta soldada). Procedimiento de ensayo. De acuerdo a una norma o código. Criterios de aceptación y rechazo. De acuerdo una norma o código aplicable. Resultados de los diferentes ensayos. Evaluación de los resultados de los ensayos en función de la norma de aplicación. Medidas de protección para cada tipo de ensayo a realizar.
V. REALIZACION DE REPARACIONES Y CONTRAENSAYOS REQUERIDO.
1. De acuerdo a los resultados tanto de la soldadura como las pruebas o ensayos realizados se realiza las reparaciones y contra-ensayos. 2. Si hubiera defectos o fallas durante la prueba estos serán investigados para determinar sus causas, volviendo a realizar las reparaciones y contra-ensayos correspondientes. 3. De la misma manera se aplicara los mismos procedimientos para la reparación o el nuevo ensayo.
VI. DICTAMEN FINAL: De acuerdo a todas las etapas realizadas se hace referencia que la línea de tubería para el transporte de petróleo cumple con todas las exigencias en base a
los requisitos establecidos en el código o documento aplicable; quedando apto o no para su instalación y funcionamiento y garantizar su grado de fiabilidad.
Por último la firma y fecha:
---------------------------------------
--------------------------------------
Firma
fecha
Cuadro Resumen de Etapas de Inspección: ITEM
CONTROL DE DOCUMENTO S
N º
ETAPA DE INSPECCIÓN
1
Revisión de documentos del proyecto
2
Revisión de la oferta
3
La aprobación para la fabricación
CARACTERISTIC AS DE INPECCIÓN - Alcance del proyecto - Requisitos de calidad - Cantidad - Dimensiones - Planos - La conformidad de los documentos de los proveedores - La conformidad de documentos de fabricación y pruebas
DOCUMENTO S DE REFERENCIA - Informe sobre los Documentario documentos del proyecto Especificacione Documentario s técnicas Especificacione s técnicas Documentario Especificacione s técnicas METODO DE INSPECCIÓN
DISEÑO - Aprobación de la construcción 1
Distribución de los planos para la construcción
2
Diseño
3
Requisitos de
- Cambios
Documentario
- Detalles de fabricación - Emisión de planos - Memoria de cálculos - Planos de soldadura - Layout Requisitos de
Documentario
-
· Planos aprobados para la construcción. · Materiales de especificacione s técnicas.
N/A
- API 1104
calidad
1
2 ACTIVIDADE S REPECTO A LA SOLDADURA 3
Revisión de los planos para la construcción y los procesos que se utilizaran
Especificacion es de procedimientos de soldadura (WPS)
Calificación de procedimientos de soldadura.
Elaboración de procedimiento 4 registro de calificación (PQR)
FABRICACIÓ N 1
Recepción de materiales
2
Estructurado
3
Inspección visual del 100% de soldadura
4
Inspección radiográfica
soldadura - Requisitos de ensamble - Juntas de geometría - Especificación de materiales - Proceso de soldadura - Materiales de base - Parámetros de soldadura - Conjunto de detalles - Las muestras de materiales - Dimensiones. · Verificación de los parámetro
Documentario ·Visual ·Documentari o ·Visual
- Verificación de calidad de los materiales y consumibles - Verificación final del control dimensional de la tubería - Indicaciones de soldadura: cráteres, socavaciones, fisuras, concavidad porosidad etc. - Criterios de aceptación - Indicaciones de soldadura:
construcción · API 1104
- Planos · Documentari aprobados o para construcción · Base de datos - Visual Documentario Instrumental
- API 1104
· Informe técnico de pruebas
· Posición de la soldadura · Material de base · Parámetros de soldadura
· Planos aprobados para
·Visual ·Documentari o
- API 1104 - API 1104
· Visual · · Normas Dimensional ASTM y otras. · · Certificados de Documentario los materiales - Visual · Planos aprobados para la Documentario construcción
- Visual
Documentario Documentario
- Norma API 1104
- Norma API 1104
5
PRUEBAS
1
1
LIBERACION
2
cráteres, socavaciones, fisuras, concavidad porosidad etc. - Criterios de aceptación - De acuerdo a - Informe de Reparaciones procedimientos Reparaciones calificados · Detección de · Visual fugas Prueba de ·Protocolo de fuga pruebas de la Documentario hermeticidad. ·El cumplimiento de los puntos de · Visual inspección de los planes Revisión de los · Los registros de expedientes inspecciones ·Documentari firmados para la o supervisión del cliente. · Conformidad · Visual dossier de calidad · Empaque y embalaje Liberación de la unidad · · Peso Documentario · Acta de entrega · Instrumental
N/A · ANSI B31.3 “Process Piping” · Inspección de los registros
· Dossier de calidad
· Dossier de calidad
