PROCEDIMIENTO PARA ALINEACIÓN, APLICACIÓN DE SOLDADURA Y MONTAJE DE TUBERIA P-CI-IN-05/Versión01/Enero2014
1. OBJETIVO Establecer los requisitos, técnicas y actividades básicas, que se deben cumplir para la aplicación de los diferentes tipos de soldadura utilizados en los servicios prestados por CIM Compañía de Ingeniería y Montajes S.A., verificando todos los aspectos de seguridad industrial y ambiental para las líneas de tubería en el "PROYECTO DUAL DE ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE BIODISEL EN LA PLANTA DE GENERACIÓN DE ENERGÍA ZF CELSIA SA."
2.
ALCANCE
Este procedimiento contempla los requisitos de calificación, certificación de soldadores y procedimiento de aplicación de soldadura para equipos industriales en actividades de montaje y reparación que realice CIM Compañía de Ingeniería y Montajes S.A. en las líneas de tubería enterrada y aérea en el “PROYECTO DUAL DE ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE BIODISEL EN LA PLANTA DE GENERACIÓN DE ENERGÍA ZF CELSIA SA." 3. REFERENCIAS Este documento se basa en los siguientes documentos: • • • • •
•
ASME B31.3 Process piping ASME B6.5 ASME 16.47 ASME SECTION IX – Qualification Standard for Welding and Brazing Procedures, Welders, Brazers, and Welding and Brazing Operators Procedimientos establecidos por la empresa, aplicables en cada una de las etapas constructivas (Procedimiento de Inspección visual P-AS-04, procedimiento de Inspección por tintas penetrantes P-AS-03) Plano general de tubería aprobado (Piping Major Layout) - ”2459-AP-00-PI-DW-003-01”
4. CONSIDERACIONES GENERALES 4.1.
FIRMA
NOMBRE CARGO FECHA
WPS: Welding Procedure Specification (Procedimiento de Soldadura), documento en el que se describen los parámetros que se utilizarán en la realización de soldaduras, de acuerdo con los requisitos. Elaboro:
Marlon Navarro Inspector de Calidad Enero 2014
Reviso:
ELIANA DELGADO Director de control de Calidad Enero 2014
Aprobó:
Ivan Paredes Director de Obra Enero 2014
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4.2.
REGISTRO DE CALIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO (PQR): Procedure Qualification Record, documento que incluye los parámetros para la calificación del procedimiento de soldadura, incluye las variables esenciales utilizadas y los resultados de las pruebas.
4.3.
WPQ: Welder Performance Qualification (Calificación del Soldador).
4.4.
METAL BASE: Todo aquel elemento metálico sobre el que se realizara una operación de soldeo, tanto con aporte o sin este.
4.5.
DISEÑO DE JUNTA: Geometría y dimensiones requeridas de la junta de soldadura.
4.6.
MONTAJE: Instalación completa de un sistema de tuberías en los lugares y sobre los soportes indicados en el diseño de ingeniería, incluido cualquier ensamblaje en campo, exámenes, inspecciones y pruebas del sistema según lo requiera por el código aplicable.
4.7.
NOMINAL: Identificación numérica de dimensión, capacidad, clasificación u otra característica usada como designación y no como una medida exacta.
4.8.
NPS: Tamaño nominal de la tubería (seguido, cuando corresponda, por un número que designa un tamaño especifico sin un símbolo de pulgada).
4.9.
SOLDADOR CALIFICADO: Es un soldador que ha demostrado su habilidad para aplicar soldaduras que cumplan con los requerimientos establecidos en el procedimiento de soldadura de referencia.
4.10.
SOLDADURA A TOPE: Es la soldadura que se deposita en la ranura entre dos elementos situados en el mismo plano (a tope) y cuyos bordes están en contacto. Los bordes podrán ser rectangulares, en “V” (simple o doble) o en “U” (simple o doble).
4.11.
TUBERÍA: Componente de diferentes materiales que se utilizan dentro de un sistema de ductos.
5. RESPONSABILIDAD El Ingeniero Residente y/o Supervisor de montaje Mecánico es el encargado de implementar y hacer cumplir este Instructivo
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El Supervisor encargado de la prefabricación y/o montaje de las tuberías debe cumplir este Instructivo, elaborar los registros de control de procesos indicados y obtener la aprobación del Ingeniero Residente.
El inspector de calidad y/o Inspector en la Obra, verificará que los registros de control de proceso sean llevados en los formatos aprobados y será el responsable de la supervisión de las inspecciones, ensayos y de su aprobación. Al igual que llevar un archivo de los registros generados.
El Ingeniero Residente, supervisor, soldadores, tuberos, armadores, ayudantes, obreros y personal de campo involucrado en esta actividad debe conocer este instructivo y velar por la correcta ejecución cumpliendo con los lineamientos de HSE y QA/QC.
El supervisor encargado debe asegurarse que el instructivo ha sido entendido por todo el personal para tal fin.
El Coordinador HSE a cargo de velar por el cumplimiento de los estándares de HSE.
El Supervisor y el grupo ejecutor verificará antes de la actividad el estado general de las máquinas y herramientas y no serán operadas si se encuentra algún defecto que ponga en duda su correcto funcionamiento.
6. CALIFICACIONES DE SOLDADURA 6.1.
Requisitos de Calificación
(a) La calificación de los procedimientos a ser utilizados y del desempeño de los soldadores y operadores estará en conformidad con los requisitos del Código BPV, Sección IX. (b) CIM S.A. será responsable de calificar todo procedimiento de soldadura a ser utilizado por la compañía. Para aceros al carbono pertenecientes al grupo P1 de acuerdo a la tabla QW-422 ASME Sección IX se utilizaran los WPS TM-S1-05, M-S-1-20. Para aceros al carbono pertenecientes al grupo P8 de acuerdo a la tabla QW-422 ASME Sección IX se utilizaran los WPS T-S-8-19,
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(c) CIM S.A. mantendrá un registro auto certificado de los procedimientos utilizados por sus soldadores y operadores, el cual muestre la fecha y los resultados de las calificaciones de procedimientos y desempeño, además del símbolo de identificación asignado a cada soldador y operador. Este registro estará disponible tanto para el interventoría como para el inspector de calidad de la compañía.
7. MATERIALES DE SOLDADURA Los electrodos de soldadura y metales de aporte, incluidos los consumibles, deben cumplir con los requisitos del Código de Recipientes a Presión y Calderas ASME, Sección II, Parte C.
8. CONSIDERACIONES INICIALES 8.1.
Recepción de materiales
(a) Asegurar que solo el material solicitado, aprobado y documentado sea usado en la fabricación. El Inspector de Calidad utilizando la Orden de Compra y la requisición del material examinará todo el material para verificar que cumplan con la especificación aplicable, incluido, las dimensiones, marcado, estado, cantidad, etc. Registrará sus hallazgos en el reporte de inspección de materiales aplicable de los descritos a continuación (F-AS-06, F-AS-10, F-AS21) incluyendo firma y fecha en el reporte. (b) El Certificado de Calidad del material será revisado y se comprueba con el Código, especificación de materiales y la Orden de Compra. Para material aceptado el Inspector de calidad marca el material con unas líneas verdes o con "Aceptable". (c) Si algún material o pieza no cumple con la orden de compra y los requisitos del código, se tramitará un reporte de no conforme (F-AS-09) y el material será marcado con una línea roja o como “No aceptable”.
8.2. 8.2.1.
Preparación del material LIMPIEZA Las superficies interiores y exteriores a cortar o soldar deberán estar limpias y libres de pintura, aceite, herrumbre, incrustaciones y cualquier otro tipo de material que pueda causar daño a la soldadura o al metal base durante la aplicación de calor. Página 4 de 12
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La limpieza podrá realizarse con gratas circulares, cepillos de alambre, discos de pulir, en acero inoxidable o acero carbono de acuerdo al material base que se este trabajando. 8.2.2.
ALINEACIÓN
(a) Los cortes de tuberías en acero al carbón, se pueden hacer por medio de un equipo de corte. El biselado se realizará con disco abrasivo, o cualquier equipo mecánico que garantice la geometría del bisel. Para los cortes en aceros inoxidables, se pueden hacer por medio de discos abrasivos del mismo material de acero y no se podrán utilizar los discos abrasivos que fueron utilizados para aceros al carbón. (b) El diseño de la junta estará de acuerdo al WPS calificado para cada caso en particular. En general, la preparación de la junta se hará de acuerdo al WPS aplicable. (c) Soldaduras circunferenciales, Las superficies internas de los componentes a unirse mediante soldaduras en ranura circunferenciales estarán alineadas dentro de los límites dimensionales según la especificación del procedimiento de soldadura (WPS) y el diseño de ingeniería. (d) El desalineamiento máximo no debe exceder 1,5 mm. (e) Si las superficies externas de los componentes no están alineadas, la soldadura debe tener una transición entre ellas. Las superficie interna de la pieza mas gruesa, deberá ser pulida con una pendiente no menor de 4:1. (f) Soldaduras de conexiones, las conexiones de ramales que se encuentren sobre puestas a la superficie exterior de la tubería principal se contornearan con el objeto de que las soldaduras de ranura cumplan con los requisitos del WPS aplicable de acuerdo a lo mencionado en el párrafo 6.1(b) de este procedimiento. (g) La condición de alineamiento es que estén los dos biseles limpios y separados circunferencialmente con la misma distancia, el espacio que se recomienda entre biseles (apertura de raíz) es de 1/16” a 1/8”. (h) Para la alineación de la tubería y de los accesorios a la tubería, se utilizan grapas, estas se podrán retirar al completar el 50% del cordón de raíz (fondeo). (i) La tubería se apoya debidamente antes de comenzar el pase de raíz (fondeo). Para evitar deformación en la junta, los soportes deben estar separados máximo un metro y medio (1,5 m) a lado y lado de la junta a soldar. (j) Los puntos de armado se aplican directamente en el bisel y deben tener una longitud de al menos 12 mm (1/2”). (k) Las piezas a soldar se conectarán y alinearán la una a la otra empleando un espaciador, antes de la realización del primer pase de soldadura.
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(l) Para el alineado no se permite el uso de apoyos que se suelden a los tubos. Estos están prohibidos por las pérdidas de material que producen a los tubos cuando los apoyos son retirados. (m) No se permite mover el alineador exterior durante la aplicación de los puntos necesarios para fijar los dos tubos a unir. Estos punteos deben de aplicarse uniformemente espaciados alrededor de la circunferencia del tubo. 8.3. (a)
Soldadura
Las soldaduras, incluida la adición de metal de soldadura para la alineación, se realiza de conformidad con el procedimiento de soldadura, y por soldadores u operadores calificados.
(b) Los soldadores deben identificar cada junta de soldadura ejecutada con su respectivo estampe utilizando marcador industrial. (c) Cada soldador será identificado con un estampe de dos letras el cual será asignado por el personal de control de calidad. (d) Los puntos de armado en la raíz de la junta, deben realizarse con un metal de aporte equivalente al que se utilizará en el pase de raíz. Los puntos de armado deben realizarse por soldadores calificados. (e) Se prohíbe el martillado en el pase de raíz y en el pase final de una soldadura. (f) Al término del cordón de fondeo se aplicará una limpieza con pulidor eléctrico manual, equipado con disco abrasivo o cerda de alambre trenzado para el retiro de impurezas. (g) Posteriormente a la terminación del pase de acabado, la soldadura y las áreas adyacentes son limpiadas de escorias y salpicaduras de soldadura, con pulidora. Las superficies irregulares serán removidas con esmeril para facilitar su inspección. (h) Queda prohibido el uso de limas y seguetas para uniformizar el acabado de la presentación del cordón de soldadura en los bordes del mismo, para evitar que se produzcan socavados externos se debe en todo momento usar la grata circular para la limpieza. (i) El criterio de aceptación y rechazo para el refuerzo de cada cordón de soldadura será de acuerdo a lo establecido por el Código de fabricación ASME B31.3. (j) Es permisible el armado de juntas mediante la operación de punteo sin que sea necesaria que dichas juntas sean soldadas ese mismo día. En estos casos deberán protegerse convenientemente los biseles o bordes de las juntas. (k) Una vez efectuadas las soldaduras, el supervisor encargado de la prefabricación, solicitara al Inspector de calidad, su inspección dimensional y verificación de la limpieza interna del
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spool; con la anterior aceptación, se libera el tramo de tubería para ejecutar el Ensayo No Destructivo correspondiente de acuerdo a la naturaleza de la unión soldada. 9. MONTAJE E INSTALACIÓN 9.1.
Alineación Deformaciones de tubería. Se prohíbe cualquier deformación nociva en el equipo o en los componentes de la tubería, realizada con el objetivo de alinear un conjunto a ser ensamblado.
9.2.
Juntas Bridadas (a) Se corregirá cualquier daño que afecte la superficie de asiento de la empaquetadura que pudiera impedir el asentamiento apropiado de ésta o se reemplazará la brida. (b) Al ensamblar juntas bridadas, se deberá comprimir uniformente la empaquetadura a la carga de diseño apropiada.
9.3.
Identificación de la tubería (a) Las juntas de soldadura se marcan de acuerdo a los isométricos y especificaciones establecidas en conjunto con el cliente. (b) El supervisor debe controlar que cada tramo o spool de tubería prefabricado sea debidamente marcado con el número del plano o isométrico de la tubería y el correspondiente número de spool. (c) La junta se debe identificar de acuerdo con el numero consecutivo a los planos aprobados para fabricación, el estampe del soldador y la fecha de realización de la unión soldada. (d) Los Spools serán prefabricados teniendo en consideración las soldaduras de campo y las dimensiones para el transporte.
10. INSPECCIÓN, EXAMEN Y PRUEBA (a) El inspector de soldadura deberá verificar la marca y trazabilidad del material previamente a la inspección, de acuerdo al plano de fabricación. (b) La trazabilidad de los materiales utilizados en la prefabricación, se realizará de acuerdo al procedimiento (P-AS-06 Marcado y Trazabilidad de materiales).
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(c) Previo a la operación inicial, cada instalación de tuberías, incluidos los componentes se examinarán.
11. SEGURIDAD INDUSTRIAL
Durante los trabajos de soldadura se deben tener en cuenta los siguientes aspectos: •
El uso de soldadura de arco eléctrico genera riesgos para la salud del operario, por la irradiación y la intoxicación por gases y/o humos que se desprenden de esta operación. Por esta última razón, se hace necesario el uso de protección respiratoria (mascarilla para humos metálicos) durante la actividad.
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El peligro que representa para los ojos el proceso de soldar, se puede neutralizar utilizando los elementos de seguridad como son las gafas con matiz de atenuación correcta y los vidrios oscuros en la careta de soldar, de acuerdo a su visión.
•
Las lesiones del ojo por soldadura, resulta de la intensidad de las radiaciones ultravioletas invisibles, que por lo general inicialmente causan inflamaciones severas. El ayudante de soldadura no debe fijar su mirada en la junta durante su ejecución, para evitar la afectación de sus ojos.
•
Los efectos perjudiciales de las radiaciones ultravioleta e infrarrojas en los ojos de los individuos que estén cerca del soldador, son naturalmente los mismos que ocurren sobre los ojos del operario aunque minimizados por la distancia. El uso de mamparas es de gran utilidad.
•
En tramos por donde se tenga presencia de cajas o zanjas aceitosas están deberán ser tapadas con láminas o sacos de arenas que impidan la caída de chispa al interior de la mismas y un posible incendio/explosión.
•
Los humos y gases producen una contaminación atmosférica, los casos que se consideran más perjudiciales son los producidos por el plomo y el cadmio. Se utilizará protección respiratoria durante el proceso de soldadura (Protector respiratorio ref. 8214 de 3 M ó similar).
•
Los porta electrodos estarán libres de grasas, humedad, aceites y sustancias inflamables. Se deben verificar estas condiciones antes del inicio de la operación.
•
Los cables eléctricos, enchufes, toma corrientes y conexiones estarán en buen estado, deben cumplir con las normas de seguridad eléctrica y revisión actualizada.
•
En la soldadura y corte por arco en el taller de prefabricado, se protegerá al personal adyacente al sitio de soldadura con pantallas o mamparas, cuando aplique. Página 8 de 12
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•
Se inspeccionarán los manómetros.
•
Las mangueras deberán estar en buen estado, con los colores distintivos para gas combustible y oxígeno.
•
Los acoplamientos serán del tipo que no puedan desconectarse por tracción.
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Se limpiarán las boquillas y se inspeccionarán las válvulas para detectar fugas.
•
No usar grasa o aceite cerca al cilindro de oxígeno, ya que su mezcla produce oxidación generando explosión.
•
Proteger la válvula de los cilindros con sus respectivos capuchones de protección permanentemente.
•
Los cilindros no se almacenarán en lugares confinados. Estos siempre deben estar verticalmente sujetos, clasificados y en áreas cubiertas.
•
Cuando se transporten los cilindros en vehículos mecánicos estos deben mantenerse en posición vertical y amarrados con cadenas y/o cuerdas, así mismo no deben tener instalados ningún tipo de manómetro.
•
No usar ropas impregnadas de combustibles y aceites.
•
Se tendrá en cuenta la inspección de pulidoras y verificar el estado de los discos de esmerilado y gratas, realizando sus respectivos pre-operacionales.
•
Se debe observar en todo momento las normas de seguridad en cuanto a izamiento de cargas durante el alineamiento de los diferentes accesorios a ser soldados.
•
Tener el respectivo permiso de trabajo con la descripción clara de las actividades a desarrollar (este tipo de trabajo se considera trabajo en caliente).
•
Durante el alineamiento, tener en cuenta los riesgos asociados de manejo de cargas en suspensión, posiciones inadecuadas, golpes o atrapamiento tubo / tubo, tubo/maquinaría o con la grapa.
•
Existen riesgos asociados a tener en cuenta como contacto con superficies calientes, explosión de cilindros, uso inadecuado de chisperos ó en mal estado.
•
Tener en cuenta los riesgos asociados como exposición al arco, trabajo con altas temperaturas, inhalación de vapores y/o humos que pueden contener elementos metálicos, exposición á radiaciones no ionizantes y descargas eléctricas por el motosoldador ó el termo porta electrodos.
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•
Todo el personal debe poseer los elementos de protección personal, de acuerdo a la actividad a realizar: casco, gafas, mascarilla con filtros para vapores orgánicos, lentes con grado de oscurecimiento apropiado a la actividad a realizar, protección auditiva, guantes de nitrilo, guantes de carnaza, peto de carnaza, botas de seguridad.
•
Realizar inspección del área donde se realizarán los trabajos, para identificar posibles fuentes de riesgo y planear sus controles.
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Disponibilidad en la proximidad, de equipo básico de atención de emergencias: Camilla, botiquín y extintores de acuerdo al Plan de Atención de Emergencias.
•
Realizar inspección pre operacional al equipo y herramienta a utilizar.
•
Realizar la charla se seguridad antes de iniciar la actividad: tipo de actividad a realizar, sus peligros y riesgos, aspectos e impactos, controles para evitarlos, plan de emergencias de la actividad, entre otros temas.
•
Señalizar y/o delimitar correctamente el área de trabajo y las zonas que se van a intervenir.
•
Instalar y verificar las conexiones a tierra en los equipos eléctricos.
•
Chequeo de cero (0) fugas en acoples de mangueras
•
Campaña Permanente de Orden y Aseo.
12. PLAN DE EVACUACIÓN EI personal de la actividad, desde el ingreso al sitio de trabajo, tiene instrucción para el desarrollo de las actividades e identificadas las rutas de evacuación y puntos de encuentro establecidos para posibles eventos, como también los roles establecidos dentro de la conformación de la misma.
13. MANEJO AMBIENTAL •
EI personal involucrado en el desarrollo de este instructivo mantiene la correcta clasificación y reciclaje de residuos sólidos, orden y aseo del área.
•
EI personal utiliza la batería sanitaria instalada en el área de trabajo y tiene cuidado de dejar esta después de usarla en condiciones de optimo uso. Página 10 de 12
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•
Mantener en sitio las MSDS de los químicos involucrados en todas las actividades y deben ser conocidos por todos los trabajadores que se encuentren para la ejecución de los trabajos.
•
Mantener debidamente identificados todos los recipientes de productos químicos que sean utilizados, siguiendo los estándares de HSE.
•
Mantener recipientes para clasificar los residuos generados por la actividad. Adicionalmente, todos los días los deberá disponer en el sitio acordado con el cliente, para su posterior traslado.
• •
En forma diaria deberá mantener ordenados y aseados los sitios de trabajo. Todos los productos utilizados se deben almacenar en sitios limpios, secos, iluminados y con buena ventilación natural o forzada.
•
Los envases deben permanecer bien tapados para evitar su contaminación y la evaporación del material volátil
• •
Los envases vacíos deben taparse y ubicarse en un lugar seguro y con buena ventilación. Colocar canecas y bolsas de colores verde, rojo y negro para clasificar las basuras, en el lugar que le indique el Cliente.
14. HERRAMIENTAS Y EQUIPOS •
Pulidoras
•
Grapas
•
Máquinas de Soldadura ( Eléctrica )
•
Equipo de oxicorte con reguladores, atrapa llamas, gafas de corte
•
Caretas para pulir
•
Cilindro de oxígeno y gas acetileno, encendedor de chispas
•
Manilas, cortatubos.
•
Caretas de soldar
•
Herramientas menores
•
Caja de herramienta
•
Horno para soldadura
•
Extintor Página 11 de 12
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•
Diferenciales
•
Rodillos
•
Polines
15. ANEXOS Y OTROS
ANEXO 1: HOJA DE INFORMACIÓN SOLDADURA.
Y CERTIFICADOS DE
CALIDAD EQUIPOS DE
ANEXO 2: WPS y PQR. Certificado de calibración Maquina universal. ANEXO 3: F-AS-06 Inspección de materiales, F-AS-10 Inspección Recepción de material, F-AS-21 Miscellaneous Receiving Report ANEXO 4: F-AS-09: Reporte de No conformidad ANEXO 5: F-.AS-25 control de soldadura para tubería, F-AS-14 Control de soldadores
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