PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA 1. Objetivo Establecer el procedimiento necesario para la ejecución de los trabajos de soldadura en las instalaciones según las especificaciones, código y normas aplicables. 2. Alcance Este procedimiento es aplicable a tuberías de todos los diámetros a ser empleados a las actividades de soldadura para trabajos en Interconexión, acometida, Puente de Regulación y Medición, y Acometida Interna, de acuerdo a los requisitos del cliente. 3. Documento de Referencia -
ASME B31.8 “Gas Transmission and Distribution Piping Systems”.
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API 1104 “Welding of Pipelines and Related Facilities”.
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ASME IX “Standard for Welding Qualification”.
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Procedimiento de Soldadura (IBNORCA).
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Ley de Medio Ambiente N° 1333
4.
Abreviaturas y Definiciones
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WPS/EPS: Abreviación del texto en Ingles Welding Procedure Specificaction que en español significa “Especificación de Procedimiento de Soldadura - EPS”.
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PQR: Abreviación del texto en Ingles Procedure Qualification Record que en español significa “Registro de Calificación de Procedimiento”.
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WPQ: Abreviación del texto en Ingles Welder Performance Qualification que en español significa “Calificación de habilidad del Soldador”.
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END: Abreviación de Ensayos no Destructivos.
5. Responsables -
Gerente de Ingeniería: Es responsabilidad del Gerente la revisión y aprobación de los planes, procedimientos, etc. Así como también de proveer los recursos necesarios para le ejecución del procedimiento.
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Ingeniero de Proyectos Mecánicos: Es responsabilidad del Ingeniero coordinar la provisión de los recursos necesarios para la correcta ejecución, revisión y verificación del cumplimiento del presente procedimiento.
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Supervisor de Calidad: Realizar las inspecciones y verificaciones que sean requeridas, elaborar los registros e informes diarios de soldadura y consumibles; realizar la rastreabilidad de juntas y materiales.
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Supervisor de SSMA: Realizar la respectiva inspección y verificación de uso de EPP del personal y que se cuente con los sistemas de seguridad adecuado en la zona de ejecución del trabajo.
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Soldador Calificado: Realizar la soldadura, de acuerdo al presente procedimiento.
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Personal Asignado: Cumplir las tareas asignadas.
6. Desarrollo 6.1 Equipos Los equipos que deben ser utilizados en la soldadura: -
Motosoldadora
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Biseladora
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Amoladoras
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Grapas Externas
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Plato Calibrador
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Pinzas Voltiampericas
6.2 Procedimiento Se debe realizar mínimamente las siguientes actividades: -
Electrodos y Calificación
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Reparación de Biseles de la junta de soldadura
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Rebiselamiento
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Alineación de la tubería
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Secuencia de Soldadura
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Reparación de Soldaduras
6.3 Materiales Los materiales como tuberías, accesorios, válvulas, soportes y otros requerimientos de materiales específicos para los servicios estarán detallado de acuerdo a especificaciones técnicas. Se garantizara la identificación y certificación de todos los materiales de acuerdo a la soldadura; los consumibles de soldadura, como: electrodos serán recibidos por el responsable de almacén y el inspector de soldadura, previa inspección física y el control de la certificación de calidad de los materiales. Durante la recepción de los consumibles de soldadura, se inspeccionara y verificara lo siguiente: -
Inspección visual de embalajes cerrados, verificando defectos de integridad y hermeticidad y también la especificación, la clasificación AWS, el número de corrida o lote, la fecha de fabricación y el diámetro.
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Se deben verificar en los electrodos, el diámetro, la clasificación y los defectos dimensionales y discontinuidades superficiales; falta de adherencia, excentricidades, fisuras y oxidación del alma para los electrodos.
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La muestra de los criterios de aceptación para la inspección visual y dimensional de los consumibles se desarrollara de acuerdo a la tabla siguiente para los electrodos:
Tabla N° 1 Electrodos Revestidos QL = 6,5
Riesgo del Consumidor = 10%
Tamaño de la
N° de piezas defectuosas
N° de piezas para
Muestra
para aceptación
rechazo
Hasta 500
50
1
2
De 501 hasta 1200
80
2
3
De 1201 hasta 3200
125
5
6
Tamaño de Lote
QL= Limite de Calidad 6.4 Consumibles de Soldadura 6.4.1.1 Material de Aporte 6.4.1.1.1
Selección Material de Aporte
Los consumibles de soldadura que serán utilizados durante el/los trabajos, deberán producir soldaduras con las propiedades de resistencia y ductilidad, al menos igual con las propiedades mínimas especificadas para el material base. Los productos de soldadura deben ser utilizados dentro de los limites recomendados por el fabricante y las variables de soldadura utilizadas durante la fabricación deberán está dentro el rango para la calificación del procedimiento de soldadura. 6.4.1.1.2
Almacenaje
Las cajas de electrodos a ser utilizados, no deben tener ningún tipo de humedad ni corrosión. Los electrodos serán mantenidos limpios, secos y almacenados de manera adecuada de acuerdo a las recomendaciones del proveedor.
Ningún electrodo que este dañado, golpeado, con grava y oxidado debe ser utilizado. Se debe proveer dentro las instalaciones hornos de almacenaje y secado de electrodos que incluyan controles de temperatura y humedad. 7. Requerimientos Generales -
La soldadura solo podrá dar inicio cuando la Especificación de Procedimiento de Soldadura (EPS) y los soldadores hayan sido aprobados.
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Todos los soldadores serán calificados de acuerdo a los requerimientos API 1104 y ASME IX.
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La preparación para soldadura, tipos y tamaños de electrodos, amperaje de corriente y voltajes a utilizar, los requerimientos de precalentamiento; deberán ser los mimos para la soldadura de producción que los utilizados en la calificación del WPS.
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Durante el tiempo de soldadura se debe tomar las precauciones adecuadas que deben ser tomadas y así como también los equipos especiales deben estar disponibles en el sitio/lugar para proteger la soldadura y soldadores contra condiciones meteorológicas adversas (lluvia, viento, etc.). Si las condiciones del clima se vuelven muy adversas, las operaciones de soldadura deberán ser canceladas. Ninguna soldadura podrá ser realizada sobre material base mojada. La humedad deberá ser removida de las superficies a ser soldadas mediante un precalentamiento hasta los 50°C antes de la soldadura (en caso que exista humedad excesiva en el ambiente). La soldadura no podrá ser llevada a cabo bajo fuertes vientos, al menos que se cuente con cobertores para cada soldador.
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Las superficies a ser soldadas deben ser inspeccionadas visualmente, las mismas no deben contener laminaciones u otro tipo de defectos.
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El martillado de soldadura no está permitido.
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La soldadura a filete deberá tener una longitud de pierna mínimo de 4 mm.
7.1 Procesos de Soldadura Los biseles de la junta a soldar, serán preparados de acuerdo a las especificaciones del procedimiento de soldadura (WPS). 7.2 Desarrollo de la Soldadura 7.2.1
Limpieza, Verificación y Rebiselamiento
Cuando la boca de alguno de los tubos a ser soldador presente ovalizaciones o golpes que no permitan realizar la soldadura, se realizara el Rebiselamiento del mismo, para lo cual la biseladora será posesionada y fijada con una banda de la misma a través de sus propias trabas o guías, siempre se acondicionara el lugar sobre la superficie del tubo y se ubicara la boquilla de oxi-acetileno procediendo a cortar el tubo en forma recto o inclinada.
La extremidad del tubo que haya sido cortada, será esmerilada o amolada y en el caso de ser necesario será cepillada, para que de esta manera no queden hendiduras, como la oxidación provocada por el corte con soplete. El borde del bisel será refrentado con un plato (calibrador para verificar que la superficie este plana), que tendrá una superficie de contacto marcado con una tiza o similar lo cual permita verificar su planitud. La parte marcada con la tiza, será esmerilada hasta que quede la conformación del bisel completamente plana de manera que la tiza aparezca en todo el contorno del bisel. Además del plato, será utilizada una escuadra para verificar la perpendicularidad del extremo del tubo. Concluido el bisel, se ejecutara la limpieza externa e interna del tubo, retirando elementos como grasas, pinturas o si es el caso, el revestimiento en una longitud de 50 mm a partir de la extremidad del tubo. No son permitidos los aplastamientos y entalles en el bisel con más de 2 mm de profundidad, en caso que ocurran tales efectos deben ser removidos por métodos mecánicos de desgaste o por el retiro de un anillo. 7.2.2
Alineación de la Tubería
Las secuencias en el ensamblado, alineamiento y soldadura de las partes a ser soldadas deben ser ejecutadas en tal sentido de evitar o disminuir la distorsión, deformación contracción o acumulación de esfuerzos residuales en cada parte del sistema de tubería o equipo a ser soldado. Los tubos serán levantados y alineados con una banda o faja, siguiendo el orden de numeración previo. Los tubos que tengan soldadura longitudinal de fábrica deberán posicionarse, siempre que sea posible, de tal manera que estas costuras queden ubicadas en la parte superior y con una diferencia mínima de 15° entre ellas, respetando siempre el orden y marcado previo. Se realizara una inspección y limpieza interna antes que los tubos sean acoplados, esta actividad será realizada con el sentido de verificar que no exista material extraño y abolladuras que puedan inferir el paso posterior de chanchos de limpieza. Se eliminara óxidos y partículas extrañas del área de soldadura y de la zona cercana a ella en los tubos a ser soldados mediante la limpieza de los extremos internos como externos en una extensión mínima de 50 mm. 7.3 Soldadura Antes de dar inicio se debe verificar que el dispositivo de masa debe ser confeccionado con el mismo material del tubo, no se permite el contacto directo de terminales o conectores de cobre con el tubo, las juntas que se encuentren húmedas, deberán secarse. Una vez alineada la tubería y dada la luz o gap especificada en el procedimiento y verificado que desalineamiento no sobrepase un máximo de 1.5 mm (1/16”), se procederá a puntear la junta con los
electrodos y parámetros especificados en el WPS respectivo, teniendo en cuenta de no remover la grapa hasta terminar al menos el 50% del pase de raíz. No se debe realizar el movimiento de la tubería antes de terminar el primer pase de soldadura, si ha sido esmerilado se podrá mover la tubería después del tercer pase, en el caso de tubos concretados no se podrán mover hasta tener al menos el 80% del espesor de pared de la tubería. El precalentamiento cuando sea aplicado, deberá ser ejecutado en una extensión de al menos 110 mm de ambos lados del eje de la soldadura, al contorno de toda la circunferencia del tubo, debiendo estar a una temperatura constante y uniforme de 50°C, verificada a través de un termómetro infrarrojo, en la superficie diametralmente opuesta a la incidencia de la llama de calentamiento. En el precalentamiento de tubos es permitido el uso de soplete con llama no concentrada, de manera tal que sea garantizada la uniformidad de temperatura en toda la junta. El intervalo de tiempo entre el término del primer pase de raíz y el inicio del segundo pase (hot pass), deberá cumplir estrictamente con el procedimiento de soldadura calificado. Las escorias, poros y salpicaduras deberán ser removidos de cada pasada en la junta, los soldadores y ayudantes deberán hacer la revisión completa de la junta para eliminar este tipo de defectos antes de continuar con el siguiente pase de soldadura. Para la soldadura en posición, el número de pases de relleno y acabado (presentación) deberán darle a la soldadura terminada una sección uniforme alrededor de toda la circunferencia de la tubería. En ningún punto de la corona de la soldadura debe estar por debajo de la superficie del tubo (metal base), ni encontrarse con un refuerzo de soldadura superior a 1,6 mm. La superficie de soldadura deberá estar libre de fisuras, porosidad, inclusión de escorias y otros defectos que sean indicativos de un pobre trabajo se soldadura. La junta alineada en un día y soldada en un día posterior, cuando este caso ocurra, el empalme se efectuara una nueva limpieza antes de la soldadura. El inspector de soldadura verificara las soldaduras con el método de inspección visual, y si aprueban las juntas soldadas se someterán a ensayos no destructivos END. Se debe prestar atención con los siguientes cuidados: -
No se debe soldar dos materiales de diferentes espesores a menos que se realice una transición internamente y tenga una pendiente 1:4, según la relación, talque el ángulo interno de la transición no sea menor de 14° ni mayor de 30° según ASME B31.4 y ASME B16.25, en tal caso se podrá realizar un pase interno con soldadura manual, si fuera posible el acceso.
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No se permitirán entalles metalúrgicos provocados por la apertura del arco de soldadura. Cualquier vestigio de este defecto debe ser eliminado; este defecto deberá ser cuidadosamente removido mediante amolado y el área deberá ser inspeccionada al 100% mediante partículas magnéticas.
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Se deberán recoger los restos de tubos y electrodos de soldadura, así como cualquier otro material utilizado en soldadura, los cuales deben ser ubicados en un sitio o lugar específico.
7.4 Inspección después de la Soldadura La cantidad de la soldadura será controlada por inspección no destructiva que consiste en inspección visual, inspección gammagráfica, líquidos penetrantes donde los criterios de aceptación de cada inspección están descritos de acuerdo a la API 1104. 7.5 Reparación de Soldaduras Los defectos con excepción de fisuras en los pases de raíz o de relleno, deberán ser reparados después de revisar el informe del END, en caso de detectar fisuras, estas generará el corte de la junta soldada y la nueva soldada de la misma. Los defectos en la presentación, podrán ser reparados sin necesidad de verificar el informe de END solo con inspección visual del inspector de soldadura preferiblemente. No será permitido reparar un área que ya fuera reparada, es decir una segunda reparación en el mismo lugar, se deberá cortar la soldadura, hecho nuevamente el bisel y ejecutada nuevamente la junta, a la que se le harán los mismos ensayos. Las soldaduras de reparación, serán inspeccionadas con los mismos ensayos no destructivos y con los mismos criterios de aceptación que la soldadura original. Cuando sea necesario remover una soldadura circunferencial (es decir cortarla), se debe remover un anillo de por lo menos 25 mm de cada lado del eje de la soldadura. 7.6 Registros de Inspección El constructor deberá mantener todo el tiempo un registro completo y exacto de todas las inspecciones y sus resultados. Estos registros deberán estar disponibles para que la Compañía pueda examinarlos en cualquier momento. 8. Seguridad, Salud y Medioambiente -
Los equipos de soldadura, maquinas, cables y otros aparatos serán localizados de tal manera que no representen riesgos para el personal.
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Deberán colocarse señales designando las áreas de soldadura e indicando la protección de los ojos y otros elementos de protección sean requeridos. Todo el personal deberá utilizar lentes o gafas de seguridad según normativa de aplicación ANSI Z-87.
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Se deberán utilizar protectores que eviten exponer al personal adyacente a la radiación de la soldadura y a las salpicaduras de la operación de soldado y amolado.
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El personal deberá utilizar protección respiratoria según normativa de aplicación ANSI Z-88.
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Todo el personal presente en el área de trabajo debe utilizar cascos según normativa Z-89 y/o mascaras para soldar con los respectivos filtros de lentes cuando se encuentren cerca del arco de soldadura.
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El personal deberá utilizar protección auditiva según normativa de aplicación Z-84.
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El personal debe utilizar ropa seleccionada para minimizar el potencial de ignición, quemadura, choques eléctricos, etc. Todos los soldadores deben usar guantes de protección resistente a las llamas.
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En el área de soldadura se contara con botiquines en los frentes de trabajo.
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Todos los hechos solidos serán almacenados según su clasificación.
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Las colillas de electrodos resultantes de los trabajos de soldadura deberán ser recogida y almacenada para su disposición final según procedimientos de manejo de residuos.
