Repsol YPF–ET 004– Rev. 6
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PLIEGO TÉCNICO
Especificación Técnica ET-004, Rev. 6 ESPECIFICACIÓN GENERAL SOLDADURAS DE CAÑERÍAS Y EQUIPOS QUE OPERAN BAJO PRESIÓN EN PLANTAS Dirección Regional Oeste MENDOZA
CTA
Nombre
Preparada por
José L. Nashmias
Firma
Fecha 19/09/2003 19/09/2003
Revisado por Lelio Da Silva
Aprobada por
Gustavo Bianchi
GB
Distribución: Documento de Repsol YPF ;
06/07/2000
Revisión 6
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Repsol YPF–ET 004– Rev. 6
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Índice Sección
Pág.
1
ALCANCE................................................................................................................5
2
DEFINICIONES.......................................................................................................5
2.1 3
Abreviaturas .......................................................................................................... 5 DOCUMENTACIÓN TÉCNICA APLICABLE.....................................................5
3.1 Normas y Códigos ................................................................................................. 5 3.1.1 Código Básico................................................................................................5 3.1.2 Otros Códigos y Normas .............................................................................6 3.1.3 Códigos y Normas Aplicables ....................................................................6 4 4.1 5
DOCUMENTO DE REFERENCIA........................................................................6 General................................................................................................................... 6 CALIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA..........................7
5.1
Especificación de Procedimiento de Soldadura (WPS) ..................................... 7
5.2
Soldadores y Operadores de Soldadura ............................................................. 9
5.3
Soldaduras de Producción ................................................................................... 9
6
CONSUMIBLES DE SOLDADURA...................................................................10
6.1 Materiales de Relleno y Fundente ..................................................................... 10 6.1.1 Selección de los Materiales de Relleno y Fundentes...........................10 6.1.2 Recomendaciones Suplementarias .........................................................14 6.1.3 Almacenamiento.........................................................................................14 6.2 7
Anillos de Respaldo e Insertos Consumibles.................................................... 15 PREPARACIÓN DE LA JUNTA, PRESENTACIÓN Y ALINEACIÓN .........15
7.1
Preparación de Biseles........................................................................................ 15
7.2
General................................................................................................................. 15
7.3
Limpieza .............................................................................................................. 16
7.4
Puntos de Soldadura ........................................................................................... 16
3 de 31 Soldaduras Temporales...................................................................................... 16
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6
7.5 8
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SOLDADURA DE PRODUCCIÓN.....................................................................17
8.1
Tipo de Soldadura Admitida y No admitidas................................................... 17
8.2
Ejecución de la Soldadura .................................................................................. 17
8.3
Requerimientos Generales................................................................................. 17
8.4
Soldadura de Enchufe (Socket Weld) ............................................................... 18
8.5
Soldadura de Sello .............................................................................................. 18
8.6
Soldadura de Cañería con Recubrimiento Interior......................................... 18
8.7 Procesos de Soldadura ........................................................................................ 18 8.7.1 Aprobación del Proceso de Soldadura ...................................................18 8.7.2 Limitaciones y Requerimientos ...............................................................18 8.7.2.1 Soldadura Manual con Electrodo Revestido (SMAW) ........................... 18 8.7.2.2 Soldadura Automática con Arco Sumergido (SAW) .............................. 19 8.7.2.3 Soldadura Semiautomática Manual con Protección Gaseosa (GMAW) . 19 8.7.2.4 Soldadura con Electro. de Tungsteno y Protección Gas Inerte (GTAW) 19 8.8 Técnicas de Soldaduras y Secuencias................................................................ 19 8.8.1 Técnicas de Soldaduras ............................................................................19 8.8.2 Secuencia de soldadura ............................................................................19 8.8.3 Control del Calor Aportado......................................................................19 8.9 Soldadura Apariencia y Terminación............................................................... 20 8.9.1 Retiro de Escorias y Fundentes...............................................................20 8.9.2 Refuerzo de Soldadura..............................................................................20 8.9.3 Superficies de las Soldaduras .................................................................20 8.9.4 Golpes de Arco.............................................................................................20 8.10 Cubiertas Resistentes a la Corrosión............................................................. 21 8.10.1 Generalidades ..........................................................................................21 8.10.2 Unión Integral de Placas Revestidas:.................................................21 9
PRECALENTAMIENTO.......................................................................................21
10
TRATAMIENTO TÉRMICO POST–SOLDADURA......................................23
11
INSPECCIÓN Y EXAMEN ...............................................................................24
11.1
Generalidades .................................................................................................. 24
11.2
Inspección Radiográfica.................................................................................. 25
11.3
Observación y Evaluación de las Placas Radiográficas ............................... 25
11.4
4 de 31 Informe Técnico ............................................................................................... 27
11.5
Seguridad Radiológica .................................................................................... 27
11.6
Partículas Magnéticas ..................................................................................... 27
11.7
Inspección Visual............................................................................................. 27
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12
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RECHAZO Y REPARACIÓN ...........................................................................27
12.1
Generalidades .................................................................................................. 27
12.2
Registro de Reparaciones................................................................................ 28
12.3
Reparación de Fisuras..................................................................................... 28
12.4
Método de Reparación.................................................................................... 28
12.5
Inspección de la Reparación........................................................................... 28
13
IDENTIFICACIÓN DEL SOLDADOR.............................................................29
14
ARCHIVOS DE INSPECCIÓN.........................................................................29
15
INFORMES .........................................................................................................29
16
DOCUMENTACIÓN FINAL DE OBRA..........................................................29
17
ACEPTACIÓN FINAL .......................................................................................29
18
ANEXO A ............................................................................................................31
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1 Alcance –Esta Especificación cubre los requisitos mínimos para la soldadura los tratamientos térmicos, y examen no destructivo de cañerías instaladas en plantas y/o equipos de presión, etc. Estos requisitos también se aplicaran a soldaduras de todas otras partes de equipos que no estén sometidos a presión. Esta especificación es aplicable a los trabajos en sitios de fabricación o construcción, así como en los talleres de los fabricantes. –Los requerimientos de ésta especificación son de aplicación en las soldaduras realizadas por mantenimiento.
Pagina 5 de 31 “Heat Input”. En soldadura es el calor aportado en el momento de ejecutar la soldadura.
“Hoja de Datos”. Es la carilla de una hoja identificada con el mismo número de procedimiento de soldadura al que representa y que contiene, una tabla con los parámetros o variables de soldadura, una representación esquemática de la forma del bisel y resumidamente las inspecciones y controles que se deberán realizar en obra, así también deberá figurar en está, la marca comercial de los electrodos utilizados. Esta hoja deberá estar a la vista en los talleres o lugares de trabajo.
“Mark Up”. Con este Término se expre-
2 Definiciones “Dueño–Compañía”. Es el dueño legal de lo que se construye. Es Repsol YPF la parte que firma los contratos y órdenes en nombre del DUEÑO
“Compañía de Ingeniería”. Este término designa las compañías de ingeniería que trabajan bajo la vigilancia de Repsol YPF y asumen la, función del Ingeniero. –En todos los casos existe un contrato entre la Compañía y la Compañía de Ingeniería que especifica las misiones del último.
“Planta”. Se entiende por planta todo sector delimitado por un cerco perimetral en el cual se instalan cañerías aéreas y en el que se pueden desarrollar, procesos, tales como: tratamientos, almacenamiento de productos, bombeo o rebombeo, mediciones de caudal o pueden ser baterías y todo lugar en donde se realizan tareas rutinarias por personal propio, de la Compañía o Contratado.
“Inspector”. Este término designa a los cuerpos de inspección que trabajan bajo la vigilancia de Repsol YPF y es su Representante Autorizado. Repsol YPF puede actuar también como “Inspector.
“Contratista”. Se refiere a la organización que ha sido seleccionada como res ponsable de la realización de los trabajos. El Contratista puede realizar directamente los trabajos o bien ser responsable de los mismos a través de un subcontratista.
san las modificaciones que se efectuaron en obra a partir de los planos originales, las cuales quedarán señaladas sobre los mismos a mano alzada y serán entregados a la inspección como parte de la documentación solicitada al finalizar la construcción mecánica de la obra, este documento será la base del Conforme a Obra.
2.1
Abreviaturas
–WPS
Especificación de Procedimiento de Soldadura. –PQR Registro de calificación de Procedimiento. –ZAC Zona Afectada por el Calor. –TIG Tungsten Inert Gas. –SAW Submerged Arc Welding –SMAW Shielded Metal Arc Welding –IIW International Institute of Welding –ARN Autoridad Regulatoria Nuclear
3 Documentación Técnica Aplicable 3.1 3.1.1
Normas y Códigos Código Básico
–Todas las soldaduras, se ejecutarán, ins peccionarán y aprobarán de acuerdo con la ultima edición del código ASME y la Norma ANSI B–31.3 y sus apéndices aplicables, considerando a esta como norma básica de construcción en cañerías.
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3.1.2
Otros Códigos y Normas
–Todos los Códigos o Normas listados dentro del código básico son considerados como parte integrante de esta especificación y así serán aplicados, siendo utilizado la ultima revisión de cada uno de ellos.
3.1.3
Códigos y Normas Aplicables
#Norma ASME B–31.3 (American Society of Mechanical Engineers) Petroleum Refinery Piping (La referencia en esta especificación a ASME B31.3 es sólo aplicable tuberías de conducción) # Norma ASME B–16.25 Welding Ends. # Código ASME (Boiler & Pressure Vessel Code) Section II Part C Welding Rods, Electrodes and Filler Metals SFA–5.1 Especificación de Electrodos recubiertos para soldadura de aceros al carbono SFA–5.5 Electrodos recubiertos para soldadura de aceros de baja Aleación SFA–5.9 Especificación para aceros resistentes a la corrosión. Cromo y Cromo níquel. Section V Non–destructive Examination Section VIII Unfire Pressure Vessels, Divisions 1 & 2 Section IX Welding Qualification # Normas ASTM (American Society for Testing and Materials) A 578: Strain-beam ultrasonic examination of plain and clad steel plates of special application E 1209 Standard Test Method for Fluorescent Penetrant Examination Using the Water – Washable Process. # Normas ISO (International Standards Organisation) 148 Charpy Impact Test (Vnotch) 6507 Hardeness test – Vickers test – Part 1: HV5 to HV10 12944–3 Paint and Varnishes – Corrosion, protection of steel structures by protective paint systems. Part: 3 – Desing Considerations
Pagina 6 de 31 # Normas IRAM CNEA (Instituto de Racionalización Argentino de Materiales y Comisión Nacional de Energía Atómica) Y 9712 (ISO 9712) Ensayos No Destructivos. Calificación y Certificación de Personal. # Norma ARN (Autoridad Regulatoria Nuclear. Argentina. AR 7.9.1 Rev. 0 Seguridad Radiológica para la Operación de Equipos de Gammagrafía Industrial. # Norma DIN (Deutsches Institut Für Normung) DIN IQI 54109. Indicadores de calidad de imagen. DIN 28051 Revestimientos orgánicos interior y exterior de componentes metálicos # Norma NACE International RP 0178. Standard Recommended Practice Fabrication details, Surface finish requirements and Proper Desing Consideration for Tanks and Vessels to be lined for immersion Service # Especificación Técnica de Repsol YPF ET- 001 Titulada “Recubrimiento para Cañerías”. # Especificación Técnica de Repsol YPF ET- 015 Titulada “Soldaduras de Soportes y Estructuras Metálicas” Estos códigos y normas deberán ser interpretados según su ultima revisión; esta lista no es completa.
4 Documento de Referencia 4.1
General
–Todas las Soldaduras, Inspecciones y Tratamiento Térmicos estarán conformes como mínimo a las previsiones aplicables de esta Especificación, a los requisitos de Especificaciones del Proyecto y las especificaciones de Repsol YPF para equipo específico. –Entre Cualquier código de la construcción o regulaciones Gubernamentales que pueden listarse en las Especificaciones del Proyecto, o en la Orden de la Compra la anterior tendrá prevalecía excepto donde esta Especificación es más severa. –Cualquier divergencia entre cualquiera de
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 los Documentos de Referencia, ó entre esta especificación y cualquier otro Documento, se informará a Repsol YPF para decidir. En semejante caso y a menos que por otra parte estaba de acuerdo o decidido por REPSOL YPF, se entiende que los requisitos más severos se aplicarán.
5 Calificación del Procedimiento de Soldadura 5.1
Especificación de Procedimiento de Soldadura (WPS)
–Propuesta de Procedimiento (WPS) –El Contratista presentará con suficiente antelación a la aprobación de REPSOL YPF, la Propuesta de Procedimientos de soldadura. Se ceñirá en su Propuesta a lo especificado en la última revisión del Código ASME, Sección IX. –La Contratista debe suministrar evidencia cierta de su habilidad en la fabricación y montaje con soldadura, para el material particularmente propuesto, para cada equipo o tubería. Esta evidencia estará basada en su experiencia anterior y los resultados de las pruebas de calificación de los procedimientos de soldadura que serán utilizados en la obra –Calificación de Procedimiento (PQR) –El Contratista desarrollará a sus expensas las calificaciones de los Procedimientos de Soldadura en presencia del Representante Autorizado de Repsol YPF y realizará en laboratorio aceptado por La inspección, los ensayos requeridos en ASME IX. –Toda la especificación de procedimiento de soldadura (WPS) será presentada por escrito y se calificará y certificará de acuerdo con el código ASME Sección IX. Todo WPS que no ha estado en efecto por más de seis años previos a la fecha de inicio de la fabricación podrá ser utilizado quedando a criterio de la inspección su recalificación o no. Todo Registro de Calificación de Procedimiento (PQR) de apoyo al WPS será realizado, o por lo menos certificado, por una autoridad reconocida por la inspección. –Una vez comprobado la validez del Procedimiento, el Contratista extenderá el Registro de Calificación del Procedimiento de Soldadura (PQR), cuyo original con la aprobación de Repsol YPF se conservará en los archivos de ésta. –El WPS, incluyendo sus Registros de
Pagina 7 de 31 Calificación (PQR.) Serán entregados a Repsol YPF para su aprobación previo al inicio de la fabricación. Esta entrega será considerada como parte de la ingeniería de cálculo y fabricación y quedara sujeta a la revisión por parte de REPSOL YPF. Todos los resultados de los ensayos serán realizados sobre probetas que representen la condición final del equipo, incluso el tratamiento térmico donde sea aplicable. –Todos los materiales usados para la calificación de procedimiento de soldadura (WPS) de aceros al Carbono, se deberá realizar en base a los certificados de calidad de los mismos, emitido por la usina de fabricación de estos, en función de la composición química y de las propiedades mecánicas, las que estarán en el rango superior del contenido de carbono y carbono equivalente, dentro del rango de elementos de la aleación y las propiedades mecánicas de las especificaciones correspondientes del material que será utilizado en la obra. –Procedimientos Exigidos. Se deberán Calificar tantos procedimientos de soldadura como se requieran, de acuerdo con los materiales base y el Código ASME IX última revisión. –Además de cumplir con lo requerimientos del código ASME Sección IX respecto de los materiales, en el caso de la calificación de procedimientos de soldadura de cañería, se deberá dar cumplimiento con carácter de mandatorio a la clasificación por grupos como figuran en el ANEXO A de esta especificación. –La calificación de los Procedimientos dará paso con posterioridad a la soldadura de prefabricación y/o montaje. –Asimismo de acuerdo con el Código ASME IX cualquier cambio introducido en las variables esenciales de soldadura para un procedimiento determinado significará la necesidad de Calificar un nuevo procedimiento de soldadura y una nueva calificación del soldador. –Cada especificación de procedimiento de soldadura (WPS) será identificada por un único número. Para recipientes de presión y otros equipos, cada soldadura también se identificará en un mapa de soldaduras. –La especificación del procedimiento de soldadura (WPS) declarará el consumible utilizado con su nombre comercial como lo designa el código. Las probetas para el registro de calificación de procedimiento de soldadura(PQR) se realizarán usando
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 el mismo consumible de soldadura como se usará en el trabajo real. El cambio de un Fabricante de consumibles o fúndente por otro Fabricante, o un cambio de tipo o grado de calidad del mismo Fabricante, hará necesaria una recalificación del procedimiento de soldadura. –Cada procedimiento de soldadura (WPS) contendrá datos completos incluyendo todas las variables de soldadura con el valor máximo y mínimo calificados, temperaturas de precalentamiento y detalles de tratamientos térmicos si los tuviera. Los cambios en la velocidad o de calor aportado, fuera del rango calificado requerirán su recalificación –Los ensayos para la calificación de las Especificaciones de Procedimientos de Soldadura (PQR) de aceros al carbono o de aleación ferríticas de base níquel, incluirán un examen de micrográfico de la Sección transversal y un ensayo de dureza Vickers. Esta dureza se tomara con penetrámetro de punta de diamante piramidal y 5 Kg de carga. Se estudiara la sección completa del cordón de soldadura, incluso el metal base, la zona afectada por el calor y el metal de soldadura desde 1 mm de la parte superior y 1 mm del fondo de la junta. El máximo valor de dureza no excederá los 350 HV5 a menos que existan requisitos más severos debido a las condiciones particulares del servicio, como servicio húmedo agrio en cuyo caso se especificara por separado. –Para el uso del proceso de soldadura con electrodo de tungsteno y gas inerte protector (GTAW) y el proceso de soldadura semiautomática con protección de gas inerte (GMAW), los registros de la calificación (PQR) incluirán la composición y proporción de flujo de gas inerte usado como protección y respaldo cuando se use. Para el proceso de soldadura automático por arco sumergido (SAW), el registro de la calificación incluirá la corriente del arco, intensidad y voltaje, y la velocidad de traslado del electrodo para cada pasada de soldadura. Para el proceso semiautomático (GMAW), los registros de calificación (PQR) incluirán las fuentes de poder, la inductancia seleccionada, diámetro y calidad del electrodo, corriente y voltaje, velocidad de alimentación del alambre. –Para el servicio a bajas temperatura, – 30°C. e inferiores, los registros de las calificaciones de los procedimientos de soldadura (PQR) para materiales ferríticos y aceros inoxidables Austeniticos, incluirán
Pagina 8 de 31 ensayos de impacto Charpy “V”. Aunque los ensayos de impacto se requieran o no, se requerirán para el metal base. Se tomarán tres juegos de probetas de cada uno de las siguientes zonas: 1– metal de soldadura 2– Línea de fusión 3– Zona afectada por el Calor (a 2 mm de la línea de fusión). –Para espesores de material superiores a 38 mm, se localizarán todos los juegos de probetas como se especifica a continuación en dos posiciones a través del espesor: –Posición 1: cerca de la superficie del material a no más de 1.5 mm. de ésta. –Posición 2: a mitad del camino entre la superficie y el centro del espesor, de la superficie opuesta a la que se describió anteriormente. –Se realizarán ensayos de acuerdo con el Código pertinente. –El criterio de aceptación mínimo estará de acuerdo con el Código aplicable y/o especificación. La expansión lateral se informará. –Cuando el criterio no se especifica, el promedio de los valores de impacto (Charpy "V") en Joules será mayor a:
Re = 30 Joules 10 –Donde
Re es la Tensión Mínima de Alar2
gamiento del material base (N/mm ) (valor nominal). –El valor mínimo de un espécimen individual no será menor al 80% del valor medio especificados anteriormente. –Todos los ensayos de impacto serán de probetas tomadas de las muestras que representan la condición final del procedimiento de soldadura, incluso los tratamientos térmicos donde sean aplicables. La temperatura para todas los ensayos de impacto será igual a la mínima temperatura de diseño aunque ésta sea menor a la especificada en las Especificaciones del Proyecto o en el código de aplicación. –Los puntos de soldadura se harán con un procedimiento del calificado que ha sido aceptado por REPSOL YPF. Los puntos de soldadura se quitarán completamente antes de ejecutar la soldadura. Respaldos y otros suplementos temporales se soldarán usando un procedimiento calificado y aprobado por REPSOL YPF. –Las Calificaciones de las Especificaciones de los Procedimientos de Soldadura (PQR) para los depósitos de recubrimien-
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 to por soldadura incluirán el análisis químico completo de la cubierta. Se tomarán probetas para el análisis químico de la capa final soldada. La composición química de metal de soldadura estará dentro del rango nominal especificado para la aleación. –Para los depósitos de recubrimiento por soldadura, que se hicieran con material de acero inoxidable Austenitico de la serie 300 del ASTM, el volumen de ferrita estará en el rango 3.5% a 8% lo que se determinara por análisis químico y los diagramas de Schaeffler/Delong. –Las probetas de calificación de las especificaciones de los procedimientos de soldadura (PQR) deben incluir: # Tintas penetrantes de la soldadura completada. # Ensayos de plegados laterales y ensayos de plegado de cara longitudinales para el metal de soldadura examinado. Las excesivas fisuraciones serán causa de rechazo. Las fisuras no serán mas de cuatro (4) por cada probeta ni cada fisura excederá 1.6 mm en longitud. No se consideran fisuras en las esquinas. # Además se realizará una Fotomacrografía sobre la sección transversal de la totalidad del espesor de la probeta.
5.2
Soldadores y Operadores de Soldadura
–Se calificarán Soldadores y operadores de Soldadura de acuerdo con el código ASME, Sección IX, antes de iniciar la fabricación. Los archivos serán suministrados a la AGENCIA DE INSPECCIÓN para su aprobación. Pueden aceptarse calificaciones alternativas sujeto a la aprobación de la inspección. –Las calificaciones de los soldadores y los operadores de soldadura, por parte de Repsol YPF normalmente serán válidas durante un año desde la fecha de calificación. –Soldadores y operadores de soldadura están sujeto al recalificación cuando la calidad de su trabajo, durante fabricación, pareciera estar por debajo de los requisitos de esta especificación. –Toda la soldadura se realizará únicamente por soldadores calificados por REPSOL YPF, de acuerdo por una parte, con el Código ASME, Sección IX y por la otra de acuerdo con el Procedimiento de Soldadura aceptado.
Pagina 9 de 31 –El Contratista estará obligado a mantener un registro de calificación y de identificación de sus soldadores de forma satisfactoria para la inspección que podrá en todo momento consultarlos. –El Contratista facilitará una fotografía y datos personales de cada soldador para los archivos de Repsol YPF y avisará de las bajas que se produzcan en el momento en que estas ocurran. –A cada soldador se le asignará un cuño o símbolo de identificación intransferible que marcará junto a cada soldadura que realice, inmediatamente después de terminada. –Cualquier soldadura vista en Campo sin identificación se radiografiará al 100% y a criterio de la Inspección podrá ser cortada para ser nuevamente soldada por un soldador calificado, en presencia de al inspección, esto se realizará de esta forma, en concepto de penalidad y por cuenta del Contratista.
5.3
Soldaduras de Producción
–El Representante Autorizado de Repsol YPF controlará la calidad de las soldaduras de cada operario de acuerdo con el siguiente criterio, que se debe entender como mínimo: –Cuando se detecte un índice mensual de rechazos, superior al 10% de las placas de un soldador, se exigirá al Contratista que aumente a su cargo la vigilancia radiográfica de ese operario hasta el 100% durante el siguiente mes. –Si la tasa de rechazos en este segundo mes con inspección radiográfica al 100% supera nuevamente el 10% de las placas, el Contratista procederá a retirarlo de inmediato de los trabajos de soldadura de tuberías, accesorios y/o equipos. –El operario que se encuentre en el caso anterior, podrá ser recalificado no antes de transcurridos tres (3) meses. –A los efectos de lo indicado en este epígrafe se computarán como rechazables únicamente las placas que evidencien defectos imputables directamente al operario en cuestión. –Cuando sean requeridos ensayos de producción, estos serán representativos de cada material y procedimiento de soldadura, se realizarán sobre costuras designadas por la inspección, según requisitos contractuales documentados. –Los cupones de prueba serán de longitud suficiente, para permitir todas los ensayos
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 mecánicos que fueran necesarios según los códigos, normas o el criterio del Representante Autorizado de REPSOL YPF. –Los cupones de prueba serán tomados de los lugares que fueron soldados y serán seleccionados por la inspección y reflejarán la soldadura real y condiciones de tratamiento térmico del conducto o equipo. –Las pruebas mecánicas y criterio de aceptación serán iguales a lo que se requirió para la calificación del procedimiento
Pagina 10 de 31 mostrando las marcas de origen, cerrados y precintados con precinto del Fabricante hasta el momento de su utilización. –El Contratista no acopiará materiales consumibles hasta tener la certeza de que su uso ha sido aprobado por REPSOL YPF. No se admitirán reclamaciones económicas por este concepto. –El Contratista debe remitir a la inspección certificados de cada una de las coladas de material de aporte a utilizar.
6.1.1
6 Consumibles de Soldadura 6.1
Materiales de Relleno y Fundente
–El material consumible, cuya adquisición compete al Contratista, deberá ser de proveedores solventes, conocidos y bien establecidos en el mercado y tendrá que ser de calidad certificada. –Las varillas, alambres, polvos o electrodos revestidos para los distintos procesos de soldeo deberán cumplir todos los requisitos establecidos por el American Welding Society (AWS). Las marcas comerciales deberán haber sido homologadas con anterioridad por un organismo oficial reconocido por Repsol YPF que se reserva el derecho de rechazarlas. –Para soldadura eléctrica manual con electrodo revestido, el Contratista utilizará siempre (salvo que lo indique en su oferta y lo acepte la inspección) electrodos con revestimiento básico. –En casos concretos la Representación de Repsol YPF podrá autorizar otros revestimientos, en estos casos se permitirá el uso de materiales de aporte con recubrimiento celulósicos o rutilicos. –Hasta su consumo, los electrodos revestidos deberán conservarse como se indica a continuación: –Los electrodos básicos (EXX 15, EXX 16, EXX 18) se conservarán en estufas a la temperatura recomendada por el fabricante. –El resto de los electrodos se han de mantener perfectamente secos, siendo un atributo del Inspector el rechazar cualquier partida que ofrezca duda en cuanto a su humedad. –Los electrodos y otros materiales consumibles, serán de reciente fabricación, estarán adecuadamente almacenados en el interior de sus embalajes primitivos,
Selección de los Materiales de Relleno y Fundentes
–Los consumibles de soldadura o la combinación de ellos, usadas para el trabajo producirán soldaduras con propiedades de tensión y ductilidad (sobre todo propiedades de impacto) en condición final con tratamiento térmico (si es aplicable) por lo menos, igual al mínimo de las propiedades equivalentes del material base especificado. Para soldar materiales de aceros al carbono con tensiones de alargamiento especificada de 450 MPa e inferiores, los consumibles seleccionados producirán soldaduras con propiedades de tensión que no excedan por más de 25% las propiedades de tensión mínimas especificadas para el material base, medido en el momento de la calificación de la especificación del procedimiento de soldadura (PQR). –La probeta de ensayo de tensión será tomada completamente del metal de soldadura (Metal de aporte puro). –Cada colada, lote o batch de consumibles estará sujeto a los ensayos de aceptación y/o rechazo por parte de la inspección o el Representante Autorizado de REPSOL YPF. Se establecerán certificados de ensayos que muestren la composición química y las propiedades mecánicas. Estos certificados estarán disponibles en obra en el momento de soldar. Se eliminará de obra cualquier consumible que se juzgue impropio por la inspección para su uso. –Materiales de aporte para soldadura de materiales similares son mostrado en las o Tablas N . 1, 2, 3, y 4, a modo de sugerencia, lo que no impide a las Contratistas el proponer materiales alternativos, los que deberán ser aprobados por al inspección. Los materiales con 9% de Ni, se soldaran usando materiales de aporte que cumpla con alguna de las siguientes clasificaciones del AWS SFA–5.11: E–NiCrFe 3 o E–NiCrMo 3. Garantizando los niveles de tensión que son requeridos por diseño. –Los materiales de aporte, que podrán ser
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 usados para combinación de materiales base, soldadura de materiales disímiles, o que se muestran en la Tabla N . 5, pudiendo ser propuestos por las Contratistas otros materiales de aportes los que serán sometidos a la aprobación de Repsol YPF antes de su utilización en obra. –Soldaduras de unión de materiales de aceros al carbono de calidades diferentes darán como resultado de los ensayos de tensión, como mínimo lo mismo que lo especificado para la calidad más alta del material base a unir y tendrán la ductilidad y las propiedades de impacto iguales a los valores más altos especificados para los aceros que se unen. –En el proceso de soldadura automático de
Pagina 11 de 31 arco sumergido SAW, el material de aporte (alambre) contiene los elementos de la aleación. Ningún elemento de aleación del material de soldadura se agregará vía fúndente, este será normalmente del tipo neutro o inactivo –Los consumibles para los materiales de acero al carbono no contendrán más de 2.5% de elementos de aleación. –Todos los productos de soldadura se usarán, con parámetros dentro de los límites recomendados por su fabricante y las variables de soldadura que se usarán para la fabricación, estarán dentro del rango usado para la calificación del procedimiento(PQR).
Tabla N o. 1 Material de Aporte para Soldaduras de Materiales Similares ELECTRODO REVESTIDO Espec. Electrodo Electrodo ASME Preferido Alternativo
APORTE DE ALAMBRE Espec. Clasificación ASME
Acero al (1) Carbono (2) Carbono–Molibdeno
SFA 5.1
E70XX (3,4,9)
(5,6,7,8)
SFA 5.1
E70XX (3,4,9)
–
(5,6,7,8)
– –
SFA 5.3
E70XX–A1
–
(5)
–
ASTM A 204 Gr. A o B
SFA 5.5
E70XX–A1
–
(5,11)
–
ASTM A 302 Gr. A o B
SFA 5.5
E9018–D1 (0.41Mo. min)
E9015–D1 (0.41Mo. min)
(5,11)
–
2¼ Níquel 3½ Níquel
SFA 5.5
E8018–C1
E8016–C1
(5,11)
–
SFA 5.5
E8018–C2
E8016–C2
(5,10,11)
–
MATERIAL BASE
–Los números entre paréntesis de la Tabla o N 1 se refieren a las notas siguientes: 1) La resistencia a la tracción mínima me2 nor de 450 N/mm . 2) El mínimo de resistencia a la rotura de 2 450 N/mm y mayor. 3) Electrodos y fundentes (fluxes) de bajo hidrógeno, o un proceso de soldadura de bajo hidrógeno se usará donde se requieran cualquiera de las condiciones o requisitos siguientes: a)Ensayo de impacto en el metal de soldadura b)El contenido de carbono del material base excede 0.22% c)El espesor del material base material excede 12 mm d)El punto de fluencia especificado para 2 el material base excede 260 N/mm 4) Los electrodos pertenecientes a las siguientes clasificaciones no son aceptables para el uso en soldaduras de equipos o conductos que contienen presión, E6012, E6013, E6022, EXX14 y EXX24. Sin embargo, estos electrodos podrán ser utilizados en los techos de los tan-
E60XX (3,4)
ques, fondo y soldaduras de filete en la reparación o construcción de tanques, contando con la aprobación anterior de REPSOL YPF. Para las juntas soldadas de un solo lado se permite utilizar en la pasada de raíz los electrodos E–6010 y E–6011 en conductos o tuberías. 5) Donde no exista especificación ASME de material de aporte, se usarán electrodos o alambres de la misma composición química nominal que el material base, con fundentes o fluxes neutros o gases inertes pueden usarse sin que ellos hayan estado calificados de acuerdo con el código aplicable y requisitos de esta especificación. 6) El material de aporte para los procesos de soldadura semiautomáticos con protección gaseosa (GMAW) se elegirá conforme al código ASME SFA–5.18 y SFA–5.20. 7) Para la soldadura por arco sumergido (SAW) el alambre y flux deben estar conforme al código ASME SFA–5.17 o SFA–5.23; sin embargo, la equivalencia
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 bajo estas normas no será considerada adecuada para la substitución entre a fbricantes diferentes o entre calidades de un mismo fabricante sin una recalificación. 8) El material de aporte preferido para soldadura con electrodo de tungsteno (GTAW) será el alambre: ASME SFA– 5.18 ER–70 S2 9) El electrodo de soldadura ASME SFA– 5.1 E–6010 es aceptable para la pasada de raíz en tuberías de conducción sólo, si el procedimiento se ha calificado con el código apropiado y cumple todos los requisitos de la especificación.
Pagina 12 de 31 10) Alternativamente, pueden usarse elec trodos E–7016 C2 o materiales Austeniticos como material de aporte, dependiendo de las temperaturas mínimas de diseño y los requerimientos de impacto. 11) Para soldadura por arco sumergido (SAW) el alambre y el fundente estarán conforme al código ASME SFA–5.23. Las combinaciones de alambres y fundentes, depositarán material de soldadura con composición química y propiedades mecánicas equivalentes con el material de base. Las limitaciones en substitución serán como se especificó anteriormente en la Nota 7.
Tabla N o. 2 Material de Aporte para Soldaduras de Materiales Similares Para Aceros Ferríticos de bajo Cromo ELECTRODO REVESTIDO Espec. Electrodo Electrodo ASME Preferido Alternativo
APORTE DE ALAMBRE Espec. Clasificación ASME
½ Cr–½ Mo 1 Cr–½ Mo 1¼ Cr–½ Mo 2¼ Cr–1 Mo 5 Cr–½ Mo
SFA 5.5
E8018–B2L
E8015–B2L(4)
(1,2,3,4)
0.05C max
SFA 5.5 SFA 5.5
E8018–B2L E8018–B2L
E8015–B2L(4)
(1,2,3,4) (1,2,3,4)
0.05C max 0.05C max
SFA 5.5
E9018–B3L
E9015–B3L(4)
(1,2,3,4)
0.05C max
(4)
SFA 5.9 (4)
7 Cr–½ Mo
SFA 5.4
(4)
(1,4)
9 Cr–½ Mo
SFA 5.4
(4)
SFA 5.9 (4)
MATERIAL BASE
SFA 5.4
–Los números entre paréntesis de la Tabla o N 2. se refieren a las notas siguientes: 1) Donde no exista especificación ASME de material de aporte, se usarán electrodos o alambres de la misma composición química nominal que el material base, con fundentes o fluxes neutros o gases inertes pueden usarse sin que ellos hayan estado calificados de acuerdo con el código aplicable y requisitos de esta especificación. 2) Para soldadura por arco sumergido (SAW) el alambre y el fundente estarán conforme al código ASME SFA–5.23. Las combinaciones de alambres y fundentes, depositarán material de soldadura con composición química y propie-
E–502–1 5 0.05C max. E 505 Cr–15 0.05C max. E–505–1 5 0.05C max.
E8015–B2L(4)
ER–502 0.05C max. ER–505 0.05C max. ER–505 0.05C max.
dades mecánicas equivalentes con el material de base. Las limitaciones en substitución serán como se especificó anteriormente en la Nota 7. 3) Para el proceso de soldadura con elec trodo de tungsteno y protección gaseosa (GTAW) y el proceso de soldadura semiautomática y gas protector (GMAW) los alambres del material de aporte se elegirán dé acuerdo con el código ASME SFA–5.28. 4) Para aceros al Cromo–Molibdeno, podrán usarse como material de aporte el Inconel–82 y el Inconel–182, sujeto a la aprobación REPSOL YPF.
Tabla N o. 3 Material de Aporte para Soldaduras de Materiales Similares
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6
Pagina
13 de 31
Para Aceros Inoxidables Ferríticos y Austeníticos
ELECTRODO REVESTIDO Espec. Electrodo Electrodo ASME Preferido Alternativo Inco Wel A E–410–15 SFA 5.4 Inconel 182 0.05C max(16). Inco Wel A E–410–15 SFA 5.4 Inconel 182 0.05C max(16). Inco Wel A E–410–15 SFA 5.4 Inconel 182 0.05C max. SFA 5.4 E 430–5 –
MATERIAL BASE AISI Tipo 405
Inoxidables Ferríticos
AISI Tipo 410S AISI Tipo 410 AISI Tipo 430
Inoxidables
APORTE DE ALAMBRE Espec. Clasificación ASME Inconel 82 ER–410 o SFA 5.9 0.05C max. Inconel 82 o SFA 5.9
ER–410 0.05C max.
Inconel 82 o SFA 5.9 SFA 5.9
ER–410 0.05C max. ER 430
AISI Tipo 304 AISI Tipo 304 L
SFA 5.4
E 308–15
E 308–16
SFA 5.9
ER 308
SFA 5.4
E 308L–15
E 308L–16
SFA 5.9
ER 308L
AISI Tipo 321
SFA 5.4
E 347–15
E 347–16
SFA 5.9
ER 347
AISI Tipo 347
SFA 5.4
E 347–15
E 347–16
SFA 5.9
AISI Tipo 316
SFA 5.4
E 316–15
E 316–16
SFA 5.9
ER 316
SFA 5.4
E 316L–15
E 316L–16
SFA 5.9
ER 316L
SFA 5.9
ER 309
Austeniticos AISI Tipo 316 L AISI Tipo 309
SFA 5.5
E 309–15
E 309–16
AISI Tipo 310
SFA 5.4
E 310–15
E 310–16
SFA 5.9
ER 310
Alloy 800, 800H
SFA 5.11
(1)
–
SFA 5.14
(1)
–Los números entre paréntesis de la Tabla o N 3. se refieren a las notas siguientes: 1) Para temperaturas de diseños inferiores a 535°C se usarán, E–NiCrFe 3 o ER–NiCr 3. Para temperaturas de diseño de 535°C
a 815°C se usarán, E–NiCrFe 2 o ER–NiCr 3. Para temperaturas de diseño mayor que 815°C se usarán, E–NiCrMo 3 o ER–NiCrMo 3.
Tabla N o. 4 Material de Aporte para Soldaduras de Materiales no Ferrosos y sus Aleaciones MATERIAL BASE
ELECTRODO REVESTIDO Espec. Electrodo Electrodo ASME Preferido Alternativo
Al. y Aleaciones de Al.
SFA 5.10
Aluminio Bronce
SFA 5.6
Bronce fosforoso
APORTE DE ALAMBRE Espec. Clasificación ASME
– E Cu Al– A2(3)
–
SFA 5.10
–
SFA 5.7(3)
SFA 5.6
E Cu Sn–A
E Cu Sn–C
FA 5.7
Cobre 67 Ni–30 Cu Hastelloy Alloy 600
SFA 5.6 SFA 5.11 – –
E Cu E Ni Cu–7 (3) (2)
– – – –
SFA 5.7 SFA 5.14
70 Cu–30 Ni 90 Cu–10 Ni Níquel 20 Cr–29 Ni 2½ Mo–3 Cu
SFA 5.6
E Cu Ni (1)
–
SFA 5.7(1)
SFA 5.11 SFA 5.4
E Ni 1 E 320–15(4)
– –
SFA 5.14 FA 5.9
–Los números entre paréntesis de la Tabla o N 4. se refieren a las notas siguientes: 1) Sólo en cuanto a los cuproniquel y los materiales asociados, el material de aporte será aprobado en todos los ca-
– ER Cu Al– A2(3) ER Cu Sn– A ER Cu ER Ni Cu–7 (3) (2) ER Cu Ni (1) ER Ni 1 ER 320 (4)
sos antes de su uso por REPSOL YPF. 2) Para temperaturas de diseños inferiores a 535°C se usarán, E–NiCrFe 3 o ER– NiCr 3. Para temperaturas de diseño de 535°C
Pagina 14 de 31 terial de soldadura de propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión equivalente a las del material base. 4) El material de aporte del tipo E 320 LR (de bajos residuos) es una alternativa aceptable cuando la fisuración en caliente es considerado un problema potencial.
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 a 815°C se usarán, E–NiCrFe 2 o ER– NiCr 3. Para temperaturas de diseño mayor que 815°C se usarán, E–NiCrMo 3 o ER– NiCrMo 3. 3) Los electrodos o alambres de soldaduras usados requerirán aprobación de antemano REPSOL YPF, y depositarán ma-
TABLA N o. 5 MATERIAL DE APORTE PARA UNIONES SOLDADAS DE MATERIALES DISíMILES Número Material Tipo Material Base Base 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Acero al Carbono Acero al C–Mo Acero 3½ % Ni Acero 4 % Ni AISI 410 S AISI 410 AISI 304 AISI 304 L AISI 321 AISI 347 AISI 316 AISI 316 L AISI 309 AISI 310 Incoloy 825 Inconel 625
Número Material Base 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16
A
D D
B B E
B B B B
B B B B B
B B B B B B
B B B B B B G
B B B B B B G K
B B B B B B H H H
B B B B B B H H H H
–Clasificación de material de aporte según AWS: A) E–XX15 o E–XX18 B) Inco–Weld A, Inconel 82 o Inconel 182 C) E–309 15 o E–309 16 D) E–7018 A1 E) E–80XX CI. Alternativamente uno de la siguiente clasificación también pueden usarse AWS A.5.11: E–Ni Cr Fe 3 o E– Ni Cr Mo 3, solo podrá ser usado, sujeto a la aprobación de REPSOL YPF. G) E–308 o E–308 L H) E–347 15 o E–347 16 J) Se usarán solo materiales de aporte que obedezcan a una de las siguientes clasificaciones del AWS, A. 5.11: E–Ni Cr Fe 3 o E–Ni Cr Mo 3 K) E–308L 15 o E–308L 16 L) E–316 15 o E–316 16 M) E–316L 15 o E–316L 16 N) E–310 15 o E–310 16
6.1.2
B B B B B B H H H H L
B B B B B B H H H H L M
B B B B B B H H H H C C C
B B B B B B H H H H N N N N
B B B B B B B B B B B B B B B
B B B B B B B B B B B B B B B B
Recomendaciones Suplementarias
–Los electrodos y fundentes (fluxes) de bajo hidrogeno se entregaran en recipientes a prueba de humedad y estarán sellados.
6.1.3
Almacenamiento
–Electrodos, alambres de relleno y fúndente (fluxes) se guardarán apropiadamente en lugares secos y limpio, según las recomendaciones de Fabricante. –Ningún electrodo, alambre de relleno o flux que se contamine con, humedad, grasa u óxido o cualquier otro tipo de suciedad NO podrá ser usado. –Los talleres de la Contratista contarán con control de la temperatura y la humedad en los depósitos de consumibles y de fundentes, tendrán además hornos de mantenimiento y hornos de secado. El almacenamiento de electrodos, alambre y funde en recipientes sellados estará de acuerdo con las instrucciones de Provee-
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 dor. El almacenamiento de recipientes abiertos estará de acuerdo con las instrucciones de Proveedor pero a una temperatura mínima de 75°C en todos los casos. –Los electrodos y fundentes de bajo hidrógeno se colocaran en hornos de mantenimiento a una temperatura mínima de 150°C por lo menos una hora antes de ser usados. Se entregaran electrodos de soldadura para la producción sólo si sacan de un horno de mantenimiento, los cuales serán puestos en termos calientes capaz de mantener una temperatura mínima de 70°C. Después del día de trabajo, se pondrán los electrodos sin usar restantes en un horno de secado a una T° de 250 – 300°C durante cuatro horas o como recomiende el proveedor si la temperatura es más alta, y luego se transferirá a un horno de mantenimiento antes de ser entregados nuevamente. –Se rechazarán definitivamente los electrodos de bajo hidrógeno que hayan estado en contacto directo con agua y se quitarán del sitio.
6.2
Anillos de Respaldo e Insertos Consumibles
–No se usarán anillos de respaldo permanentes ni inserciones consumibles. Pueden usarse anillos de apoyo temporales después de la aprobación de Repsol YPF y sólo si ellos se hacen del mismo material que tiene que ser soldado; en este caso, por lo menos las dos primeras capas se eliminarán después de la realización de la soldadura, y sé resoldarán. –Otras técnicas requerirán aprobación es pecifica anterior de REPSOL YPF.
7 Preparación de la Junta, Presentación y Alineación 7.1
Preparación de Biseles
–Los cortes y la preparación de bordes se realizarán con medios mecánicos. –El Representante Autorizado de Repsol YPF podrá permitir sin embargo el empleo de soplete oxiacetilénico, pero exigirá y después comprobará que se han eliminado por amolado las irregularidades hasta
Pagina 15 de 31 conseguir un borde limpio y dentro de tolerancias. –La preparación de las piezas a soldar, tanto los puntos de uniones como la zona cercana a la soldadura estará de acuerdo con ANSI–B–16.25 última edición
7.2
General
–Las piezas serán situadas y fijadas entre sí, de manera que durante la soldadura los bordes se mantengan a la distancia suficiente para permitir una penetración completa. Dicha distancia no debe superar en ningún caso ni siquiera localmente los 4 mm. –El Contratista será responsable de acoplar los elementos de la unión de forma que el desnivel entre las caras interiores de los elementos a soldar, no superará en ningún caso 1,5 mm. –Si por imposibilidad de acople o por la diferencia de espesor de las piezas no se pudiera cumplir la condición anterior se biselará la pieza de acuerdo al Código ANSI–B 16.25. El mecanizado no se hará en detrimento del espesor de diseño y su costo estará a cargo de quien proveyó la misma. –Los biseles de soldaduras serán convenientemente preparados de acuerdo con los procesos de soldaduras a ser usado y será como se definió en la especificación del procedimiento de soldadura (WPS) que fue calificado(PQR). La luz de la raíz del bisel y el desplazamiento de los bordes serán los requerido por el código de construcción aplicable ANSI–B–16.25. Herramientas de separación se usarán para asegurar una apertura de raíz apropiada. En las uniones soldadas que permitan la soldadura por ambos lados se eliminara completamente la pasada de raíz. En el caso de utilizar arc–air para la eliminación de la primer pasada, luego de esto se amolara la superficie hasta la limpieza final, previa a iniciar la soldadura, se efectuara un control con partículas magnéticas, sobre la totalidad de la superficie que fue abierta. Se usarán juntas de soldadura de doble acceso, siempre que sea posible, en juntas diseñadas con acceso de un solo lado deberán asegurar que se puede lograr una penetración total. –Se usarán inicios y finales de carreras móviles para costuras longitudinales donde se utilizan procesos de soldaduras automáticas (SAW).
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 –Los biseles de soldadura serán hechos por maquinado, o amolado para el caso de utilizar el corte térmico deberá ser autorizado previamente por la inspección. Las superficies deberán quedar razonablemente suaves y lisas, terminadas con amoladora. Para Aluminio y aleaciones de Aluminio, las superficies finales de los biseles para soldadura deberán ser terminadas a máquina y no amolados. –Materiales que requieren precalentamiento para la soldadura también se precalentarán de la misma manera por corte térmico o el arc–air. –Cuando se usa el arc–air, se deberán quitar de las superficies todos los carburados y durezas superficies por medio de amolado, y tales áreas serán inspeccionadas por la sección de calidad del Fabricante y cuando este terminada, previ amente a la conformidad del trabajo, se efectuará un ensayo por partículas magnéticas sobre la totalidad de la superficie del bisel y se dará aviso a la ins pección de la compañía lo que liberara –Todas las superficies de los biseles a ser soldados deberán ser suaves, uniformes y libres de fisuras, poros y otras discontinuidades que podrían disminuir la calidad o resistencia de la soldadura
7.3
Limpieza
–Las superficies para ser soldadas estarán limpias y libres de pintura, grasas, suciedad, óxidos y otros materiales perjudiciales para la soldadura. La limpieza se efectuara de tal forma que no lleve a contaminar el metal de soldadura o el metal base. Se usarán solo herramientas de acero inoxidables, sobre aceros inoxidables, Níquel y materiales no férreos. Cepillos de alambre común, Discos de amolar que contienen sulfuro de hierro u otros componentes de materiales férreos no serán usados sobre aceros inoxidables Níquel o materiales no ferrosos. –Finalizada cada pasada de soldadura ésta se limpiará de salpicadura, escorias y depósitos de flux. –Para Aluminio o aleaciones de Aluminio, cada capa de soldadura quedara libre de óxidos y otros materiales extraños, utilizando cepillo de alambre de acero inoxidable, antes de depositar las próximas capa de soldadura. Cada capa de soldadura deberá estar libre de irregularidades tales como zonas muy altas, zonas profundas, socavado y porosidad.
Pagina 16 de 31 –Inmediatamente antes de soldar, se limpiarán los biseles por lo menos 12 mm fuera del mismo, interna y externamente, el bisel quedará libre de la película del óxido por medio de un cepillado con cepillo de acero inoxidable, limpiando suciedad, grasa, etc., por medio de una tela limpia o papel absorbente y un solvente no tóxico. El disco abrasivo no se permite. Todas las herramientas usadas, cepillos del alambre, limas etc., sólo debe usarse en aluminio para prevenir contaminación por otros metales y materiales. –Los alambres de aportes para soldadura con electrodo de tungsteno y gas inerte (GTAW) se limpiarán inmediatamente antes de su uso. El alambre del electrodo para soldadura semiautomática con protección gaseosa (GMAW) se protegerá de contaminación durante el uso y en particular en los periodos de no trabajando.
7.4
Puntos de Soldadura
–Todos los puntos de soldadura se harán de acuerdo con un procedimiento de soldadura previamente calificado y serán realizados por soldadores calificado. Los puntos de soldadura serán de sección transversal y longitud lo suficientemente fuertes para evitar fisuras, especialmente sobre materiales de acero de alta resistencia.
7.5
Soldaduras Temporales
–Las soldaduras temporales se minimizarán. Cuando una soldadura temporal se juzgue necesaria, se realizará con el mismo cuidado, materiales, electrodos, con el mismo precalentamiento y procedimiento de fabricación principal o permanente. –Las soldaduras temporales se quitarán cuidadosamente del material base evitando esfuerzos excesivos y golpes contundentes que puedan dañar el material base. Luego se inspeccionara por medio de ensayos no destructivos (Partícula Magnética o Tinte Penetrante). En los materiales no magnéticos, este examen se hará por el método de tintas penetran–Cualquier tes. defecto encontrado durante esta inspección se eliminará y será reparado por un soldador calificado, se usará un procedimiento de soldadura calificado y aprobado por REPSOL YPF.
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 (No serán quitadas por golpe de maza ni ser arrancados, dado que pueden producir desgarros sobre la superficie del material base, y dejar microfisuras incluidas en él).
8 Soldadura de Producción 8.1
Tipo de Soldadura Admitida y No admitidas
–Soldadura manual eléctrica con electrodos revestidos. –Soldadura por proceso TIG, sin gas de respaldo. –El uso de soldadura automática o semiautomática estará condicionado a la autorización de Representante Autorizado de REPSOL YPF. –No se permitirá el uso de soldadura oxiacetilénica, no obstante el Representante Autorizado de Repsol YPF podrá autorizar su uso en casos muy específicos. (Líneas auxiliares con cañerías de diámetros inferiores a 1 1/2" y espesores de pared menores de 4 mm.).
8.2
Ejecución de la Soldadura
–Antes de iniciar la ejecución de las soldaduras deberá verificarse que se encuentren a la vista en los lugares de trabajo la “hoja de datos”. –Esta hoja de datos deberá estar a la vista en los talleres de prefabricados o en los lugares de trabajo de montaje. –Una vez iniciada la soldadura y hasta que la unión no se haya completado será necesario cuidar de que las piezas en proceso de unión no sufran desplazamiento o choques excesivos, que puedan solicitar y fatigar la junta. –En cada interrupción de la soldadura (por ejemplo para el cambio de electrodo), se eliminará la escoria de todo el cordón de soldadura. No se reiniciara la soldadura en el cráter creado en el momento de la interrupción, sino algo antes del mismo, para proseguir normalmente. –Se debe intentar no interrumpir la soldadura y con ello provocar el subsiguiente enfriamiento antes de terminar completamente una pasada. –Entre pasada y pasada se deberá eliminar con muela todo defecto eventual visible, así como toda irregularidad del cordón que puedan producir defectos en la pasada
Pagina 17 de 31 sucesiva. La calamina y la escoria se eliminarán por cepillo metálico o piqueta. –No se admite soldadura en cruz. Se define soldadura en cruz a la incidencia en un cordón de soldadura de otros dos desde lados opuestos a una distancia inferior a los 50 mm. medidos entre ejes de los cordones. –La distancia mínima entre bordes de dos soldaduras circunferenciales será 50 mm. De ser imposible ajustarse a este requisito, deberá autorizar su ejecución, por escrito, la Representante Autorizado de Repsol YPF indicando las precauciones a tener en cuenta.
8.3
Requerimientos Generales
–Las soldaduras de producción sólo pueden empezar cuando los procedimientos de soldadura fueron calificados y los soldadores han sido calificados con dicho procedimiento por Repsol YPF o su representante. –La Preparación para la soldadura, los tipos y los tamaños de electrodos, el amperaje y el voltaje usados, el precalentamiento, etc., requeridos deben ser los mismos para la soldadura de producción que aquellos definidos en los procedimientos de soldadura calificados. –Se tomarán precauciones adecuadas y se dispondrán convenientemente los equipos en los sitios para proteger las soldaduras y los soldadores frente a condiciones adversas del tiempo (lluvia, viento) en el momento de soldar. Si las condiciones del tiempo se ponen demasiado severo, se detendrá la soldadura. Ninguna soldadura se hará sobre materiales húmedos. –Se inspeccionarán visualmente todas las superficies a soldar, ellas no deberán tener, laminaciones u otros defectos perjudiciales para la calidad de la soldadura y se verificara la perfecta limpieza del bisel. –Soldaduras peinadas no se permiten, la máxima oscilación permitida será de 2 veces el diámetro del electrodo. –Las soldaduras estructurales agregadas deberán ser continuas (las soldaduras interrumpidas no se permitirán). Las soldaduras de Filete tendrán una altura mínima de 3 mm. y deberán cumplir con todos los requerimientos técnicos de los Requerimientos Técnicos de Repsol YPF RT 015. –Se mantendrá la limpieza después de la realización de la soldadura. Toda colilla de electrodo, escoria y materiales extraños se quitarán de los equipos o tuberías.
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 –Las superficies de los aceros inoxidables serán restauradas a su estado de limpieza original por medios mecánicos. Procedimientos de limpieza química, estarán sujetos a la aprobación de REPSOL YPF. Previa a su utilización.
8.4
Soldadura de Enchufe (Socket Weld)
–Se mantendrá una separación de 1,5 mm. entre el extremo del tubo y la base del enchufe. –La soldadura se hará en dos pasadas. Acabada la primera se limpiará con medios mecánicos hasta conseguir metal brillante, antes de depositar la segunda pasada. –En soldaduras de tipo enchufe Socket Weld se hará un chequeo radiográfico del 5% para comprobar que se cumple, con la separación mínima, en caso contrario será levantada la soldadura.
8.5
Soldadura de Sello
–Excepcionalmente se permitirá soldadura de sello en accesorios roscados, para cañerías y / o accesorios de diámetro igual o menor a 1½ “ de equipos desnudos (sin revestimiento interno) –Sólo se efectuará soldadura de sello donde explícitamente lo indique el Representante Autorizado de REPSOL YPF. –En el caso en que fuera permitida la soldadura de sello, antes de roscar hasta apriete para formar la unión las partes interesadas del tubo y del accesorio deberán limpiarse cuidadosamente con disolvente para eliminar, grasa, teflón y cualquier otro elemento contaminante que pudiera afectar la calidad del cordón de soldadura. –La soldadura de sello cubrirá todo los filetes de la rosca. Es importante que incluso hasta el último filete quede oculto por el cordón.
8.6
Soldadura de Cañería con Recubrimiento Interior
–Para el caso de aprobada la soldadura de cañería con recubrimiento interior, en las cuales se requiere la instalación de “manguitos”, es necesaria la calificación de procedimientos de soldaduras particulares, para este tipo de cañería, siguiendo las indicaciones de la presente especifi-
Pagina 18 de 31 cación y el código ASME Sección IX con las modificaciones que figuran en la norma ASME B 31–3 parte 9 sección K 328.2, teniendo especial cuidado sobre el control del calor aportado, a los efectos de no dañar las propiedades del revestimiento interior de la cañería. –Deberá respetarse también todas las indicaciones de la especificación de Repsol YPF ET–001.
8.7 Procesos de Soldadura 8.7.1 Aprobación del Proceso de Soldadura –Todas las soldaduras serán hechas por el proceso de soldadura manual con electrodo protegido (SMAW), electrodo de tungsteno con protección de gas inerte (GTAW), soldadura semiautomática con protección de gas inerte (GMAW) o soldadura automática por arco sumergido (SAW), para el Aluminio y las aleaciones de Aluminio, sólo se usará el Argón como gas protector en los procesos GTAW y GMAW. Cualquier otro proceso de soldadura como por ejemplo el de Alambre tubular con fúndente en el centro (FCAW) requiere aprobación anterior REPSOL YPF, para su utilización. –El proceso de soldadura por acetileno puede usarse para acero al carbono en cañerías de conducción de diámetros de 1½” nominales y más pequeño, con espesor de la pared de 4 mm y menores y solo en sistemas de servicios, o drenajes que no tienen presión interna.. –Las soldaduras a tope con acceso de un solo lado en aceros al Carbono– Molibdeno, Cromo–Molibdeno, y aceros inoxidables Austeniticos, ubicadas en compresores de succión o sistemas de lubricación la pasada de raíz deberá ser hecha con los procesos GTAW o GMAW con un gas de protección apropiado de respaldo. Cuando se usan los procesos GTAW o GMAW para la soldadura de aceros al Carbono, Carbono–Molibdeno y aleaciones de bajo contenido de Cromo– Molibdeno con un contenido de Cromo que no excede 1,5%, en otras aplicaciones que no fueran las anteriormente señaladas, el requisito de gas de respaldo puede ser eliminado, sujeto a la aprobación anterior de Repsol YPF
Limitaciones y Requerimientos 8.7.2.1 Soldadura Manual con Elec8.7.2
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6
trodo Revestido (SMAW) –El uso de SMAW en la dirección vertical descendente (electrodos celulósicos) se restringe a las cañerías sin presión de servicios, cualquier otra soldadura se realizara en vertical ascendente (electrodos básicos de bajo hidrogeno). –En toda soldadura dentro de planta, el ancho máximo del cordón no excederá 2 veces el diámetro del electrodo. Técnica de soldadura de cordón acordonado.
8.7.2.2 Soldadura Automática con Arco Sumergido (SAW) –El máximo el espesor de la capa individual para el arco sumergido no excederán los 9.5 mm para los materiales que tengan menos de 32 mm de espesor, o 12.5 mm. Para los materiales de mayor espesor. No se permitirá el reciclado del flux (fúndente). –La marca y calidad del fúndente que se usarán para la producción con proceso de soldadura de arco sumergido será mismo que se usó en la calificación de procedimiento. Sólo se permitirán fundentes equivalentes hechos por otros Fabricantes con tal que ellos también estén calificados en un PQR apropiado. Todo elemento de aleación deberá adicionarse a través del metal de aporte no del fúndente.
8.7.2.3 Soldadura Semiautomática Manual con Protección Gaseosa (GMAW) –Sólo se usarán en procesos de soldadura semiautomático gases inertes con electrodos de alambre sólido en transferencia de rocío.
8.7.2.4 Soldadura con Electro. de Tungsteno y Protección Gas Inerte (GTAW) –Electrodos no consumibles de Tungsteno Toriados No se usarán para soldaduras de Aluminio o aleaciones de Aluminio. –Las inclusiones de Tungsteno en la soldadura (Cuando se utilice el proceso GTAW) no se permiten y se reparará en todos los casos aun cuando fuesen pequeñas en tamaño o en cantidad.
8.8
Técnicas de Soldaduras y Secuencias 8.8.1 Técnicas de Soldaduras –La Contratista proporcionará y ejercerá toda la vigilancia necesaria para asegurar el cumplimiento de las técnicas y secuen-
Pagina 19 de 31 cias de soldadura. –Se seleccionarán técnicas de soldaduras que aseguren las tolerancias especificadas, para el acordonado y la rugosidad superficial del cordón.
8.8.2
Secuencia de soldadura
–Las secuencias de montaje, uniones y soldaduras se fijarán para minimizar las distorsiones y acumulaciones de tensiones residuales en cada parte de los sistemas o de los equipos que se suelden. –En la medida en que sea factible, todos las soldaduras se ejecutarán en una sucesión que equilibren los calores aportados por la soldadura, mientras estas se están realizando. –La dirección de la progresión general de la soldadura de partes de sistema de cañerías será desde los puntos relativamente fijos, hacia los puntos que tienen una mayor libertad relativa de movimiento. –Las juntas en que se espera tener tensiones residuales o distorsiones significativas, normalmente deben ser soldadas antes que las juntas donde se espera tener menor embridamientos. Todas las soldaduras se realizarán con el menor embridamiento posible. –Haciendo soldaduras bajo condiciones de embridamiento externo severo, las soldaduras se llevarán a cabo continuamente hacia un punto que asegure libertad de movimiento para evitar posibles fisuras, antes de la soldadura se permitirá enfriar la costura hasta el mínimo precalentamiento especificado y temperaturas de entre pasadas. –Donde las tensiones residuales de la soldadura no son deseables y no pueden evitarse, se realizarán tratamientos térmicos posteriores a la soldadura. Los tratamientos térmicos que se realicen deberán cumplir con todas las recomendaciones de esta Especificación. –Las soldaduras serán hechas completando cada pasada, antes de iniciar el deposito de la capa siguiente.
8.8.3
Control del Calor Aportado
–Cuando se suelden aceros de cualquier tipo y en especial los aceros templados y revenidos, o aceros de alta resistencia, el calor aportado, junto con el máximo precalentamiento y la temperatura de entre pasadas, se deberán restringir a los valores mostrados en el procedimiento de soldadura pertinente (WPS) y el registro de calificación del procedimiento que corresponde (PQR). Las limitaciones ante-
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 riores estarán en acuerdo estricto con las recomendaciones del productor del acero. –El diámetro de los materiales consumibles, el calor puestos en juego durante el proceso de soldadura (heat input) y la secuencia de soldadura deberá ser la más adecuada para garantizar los mismos valores de resiliencia requeridos para el metal base en cuestión, tanto en la zona afectada por el calor (ZAC) como en el metal depositado. –En ningún caso se admitirá un procedimiento de soldadura en el que el “Heat input” puesto en juego supere los 30 KJulios/cm, excepto que se den razones técnicas que justifiquen superar este límite. –Los siguientes parámetros se verificarán cuidadosamente: #Mínima temperatura de precalentamiento. #Máxima temperatura de entre pasadas. #Rango de valores de Amperaje y Voltaje. #Velocidad de desplazamiento del arco al soldar. –La Contratista tendrá disponible en el sitio de trabajo el equipo necesario para poder medir estas variables (Ej.: Pirometros, pinza Ampero - voltimetrica de C.C. etc.). –La máxima tolerancia admisible en la medición de los parámetros señalados será: Temperatura ± 10º C. Amperaje y Voltaje ± 5% –Todos los instrumentos de control deberán tener en obra el certificado de calibración correspondiente y vigentes a la fecha de su utilización.
8.9
Soldadura Apariencia y Terminación 8.9.1 Retiro de Escorias y Fundentes –La soldadura se realizará de tal manera de asegurar la fusión completa del bisel y minimizar las inclusiones de escoria. Se quitarán completamente los fundentes, las escorias, y las salpicaduras de soldadura, de los cordones de soldadura, de la superficie de la soldadura terminada y del material base al lado del cordón de soldadura. La eliminación del fúndente se hará de una manera que no contamine la soldadura o el material base.
8.9.2
Refuerzo de Soldadura
–El refuerzo y terminación de la soldadura serán como es requerido por la norma ASME B31–3, sólo que no se permitirán
Pagina 20 de 31 socavados del material base. –El refuerzo externo y la penetración no excederán el espesor del refuerzo especificado por la norma citada. La terminación de la soldadura no dañará la interpretación de resultados de los ensayos no destructivos (NDT). No deberán existir ondas tocas y las aguas de las soldaduras no deberán ser muy marcadas. –Las soldaduras serán acordonadas y no se permitirá la entalla entre cordones, debiendo estar éstas limitadas a una suave ondulación, de manera que no se enmascaren posibles defectos en las interpretaciones radiográficas, para lograr este propósito, los cordones deberán ser solapados 1 3 de su ancho sobre el cordón inmediato adyacente, no serán admitidas las mordeduras de bordes, socavados, puntas y valles abruptos que de estar presentes serán eliminados. –Si no se declaran tales tolerancias en las especificaciones, planos, o normas, gobernará la norma ASME B 31–3 para las cañerías que no deban ser recubiertas. –Las desviaciones geométricas no excederán 0.2 mm a menos que fueran aprobadas en particular por la inspección de REPSOL YPF.
8.9.3
Superficies de las Soldaduras
–Las superficies de las soldaduras estarán libres de fisuras, porosidades, inclusiones de escoria y otros defectos, indicativos de un trabajo pobre y serán evaluadas según la norma ASME B 31–3. –Para el caso de cañerías que requieran recubrimientos anticorrosivos entonces será la especificación de REPSOL YPF. ET–001 quien regule la terminació n superficial del cordón de soldadura.
8.9.4
Golpes de Arco
–Se prohíben los golpes de arco fuera de los biseles de la soldadura. Si esto ocurre, sin embargo, las reparaciones estarán de acuerdo con esta especificación. –El depósito será quitado cuidadosament e por medios mecánicos y el área será 100% examinados por partícula magnética o tinta penetrante (en los materiales no magnéticos). –Una vez finalizado el trabajo mecánico se verificara la eliminación total del material afectado por el golpe de arco, por medio de un ataque químico con Persulfato de Amonio al 20% diluido en agua, que no deberá indicar la presencia de ningún remanente de material afectado (ningún punto negro), luego se medirá el espesor
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 de la pared del componente afectado, en la zona desbastada la que deberá estar dentro de los limites de aceptación de la norma de aplicación, por ejemplo para cañería norma API 5L.
8.10 Cubiertas Resistentes a la Corrosión 8.10.1 Generalidades –Para las soldaduras de cubiertas resistente a la corrosión no habrá en ningún caso menos de dos capas de metal de soldadura depositado. –Para recubrimiento con acero inoxidable Austenitico estabilizado o de bajo contenido de Carbono del tipo 18/8 Cr–Ni, la primera pasada de metal depositado será del tipo Cr–Ni acero inoxidable Austenitico 25/12 que será estabilizado al Niobio (Nb) o de bajo contenido de Carbono (L). –Las capas subsecuentes de depósito serán de acero inoxidable Cr–Ni. Austenitico estabilizado del tipo 18/8, que es el acero que estaba especificado. –Para las construcciones revestidas con metal depositado por soldadura, donde el espesor del revestimiento no ha sido incluido en el cálculo de resistencia a la presión, pueden modificarse los tamaños de los defectos aceptables en él, con tal que la resistencia a la corrosión no se vea reducida. Tales cambios deben ser propuestos en la elaboración de la ingeniería y serán aprobados por REPSOL YPF. La aceptabilidad de los defectos del revestimiento se relacionará con el espesor del mismo y no con el espesor de la pared total.
8.10.2 Unión Integral de Placas Reve stidas: –En caso de tener que unir placas con revestimiento se deberá retirar la capa de revestimiento protector a una distancia mínima de 10 mm del bisel de soldadura y el material base se atacara con ácido nítrico para asegurar su levantamiento completo. El quite del recubrimiento no reducirá el espesor material base por debajo del espesor de diseño. –Las reparaciones locales de cavidades en cubierta depositadas por soldadura qué penetren el material base más de 10% del espesor o 3 mm, la que sea menor, ten-
Pagina 21 de 31 drá que ser resoldada al metal base con un procedimiento y materiales consistente con las soldaduras de los materiales base. –En el caso de placas sobre las cuales se ha aplicado linealmente la capa resistente, la parte inferior de la placa quedaría expuesta al fluido corrosivo del equipo y será revestido según párrafo 8.10.1. El detalle de la soldadura será como se indique en los planos aprobados.
9 Precalentamiento –Los siguientes requisitos se aplicarán además de aquellos especificados en el código ASME o norma de aplicación. En caso de diferencia de criterio, el requisito más severo se aplicará, a menos que por otra parte fuese aceptado previamente por Repsol YPF antes de la calificación de los procedimientos de soldadura. Temperaturas de precalentamiento más altas que aquéllas especificadas aquí, pueden requerirse durante las pruebas de calificación en orden a requisitos contractuales, como niveles de dureza, o para prevenir fisuras en frío (particularmente en el caso de soldaduras de altos niveles de embridamiento). –El precalentamiento que ha sido calificado con el WPS aplicable, no sólo se aplicará a las soldaduras, sino también a todos los procesos con aportes térmicos como, corte térmico, arc–air y también la ejecución de puntadas por soldadura. –En la soldadura de materiales base disímiles o diferentes, la temperatura de precalentamiento será la más alta de aquéllas que se piden para cada material. –Para aceros al carbono y aceros al carbono de baja aleación, las temperaturas de precalentamiento no serán menos de: –50°C Cuando sólo se requiere eliminación de humedad. –100°C Cuando el espesor del material base excede 25 mm, o cuando el carbono equivalente ( C eq )excede 0.42%. –150°C Si se reúne ambos condiciones anteriores, o cuando se suelde cualquiera refuerzo o boquilla de espesor mayor a 25 mm en un recipiente de presión.
Contenido de Carbono de los Aceros Soldables
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6
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Tipo de aceros Al carbono (1) Al carbono microaleado Al cromo molibdeno (2) Notas: 1) Comprende cualquier tipo de acero al Carbono incluso los aceros al Carbono– Manganeso. 2) Comprende los aceros con 9% de Cr. y menos. 3) Sólo aplicable cuando la especificación particular del material indicase valores superiores a éstos. –El Carbono equivalente C eq será calculado con la fórmula del International Institud of Welding (IIW): 4)Determinado según la siguiente fórmula para el caso de aceros al Carbono:
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%C (3)
% C eq
0,25 0,20 0,15
0,41 (4) 0,42 (5)
C eq = % C + %
Mn 6
5)Determinado según la siguiente fórmula para el caso de aceros microaleados de alta resistencia y de baja aleación:
Ceq = C +
Mn Cr + Mo + V Ni + Cu + + 6 5 15
–Las temperaturas de precalentamiento para otros materiales son mostradas en la Tabla N° 6.
Tabla N o. 6 Temperaturas de Precalentamiento Tipo de acero
Temperatura de Precalentamiento (ºC)
Temperatura máxima entre paradas (ºC) (2)
Al Carbono C–Mn ½ % Cr–½ % Mo 1 % Cr–½ % Mo 1¼ % Cr–½ % Mo 2¼ % Cr–1 % Mo 5 % Cr–½ % Mo 9 % Cr–1 % Mo 2½ Ni 3½ Ni 5 Ni 9 Ni
100–150 (1) 150–200 150–200 200–250 200–250 250–300 250–300 300–350 150–200 150–200 150–200 150–200
200 250 250 300 300 350 350 400 250 250 250 250
Notas: 1) Sólo si es de espesor superior a 30 mm. 2) La temperatura mínima entre paradas será la más baja de las indicadas para el precalentamiento. –Para Aluminio y aleaciones de Aluminio, el precalentamiento será uniforme a una temperatura mínima de 90°C y no mayor de 120°C. –El precalentamiento anterior se mantendrá durante toda la operación de soldadura. En secciones de gran espesor, es importante que el precalentamiento sea uniforme en toda la sección del metal base, la temperatura deberá ser de 95°C. a
120°C. es igualmente importante que estas temperaturas (para precalentamiento y entre pasadas) no se exceda. –Donde la soldadura sea interrumpida, la temperatura de junta se mantendrá de ser posible, en todo caso si se requiere enfriamiento este se hará bajo aislamiento de amianto, y se recalentara a la temperatura original antes de comenzar nuevamente a soldar. –Para materiales ferriticos, cuando requirieran precalentamiento y para espesores mayores de 50 mm la temperatura será de 200°C. como mínimo, el metal se mantendrá a temperatura de precalentamiento
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 hasta que la soldadura sea tratada térmicamente de ser necesario. Alternativamente, a las soldaduras se les darán un tratamiento de difusión de hidrógeno antes de permitir cualquier enfriamiento. Este tratamiento consistirá en un calentamiento a 250°C mínimo y se sostendrá durante una hora por cada pulgada de espesor de pared y con un mínimo de permanencia de una hora, entonces lentamente se enfriará bajo mantas de aislamiento secas, hasta temperatura ambiente. Para bajar la temperatura de precalentamiento, la soldadura debe estar terminada y la velocidad de enfriamiento será la mínima posible envolviendo la junta en mantas aislantes secas. –Cuando la soldadura deba ser interrumpida, la temperatura mínima de precalentamiento será restablecida sobre todo el perímetro o longitud de la junta antes de reiniciar la soldadura. –Para aceros inoxidables Austeniticos no se requiere precalentamiento. –La temperatura de entre pasada no será mayor que la mas alta que fue utilizada en la calificación del procedimiento –El precalentamiento mínimo requerido se aplicará a toda la longitud de junta a ser soldada y se mantendrá hasta completar la soldadura. Cuando sean utilizados quemadores de gas, soplones para precalentar, se evitarán deposiciones de carbono, utilizando llama reductora de color azul. El mínimo precalentamiento se establecerá a una temperatura para una distancia suficiente a cualquier lado de la junta para evitar gradientes térmicos muy violentos. Esta distancia no será menos 75 mm cada lado de la junta. –La temperatura de precalentamiento será medida en la cara opuesta a la cara calentada cuando sea posible. Cuando esto no es posible, se calentará del mismo lado en que luego se soldará y la forma de constatar la igualación de temperatura puede ser por ejemplo quitar la fuente de calor y luego de un periodo de tiempo igual a un (1) minuto cada 25 mm de espesor del material medir la temperatura. –La medición de la temperatura de precalentamiento y la temperatura de entre pasadas serán realizada por medio de lápices de temperatura, pirómetro de contacto o infrarrojo o por otro método aceptado de medición de temperatura. Cualquiera que sea el método utilizado se declarará en la calificación de procedimiento de soldadura y quedará sujeto a la aprobación por el Representante Autorizado de
Pagina 23 de 31 REPSOL YPF. –Se especificarán máximo y mínimos de temperaturas. No se realizarán mediciones de temperatura con lápiz de temperatura sobre superficies donde luego el metal de soldadura será depositado.
10 Tratamiento Térmico Post–Soldadura –El tratamiento térmico de post–soldadura será realizado acuerdo con los espesores indicados en la tabla 331.1.1 de la norma ASME B 31–3, pero utilizando las temperaturas y tiempos de mantenimiento indicao dos en la Tabla N 7. –No se realizará ninguna soldadura después del tratamiento térmico final, a no ser que la inspección lo apruebe por escrito, con las condiciones de reensayos que correspondan. –El control Radiográfico de todos los equipos que requieran tratamiento térmico y todas las inspecciones mediante Ultrasonido, Tintas Penetrantes o Partículas Magnéticas, se realizarán, después del tratamiento térmico final. –Después del tratamiento térmico se marcará con pintura la leyenda NO SOLDAR en sitios y de tamaño que sea fácilmente visible. –Ningún tratamiento térmico post– soldadura se realizará en materiales de aceros inoxidables Austeniticos. –Los tratamientos térmicos de post soldaduras sobre uniones de aceros inoxidables disímiles de tipo Austenitico, serán como se especificó en el procedimiento de soldadura calificado y previamente aprobado por el Representante Autorizado de REPSOL YPF. –Se controlarán cuidadosamente los procedimientos de tratamiento térmicos y las temperaturas serán cuidadosamente registradas. Los registros de los tratamientos térmicos serán entregados al representante Autorizado de REPSOL YPF. En caso de que el tratamiento térmico fuese realizado en un taller que no pertenece al fabricante real del recipiente, el Contratista real, dará testimonio fehaciente del tratamiento térmico de por lo menos durante el periodo de tiempo cuando la temperatura es inferior a 300°C, en el calentamiento y el enfriamiento debiendo, como así del tiempo de permanencia a temperatura y suministrar los registros del tratamiento térmico realizado.
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Tabla N o. 7 Tratamiento Térmico Posterior a la Soldadura Tipo de acero (1)
Al carbono C–Mn ½%Cr–½%Mo 1%Cr–½%Mo 1¼%Cr–½%Mo 2¼%Cr–1%Mo 5%Cr–½%Mo 9%Cr–1% Mo 2½ Ni 3½ Ni 5 Ni 9Ni
Temperatura de
Tiempo de mantenimiento (3)
Tratamiento (ºC)
Normal (4) (horas/25 mm)
Mínima (horas)
620 ± 15 620 ± 15 685 ± 15 (2) 700 ± 15 720 ± 15 730 ± 15 (5) 740 ± 15 (5) 750 ± 15 (5) 565 + 10 565 + 10 565 + 10 565 + 10
1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1
1 1 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1
Notas: 1) En el caso de aceros templados y revenidos o normalizados y revenidos, la temperatura a alcanzar será como máximo 50 ºC inferior a la del revenido, La temperatura de revenido deberá ser suministrada por el fabricante del acero. 2)Si se soldó con electrodos de 1¼% Cr–½% Mo, se deberá alcanzar una temperatura de 700 ºC. 3)El tiempo de mantenimiento será el normal a no ser que una vez calculado resulte inferior al mínimo, en cuyo caso será éste. 4)La temperatura de cualquier parte de la soldadura durante el tratamiento térmico no debe, estará por debajo de los valores mínimos especificados. Se colocarán termocuplas lo suficientemente próximas a la zona de trabajo para indicar las temperaturas del material alcanzadas con precisión. Se registrarán todos los valores medidos. 5)La temperatura máxima de cualquier parte de la soldadura durante el tratamiento, no estará a más de 25°C por encima de los valores especificados, a menos que esté aprobado por REPSOL
YPF.
11 Inspección y Examen 11.1 Generalidades –El examen de las soldaduras estará de acuerdo con los procedimientos y normas de aplicación (código ASME–ANSI B 31.3), las especificaciones del Proyecto, esta especificación, y las referencias de la tabla N° 8. –A continuación se detallan los ensayos no destructivos a realizar durante la prefabricación y montaje. Estos controles matizan y amplían los requeridos por las Norma y Códigos de aplicación, por lo que deberán ser considerados conjuntamente con aquellos, durante las inspecciones, estos ensayos no destructivos deberán ser llevados a cabo por personal calificado por la norma IRAM CNEA Y 9712.
Tabla N o. 8 Examen de Soldadura Procedimientos y Normas de Aplicación Método de Examen
Norma de aplicación ASME. Sección V, A–9 Art. 9
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 Visual Visual Radiografía
Partícula magnética Ultrasónico
11.2 Inspección Radiográfica –La inspección Radiográfica de las soldaduras podrá realizarse con rayos gamma en tuberías de conducción. En todas las otras aplicaciones, se usarán rayos de X exclusivamente, a menos que por otra parte sea aprobado por REPSOL YPF. –Se usará solo película simple, y la densidad de la película estará en el rango de 2,5 a 3,5. En los casos donde el espesor de la pared sea tan variable que haga impracticable el uso de película simple podrá ser usada la técnica de doble película, con la aprobación del Representante Autorizado de REPSOL YPF. –Para la técnica de la película doble, la densidad de la película estará en el rango de 2 a 3,5 para la combinación de la película doble o cada película individual. Densidades más altas de hasta 4.0 pueden ser aceptables si la interpretación de la placa es la adecuada. –La radiografía o película radiográfica será de 400 x 100 mm. o de tipo Roll-Pack de calidad D7, para aceros al Carbono, para aceros aleados o de alto límite elástico, la calidad será D4. –El Representante Autorizado de Repsol YPF puede requerir el uso de película de grano ultra fino, particularmente con rayos gamma, donde sea necesaria una gran calidad de imagen radiográfica, para toda calidad de aceros. –En el caso de utilizar la técnica de gammagrafía, se emplearán fuentes portátiles de radiación gamma, emitida por radioisótopos de Cobalto (Co) 60, Iridio (Ir) 192 o Selenio (75), con tamaño focal máximo de 2,5 x 2,5 mm. –La fuente deberá estar colimada. Se emplearan siempre pantallas de plomo. –La sensibilidad de películas será verificada por los Indicadores de Calidad de
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ASME. Sección V, A–9 Art. 9 B 31–3 Para. 344–2 ASME.ASME Sección VIII, Div. 1 Par. UW–51 ASME. Sección VIII, Div. 2 ART. I–5 ASME B 31.3 Para. 341–4 (sólo tuberías) ASME. Sección VIII, Div. 1 MA APP. 6 ASME. Sección VIII, Div. 2 MA APP. 9 Art 9–1 ASME. Sección VIII, Div. 1 MA APP. 12 ASME. Sección VIII, Div. 2 MA APP. 9 Art 9–3 ASME. Sección VIII, Div. 1 MA APP. 8 ASME. Sección VIII, Div. 2 MA APP. 9 Art 9–2
Imagen (IQI) que serán de hilo como los indicados en la Norma, DIN 54109, o en la Norma ASTM E–747. El número de identificación del penetrametro quedara siempre visible dentro de la imagen radiográfica y nunca sobre el cordón de soldadura. El material del alambre o hilo será similar al material que se va a radiografiar Hierro (Fe) para materiales ferrosos, Aluminio (Al) para aleaciones de Aluminio y Cobre (Cu) para aleaciones de Cobre y será colocado transversalmente a la soldadura ubicado del mismo lado de la fuente, para cada exposición. –El IQI puede ponerse en el lado de la película si el procedimiento de radiografiado asegura que un nivel de sensibilidad aceptable puede ser obtenido de esta manera, luego de ser aprobado por la inspección de REPSOL YPF. –Las placas se identificarán cuidadosamente. Las marcas no se pondrán sobre el cordón de soldadura e incluirán número de la soldadura, identificación de la línea y el cuño del soldador además de la fecha, número de contrato y toda otro dato que fuese solicitado por contrato. –De faltar cualquier componente requerido en la identificación de la placa se deberá repetir la misma hasta ser aprobada por la inspección de REPSOL YPF.
11.3 Observación y Evaluación de las Placas Radiográficas –Las radiografías obtenidas para cada zona serán evaluadas e informadas por un radiólogo que acredite como mínimo un NIVEL II (dos) en esta técnica según lo especificado en la Norma IRAM CNEA Y 9712, vigente a la fecha de la realización de los trabajos, siguiendo los requerimientos del Código ASME Sección VIII División 1, Par. UW–51 (b) y ASME
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 División 1, Par. UW–51 (b) y ASME Sección VIII División 2, Par. – I 5 y luego las placas radiográficas y sus respectivos informes, serán sometidas a la aprobación de los servicios de inspección de REPSOL YPF, quienes podrán aumentar en casos dudosos el número de placas a realizar, sin costo adicional alguno para REPSOL YPF. –La radiografía de la soldadura a tope en cañería que tiene un diámetro nominal de 2" o menor puede ser realizada por la técnica de la proyección elíptica. Por lo menos en dos exposiciones a 90° de separación. –Donde no hay acceso interior, por ejemplo la radiografía de soldadura en cañerías se utilizara la técnica de doble pared con un mínimo de 3 tiros para diámetros superiores o iguales a 3” y sólo esa porción de la soldadura en el lado de la película de la cañería (opuesto al lado de fuente de radiación) se interpretará. Para radiografiar longitudes grandes, puede ser necesario tomar más del número mínimo de placas, debido a la variación de diámetros de la cañería, el espesor de la pared y fuente radiográfica para examinar la circunferencia entera de una soldadura. –Soldaduras de un tamaño o tipo en que la imagen radiográfica no sea determinante, (esto no se aplica a soldaduras que tienen servicio con presión, incluso boquilla soldadas), como algunos tipos de conexiones de derivaciones o soldadura de filete, se hará un examen con Partículas Magnéticas. Para materiales no magnéticos aleaciones de Níquel se examinara
Pagina 26 de 31 por medio de Líquidos Penetrante. –Cuando un examen radiográfico es solicitado y no es factible su realización por cualquier motivo, podrá ser considerada la alternativa de realizar, un examen por ultrasonido, más una inspección con partículas magnéticas, sujeto a la aprobación REPSOL YPF. Una inspección con Tintas Penetrantes también puede ser propuesta, para reemplazar el ensayo por partículas magnéticas de ser necesario, sujeto a la aprobación REPSOL YPF. –Cuando se realicen soldaduras en equipos que contienen presión sobre materiales al Cr–Mo estas serán radiografiadas al 100%. –En todos los equipos diseñados para contener presión la eficiencia de la junta será del 100%, independientemente del material, los refuerzos de las boquillas y los puntos de soldadura sobre los recipientes de presión serán examinados por partículas magnéticas o por tintas penetrantes. La inspección se realizará antes y después de los tratamientos térmicos de ambos lados por fuera y por dentro en donde sea accesible. –Cuando el porcentaje de radiografiado no es del 100 %, el porcentaje a ser radiografiado no será menor al 10% de la totalidad de las soldaduras efectuadas. –En la tabla siguiente (tabla N° 9) se ex presa el máximo valor de sensibilidad aceptables en placas radiográficas, que esta dado como una función del espesor del material examinado:
Tabla N o. 9 Indicador de Calidad de Imagen (IQI) Espesor del espécimen (mm) 3 6 12.5 25 40 50 75 100 150
Sensibilidad de IQI (Valor max. en %) 3,0 2,5 2,0 1,7 1,5 1,3 1,1 1,0 0,9
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11.4 Informe Técnico –Se entregará un registro o informe diario de los resultados del ensayo, el cual deberá estar firmado por un radiólogo Nivel II como mínimo, calificado por la Norma IRAM CNEA Y 9712 se informarán todas las indicaciones, observadas en la placa radiográfica sean estas de carácter aceptables o no. –Para observación se empleará un negatoscopio con regulador de intensidad de luz, con una luminiscencia de pantalla de 3000 Cd/m². –Las radiografías serán ensobradas, o enrolladas, (Roll-Pack) en forma individual.
11.5 Seguridad Radiológica –Durante la operación del o de los equipos gammagráficos, se indicará la zona de irradiación mediante letreros aprobados por seguridad de Repsol YPF y se limitara la zona de trabajo con cintas de peligro. –El radiólogo deberá contar con la asistencia permanente en obra de un ayudante. Todo el personal que ejecuta el ensayo deberá estar habilitado por la Autoridad Regulatoria Nuclear (ARN) para trabajar con isótopos radiactivos, éstos deberán tener de un dosímetro personal cada uno y un medidor de radiaciones. Deberán cumplir obligatoriamente con lo indicado en la Norma ARN AR 7.9.1 REV. 0 y presentar a seguridad de Repsol YPF la curva de decaimiento de la pastilla que utilizaran en su trabajo. –Se deberá cumplir con lo solicitado en este punto y todo otro requerimiento que efectúe el sector de seguridad de REPSOL YPF.
11.6 Partículas Magnéticas –El método operativo será el indicado en el Código ASME sección V articulo 7 –La delimitación de los defectos será la indicada en la ultima revisión del Código ASME B 31–3. –Será realizado por métodos electromagnéticos. El método del yunque no se usará porque estos equipos pueden producir saltos de arco en los sectores examinados. –Las soldaduras en equipos que contienen presión sobre materiales al Cr–Mo se examinarán por dentro (cuando sea posible) y por fuera con el método de partículas magnéticas después del tratamiento térmico de post soldadura.
Pagina 27 de 31 –Los puntos de soldaduras entre componentes estructurales y partes de recipientes a presión de materiales ferriticos (P 3 y más alto), o en equipos diseñados para temperaturas debajo de 0°C, será examinada por partículas magnéticas después del tratamiento térmico post soldadura.
11.7 Inspección Visual –Todas las soldaduras serán inspeccionadas visualmente al 100% inmediatamente después de su realización. La interpretación de lo visualizado y el criterio de aceptación o rechazo estará de acuerdo con el código ASME. Sección V, Artículo 9
12 Rechazo y Reparación 12.1 Generalidades –Defectos que están fuera de los límites de los Códigos, Normas, de esta Especificación, Especificaciones del Proyecto o otros requisitos declarados en la Orden de la Compra, será causa para el rechazo y la Contratista tomará las acciones correctivas que fuesen necesarias para corregir el defecto. Toda reparación antes de ser realizada deberá contar un procedimiento escrito el cual estará sujeto a la aprobación del Representante Autorizado de REPSOL YPF. –Los gastos generados por toda reparación en su totalidad correrán por cuenta exclusiva de la Contratista. Esto implica la reparación completa de una soldadura incluido el levantamiento de la costura, el mecanizado de nuevos biseles y el resoldado de la unión. –Los recubrimientos realizados por soldadura que son rechazados por la inspección por estar defectuosos, o qué se depositan con procedimientos que difieren de aquellos propiamente calificados, se rechazarán, serán completamente quitado del equipo y reemplazados por otro usando un procedimiento calificado y aprobado por REPSOL YPF. –Cuando la soldadura se juzgue como no satisfactoria por el Representante Autorizado de REPSOL YPF, el soldador responsable del trabajo dejará de soldar y todo su trabajo será examinado por medios no destructivos. Las soldaduras encontradas como inaceptable por la inspección se reparará.
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 –El soldador puede ser reasignado al trabajo solo después de un entrenamiento adicional y después de ser recalificado, contando con la aprobación del Representante Autorizado de REPSOL YPF.
12.2 Registro de Reparaciones –Todas las reparaciones se documentarán y deberán ser incluidas en los registros del Fabricante. El fabricante consultará sobre la forma de ejecutar las reparaciones con el Representante Autorizado de REPSOL YPF. El método de la reparación, el procedimiento de soldadura su calificación, como la calificación de los soldadores deberá estar de acuerdo con esta especificación y será aprobado por la inspección antes de comenzar con cualquier reparación. –Esta aprobación debe ser basada en los ensayos de calificación (PQR) que soportan a la especificación del procedimiento de soldadura (WPS) para cada tipo de reparación, los mat eriales del tipo aceros inoxidables Austeniticos, luego de reparados estarán sujetos a ensayos de impacto a temperaturas por debajo de 0°C.
12.3 Reparación de Fisuras –Las soldaduras de componentes, no de cañerías, que tengan fisuras estarán sujetas a ensayos no destructivos adicionales (Partículas Magnéticas o Ultrasonido), la magnitud de la inspección adicional será decidida por el Representante Autorizado de REPSOL YPF. Sólo se permitirán soldaduras de reparación en fisuras luego de considerar la naturaleza y las causas que generaron las fisuras. –Queda prohibida la reparación de fisuras sobre cañerías de conducción de fluidos a presión, por lo que deberá cortarse las costuras con fisuras y resoldar las uniones de nuevo.
12.4 Método de Reparación –Los defectos serán eliminados cortando, amolando, maquinando o utilizando Arc– Air. Cuando se quiera utilizar el método de Arc–Air siempre será requerido el procedimiento escrito que será aprobado por el Representante Autorizado de REPSOL YPF. todas las inclusiones de carbón y los residuos dejados por el método una
Pagina 28 de 31 vez finalizada su utilización, serán quitadas amolando o por otros métodos mecánicos aprobados por el Representante Autorizado de REPSOL YPF. El método de eliminación de defectos por Arc–Air no será utilizado sobre aceros templados y revenidos u otros aceros de alta resistencia. –En las reparaciones parciales, el corte será suficientemente profundo y largo como para quitar completamente el defecto. Los extremos y los lados del corte, tendrán una pendiente gradual de la base del corte a la superficie del metal de la soldadura. El ancho y el perfil del corte permitirán un acceso adecuado para poder soldar. –Un cuidado especial se tendrá para quitar defectos de la soldadura localizados en la raíz para obtener una luz de la raíz aceptable. –Antes de a empezar con la reparación, los biseles de la reparación serán examinadas por método de tintas penetrantes de acuerdo con el código ASME Sección V, para asegurar que todos los defectos fueron eliminados. –El precalentamiento (donde sea requerido) y las temperaturas de entre pasadas serán mantenidas durante todas las reparaciones por soldadura. –Las reparaciones por soldadura llevarán post tratamiento térmico si el procedimiento de soldadura original así lo requiere.
12.5 Inspección de la Reparación –Todas las reparaciones serán inspeccionadas de acuerdo con esta especificación el costo de las mismas correrán por cuenta del Contratista. Por cada reparación se pedirán dos radiografías adicionales sobre dos soldaduras realizadas por el mismo soldador y costo de estos ensayos adicionales se cargarán a la Contratista, estas dos radiografías adicionales serán seleccionados por el Representante Autorizado de REPSOL YPF. –Para los aceros inoxidables Austeniticos que están sujeto a los ensayos de impacto a temperaturas por debajo de 0°C, o para aceros inoxidables usados en ambientes corrosivos, una segunda reparación de la misma zona del cordón de soldadura no será permitida, en el caso de tener un defecto en una soldadura previamente reparada la costura se cortara en forma completa y se realizara la soldadura nuevamente bajo las mismas condiciones que la costura original.
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 –Solo dos reparaciones por soldadura serán permitidas sobre todo otro tipo de material, en la misma área de una dada costura, de ser necesaria una tercera reparación, entonces la soldadura entera se cortará y se procederá como se indico en el párrafo anterior.
13 Identificación del Soldador –Cada soldador calificado u operador de soldadura calificado tendrá un símbolo de identificación (cuño) asignado a él, y a menos que se especifique lo contrario, marcará cada soldadura permanentemente con su símbolo de identificación. Si más de un soldador participa en la ejecución de una junta, cada uno aplicará su cuño de una manera tal que indicará la parte de la junta que él soldó.
14 Archivos de Inspección –La Contratista guardará un registro actual completo y exacto de todas las inspecciones y sus resultados. Estos archivos estarán disponibles para el examen por parte del Representante Autorizado de REPSOL YPF.
Pagina 29 de 31 # Movimiento de personal # Movimiento de materiales y equipos # Cronograma actualizado de obra # Avance de obra # Planificación de trabajo semanal # Áreas de interferencias con otros Contratistas # Actualización del porcentaje de rechazo acumulado a lo largo de la obra, por soldador. –Este listado no es limitativo y solo tiene carácter de orientativo.
16 Documentación Final de Obra –El Contratista entregará la siguiente documentación final de obra y antes de su aceptación final: # Ruteo y mapa de soldadura. # Certificado de los materiales utilizados en obra, consumibles y no consumibles. # Procedimientos de construcción. # Calificación de procedimientos de soldadura. # Calificación de soldadores realizada en obra. # Informes radiográficos y placas radiográficas. # Registros de pruebas hidráulicas. # Certificados de habilitación e inspección técnica de los equipos de izaje. # Marck up y/o conforme a obra.
15 Informes –Complementando los informes exigibles por contrato La Contratista presentará a la inspección diariamente un informe (Parte diario de obra) en el cual se llevará un registro del progreso del trabajo realizado, indicando lo siguiente: # Estado del tiempo # Cantidad de personal en obra # Movimiento de materiales y equipos # Tareas programadas para el día # Avance diario –Así mismo deberá ser presentado un informe semanal el cual será entregado en mano al jefe de la inspección durante el desarrollo de la reunión semanal la cual, se llevara a cabo un día a ser definido en obra y tendrá carácter obligatorio. –En está se presentara la siguiente documentación: # Informe de seguridad semanal
17 Aceptación Final –Antes de la aceptación final de los trabajos realizados en la obra, se efectuara una recorrida conjunta, de la totalidad de la locación en donde se realizaron los trabajos, con la participación del Representante Autorizado de Repsol YPF y del jefe de obra de la Contratista o su representante, en la que se constatara que, todos los defectos revelados durante los controles de inspección y pruebas finales, que fueron listados (Punch–list) por la inspección, en el chequeo final (Chec–list) fueron reparados por la Contratista y aprobados por la inspección. –En el chequeo final se verificarán la terminación de la totalidad de los trabajos con la observación detallada de, por ejemplo: la completa instalación y el correcto ajuste de los espárragos, la terminación de la instalación de soportería definitiva, retiro de la planta de todos los elementos so-
Repsol YPF–ET 004– Rev. 6 brantes, retoques de pintura, limpieza ifnal de obra y la entrega en forma, de toda la documentación señalada en el punto 16 de esta especificación –Cumplimentado lo anterior a continuación
Pagina 30 de 31 se levantará un Acta de Recepción Provisoria, en presencia de los representantes de la Contratista y de REPSOL YPF.
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18 ANEXO A Cañerías Tabla de clasificación Por grupos para la calificación de procedimientos de soldaduras Grupos por Diámetros Externo GRUPOS
DIÁMETROS EXTERNOS
Grupo 1
2.375 Pulgadas ( 60.3 mm.)
Grupo 2 Grupo 3
Desde 2.375 Pulgadas (60.3 mm.) Hasta 12.750 Pulgadas (323.9 mm.) Mayor que 12.750 Pulgadas (323.9 mm.)
Grupos por Espesores Nominal de Pared GRUPOS
ESPESOR NOMINAL DE PARED (ENP)
Grupo 1
EPN < 0.188 pulgadas (4.8 mm.)
Grupo 2
0.188” Pulg. (4.8 mm.) = ENP < 0.750” pulg. (19.1 mm.)
Grupo 3
ENP Mayor o igual a 0.750” pulg. (19.1 mm.)
NOTA: Ver punto 5.1 de esta especificación.-
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