B31.8 2014, Español

SISTEMA DE TUBERIAS PARA TRANSPORTE Y DISTRIBUCION DE GAS SOLDADURAS PARA TUBERIA TUBERIA DE GAS SEGÚN CÓDIGO ASME B31.8 –  2014 CAPITULO II

Material preparado por: Ing. William Mendoza CAWI/AWS 98080574 CIV: 202.734

AGOSTO 2016

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CODIGO ASME PARA TUBERIA A PRESION B31.8 CONTENIDO: CAPITULO II

SOLDADURAS

820

SOLDADURA………………………………………………………………… 15

821

GENERALIDADES…………………………………………………………..15

822

PREPARACION PARA LA SOLDADURA……………………………….. 15

823

CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURAS

Y DE SOLDADORES 824

PRECALENTAMIENTO…………………………………............................16

825 ALIVIO DE TENSIONES…………………………………............................16 826 REQUERIMIENTOS DE INSPECCION DE SOLDADURAS………........17 827 REPARACION Y REMOCION DE SOLDADURAS DEFECTUOSAS EN TUBERIAS DESEADAS PARA OPERAR AL 20% O MAS DE LA RESISTENCIA MINIMA A LA FLUENCIA ESPECIFICADA………18

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820 SOLDADURA 821 GENERALIDADES 821.1 Requerimientos generales El presente capítulo encara la soldadura de las juntas de tubería, en materiales de acero tanto forjados como fundidos, y cubre las soldaduras de ranura en juntas a tope y soldaduras de filete en tuberías, válvulas, bridas y accesorios, en ramales de tubería, bridas deslizantes (slip-on), accesorios de soldaduras de enchufe (socket Weld), etc., como se aplican en tuberías de líneas y conexiones a los aparatos o equipos. Cuando se proveen válvulas o equipo con los extremos a soldar apropiados para soldarlos directamente en la tubería de línea, el diseño, composición, soldadura, y procedimientos de alivio de tensiones, deben ser tales que no se tenga por resultado ningún daño significativo por la operación de soldadura o de alivio de tensiones. El presente Capítulo no aplica a la soldadura de costura en la fabricación de tuberías.

821.2 Procesos de soldadura La soldadura puede ser efectuada por cualquier proceso o combinación de procesos que produzcan soldaduras que cumplan con los requerimientos de calificación de procedimiento del presente Código. Las soldaduras podrán ser realizadas por soldaduras de posición o soldaduras a gira tubo, o una combinación de soldadura de posición y de soldadura a gira tubo.

821.3 Procedimiento de soldadura Antes de soldar cualquier tubo, componentes de tubería, o equipo relacionado cubierto bajo el presente Código, se deberá establecer un procedimiento de soldadura calificado. Cada soldador ú operador de soldadura, deberá ser calificado para el procedimiento establecido antes de efectuar cualquier soldadura en cualquier tubería, componentes de tubería o equipo relacionado, instalado en conformidad con este Código.

821.4 Aceptación de la soldadura Se deberán usar los estándares de aceptabilidad para las soldaduras en sistemas de tubería que operen a niveles de esfuerzos de aro del 20% o más de la resistencia a la fluencia mínima especificada, según se establece en API 1104.

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821.5 Calificaciones de soldadura Toda la soldadura efectuada bajo este Código, deberá ser realizada bajo un estándar referenciado en los parágrafos 823.1.1 ú 823.2.1, el que resulte aplicable.

821.6 Seguridad en la soldadura Antes de soldar en o alrededor de una estructura o área que contenga instalaciones de gas, se deberá efectuar una verificación cuidadosa para determinar la posible presencia de una mezcla de gas combustible. La soldadura solamente deberá comenzar cuando se hayan logrado condiciones de seguridad indicadas.

821.7 Términos de Soldadura Las definiciones pertinentes a la soldadura como se usan en este Código, se hallan en conformidad con las definiciones estándar establecidas por la American Welding Society (Sociedad Americana de Soldadura) y se hallan contenidas en ANSI / AWS A3.0.

822 PREPARACIÓN PARA SOLDADURA 822.1 Soldaduras de ranura en juntas Tope (a) Algunas preparaciones de extremos a soldar aceptables, se muestran en el Apéndice I obligatorio, Fig. 1-4. (b) (b) En el Apéndice I obligatorio, Figura 1-5, se muestran las preparaciones de los extremos aceptables para piezas de soldadura de ranuras en juntas a tope, en piezas que tengan ya sea espesores desiguales, o resistencias a la fluencia diferente, o ambos.

822.2 Soldaduras de Filete (fillet welds) Las dimensiones mínimas para las soldaduras de filete usadas en accesorios tipo bridas deslizantes (slip-on) y para accesorios tipo enchufe (socket weld), se muestran en el Apéndice I obligatorio, Figura 1-6. Dimensiones mínimas similares para soldaduras de filete usadas en conexiones de ramales, se muestran en el Apéndice I obligatorio, Figs. 1-1 y 1-2.

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822.3 Soldaduras de Sello (seal welds) Las soldaduras de sello deberán ser efectuadas por soldadores calificados. Se permitirá la soldadura de sello de juntas roscadas, pero la soldadura de sello no deberá ser considerada que contribuya en la resistencia de las juntas.

823 CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO DE SOLDADURAS Y DE SOLDADORES 823.1 Requerimientos Para Calificar Soldadores en Sistemas de Tuberías Que Operen a Esfuerzos de Aro Menores del 20% de la Resistencia Mínima de Fluencia Especificada Los soldadores cuyo trabajo esté limitado a tuberías que operen a niveles de esfuerzo de aro menores del 20% de la resistencia mínima de fluencia especificada, deberán estar calificados bajo cualquiera de las referencias dadas en el párrafo 823.2.1, o en conformidad con el Apéndice obligatorio G.

823.2 Requerimientos para Calificar los Procedimiento de Soldaduras y Soldadores de Sistemas de Tubería que Operan a Esfuerzos de Aro del 20% o Superior de la Resistencia Mínima de Fluencia Especificada 823.2.1 Estándares de Calificación.

Los procedimientos de soldaduras y soldadores que ejecutan trabajos en construcciones nuevas y en tuberías de líneas fuera de servicio deberán ser calificados bajo la sección IX del Codigo ASME de Calderas y Recipientes a Presión ó el API-1104. Para las soldaduras en servicio, los procedimientos de soldadura y soldadores deberán estar calificados bajo el apéndice B del API-1104. Los procedimientos calificados bajo el apéndice B tanto para soldaduras de ramales o de enchufe son apropiados para reparar depósitos de soldaduras, con tal que el procedimiento sea apropiado para el espesor de pared restante para el cual esta siendo aplicado.

823.2.2 Tuberías de Estaciones de Compresión Cuando los soldadores calificados bajo API-1104 trabajen en la tubería de estaciones de compresión, sus calificaciones deberán estar basadas en los requerimientos de ensayos mecánicos destructivos según API 1104.

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823.2.3. Variables para la Calificación Separada de Soldadores. Las referencias dadas en el Párrafo 823.2.1, contienen secciones tituladas “Variables Esenciales,”  aplicables a la calificación de soldadores; estas deberán ser seguidas, excepto para el propósito del presente Código, todos los aceros al carbono que tengan un contenido de carbono que no excedan del 0.32% calculado mediante análisis de calor y un carbono equivalente de (C + ¼ Mn) que no exceda un 0.65% calculado mediante análisis de calor, se consideran que entran en el grupo de materiales P-No. 1. Los aceros aleados que tengan características de soldabilidad que se demuestre que son similares a estos aceros al carbono, deberan ser soldados, precalentados, y aplicado alivio de tensiones, según se prescribe aquí para tales aceros al carbono. Pudieran existir diferencias significativas en la resistencia del metal base comprendidos en estos materiales P-No. 1, y aunque no es una variable esencial para la calificación de soldadores, puede requerirse calificaciones separadas de procedimientos, en conformidad con el párrafo 823.2.1.

823.3 Requerimientos de Re-calificación de Soldadores Se deberán requerir ensayos de re-calificación de soldadores si es que existe alguna razón específica para cuestionar la habilidad de un soldador o si es que el soldador no está familiarizado con un proceso de soldadura dado mediante la práctica en los últimos 6 meses o más. Todos los soldadores deberán ser re-calificados por lo menos una vez cada año.

823.4 Registros de Calificación Los registros de los ensayos que establecen la calificación de un procedimiento de soldadura deberán ser mantenidos durante todo el tiempo en que el procedimiento se halle en uso. La compañía operadora o contratista, deberá, durante la construcción correspondiente, mantener un registro de los soldadores calificados, mostrando las fechas y los resultados de las pruebas.

824 PRECALENTAMIENTO 824.1 Aceros al Carbono El acero al carbono que tenga un contenido de carbono en exceso de 0.32% (análisis de cucharón), o un carbono equivalente de (C + ¼ Mn) en exceso de 0.65% (análisis de cucharón) deberá ser precalentado a la temperatura indicada por el procedimiento de soldadura. También deberá requerirse el precalentamiento para aceros que tengan menor contenido de carbono, o carbono equivalentes más bajos, cuando el procedimiento de soldadura indica la composición química, temperatura

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ambiente y/o temperatura del metal, espesor del material, o la geometría de los extremos a soldar requieran tal tratamiento para producir soldaduras satisfactorias.

824.2 Materiales Disímiles Cuando se sueldan materiales disimiles que tienen diferentes requerimientos de precalentamiento, el material que requiere el mayor precalentamiento deberá ser el que mande, es decir el que se use.

824.3 Métodos Apropiados El precalentamiento puede ser llevado a cabo mediante cualquier método apropiado, siempre que sea uniforme y que la temperatura no caiga por debajo de la mínima prescrita durante las operaciones propias de soldadura.

824.4 Monitoreo Temporal Se deberá verificar la temperatura de calentamiento, mediante el uso de lápices indicadores de temperatura, pirómetros de termocupla, u otros métodos apropiados para asegurarse que la temperatura de precalentamiento requerida se obtiene antes de la operación de soldadura y se mantiene durante la misma.

825 ALIVIO DE TENSIONES 825.1 Aceros al Carbono Las soldaduras en aceros al carbono que tengan un contenido en exceso de 0.32% (análisis de cucharón), o un carbono equivalente de (C + ¼ Mn) en exceso de 0.65% (análisis de cucharón) deberán recibir un alivio de tensiones, según se prescribe en el Código ASME BPV, Sección VIII. El alivio de tensiones también puede ser aconsejable para soldaduras en acero que tengan contenido de carbono o carbono equivalente menor, cuando por condiciones adversas se enfríe la soldadura muy rápidamente.

825.2 Espesor de Pared Las soldaduras en todos los aceros al carbono, deberán aplicárseles alivio de tensiones cuando el espesor de pared nominal supere 1 ¼ de pulgada (32 mm).

825.3 Espesores de Pared Diferentes

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Cuando la junta soldada conecte partes que son de diferentes espesores pero de materiales similares, el espesor que se usará al aplicar las reglas de los párrafos 825.1 y 825.2, deberán ser: (a) la parte más gruesa de las dos que se vayan a unir, medida en la junta de la soldadura. (b) el espesor de la tubería de línea o colector en el caso de conexiones de ramales, bridas deslizantes (slip-on) o accesorios de soldadura de enchufe (socket weld).

825.4 Materiales Disímiles Si alguno de los materiales en soldaduras entre materiales distintos, requiere alivio de tensiones, la junta requerirá alivio de tensiones.

825.5 Conexiones y Accesorios Todas las soldaduras de conexiones y accesorios deberán aplicárseles alivio de tensiones cuando se requiera que la tubería esté libre de tensiones según las reglas del párrafo 825.3, con las siguientes excepciones: (a) Las soldaduras de filete y de ranura que no tengan más de ½(13mm) pulgada de tamaño del lado (cateto) de soldadura de filete que una las conexiones que no sean de un tamaño de tubería superior a NPS 2(DN 50). (b) Las soldaduras de filete y de ranura, que no tengan un tamaño mayor a 3/8” (10mm) en la ranura, que unan miembros de soporte u otros accesorios sin presión.

825.6 Temperatura de Alivio de Tensiones (a) El alivio de tensiones deberá ser realizado a una temperatura de 1,100 °F (593ºC) o mayores, para aceros al carbono, y de 1,200 °F (649ºC) o mayores para aceros aleados ferríticos. El rango exacto de temperatura deberá ser indicado en la especificación del procedimiento. (b) Cuando el alivio de tensiones se lleve a efecto en una junta entre metales disimiles que tengan diferentes requerimientos de alivio de tensiones, el material que requiere la temperatura mayor de alivio de tensiones, deberá ser el que gobierne. (c) Las partes calentadas, deben ser llevadas lentamente a la temperatura requerida, y mantenidas a esa temperatura por un período de tiempo Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, [email protected], 0416-3332202 Página 8

proporcional, sobre la base de al menos 1 hora por pulgada (1 hora /25 mm) de espesor de pared de tubería, pero en ningún caso menos de ½ hora, y después se deberá permitir que se enfríe lentamente y uniformemente.

825.7 Métodos de Alivio de Tensiones (a) Calentar la estructura completa, como una sola unidad. (b) Calentar una sección completa que contenga la soldadura o soldaduras a las que se debe aliviar de tensiones, antes de unirlas o conectarlas a otra sección de la pieza. (c) Calentar una parte de la pieza, calentando lentamente una franja circunferencial que contenga la soldadura en el centro. El ancho de la franja que se calienta a la temperatura requerida, deberá ser por lo menos 2 pulgadas (51 mm) mayor que el ancho del refuerzo de la soldadura. Debe tenerse el cuidado de obtener una temperatura uniforme alrededor de la circunferencia completa de la tubería. La temperatura deberá disminuirse gradualmente hacia afuera desde los bordes de esta franja. (d) Los ramales y otros accesorios soldados para los cuales se requiera el alivio de tensiones, podrán aplicárseles alivio de tensiones localmente, mediante el calentamiento de una franja circunferencial alrededor de la tubería en la cual se suelda el ramal o accesorio, con el accesorio en la mitad de la franja. El ancho de la franja, deberá ser por lo menos 2 pulgadas (51 mm) mayor que el diámetro de la soldadura que une el ramal o accesorio a la línea principal. Toda la franja entera deberá ser llevada a la temperatura requerida y mantenida en esa temperatura durante el tiempo especificado.

825.8 Equipo para Alivio de Tensiones Local (a) El alivio de tensiones pudiera ser logrado mediante inducción eléctrica, resistencia eléctrica, quemadores de anillo calentados con combustible, sopletes o antorchas, u otros medios adecuados para calentar, siempre que se logre una temperatura uniforme y que se mantenga la misma durante el alivio de tensiones. (b) La temperatura de alivio de tensiones, deberá verificarse mediante el uso de pirómetros termocupla, u otros equipos adecuados, para asegurarse que se haya logrado culminar el ciclo apropiado de alivio de tensiones.

826 REQUERIMIENTOS DE INSPECCION DE SOLDADURA 826.1 Inspeccion Visual La inspeccion visual de soldadura debe ser conducida por una persona calificada mediante experiencia y entrenamiento apropiado. Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, [email protected], 0416-3332202 Página 9

826.2 Inspección de Soldaduras en Sistema de Tuberías Deseado Para Operar a Niveles de esfuerzo de Aro Menores del 20% de la Resistencia Mínima a la Fluencia Especificada. La calidad de la soldadura debe ser inspeccionada visualmente partiendo sobre una base de modelo, y soldaduras defectuosas que deberán ser reparadas y eliminadas de la línea.

826.3 La Inspección y Ensayos para el Control de Calidad de Soldaduras en Sistemas de Tubería Tienen el Propósito de Operar a Niveles de Esfuerzos de aro del 20% o Más de la Resistencia Mínima de Fluencia Especificada. (a) La calidad de cada soldadura deberá ser inspeccionada mediante inspección visual. (b) Además, un cierto porcentaje de las soldaduras deberán ser examinadas completamente por examinación radiográfica, ensayo ultrasónico, ensayo por partículas magnéticas, u otros métodos comparables y aceptables de ensayos no destructivos. El método Trepanning de ensayos no destructivos está prohibido. El número mínimo siguiente de soldaduras de ranuras en juntas a tope en el campo deberan ser seleccionadas al azar mediante la compañía operante de cada día de construcción para la examinacion. Cada soldadura así seleccionada deberá ser examinada sobre su circunferencia completa o además la longitud equivalente de las soldaduras deberán ser examinadas si la compañía operante selecciona para examinar solamente una parte de cada circunferencia. Los mismos porcentajes mínimos deberán ser examinados para un extremo doble en la estación o taller. (1) (2) (3) (4) (5)

10% de soldaduras en Localidades de Clase 1 15% de soldaduras en Localidades de Clase 2 40% de soldaduras en Localidades de Clase 3 75% de soldaduras en Localidades de Clase 4 100% de soldaduras en estaciones de compresión, y en cruces de ríos principales o navegables, cruces de autopistas principales, y cruces de ferrovías, si resulta práctico, pero en ningún caso menos del 90%. Todas las uniones de soldaduras que no se sometan a ensayos de presión, deberán ser examinadas. (c) Todas las soldaduras que sean inspeccionadas deberán cumplir con los estándares de aceptabilidad de API-1104 ó deben ser reparadas de manera apropiada y re-inspeccionadas. Los resultados de la inspección deberán usarse para controlar la calidad de la soldadura. Prohibida la reproducción de este material por cualquier vía, [email protected], 0416-3332202 Página 10

(d) Cuando se emplee la inspección radiográfica, deberá seguirse un procedimiento que cumpla con los requerimientos de API -1104. (e) Cuando el tamaño de la tubería sea menor a NPS 6(DN 150), o cuando el proyecto de construcción comprenda un número limitado de soldaduras que haga impráctica la inspección no destructiva, y se tiene el propósito de que la tubería trabaje a niveles de esfuerzos de aro de 40% o menos de la mínima resistencia a la fluencia especificada, las disposiciones, (b), y (c) antes señaladas no serán obligatorias, siempre que las soldaduras sean inspeccionadas visualmente y sean aprobadas por un inspector de soldaduras calificado. (f) Además de los requerimientos de inspección no destructiva explicadas a grandes rasgos anteriormente, la calidad de la soldadura deberá ser controlada continuamente mediante personal calificado.

827 REPARACIÓN O REMOCIÓN DE SOLDADURAS DEFECTUOSAS EN TUBERÍAS QUE TIENEN EL PROPÓSITO DE OPERAR A NIVELES DE ESFUERZOS DE ARO DE 20% O MÁS DE LA MÍNIMA RESISTENCIA A LA FLUENCIA ESPECIFICADA Las soldaduras defectuosas deberán ser reparadas o removidas. Si se hace una reparación, deberá ser de acuerdo con API-1104. Los soldadores que efectúen reparaciones, deberán estar calificados de acuerdo con el párrafo 823.2.

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