Propuesta Trabajo de Integración Curricular Final

 

INSTITUTO SUPERIOR  TECNOLÓGICO TSÁCHILA INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO TSÁCHILA TECNOLOGÍA SUPERIOR EN MECANICA INDUSTRIAL

PROPUESTA DE TRABAJO DE INTEGRACIÓN CURRICULAR  PREVIO A LA OBTENCION DEL TITULO DE TECNÓLOGO EN MECANICA INDUSTRIAL

Tema Te ma:: Análisis técnico de Alineación y elaboración de procedimiento de soldadura en tubería (WPS, PQR, WPQ), según código API.

Por medio de la firma certifico que estoy de acuerdo en la tutoría, evaluación, revisión y aprobación de la propuesta de trabajo de integración curricular, según corresponda. Responsabilidad Apellidos y Nombres Firma Fecha Versión Autor (Estudiante) CEDEÑO GUERRERO JONATHAN BRYAN

Tutor/a (acompañamiento académico/administrati vo ) Lector/ a (revisió n) Miembro de tribunal Lector/ a (revisió n) Miembro de tribunal

ING.CARDENAS  NARVAEZ FAUSTO REMIGIO ING.MESIAS RODRIGUEZ VALERIA,MG ING.TARANTO GONZALEZ EDWIN

 

Comisión de Unidad de Integración Curricular (aprobación)

 

INSTITUTO SUPERIOR  TECNOLÓGICO TSA’CHILA VERSIÓN: 001 Fecha: 1. Tema Análisis técnico de Alineación y elaboración de procedimiento de soldadura en tubería (WPS, PQR, WPQ), según código API

2. De Desc scri ripc pció ión n de dell Prob Proble lema ma El realizar la construcción de una línea de conducto para transporte simboliza para la sociedad uno de sus sectores de perfeccionamiento de investigación más significativos para nuestro país. Aunque a nivel internacional se cuenta con procedimientos y procesos calificados para soldadura que están sometidos a estándares validados, la poca investigación desarrollada en el campo no ha  permitido tener en consideración los beneficios que se podrían generar al implementar un  procedimiento de soldadura WPS, como el más confiable control de procesos mediante el aseguramiento de las variables PQR (Procedure Qualification Record) para obtener resultados que garanticen lo deseado. Es por tal razón que se encuentra de vital importancia el analizar las pruebas de un WPS ( Welding Procedure Specification) simultáneamente simultáneamente con un WPQ (Welder Perfomance Qualification). Para analizar los procedimientos y como la persona realiza el trabajo de soldadura, debido a que tamb tambié iénn de depen pende denn de las las condi condici cione oness resu result ltan ante tess y qu quee en la lass es espe peci cifi ficac cació iónn da dada dass se dé cumplimiento, para lo cual se propone como base las normas “API ESTANDAR 1104 Welding Of   pipelines and relatad faciliteis” ( Soldaduras de ductos e instalaciones afines), la misma que intenta minimizar las probabilidades de que ocurra una falla en las líneas de flujo obteniendo una soldadura libre de defectos. 2.1. Problema General ¿Cómo realizar el análisis técnico de Alineación y la elaboración de un procedimiento de soldadura en tubería (WPS, PQR, WPQ), según código API 1104? 2.2. Problemas específicos 

¿Cómo calificar las pruebas WPS?



¿Cómo calificar las pruebas PQR (prueba destructiva)?



¿Cómo calificar al soldador ,WPQ según normativa API 1104? 3

 

3. Ju Just stiifica ficaci ción ón

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Este tema a investigar se desarrollara con correspondencia al área de transformación que se refiere al  proceso de soldadura que utiliza la calificación mediante un WPS, PQR y WPQ mediante normas para la construcción de conexiones a una conducción de tuberías. API 1104 esta estandarizada para cubrir las soldaduras por arco y gases de uniones a tope, y método file filete te y pa para ra tu tube berí rías as de ace acero ro al car carbo bono no y de baja baja al alea eaci ción ón ge gene nera ralm lmen ente te ut util iliz izad adas as en la comprensión, bombeo y transporte de petróleo crudo, productos del petróleo, gases combustibles, dióxido de carbono, nitrógeno y, en cualquier ámbito que sea aplicable, incluyendo soldaduras para sistemas de distribución. Esta investigación es aplicable para instalaciones que se encuentran prestando servicio como para las construcciones nuevas. La soldadura puede ser hecha con el proceso manual por arco electrico (SMAW). Las soldaduras pueden ser calificada en posición 6 G. El WPS es una documentación que concierne las variables que se deben considerar en lo que refiere a una soldadura específica, determina la ejecución de las pruebas de calificación en el proceso y  procedimiento como del desarrollo de soldadura. En cuanto a los procedimientos de Soldadura PQR, estas se realizan en relacion al WPS, donde se detallan los parámetros de calificación y se procede a realizar el anexo de los ensayos mecánicos realizas a la muestra tomada, ya sea tensión, doblado, impacto o dureza. En el PQR se deberá detallar  no solo el nombre del soldador, su estampa y su número de identificación, la persona que funge como inspector responsable de realizar las pruebas con su respectiva firma. Además deberá constar el insp in spec ecto torr resp respon onsa sabl blee de dise diseña ñarr el WP WPS, S, la fech fechaa y el có códi digo go ba bajo jo el cu cual al se ca cali lifi ficó có el  procedimiento. En lo que respecta al fundamento fundamento de calific calificación ación de soldador soldadores es en el procedimiento procedimiento WPQ para que un soldador este habilitado deberá tener una prueba de habilitación, no solo para las condiciones utilizadas durante el ensayo, además para todas las uniones que se consideren de uso habitual suponiendo suponi endo que el soldad soldador or tiene una form formación ación especí específica fica y/o experienc experiencia ia industrial industrial acorde con el rango de cualificación. Estas pruebas para poder evaluar al soldador son para medir la habilidad del mismo que dependerá de las técnicas de soldeo y condiciones cond iciones en la que su trabajo manual se desarrollara. 4

 

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4. Objetivos

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Objetivo general. Realizar un Análisis Técnico de Alineación y elaboración de procedimiento de soldadura en tuberías API 5L, según código API-1104, (WPS, PQR, WPQR), PARA CONTRIBUIR CON EL ASEGURARMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN LA PRODUCCION. . Objetivos específicos.







Realizar un procedimiento de soldadura N°. WPS-ISTT-JBCG- 001, N°. PQR-ISTT-JBCG 001  para oleoductos según código API -1104. Analizar un procedimiento de alineación (Hi-Low) en producción de soldadura para oleoducto según código API - 1104. Registro – Hi-low. Realizar un registro de calificación del rendimiento del Soldador mediante procedimiento WPQRecord., Registro Field-WPQ.

5. Hipó póttesis: sis: 5.1. General A través de las pruebas que se realizaron se lograra analizar de manera satisfactoria la calificación de un WPS, PQR y WPQ de soldadura como establece la norma API 1104 para la construcción de línea de transporte de fluidos. 5.2. Especifico A través del proceso de soldadura en la calificación del procedimiento WPS se logrará obtener  

un procedimiento calificado bajo normativas internacionales. 

Se obtendrá un informe técnico de un laboratorio de pruebas mecánicas calificado, registro PQR.



Se logrará determinar un procedimiento calificado en la cual podemos en la construcción de línea de trasporte aplicable (WPQ).

6. Ma Mater teria iale less y mé métod todos os:: 6.1. Definición de Materiales y equipos 

Soldadura: Hace referencia a la soldadura completa en la unión de dos secciones de tubo, de una sección de tubo con un accesorio o de dos accesorios. 5

 

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Cordón Raiz: Es el cordón inicial recto que une dos secciones del tubo, una sección de tubo a un accesorio o dos accesorios.

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Acero Api 5l: Los aceros comúnmente empleados para soldar oleoductos son los de la serie API 5L y el grado se designa según el servicio a ser empleado por ejemplo X60 (estos últimos dos dígitos son el mínimo de fluencia .60.00 PSI, 404 n/ mm2).



Pinzas



Metal de Aporte



Procedimiento de Soldeo



Equipo de soldadura arco eléctrico

6.2. Métodos Para esta investigación procederemos a realizar un estudio en base al diseño y calificación de un  procedimiento de soldadura WPS , PQR (Procedure Qualification Record) Y WPQ (Welder Perfomance Qualification) de un acero API 5L X42 tomando en cuenta las cuantificaciones que establece la norma API 1104. En la figura 1 se indica a continuación la metodología que se pretende seguir en esta investigación. DESARROLLO EXPERIMENTAL

1.-COSECUCIÓN DE LA MATERIA PRIMA

2.-ELABORACIÓN DEL WPS Y FORMATO DE PQR y WPQ 

3.-CALIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO

4.- METALOGRAFÍA Y MICRODUREZA. (Opcional

MONTAJE Y APLICACIÓN DE SOLDADURA

PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS

PRUEBAS DESTRUCTIVAS

6

 

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5.1 Varia Variables bles de estudi estudioo Tabla 1. Descripción de variables VARIABLES

Dependiente Alineación y elaboración de  procedimiento Independiente Ensayos WPS, PQR, WPQR 

INDICADORE S

INSTRUMENT O

Carga máxima, Esfuerzo Máximo, Carga de Rotura, Esfuerzo de Rotura

API-1104

UNIDA D DE MEDID A Lbf, PSI

Carga máxima, Esfuerzo Máximo, Carga de Rotura, Esfuerzo de Rotura

API-1104

Lbf, psi

La tabla 1…

5.2 Diseño exp experimen erimental tal (Si aplica aplica)) 6. Cronog Cronograma rama de dell Trab Trabajo ajo de IIntegrac ntegración ión Curricul Curricular ar Tabla 2. Cronograma de actividades Objeti vos específ  icos Realizar un  procedimi ento de soldadura  N°. WPS-

ME SES Actividad Febr Mar Abri May Juni Julio es ero zo l o o 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Construir una probeta  para la

08-15

aplicación de una soldadura 7

 

ISTTJBCG001, N°. PQRISTTJBCG 001  para oleoducto s según código API -1104

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soldadura  N°. WPSISTTJBCG- 001,  N°. PQRISTT-JBCG 001 para oleoductos 16- 23 Elaborar ficha de registro para la aplicación de norma API-1104 Proceder a realizar la soldadura

 N°. WPSISTTJBCG- 001,  N°. PQRISTT-JBCG 001 para oleoductos según código API -1104 Analizar Elaboracion un del WPS y  procedimi Formato del ento de alineación (Hi-Low) en  producció n de soldadura  para oleoducto según código API 1104. Registro –  Hi-low. Realizar

PQR y WPQ Montaje y Aplicación de Soldadura

Pruebas no

02-09

10-17

17-24

01-10 8

 

un destructivas registro de Pruebas calificació Destructivas n del rendimien to del Soldador mediante  procedimi ento WPQRecord., Registro FieldWPQ Análisis de Resultados

INSTITUTO SUPERIOR  TECNOLÓGICO TSA’CHILA 11-31

01-15

La tabla 2…

7. Presupu Presupuesto esto del Trabajo de Integració Integración n Curricular

ACTIVIDAD

Materiales/Insumos Cantidad

Valor Unitario

Valor Total

Ensayo de  probetas

Tubería 6 pulg. Guantes Mandil Manga Electrodo 6010 Disco de Desbaste Ultrasonido Mano de Obra Computadora Impresiones Manuales, Normas y Procedimientos.

2 1 1 1 25 2 1 1 1 100

$20 $6 $5 $5 $1,78 $3,30 $60 $100 $600 $0,02

$40 $6 $5 $5 $14 $6,40 $60 $100 $600 $2

Internet

4

$TOTAL 25

$$938,40 100

Desarrollo parte teórica

Tabla 3. Presupuesto

9

 

8. Bib Biblio liograf grafía ía 1. Aguilera, J. y Atay, R. “Análisis de las Causas que Generan Defectos de Soldadura en la Fabricación de Tubos con Soldadura SMAW.” Tesis de grado. Departamento de Mecánica. Escuela de ingeniería. Universidad de Oriente (UDO). Núcleo de Anzoátegui; (2003). 2. Beer, F. y Johnston, E. Metalurgia de la soldadura. (1ª ed). Bogotá. Colombia. Editorial McGraw-Hill. (1981). 3. Clavier, J. "Impl "Implementa ementación ción del Sist Sistema ema de Solda Soldadura dura Por Arco Eléctr Eléctrico ico (SMAW) con dos Alambres por pase a una Maquina Conformadora de Tubería Helicoidal.” Tesis de grado. Departamento de Mecánica. Escuela de ingeniería. Universidad de Oriente (UDO). Núcleo de Anzoátegui; (2006). 4. Faires, V. Soldadura: aplicaciones y práctica. (5ª ed). Barcelona. España. Editorial Montanel y simón; (1977). 5. Giga Gigant nte, e, R. y To Torr rren ens, s, H. “D “Dis iseñ eñoo y Co Cons nstr truc ucci ción ón de Estr Estruc uctu tura rass con En Ensa sayo yoss pa para ra Soldaduras por Arco Eléctrico MIG Y SAW.” Tesis de grado. Departamento de Mecánica. Escuela de ingeniería. Universidad de Oriente (UDO). Núcleo de Anzoátegui. (1995). 6. Guía de Defectos y Discontinuidades de la Soldadura.“Defecto de Cordón Bajo, Defecto de Cord Co rdón ón Cón Cónca cavo vo,, De Defe fect ctoo de Co Cord rdón ón Ir Irre regu gula larr Y De Defe fect ctoo de Mo Mord rded edur uras as de Bo Bord rde” e”.. SOLTUCA, C.A 205; (2004). 7. Mo Mott tt,, R. Cl Clas asif ific icaci ación ón de los los elec electr trodo odoss par paraa lo loss proc proces esos os de so sold ldad adur uraa el eléc éctr tric icaa y oxicombustible. (2ª ed). Ciudad de México. México. Editorial Prentice Hall. (1992). 8. Nor Norma. ma. Est Estruc ructur turas as de acer aceroo par paraa edi edific ficaci aciones ones,, proyec proyecto, to, fabric fabricaci ación ón y constr construcc ucción ión,, COVENIN-MINDUR 1618-98, Editorial Fondonorma, (1998) 9. Norma. Standard specification for carbon structural steel, ASTM A 36, (2005). 10. Shigley, J. y Mischke, C. “Diseño en Ingeniería Mecánica.” (6ª ed). Ciudad de México. México. Editorial McGraw-Hill. Soldaduras Orientales, C.A. (2006), [Página Web en línea]. Revisada en la fecha: 12/07/07. Disponible en: http://www.soltuca.com/productos.html

 

9. Anexos (si aplic aplica) a)