Norma API 1104 Calificación de Procedimiento.ppt

CODIGO API 1104 /1999
SECCION 5.
CALIFICACION DE
PROCEDIMIENTO DE
SOLDADURA EN UNIOES
SOLDADAS CON METAL DE
APORTE
INSPEQ INGENIERIA LTDA.

TIPOS DE CALIFICACION PARA
CONSTRUCCIONES SOLDADAS
 Calificación del procedimiento.
 Calificación de soldadores.
 Calificación de operadores.
 Calificación de punteadores.
INSPEQ INGENIERIA LTDA

ENSAYOS PARA CALIFICACION
Ensayos Destructivos:
Resistencia a la tensión
Doblez
Macroataque
Otros
Ensayos No Destructivos:
Inspección Visual
Radiografía
Ultrasonido
INSPEQ INGENIERIA LTDA

2
INTRODUCCIÓN
DIFERENTES
PROYECTOS
EN EL PAIS
Construcción:
-Gasoductos
-Oleoductos
-Facilidades
de Producción
Transporte de:
-Gas
-Petróleo
-Productos
derivados
Construyen:
Soldadura
Código
API 1104
Es Mandatorio:
Antes de las
Soldaduras
de
Producción
Elaborar:
Especificación del
Procedimiento
Calificación del Procedimiento
Calificación de Soldadores
ACORDE
AL CÓDIGO
API 1104

VEMOS CON GRAN INTERES LA NECESIDAD DE
MOTIVAR AL PERSONAL QUE DE UNA U OTRA FORMA SE
SE ENCUENTRA RELACIONADO CON LA CONSTRUCCION
DE LINEAS DE TUBERIA, PARA INFORMARLES E
ILUSTRARLES ELALCANCE DEL CODIGO API 1104 EN LO
RELACIONADO CON LA ESPECIFICACION, CALIFICACION
DE PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA Y CALIFICACION
DE SOLDADORES.
POR LO ANTERIOR:

3
ALCANCE
JUNTAS
A Tope
En T
En Traslape
TUBERIA
A. Carbono
A. Baja Aleación
En:
Compresión
Bombeo
Transporte
UTILIZADOS
De:
Petróleo Crudo
Derivados del Petróleo
Gases Combustibles
Donde sea Aplicable
Cubriendo:
Sistemas
de
Distribución

Por los Procesos:
-Arco Metálico con Electrodo Revestido
(SMAW)
-Arco Sumergido (SAW)
-Arco con Tungsteno y Gas (GTAW)
-Arco Metálico y Gas (GMAW)
-Arco con Fundente en El Núcleo o Alambre
Tubular (FCAW)
-Oxiacetilénico (OAW)
-Por Presión y Arco Eléctrico (FW)
-Combinación
DONDE LA
SOLDADURA
PUEDE SER
REALIZADA

4
UTILIZANDO
LA TECNICA
Manual
Semiautomática
Automática
Combinación
SOLDADURAS
PRODUCIDAS
EN POSICION
Fija
Girada
Combinación

4
5.1 CALIFICACION DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA
Realizar:
-Adecuadas Propiedades
Mecánicas
-Sanidad
-Calidad Determinada por
Ensayos Destructivos
ANTES DE COMENZAR
LAS SOLDADURAS
DE PRODUCCIÓN O
REPARACIÓN
Una Especificación
Detallada del
Procedimiento
Debe ser:
Establecida y
Calificada
Resistencia
Ductilidad
Dureza
DEMOSTRAR

ESTOS PROCEDIMIENTOS DEBEN SER FIELMENTE
SEGUIDOS, EXCEPTO CUANDO UN CAMBIO SEA
AUTORIZADO POR LA COMPAÑÍA, SIEMPRE Y CUANDO
CUMPLA CON LOS REQUERIMIENTOS DE VARIABLES
ESENCIALES.
5.2 REGISTRO
- Los Detalles del Procedimiento Calificado deben ser
Registrados en Formatos
- Mostrará los Resultados Completos de las Pruebas
- Debe ser Mantenido Durante el Tiempo en que esté en Uso

5.3 ESPECIFICACION DEL PROCEDIMIENTO (WPS)
TÉCNICA
UTILIZADA
Manual
Semiautomática
Automática
Combinación
SE REALIZA:
- Una Selección
De las Variables con
que se Ejecutarán las
Soldaduras
Teniendo en
cuenta::
- Facilidades
Disponibles
Debe Incluir la siguiente Información:
PROCESO
SMAW, SAW, GTAW, GMAW,
FCAW, OAW, FW O COMBINACION

MATERIAL
DEL TUBO Y
ACCESORIOS
Deben ser Identificados
de Acuerdo a los Códigos
que establecen dicha
Identificación
Siendo Agrupados
según su
Resistencia a la
Fluencia
Previendo que Los Ensayos se realizarán en
el Material con mayor R. A la Fluencia:
-De Materiales dentro de un Grupo
-De Materiales dentro de 2 Grupos
El de
Mayor
Fluencia

Rango de Diámetros (*)
Rango de Espesores (*)
DISEÑO DE LA
JUNTA Y ESQUEMA
Muestre:
-Angulo del Bisel
-Tamaño del Hombro del Bisel
-Abertura de Raíz
-Tipo de Respaldo
-Tamaño y Forma - Soldadura Filete
DIAMETRO Y
ESPESORES
Dentro del cual el
Procedimiento es
Aplicable

CARACTERÍSTICAS
ELÉCTRICAS
(FABRICANTE)
Corriente
Polaridad
Rango
Voltaje
Amperaje
Nº DE CORDONES
Nº Mínimo
y
Secuencia
METAL DE
APORTE
Tamaño
Número de Clasificación

POSICIÓN
DEL TUBO
Fija
y
Girada
CARACTERÍSTICAS
DE LA LLAMA (OAW)
Neutra
Oxidante
Carburante
PROGRESION DE
LA SOLDADURA
VERTICAL
Vertical Ascendente
Vertical Descendente

7
TIEMPO ENTRE
PASES
Máx. entre la Terminación 1er. Cordón
e Inicio 2o. Cordón
Máx. entre la Terminación 2o. Cordón
e Inicio Otros Cordones
TIPO Y REMOCIÓN
DE ABRAZADERA
DE ALINEACIÓN
Interna
Externa
No Requerida
% del Cordón de Raíz Mínimo
Depositado antes de Retirar
la Abrazadera de Alineación

8
HERRAMIENTAS DE
LIMPIEZA
Y/O ESMERILADO
Indicar:
Manual
Mecánica
Ambas
TRATAMIENTO DE PRE Y
POST - CALENTAMIENTO
Método de Calentamiento
Rangos de Temperatura
Método de Control de Tº
Rango de Tº Ambiente
GAS PROTECTOR
Y RATA DE FLUJO
(GTAW, GMAW, OAW)
Composición del Gas o la Mezcla
Rata de Flujo

FUNDENTE DE
PROTECCIÓN
Tipo de Fundente (SAW)
VELOCIDAD DE
AVANCE DEL
DEPÓSITO
Rango en Pulgadas / Minuto
para cada Cordón

ACS
INSPEQ
ESPECIFICACIONES DEL
PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA
(W.P.S.)
CONTRATO:
PREPARO:
REVISO:
HOJA 1 DE 1
PROYECTO: COMPAÑIA:
W.P.S. No. REV: CODIGO:
APLICABLE A:
PROCESO: TIPO:
MATERIAL BASE: DISEÑO DE LA JUNTA:
RANGO DE DIAMETROS Y ESPESOR: No. MIN DE CORDONES :
METAL DE APORTE: FUNDENTE :
CARACTERISTICAS ELECTRICAS:
CARACTERISTICAS DE LLAMA : GAS Y RATA DE FLUJO :
PROGRESION DE LA SOLDADURA: POSICION:
NUMERO DE SOLDADORES: TIEMPO ENTRE PASES:
TIPO DE GRAPA DE ALINEA.:
REMOCION DEL ALINEADOR:
LIMPIEZA INICIAL Y ENTRE PASES:
PRECALENTAMIENTO: RANGO DE VELOCIDAD:
DETALLE DE LA JUNTA
TABLA DE LAS CARACTERISTICAS ELECTRICAS
No.
PASE
PROCESO APORTE -
DIAMETRO
CORRIENTE
POLARID. AMPERIOS
VOLTIOS OBSERVACIONES
ESPECIFICACION PREPARADA POR: FECHA:
ESPECIFICACION APROBADA POR: FECHA:

ACS - INSPEQ
REGISTRO DE CALIFICACIÓN
DE PROCEDIMIENT0N DE
REVISÓ:
WPS No.:
SOLDADURA -PQR HOJA 1 DE 1
ENSAYO DE TRACCIÓN
PROBETA
No.
ANCHO
Pulgados
ESPESOR
Pulgadas
AREA
Pulgadas
CARGA
MÁX. Lb
RESIST.
MÁX. PSI
FALLA Y
LOCALIZACION
ENSAYO DE DOBLADO
TIPO DE PROBETA ESTAMPE RESULTADO OBSERVACIONES
DOBLADO DE CARA
DOBLADO DE RAÍZ
DOBLADO DE LADO
ENSAYO DE ROTURA CON ENTALLA
TIPO DE PROBETA ESTAMPE RESULTADO OBSERVACIONES
ROTURA CON ENTALLA
SOLDADOR:
ENSAYOS DIRIGIDOS POR: PRUEBA DE LABORA. No.
CERTIFICAMOS QUE LA INFORMACION CONSIGNADA EN ESTE REGISTRO ES CORRECTA Y
QUE LAS PRUEBAS DE SOLDADURA FUERON PREPARADAS, SOLDADAS Y APROBADAS DE
ACUERDO A LOS REQUERIMIENTOS DEL CODIGO API 1104.
COMPAÑÍA INTERVENTORIA FABRICANTE

9
CAMBIO EN EL
PROCESO
DE SOLDADURA
5.4 VARIABLES ESENCIALES
SON AQUELLAS VARIABLES QUE AL CAMBIAR, DEBE
SER CALIFICADO NUEVAMENTE EL PROCEDIMIENTO
DE SOLDADURA
Y SON:
SMAW, SAW,
GTAW, GMAW,
FCAW, OAW, FW
CAMBIO EN LA
TECNICA DE
APLICACION
MANUAL
SEMIAUTOMATICA
AUTOMATICA

CAMBIO DE GRUPO
EN LOS
ESTABLECIDOS
PARA EL METAL
BASE
R. A LA FLUENCIA =< 42 KSI
42 KSI < R. A LA FLUENCIA < 65 KSI
R. A LA FLUENCIA >= 65 KSI
CADA GRADO P. SEPARADAS
CAMBIO EN EL
DISEÑO DE LA
JUNTA
UN CAMBIO IMPORTANTE ( V U )
CAMBIOS MENORES
(DEL ANGULO) OK.

CAMBIO EN LA
POSICION DE
SOLDEO
DE FIJA A GIRADA
Y VICEVERSA
CAMBIO DE UN GRUPO
DE ESPESORES DE
PARED A OTRO GRUPO
ESPESOR < 3/16”
3/16” =< ESPESOR =< 3/4”
ESPESOR > 3/4”

CAMBIO DE UN GRUPO
DE METAL DE APORTE
A OTRO GRUPO
PARA METAL BASE CON
R. FLUENCIA >= 65 KSI,
UN CAMBIO EN LA
CLASIFICACION AWS DEL
METAL DE APORTE DENTRO
DEL GRUPO
CAMBIO EN LAS
CARACTERISTICAS
ELECTRICAS EN EL
PROCESO
DE DC (+) A DC (-) Y VICEVERSA
DE DC A AC Y VICEVERSA

GRUPO ESPECIFICACION AWS ELECTRODO FUNDENTE ( c )
1 A 5.1 E6010, E6011
A 5.5 E7010, E7011
2 A 5.5 E8010, E8011
3 A 5.1 o A 5.5 E7015, E7016, E7018
A 5.5 E8015, E8016, E8018
4(a) A 5.17 EL8 F6XZ
EL8K F6X0
EL12 F6X2
EM5K F7XZ
EM12K F7X0
EM13K F7X2
EM15K
5(b) A 5.18 ER70S-2
A 5.18 ER70S-6
A 5.28 ER80S-D2
A 5.28 ER90S-G
6 A 5.2 RG60,RG65
7 A5.20 E61T-GS
5.20 E71-GS
8 A 5.29 E71T8-K6
9 A5.29 E91T8-G
TABLA 1. GRUPO DE METAL DE APORTE

CAMBIO EN EL
TIEMPO ENTRE
PASES
INCREMENTO EN EL TIEMPO MAX.
ESPECIFICADO ENTRE LA TERMINACION
DEL 1er CORDON Y EL INICIO DEL
2° CORDON
CAMBIO EN LA
DIRECCION
DE SOLDEO
DE VERTICAL DESCENDENTE A
VERTICAL ASCENDENTE
O VICEVERSA

CAMBIO EN EL GAS
DE PROTECCION
(GTAW, GMAW )
DE UN GAS O MEZCLA A OTRO
CAMBIO EN LA RATA
DE FLUJO ESPECIFICADA
(GTAW, GMAW)
INCREMENTO O DISMINUCION
DE LA RATA DE FLUJO
ESPECIFICADA EN EL WPS

CAMBIO DEL RANGO
DE VELOCIDAD DE
AVANCE DEL DEPOSITO
CAMBIO EN EL RANGO DE
VELOCIDAD DE AVANCE DEL
DEPOSITO, ESPECIFICADO
EN EL WPS
CAMBIO EN EL FUNDENTE
DE PROTECCION (SAW)
DE UN FUNDENTE
A OTRO

5.5 SOLDADURA DE JUNTAS DE PRUEBA
EN JUNTAS A TOPE
DOS NIPLES DE TUBERIA DEBEN SER SOLDADOS
SIGUIENDO TODOS LOS DETALLES DEL WPS.
ANTES DE PROCEDER A EFECTUAR EL CORTE DE
PROBETAS Y LOS ENSAYOS MECANICOS, SE DEBE
REALIZAR UNA INSPECCION VISUAL DE LA JUNTA
SOLDADA.

5.6 ENSAYOS DE JUNTAS SOLDADAS A TOPE
PARA LA CALIFICACION DEL PROCEDIMIENTO
DE SOLDADURA
ENSAYO DE RESISTENCIA A LA TENSION
PREPARACION
CORTE
DIMENSIONES
BORDES LISOS Y PARALELOS
METODO EQUIPO CAPAZ DE MEDIR CARGA DE FALLA
RESIST. = CARGA MAX. / AREA SEC. TRANS.

REQUISITOS
RESISTENCIA DE
LA JUNTA
A LA MINIMA
DEL TUBO
ROMPE FUERA
DE SOLDADURA
A LA MINIMA
DEL TUBO
>=
>=
ROMPE POR
SOLDADURA
>=
A LA MINIMA DEL
TUBO Y DEBE LOS
REQUISITOS DEL
ENSAYO DE ROTURA
CON ENTALLA

EL SOBREESPESOR NO SERÁ
REMOVIDO DE NINGÑUN LADO
DE LA PROBETA
Espesor de
pared
1” (25.4 mm )
Aprox.
9” (230 mm) Aprox.
LA PROBETA PUEDE SER CORTADA A
MAQUINA O CON OXICORTE, LOS
BORDES DEBEN SER LISOS Y PARALELOS
Figura 4 Probeta para El ensayo de resistencia ala tensión
PROBETA PARA EL ENSAYO DE TENSION

ENSAYO DE ROTURA CON ENTALLA
PREPARACION
CORTE
DIMENSIONES
RANURA CON SIERRA
A CADA LADO Y AL
CENTRO
PROF. 1/8”
AREA MIN. 3/4”
PROCESOS
SEMIAUTOMATICOS
AUTOMATICOS
RANURA EN
SOBREESPESOR
1/16”
PUEDEN SER
MACROATACADAS
ANTES DE RANURAR

1/8” (3.17 mm) Aprox.
1/8” (3.17 mm) Aprox.
3/4” (19 mm) mínimo
Ranuras cortadas con sierra; la probeta
puede ser cortada con máquina u oxicorte;
los dorbes deben ser lisos y paralelos.
El sobreespesor no será removido de
ningñun lado de la probeta
Espesor de
pared
La ranura transversal no debe no debe
exceder 1/16” (1.59 mm) en profundidad
1/8” (3.17 mm) Aprox
3/4” (19 mm)
mín
Probeta opcional para ensayo de rotura
con entalla en procesos de soldadura
automáticos y semiautomáticos
Figura 5 Probeta para ensayo de rotura con entalla

METODO
ROTAS A
TENSION
SOPORTANDO AMBOS LADOS
SOPORTANDO UN EXTREMO
REQUISITOS
PENETRACION Y FUSION COMPLETA
POROS
ESCORIA
INDIVIDUAL =< 1/16”
AREA TOTAL =< 2%
ANCHO =< 1/32”
LONGITUD =< 1/8” O T/2
METAL SANO
ENTRE INCLUSIONES < 1/2”

1/2” (12.7 mm)
mínimo
Longitud máxima 1/8” (3.17 mm) ó
la mitad del espesor de pared
Máxima profundidad
1/32” (0.79 mm)
Figura .8. Dimensiones de discontinuidades en probetas de soldadura

ENSAYO DE DOBLADO DE CARA Y RAIZ (ESPESOR =< 1/2")
PREPARACION
CORTE
DIMENSIONES
REMOCIÓN DEL SOBREESPESOR
METODO
DOBLADO CON MATRIZ DE DOBLADO GUIADO
CON SOLDADURA
EN LA 1/2 DE LA
GARGANTA
D. CARA:
LA CARA HACIA LA GARGANTA
D. RAIZ:
LA RAIZ HACIA LA GARGANTA

LA PROBETA PUEDE
CORTARSE CON MAQUINA U
OXICORTE
1” (25.4 mm)
Aprox
SOLDADURA
9” (230 mm)
Aprox.
MAX. RADIO EN
LAS ESQUINAS 1/8”
NOTA: El SOBREESPESOR DE LA SOLDADURA DEBE SER REMOVIDO DE AMBAS
CARAS, NIVELANDOAS CON LA SUPERFICIE DE LA PROBETA. LA PROBETA NO
DEBE APLANARSE ANTES DEL ENSAYO.
Figura 6. Probeta para ensayo de doblado de cara y raíz
Espesor menor o igual a ½ pulg
PROBETA PARA EL ENSAYO DE DOBLADO
DE CARA Y RAIZ
espesor

REQUISITOS
GRIETAS EN
CUALQUIER
DIRECCION
=<
1/8"
O
T/2
GRIETAS
EN
BORDES
=<
1/4" A MENOS QUE
SEA GENERADA POR
DEFECTOS EVIDENTES

A
B
C
Figura 9 Matriz para ensayo de doblado
guiado
A. Radio del émbolo = 1-3/4” (44,45 mm)
B. Radio del dado = 2-5/16” (58.74 mm)
C. Ancho del dado = 2” (50.8 mm)

ENSAYO DE DOBLADO DE LADO (ESPESOR > 1/2")
PREPARACION
CORTE
DIMENSIONES
REMOCIÓN DEL SOBREESPESOR
METODO
DOBLADO CON MATRIZ DE DOBLADO GUIADO
CON SOLDADURA
EN LA 1/2 DE LA
GARGANTA
D. LADO:
LA CARA PERPENDICULAR A
LA GARGANTA

PROBETA PARA EL ENSAYO DE DOBLADO
DE LADO
VER NOTA 1
9” (230 mm)
Aprox.
t
t
MAX. RADIO EN LAS
ESQUINAS 1/8”
NOTA 1:El SOBREESPESOR DE LA SOLDADURA DEBE SER REMOVIDO DE AMBAS CARAS,
NIVELANDOAS CON LA SUPERFICIE DE LA PROBETA.
NOTA 2:LA PROBETA PUEDE SER CORTADA CON MAQUINA A 1/2” (13 mm) DE ANCHO O CON
OXICORTE A UN ANCHO DE 3/4” (19mm) Y LUEGO MAQUINADA O ESMERILADA A UN
ANCHO DE 1/2” (13 mm). LAS SUPERFICIES COSTADAS DEBEN SER LISAS Y
PARALELAS
Figura 7 Probeta para ensayo de doblado lateral. Espesores de pared mayores a 1/2” (13 mm)

N ú m e r o d e p r o b e t a s
Diámetro exterior del tubo Tensión Sanidad Doblado Doblado Doblado Total
Pulgadas Milímetros de raíz de cara lateral
Espesor de pared £ ½ pulg ( 12.7 mm )
< 2-3/8 < 60.3 0 2 2 0 0 4*
2-3/8 - 4-1/2 60.3 - 114.3 0 2 2 0 0 4
> 4-1/2 -12-3/4 >114.3 - 323.8 2 2 2 2 0 8
> 12-3/4 > 232.8 4 4 4 4 0 16
Espesor de pared > ½ pulg ( 12.7 mm )
£ 4-1/2 < 114.3 0 2 0 0 2 4
> 4-1/2 -12-3/4 >114.3 - 323.8 2 2 0 0 4 8
> 12-3/4 > 232.8 4 4 0 0 8 16
* Obtener probeta de tensión de dos soldaduras o una sección completa de tubo de 1-5/16 pulg (33.4 mm) y
menores.
Tabla 2. Tipo y número de probetas de ensayo para la calificación de procedimiento.

D £ 2-3/8”
(60.3 mm)
ROTURA CON
ENTALLA
DOBLEZ
DE RAIZ
ROTURA CON
ENTALLA
DOBLEZ DE
RAIZ O DE
LADO
DOBLEZ DE
RAIZ O DE
LADO
2-3/8” < D £ 4-1/2”
(60.3 mm) (114.3 mm)
ROTURA CON
ENTALLA

4-1/2” < D £ 12-3/4”
(114.3 mm) (323.8mm)
ROTURA CON
ENTALLA
TENSION
DOBLEZ DE RAIZ
O DE LADO
DOBLEZ DE CARA
O DE LADO
DOBLEZ DE
CARA O DE LADO
DOBLEZ DE RAIZ
O DE LADO
ROTURA CON
ENTALLA
TENSION
Figura 3. Localización de las probetas de soldadura a
tope para calificación de procedimiento

PARTE SUPERIOR
DEL TUBO
D  12-3/4”
(323.8mm)
ROTURA CON
ENTALLA
DOBLEZ DE CARA
O DE LADO
TENSION
DOBLEZ DE RAIZ
O DE LADO
TENSION
DOBLEZ DE
RAIZ O DE LADO
ROTURA CON
ENTALLA
DOBLEZ DE CARA
O DE LADO
DOBLEZ DE
RAIZ O DE LADO
TENSION
ROTURA CON
ENTALLA
DOBLEZ DE CARA O
DE LADO
DOBLEZ DE CARA O
DE LADO
ROTURA CON
ENTALLA
TENSION
DOBLEZ DE
RAIZ O DE LADO

5.7 SOLDADURA DE JUNTAS DE PRUEBA
SOLDADURAS EN FILETE
UNA SOLDADURA EN FILETE DEBE SER REALIZADA
DE ACUERDO A UNO DE LOS ESQUEMAS MOSTRADOS
EN LA FIGURA Nº 10, SIGUIENDO TODOS LOS DETALLES
DEL WPS.
ANTES DE PROCEDER A EFECTUAR EL CORTE DE
PROBETAS Y ENSAYOS MECANICOS, SE DEBE REALIZAR
UNA INSPECCION VISUAL DE LA JUNTA SOLDADA.

LOCALIZACION DE PROBETAS PARA
ENSAYO DE ROTURA CON ENTALLA -
SOLDADURA EN FILETE

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