El procedimiento de soldadura WPS (sigla en Ingles, Welding Procedure Specification) para la aprobación por el Cliente (originador y dueño del proyecto) es requerido antes de la calificación.
El Contratista (es quien provee los servicios de construcción y montaje del ducto) enviará dos semanas antes de la fecha de la calificación de los soldadores, todos los procedimientos de soldadura para todas las tuberías y fitting, incluyendo el procedimiento de Reparación de Soldadura y reparación interna de soldadura para los procesos manuales, automáticos, semiautomáticos, manuales/automáticos y manuales-semi/automáticos de la soldadura.
El uso de WPS calificados por otra compañía o proyectos anteriores no son aceptados.
Para las pruebas correspondientes a la calificación de la tubería, las probetas deben realizarse con la tubería del proyecto para su construcción.
Cada soldadura de prueba para el procedimiento es hecha usando el mismo o el equipo equivalente a utilizarse durante la soldadura de producción y bajo condiciones simuladas de la producción incluyendo el retiro del presentador y terminación parcial de la soldadura y recomienzo de la soldadura en donde sea aplicable.
El fabricante, la clasificación, y el diámetro del alambre o de los electrodos de soldadura usados en la calificación del procedimiento de la soldadura, también serán utilizados para la soldadura de la producción.
Cada soldadura de prueba para el procedimiento, será examinada usando el mismos procesos de NDT (siglas en ingles, Non-Destructive Testing) usado en la soldadura de producción y cumplirá los criterios de aceptación de la API 1104.
Un reporte de la calificación del procedimiento PQR (siglas en Ingles, Procedure Qualification Records), que contenga toda la información referente a la soldadura de calificación (como parámetros, métodos detallados y condiciones) así como los resultados de las pruebas siguientes, certificados materiales, certificados calibración, etc., deberá incluir el WPS original.
El Contratista notificará 10 días laborables antes de calificar WPS al Cliente, usando un procedimiento de soldadura pre-aprobado.
La prueba mecánica debe ser realizada de acuerdo con API 1104 y a la especificación Técnica de cada Proyecto Pipeline, en un laboratorio de prueba independiente, aprobado por el Cliente.
Procedimiento de Soldadura Manual (SMAW)
La calificación de los procedimientos de soldadura para la soldadura manual estará de acuerdo a la API 1104, 20th, sección 5 y a la especificación técnica del proyecto. Se deben incluir los procedimientos de reparación y reparación interna de soldadura para el proceso manual y automático de la soldadura.
Procedimiento de Soldadura Automática (GMAW)
La calificación del procedimiento de soldadura para la soldadura automática estará de acuerdo API 1104, 20th , sección 12 y a la especificación técnica del proyecto.
Procedimiento de Soldadura Automática (SAW)
La calificación de los procedimientos de soldadura para la soldadura automática (SAW) estará de acuerdo con la API 1104, 20th, sección 12 y a la especificación técnica del proyecto. El procedimiento de soldadura establecerá el número requerido de pasadas.
Calificación del Procedimiento
El Contratista califica el procedimientos de soldadura de acuerdo con API 1104, 20th, usando el equipo que se utilizará en la soldadura de producción. El Contratista es quien debe suministrar todo el equipo de soldadura necesario, materiales de soldadura, instrumentos, registradores calibrados y equipo de prueba. El Contratista debe notificar al Cliente dos semanas antes de la calificación del procedimiento para programar la hora de asistencia. El Contratista debe presentar dos semanas antes de la fecha de la prueba, para la aprobación del Cliente, el laboratorio propuesto certificado que se utilizará para la calificación de los procedimientos y ensayos de prueba no destructiva. Esto incluirá una lista detallada de todos los equipos de prueba con los certificados de calibración.
Calificación del Procedimiento de Ensayos No Destructivos
La soldadura calificada no será objeto del NDT hasta un mínimo de 24 horas de transcurrida la terminación de la soldadura. Cuando la soldadura necesite un tratamiento térmico post-soldadura, esto será realizado antes del NDT. Antes de aplicar los requisitos de prueba no-destructivo de la API 1104 y de la especificación técnica, las soldaduras de pruebas de calificación del procedimiento serán examinadas usando el mismo método de NDT que se utilizará en la soldadura de producción, evaluado de acuerdo a los requisitos de la API 1104, 20th edición y a las Especificaciones técnicas de cada Proyecto
El Contratista es responsable de asegurar y atestiguar todos los ensayos no destructivos.
Ensayos Mecánicos
Los ensayos mecánicos (o destructivos) son los métodos por medio de los cuales se pueden determinar los tipos de propiedades mecánicas que posee un material.
Estos requieren que sea extraída una sección (Probeta) del material a usar, por este motivo son también llamados destructivos
El Contratista debe notificar al Cliente antes de efectuar las pruebas mecánicas del procedimiento de soldadura, para que pueda programar su tiempo y presenciar en conjunto con el Contratista, todas las pruebas mecánicas a la soldadura.
a) Las muestras de prueba V-notch Charpy (3 especimenes por muestra) serán recogidas de la línea central del metal de la soldadura, la línea de fusión (FL) y FL + 2 mm en la zona afectada de calor (HAZ), se necesitará un total de 9 especímenes por ubicación.
Los ensayos serán a las 3 y 12 horas de la posición del reloj. El corte o muesca en cada espécimen será maquinada en el center line de la soldadura y normal a la superficie. Para material con un espesor nominal mayor a 20 mm, las pruebas serán tomadas a partir de la raíz a la cobertura final.
La medida terminada de los especímenes para prueba, será 10 x 10 mm cuando sea posible, solo se usarán sub-medidas cuando el espesor de pared no permita el tamaño del espécimen.
b) Los especímenes serán probados de acuerdo a la norma ASTM E23, a una temperatura de 5° C más bajo que la temperatura de funcionamiento mínima de diseño y de absorción de energía, el porcentaje de área de corte y la expansión lateral para cada espécimen serán reportada.
c) Salvo que sea especificado lo contrario, el valor medio mínimo y el valor individual mínimo de la energía de impacto para cada grupo de tres especímenes, del mismo tamaño, serán como sigue:
Criterios de Aceptación del V-Notch
Especificación del Grado del Acero 5L o equivalente | Requerimientos Energéticos (Joules) | |
Promedio mín. | Solo mín. | |
X60 | 35 | 25 |
X65 | 38 | 27 |
X70 | 40 | 29 |
Todos los valores de la prueba serán registrados en el reporte de calificación del procedimiento (PQR).
Prueba de CTOD
Cuando la soldadura es aceptada de acuerdo a API 1104, 20th, Apéndice A, la prueba de CTOD será realizada con una temperatura de servicio de -5° C (23° F), o por debajo de esta, de acuerdo a API 1104, 20th, Apéndice A. El espécimen será tomado del metal de soldadura en la línea de fusión en la posición 9 y 12 horas de la posición del reloj. La medición del CTOD y los datos de prueba relacionados tales como las curvas del desplazamiento de carga será reportado para cada espécimen. La prueba de CTOD será con la presencia del Representante del Mandante, los valores y certificados de la prueba serán reportados.
Cuando la soldadura es aceptada de acuerdo a API 1104, 20th, Apéndice A, la prueba de CTOD será realizada con una temperatura de servicio de -5° C (23° F), o por debajo de esta, de acuerdo a API 1104, 20th, Apéndice A. El espécimen será tomado del metal de soldadura en la línea de fusión en la posición 9 y 12 horas de la posición del reloj. La medición del CTOD y los datos de prueba relacionados tales como las curvas del desplazamiento de carga será reportado para cada espécimen. La prueba de CTOD será con la presencia del Representante del Mandante, los valores y certificados de la prueba serán reportados.
Dureza Transversal Vickers
Un espécimen macro seccionado transversalmente será cortado de la soldadura, en la posición de las 3 y las 11 horas y probada su dureza en tres series transversales, extendiéndose desde el depósito de soldadura a través el HAZ en el metal base. El espécimen será pulido a 400 grit y grabado. Una de las serie de dureza transversal será hecha entre 1.0 mm y 2 mm en la superficie externa de la tubería, una segunda entre 1.0 mm y 2.0 mm de la superficie inferior y un tercero en la mitad del espesor de la tubería.
Un espécimen macro seccionado transversalmente será cortado de la soldadura, en la posición de las 3 y las 11 horas y probada su dureza en tres series transversales, extendiéndose desde el depósito de soldadura a través el HAZ en el metal base. El espécimen será pulido a 400 grit y grabado. Una de las serie de dureza transversal será hecha entre 1.0 mm y 2 mm en la superficie externa de la tubería, una segunda entre 1.0 mm y 2.0 mm de la superficie inferior y un tercero en la mitad del espesor de la tubería.
La dureza transversal de Vickers será realizada de acuerdo con ASTM E92 usando una carga 10kg. No se permite ningún valor que exceda 300HV.
La información de los WPS y de los PQR debe ser registrada de acuerdo a la sección 5.4 de la Norma API 1104, junto con los requisitos adicionales de esta sección, los valores de las variables esenciales serán registrados para cada pasada de la unión de soldadura, con lo correspondiente a los soldadores, se documentará en el PQR junto con las variables no esenciales, utilizando dos soldadores en cada lado de la tubería por cada unión de soldadura.
Prueba Mecánica
Como mínimo, la siguiente información debe ser registrada para cada paso:
1).- Diseño de la junta a soldar, dimensiones/tolerancias
2).- Detalles de la tubería: grado, número de la tubería/heat, espesor de pared
3).- Número de pasada y secuencia
4).- Dirección de la soldadura
5).- Diámetro del electrodo, clase, nombre, fabricante, hornada y numero de lote
6).- Tipo de gas de protección, mezcla y velocidad del flujo.
7).- Amperaje y voltaje, pico del pulso, fondo y frecuencia
8).- Contacto para trabajar a distancia (CTWD).
9).- Velocidad de recorrido, velocidad de alimentación del alambre.
10).- Temperatura precalentamiento, pasadas intermedia, temperaturas ambiente.
11).- Porcentaje de oscilación, ancho y tiempos de detención.
12).- Lapso de tiempo entre las pasadas.
13).- Técnica de la soldadura, oscilación o vaivén del cordón.
14).- Retiro del presentador, uso de respaldo.
15).- Método de limpieza de la soldadura.
16).- El método de pre-calentamiento.
Se deberá incluir como mínimo la siguiente información adicional en el WPS:
1).- Reporte del ensayo de NDT.
2).- Certificados de calibración de los equipos de prueba.
3).- Certificados de calibración de los equipos de medición.
4).- Reporte del laboratorio de los ensayos destructivos
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