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21/04/23 1
Aplicaciones a la Industria Petrolera
Ing. Eduardo Asta
SOLDADURA DE REPARACIÓN Y MANTENIMIENTO
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SOLDADURA DE REPARACIÓN Y MANTENIMIENTOAplicaciones a la Industria Petrolera
// PROCESOS DE SOLDADURA POR ARCO ELÉCTRICO
Soldadura de Reparación y MantenimientoAplicaciones a la Industria Petrolera
Módulo I: Procesos de Soldadura por Arco Eléctrico
• 1.0 Procesos de Soldadura por Arco Eléctrico (parte 1)
• 2.0 Procesos de Soldadura por Arco Eléctrico (parte 2)• 3.0 Características de los materiales base: Aceros y Fundiciones
• 4.0 Características de los materiales base: Soldabilidad de los aceros y prevención de riesgos
• 5.0 Ensayos de Soldabilidad y Selección de consumibles
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SESIÓN 3
Características de los Materiales Base: Aceros
y Fundiciones
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TEMAS DE LA SESION
• Aceros Estructurales
• Clasificación• Material de Aporte según AWS
• Fundiciones de Hierro
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// CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES BASE // TEMAS DE LA SESIÓN
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// CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES BASE // ACEROS ESTRUCTURALES
Aceros Estructurales
Aceros al carbono: es la aleación hierro-carbono
conteniendo generalmente 0,008 % hasta
aproximadamente 2 % de carbono, además de ciertos
elementos residuales resultantes de los procesos de
fabricación.
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// CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES BASE // ACEROS ESTRUCTURALES
Aceros Estructurales
Aceros aleados: es el acero al carbono que
contiene otros elementos de aleación o presenta los
elementos residuales en contenidos por encima de los
que son considerado normales.
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// CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES BASE // CLASIFICACIÓN DE ACEROS
Clasificación de Aceros
• Aceros al carbono (bajo y alto contenido de carbono.
• Aceros de alta resistencia y baja aleación (HSLA).
• Aceros templados y revenidos (HSQT)
• Aceros de baja aleación tratables térmicamente
(HTLA).
• Aceros de procesos termo mecánicamente
controlados (TMCP).
• Aceros al cromo-molibdeno.
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// CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES BASE // ACEROS ESTRUCTURALES
Aceros Estructurales
Acero Límite de Fluenciamínimo
MPa
Resist. a la
TracciónMPa
Especificación de proceso y material de aporte según AWS
ASTM A36 250 400-550 SMAW AWS A5.1E60XXE70XX
AWS A5.5E70XX-X
SAW AWS A5.17F6XX-EXXX, F6XX-ECXXXF7XX-EXXX, F7XX-ECXXX
AWS-A5.23F7XX-EXX-XX, F7XX-ECXXX-XX
ASTM A53 Grado B 250 415 min
ASTM A106 Grado B 240 415 min
ASTM A131 Grado A, B, CS, D, DS, E
235 400-490
ASTM A139 Grado B 241 414 min
ASTM A381 Grado Y35 240 415 min
ASTM A500 Grado A 228 310 min
Grado B 290 400 min
ASTM A501 250 400 min
ASTM A516 Grado 55 205 380-515
Grado 60 220 415-550
ASTM A524 Grado I 240 415-586
Grado II 205 380-550
ASTM A529 290 415-586
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// CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES BASE // ACEROS ESTRUCTURALES
Aceros Estructurales
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ASTM A570 Grado 30 205 340 min GMAW y GTAW
Grado 33 230 360 min AWS A5.18
Grado 36 250 365 min ER70S-X
Grado 40 275 380 min AWS A5.28
Grado 45 310 415 min ER70S-XXX, E70C-XXX
Grado 50 345 450 min
ASTM A573 Grado 65 240 450-530 FCAW
Grado 58 220 400-490 AWS A5.20
ASTM A709 Grado 36 250 400-550 E6XT-X, E6XT-XM
API 5L Grado B 240 415 E7XT-X, E7XT-XM
Grado X42 290 415
Grado A, B, CS, D, DS
400-490 AWS A5.29
ABS Grado E 400-490 E7XTX-X, E7XTX-XM
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// CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES BASE // ACEROS ESTRUCTURALES
ASTM A131 Grado AH32, DH32, EH32
315 470-585 SMAW
Grado AH36, DH36, EH36
350 490-620 AWS A5.1
ASTM A441 275-345 415-485 E7015, E7016
ASTM A516 Grado 65 240 450-585 E7018, E7028
Grado 70 260 485-620 AWS A5.5
ASTM A537 Clase 1 310-345 450-620 E7015-X, E7016-X
ASTM A572 Grado 42 290 415 min E7018-X
ASTM A572 Grado 50 345 450 min SAW
ASTM A588 (< 100 mm) 345 485 min AWS A5.17
ASTM A595 Grado A 380 450 min F7XX-EXXX, F7XX-ECXXX
Grados B y C 415 480 min AWS-A5.23
ASTM A6065 310-340 450 min F7XX-EXX-XX, F7XX-ECXXX-XX
ASTM A607 Grado 45 310 410 min GMAW y GTAW
Grado 50 345 450 min AWS A5.18
Grado 55 380 480 min ER70S-X, E70C-XC
Aceros Estructurales
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// CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES BASE // ACEROS ESTRUCTURALES
ASTM A618 Grado Ib, II, III 315-345 450 min AWS A5.28
ASTM A633 Grado A 290 430-570 ER70S-XXX, E70C-XXX
Grados C, D 345 485-620 FCAW
(< 65 mm) AWS A5.20
ASTM A709 Grado 50 345 450 min E7XT-X, E7XT-XM
Grado 50W 345 485 min AWS A5.29
ASTM A710 Grado A, Clase 2 .
380 450 min E7XTX-X, E7XTX-XM
ASTM A808 (2-1/2 in y por debajo)
290 415 min
ASTM A913 Grado 50 345 450 min
API 5L Grado X52 360 455-495
ABS Grado AH32, DH32, EH32
315 490-620
Grado AH36, DH36, EH36
350 490-620
Aceros Estructurales
(cont. página anterior)
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// CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES BASE // ACEROS ESTRUCTURALES
ASTM A709
Grado100, 100W ( 65mm)
690 760-895 SMAW AWS A5.5
ASTM A514 ( 65 mm) 690 760-760 E11015-X, E11016-X
ASTM A517 620-690 725-930 E11018-X
SAW
AWS-A5.23
F11XX-EXX-XX, F11XX-ECXXX-XX
GMAW y GTAW
AWS A5.28
ER110S-XXX, E110C-XXX
FCAW
AWS A5.29
E11XTX-XX, E11XTX-XM
Aplicables a Recipientes y cañerías sometidos a presión
Aceros Estructurales
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// CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES BASE // ACEROS ESTRUCTURALES
EspecificacionesASTM de productosProducidos en Acero-Cromo- Molibdeno
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// CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES BASE // ACEROS ESTRUCTURALES
Composición química
nominal de Acero Cr - Mo
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// CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES BASE // FUNDICIONES DE HIERRO
Fundiciones de Hierro (HFe)
• Son aleaciones de hierro- carbono que tienen:
• Contenido de C entre 2,2 y 3,8 %
• En su estructura puede aparecer Perlita, Ferrita,
Bainita, Cementita, Martensita y Grafito
• Relativamente alto contenido de Si, Mn, S y P
• Punto de fusión menor que el acero (1150°C)
• Poca deformación plástica
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// CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES BASE // Nº P ASME
Nº P ASME
N° PASME
Material de Aporte según Clasificación de AWS para Soldadura Manual (SMAW)
1 E7018, E7015, E7016
3 E8018-B1
4 E8018-B2
5A E9018- B3
5B E8018-B6/ E8015-B6/ E502-15
5B E8018-B8/ E8015-B8/ E505-15
5B E9015- B9 modificado/E9018-B9 modificado)
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CONCLUSIÓN
• En soldadura de mantenimiento aparecen aplicaciones de soldadura en una amplia variedad de aceros estructurales de aplicación general, para recipientes y cañerías sometidas a presión, aceros especiales y diferentes tipos de fundiciones de hierro
• Resulta muy importante antes de desarrollar un procedimiento de soldadura para aplicaciones de mantenimiento o reparación identificar lo mejor posible el tipo de material a ser soldado.
• La conclusión anterior permite seleccionar el material de aporte más adecuado, así como las consideraciones para el procedimiento que aseguren la integridad estructural y funcional de la reparación
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// CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES BASE // CONCLUSIÓN
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ACTIVIDADDE DEBATE
1- Se requiere reparar un tramo de cañería de material ASTM A335 P11 (diám. 100 mm, espeor 12,5 mm) correspondiente a una instalación de alta temperatura. Analizar las posibles alternativas de reparación desde el punto de vista del acero y tipo de aporte a utilizar
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// CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES BASE // ACTIVIDAD DE DEBATE