Norma API 1104Edición 2005

Welding of Pipelines and Related Facilities

Profesor: Ing. Aldo Senra

MODULO II

Se debe realizar antes de comenzar la soldadura de producción.

Tiene como objetivo juzgar la habilidad del soldador para producir soldaduras a tope o de filete sanas usando un procedimiento previamente calificado.

Se puede evaluar por medio de métodos destructivos y no destructivos (técnica radiográfica) (Puntos 6.2. a 6.8).

Antes de realizar la calificación, el soldador deberá tomarse un tiempo razonable para ajustar los equipos de soldadura que utilizará.

CALIFICACION DE SOLDADORES u OPERADORES (Punto 6)

General (Punto 6.1)

El soldador deberá utilizar el mismo proceso, técnica y parámetros que se utilizaron en la calificación de procedimiento y que estarán permitidos para las soldaduras de producción.

La calificación deberá ser realizada en presencia de un representante de la Compañía (Inspector autorizado).

Un Soldador podrá calificar soldando un tubo completo o segmentos de tubos.

En la calificación de Soldadores también existe el concepto de Variables Esenciales.

Comentarios Adicionales: Se deberá mantener un registro de los Soldadores u Operadores

calificados. Se deberá mantener un registro de las pruebas de calificación

realizadas (Registro de Calificación de Soldadores).

En esta Norma se pueden obtener dos tipos de Calificaciones

CALIFICACION MULTIPLE

CALIFICACION SIMPLE

CALIFICACION SIMPLE

Calificación Simple (Punto 6.2)Generalidades (Punto 6.2.1)

El Soldador deberá realizar una soldadura a tope, la cual podrá ser en Posición Fija o Rolada. Si es fija, el eje de la cañería puede estar en posición vertical, horizontal o con un ángulo respecto a la horizontal.Para conexiones en derivación, ya sean con soldaduras de Filete o

similares (solapada), debe seguirse la Especificación de Procedimiento de Soldadura (EPS) que sea de aplicación.

Cambios en la Variables esenciales mostradas en las próximas diapositivas (Punto 6.2.2), requerirán la recalificación del Soldador.

Las soldaduras se considerarán aceptables si cumplen con los requerimientos establecidos en 6.4, 6.5 o 6.6, según corresponda.

Calificación Simple

Calificación Simple

Calificación SimpleVariables Esenciales para RCS´s

Alcance (Punto 6.2.2)El soldador que haya pasado satisfactoriamente la calificación deberá ser

calificado dentro de los límites que fijan las Variables Esenciales descriptas a continuación:

Proceso o Método de Soldadura Dirección de Soldadura (Progresión) Metales de Aporte Diámetro exterior de la Cañería Espesor de Pared de la Cañería Posición Diseño de Juntas

Proceso o Método de SoldaduraUn cambio de un proceso de soldadura a otro proceso de soldadura o combinaciones de procesos, como sigue:

1. Un cambio de un proceso de soldadura a otro proceso desoldadura diferente; o

2. Un cambio en la combinación de procesos de soldadura, a menos que el soldador haya calificado en esos procesos en forma separada.

Dirección de Soldadura (Progresión)Un cambio en la dirección de la soldadura desde vertical ascendente a vertical descendente, o viceversa.

Metales de AporteUn cambio de clasificación en el Grupo del metal de aporte, del Grupo 1 ó 2 al Grupo 3, o del Grupo 3 a un Grupo 1 ó 2 (ver Tabla N° 1).

Diámetro exterior de la CañeríaUn cambio desde un grupo de diámetro exterior a otro.

Estos grupos son definidos como sigue:1. Diámetro exterior menor a 2.375” (60,3mm)2. Diámetro exterior desde 2.375” (60,3mm) y hasta 12.750”

(323,9mm) inclusive.3. Diámetro exterior mayor a 12.750” (323,9mm).

Espesor de pared de la CañeríaUn cambio de un grupo de espesor de pared a otro.

Estos grupos están definidos como sigue:1. Un espesor nominal de pared del caño menor que 0.188”(4,8mm).2. Un espesor nominal de pared del caño mayor o igual a 0.188”

(4,8mm) y hasta 0.750” (19,1mm) inclusive. 3. Un espesor nominal de pared del caño mayor que 0.750”(19,1mm).

Posición Un cambio en la posición por la cual el soldador ha sido anteriormente calificado (por ej.: un cambio desde la posición de rolado a fija o un cambio desde posición con eje vertical a horizontal o viceversa).

NOTA Importante: Un soldador que superó exitosamente un ensayo de calificación de soldadura a tope, en posición fija con el eje inclinado a 45º (desde el plano horizontal), quedarácalificado para realizar soldaduras a tope y soldaduras de filete solapado en todas las posiciones.

Diseño de JuntasUn cambio en el diseño de junta (por ej.: la eliminación de un respaldo o un cambio del tipo de bisel, como ser desde un bisel en “V” a un bisel en “U” o viceversa).

Calificación Múltiple(Punto 6.3)Generalidades (Punto 6.3.1)

El Soldador deberá cumplir con dos pruebas, la primera será realizar una soldadura a tope con cañería de diámetro mínimo 6,625” (168,3 mm) y

espesor mínimo de 0,25” (6,4 mm), en posición fija horizontal o inclinada (hasta un máximo de 45º).

Además, respetando las mismas dimensiones mínimas anteriores, el Soldador deberá trazar, cortar, ajustar y soldar una conexión en derivación

de sección completa (branch-connection), en la cual el eje de la cañería principal se encuentre en posición horizontal, y el eje de la derivación en posición vertical (con la abertura de conexión apuntando hacia abajo).

Generalidades (Continuación)

La unión soldada deberá poseer una apariencia agradable y mostrarcompleta penetración en todo el perímetro. En toda la pasada de raíz no

deberán existir quemaduras cuyas medidas superen 1/4” (6.4 mm). Ademásla suma de las máximas dimensiones de las quemaduras existentes en un

largo contínuo de 12” (300 mm), no deberá exceder 1/2” (13 mm).

Deberán extraerse 4 (cuatro) especimenes de ensayo de los lugaresmostrados en la Figura 10, los que deberán ser preparados de acuerdo a loespecificado en los puntos 5.8.1 y 5.8.2; y para ser aprobados, cumplir con

los requerimientos especificados en el punto 5.8.3 de la Norma.

Para que el soldador sea calificado, ambas probetas deberán presentar resultados satisfactorios.

Zona de extracción de especimenes en soldaduras

de filete

Figura N°:10

Calificación MúltipleAlcance (Punto 6.3.2)

Un Soldador que hubiera pasado esta prueba de calificación soldando sobre cañería de diámetro exterior mayor o igual a 12,75” (323.9 mm), estará calificado para soldar:

1- Toda Posición2- Todo espesor de material3- Todo diseño de Junta y accesorio4- Todo diámetro de cañería

Si la prueba de calif. se hubiera realizado sobre caño de diámetro exterior menor a 12,75” (323.9 mm) y mayor a 6,625” (168,3 mm), quedará habilitado para soldar:

1- Toda Posición2- Todo espesor de material3- Todo diseño de Junta y accesorio4- Todo diámetro de cañería menor o igual al utilizado en la calificación

Calificación Múltiple

Calificación Múltiple

Calificación MúltipleAlcance (Continuación)

Variables Esenciales para RCS´s

Proceso o Método de Soldadura Dirección de Soldadura (Progresión) Metales de Aporte

Proceso o Método de SoldaduraUn cambio de un proceso de soldadura a otro proceso de soldadura o combinaciones de procesos, como sigue:

1. Un cambio de un proceso de soldadura a otro proceso de soldadura

diferente; o 2. Un cambio en la combinación de procesos de soldadura, a menos

que el soldador haya calificado en esos procesos en formaseparada.

Dirección de Soldadura (Progresión)Un cambio en la dirección de la soldadura desde vertical ascendente a vertical descendente, o viceversa.

Metales de AporteUn cambio de clasificación en el Grupo del metal de aporte, del Grupo 1 ó 2 al Grupo 3, o del Grupo 3 a un Grupo 1 ó 2 (ver Tabla N° 1).

Calificación de Soldadores

Ensayo de Inspección Visual (Punto 6.4)

Para que la soldadura de calificación cumpla con los requerimientos de la Norma, la misma deberá estar libre de:

Fisuras

Falta de Penetración

Exceso de Penetración (Quemaduras / Descuelgues)

La soldadura deberá presentar una apariencia prolija y de buen aspecto.

Calificación de Soldadores

Ensayo de Inspección Visual (Continuación)

La profundidad de las socavaduras en los bordes de la pasada final (en la superficie exterior del caño) no deberán ser mayor que 1/32”(0,8 mm) o del 12,5 % del espesor de pared del caño, la menor de ellas, y no deberá tener una longitud mayor que 2” (50 mm) en cualquier largo continuo de soldadura de 12” (300 mm).

Si se presentan fallas que superen los requerimientos citados, serácausa suficiente para no seguir realizando ensayos adicionales.

Calificación de SoldadoresEnsayos Destructivos (Punto 6.5)

Ensayos de Prueba para Soldaduras a Tope (Punto 6.5.1)

La Norma establece: Los lugares de extracción de las probetas de ensayo serán los que se

establecen en la Figura Nº 12 La cantidad de probetas a ser extraídas por cada soldador son las

que se establecen en la Tabla Nº 3 Las probetas deberán ser enfriadas al aire hasta temperatura

ambiente antes de ser ensayadas. Para calificaciones sobre tubos de diámetro menores a 1,315” (33,4

mm), se puede realizar una sola prueba de tracción de Sección completa, en cuyo caso se sustituye el ensayo de plegado guiado y de Nick-Break.

Las probetas de ensayo son del mismo tipo que las que se utilizan para la calificación de procedimientos.

Alcance

Tabla N°:3

Zonas de Extracción de Especimenesde Ensayo

Figura N°:12

Calificación de SoldadoresEnsayos de tracción, nick break y plegado

para soldaduras a tope (Punto 6.5.2)

Los especimenes de ensayo deberán ser preparados bajo los requerimientos especificados para calificación de procedimientos

(Punto 5.6).

En el ensayo de tracción para calificación de soldadores no es necesario calcular

la carga de rotura, pero en caso que la rotura ocurra en la soldadura, se deberá

evaluar la zona bajo los criterios de Nick-Break.

Se puede omitir el ensayo de Tracción solo si las probetas se someten a ensayo de Nick-Break

Calificación de SoldadoresEnsayo de Tracción para soldaduras a tope (Punto 6.5.3)

Si los especimenes de ensayo se someten a tracción, se pueden presentar dos casos:

1. El espécimen rompe en el metal de soldadura o en el borde de fusión, en cuyo caso se debe evaluar la rotura bajo los criterios de Nick-Break. Si el resultado NO es satisfactorio, el soldador deberá ser recalificado.

2. El espécimen rompe en el metal base, con lo que el ensayo queda Aprobado automáticamente

Calificación de Soldadores

Ensayo de Nick-Break para soldadura a tope (Punto 6.5.4)

Se evalúan siguiendo los mismos criterios establecidos para este ensayo en la calificación de procedimientos de soldadura (Punto 5.6.3.3)

Calificación de Soldadores

Ensayo de Plegado Guiado para soldaduras a tope (Punto 6.5.5)

Se evalúan siguiendo los mismos criterios establecidos para este tipo de ensayo en la calificación de procedimientos de soldadura (Punto

5.6.4.3 o 5.6.5.3)

Se admite que pueda presentarse fisuración en caños de acero de alta resistencia. En ese caso, o se rechaza o se lo fractura y se lo evalúa

según criterios de Nick-Break.

A opción de la Compañía, y siempre que la imperfección observada no sea representativa para la soldadura, se puede autorizar el plegado de una probeta extra adyacente a la que falle, pero si esa también falla, el

Soldador deberá ser recalificado.

Calificación de Soldadores

Ensayos de Soldaduras de Filete (Punto 6.5.6)

Los especimenes de ensayo se extraen de acuerdo a lo especificado en la Figura Nº 10 de la Norma, donde se muestra la localización

desde donde deben ser cortados los mismos.

La preparación de los especimenes, los métodos de ensayo y los criterios de aceptación y rechazo deben cumplir lo indicado en el Punto 5.8. de la Norma, para la calificación de procedimientos de

soldadura en filete.

Calificación de Soldadores

Ensayo Radiográfico de soldaduras a tope (Punto 6.6)

A opción de la Compañía, pueden reemplazarse los ensayos destructivos especificados en el Punto 6.5 (anterior) por ensayos no destructivos por medio de radiografiado/gammagrafiado.

Solo se admite para las calificaciones de juntas a tope.

Se debe radiografiar la totalidad de la soldadura.

La inspección radiográfica no deberá ser utilizada con el propósito de localizar áreas que posean discontinuidades y así poder elegir el lugar de donde sacar las probetas de ensayo para aprobar o desaprobar al soldador.

Los criterios de aceptación se dan en el Punto 9 de la Norma “Estándares de aceptación para ensayos no destructivos”

Calificación de SoldadoresRecalificación del Soldador (Punto 6.7)

Un Soldador se podrá recalificar en forma inmediata, si a juicio del Inspector

(Fabricante o Cliente) existen condiciones que se encuentran fuera del control del

Soldador para lograr su objetivo.

En caso que así no fuera, no se podrá realizar una nueva calificación del Soldador hasta

tanto el mismo haya realizado un entrenamiento adecuado, el cual deberá ser

considerado aceptable por el Cliente.

Calificación de Soldadores

Registros y Vigencia del Soldador (Punto 6.8)

Deberá mantenerse un Registro que incluya el detalle de los resultadosde los ensayos realizados por el Soldador durante su calificación, y que demuestre que la calificación cumple con todos los requerimientos de la

Norma.

Deberá mantenerse una lista que contenga los datos de los Soldadores calificados y de los procedimientos utilizados para su calificación.

Un Soldador calificado conserva esa condición indefinidamente, salvo condiciones específicas:1. Contractuales2. Regulatorias

3. De Competencia