PARTE_8.112-133

ASME B31.3 PARTE 8 - CLASE M Y ALTA R6-10 PÁG 112

Curso E- Learning: Graña y Montero, GMI Ingenieros Consultores Por Brenner I. Silva Ramírez

PARTE 8

El capítulo VIII de B31.3 da los requerimientos aplicables: diseño, materiales, componentes, fabricación, inspección y ensayo de tubería diseñada por el propietario como "Fluido de servicio categoría M" La organización y designación de parágrafos corresponden a lo indicado en el código base en los capítulos II a VI y capítulo VII / Tuberías no metálicas o revestidas con no metales, utilizando el prefijo "M" antes del número de parágrafo. Los requerimientos de los capítulos I a VII del Código, también se aplican a tubería para fluido clase M, a menos que sean modificados en esta parte del Código. (Capítulo VIII) Salvaguarda: Debe considerarse la necesidad de aplicar salvaguardas a la ingeniería (Apéndice G ¶G300.3) además de las salvaguardas correspondientes a lo indicado en G300.1 y .2. El capítulo VIII no prevé requerimientos para tuberías sometidas a condiciones cíclicas severas. Esta situación debe ser considerada en el lay out de la tubería. (Ver ¶300.c.5)

Es un fluido de servicio en el cual la exposición potencial del personal se juzga como significante y en cuyo caso la simple exposición a una muy pequeña cantidad de un fluido tóxico, causada por el escape, puede producir daños irreversibles serios a las personas cuando se respira o se tiene contacto corporal, aunque se tomen medidas restauradoras prontamente. CLASIFICACIÓN.

El propietario tiene la responsabilidad de determinar si a un fluido corresponde categorizarlo como clase M de acuerdo a la definición. El apéndice M del Código incluye un diagrama de flujo para asistir en la determinación de la categoría de servicio. Los puntos considerados son: 1. Está, el sistema designado por el propietario como "categoría de servicio de alta presión"? 2. Es tóxico el fluido? 3. Puede una simple exposición a una muy pequeña cantidad de un fluido tóxico, causada por

el escape, producir daños serios irreversibles a las personas cuando se respira o se tiene contactocorporal. Aunque se tomen medidas restauradoras prontamente?.

4. Puede prevenirse en el diseño la ocurrencia de condiciones cíclicas severas? 5. Prevén los primeros siete capítulos del Código, suficiente protección para el personal,

respecto de exposición a pequeñas cantidades de fluido en el ambiente?



Si las respuesta a la primera y última preguntas es "NO" y la respuesta a la segunda, tercera y cuarta pregunta es "SI" corresponde categorizar al fluido como "Categoría M" Como fue dicho el diseño, fabricación, inspección y ensayos de las tuberías para fluido categoría M está basado en los capítulos II a VII pero aplicando las excepciones, lineamientos y requerimientos adicionales con tenidos en el capítulo VIII: A continuación se resumen algunas de las modificaciones introducidas en el capítulo VIII, correspondientes a tuberías metálicas. No se incluye ninguna de las referidas a condiciones cíclicas severas debido a que este servicio no está cubierto en este capítulo:

Temperatura de diseño: (¶M301.3) Debe estar basada en la temperatura del fluido. El uso de otra temperatura debe basarse en cálculos de transferencia de calor confirmados por ensayos o mediciones experimentales. Efectos dinámicos: (¶M301.5) El diseño del lay out debe minimizar las cargas de impacto. Debe realizarse análisis dinámicos (Utilizando por ejemplo software de simulación)para evitar o disminuir los efectos de vibración, pulsación o resonancia.

El uso de las tolerancias para variaciones ocasionales de acuerdo a ¶302.2.4 no está permitido. (¶M302.2.4) Cuando dos servicios que operan con distintas condiciones de presión-temperatura son conectados (¶M302.2.5), la válvula que separa los servicios debe ser "rateada" para la condición más severa. Las bases para la determinación de las tensiones admisibles para materiales metálicos es la misma que la indicada en el Código base. El diseñador debe documentar y justificar el uso de otros valores.

Los tubos listados en ¶302.2.2 (ASTM A 134 de chapa A 285 o ASTM A 139) no deben utilizarse y las previsiones de ¶305.2.3, no son aplicables debido a que el capítulo VIII no prevé las condiciones cíclicas severas. (Ver ¶M300.e)

Los siguientes accesorios no deben utilizarse: MSS-SP-43; MSS-SP-119; Lap joints "tipo C" de marca registrada.



Las curvas corrugadas y de diseños similares no deben utilizarse.

No deben tener un cambio de dirección en ninguna junta de unión que sea mayor a22.5 grados.

La soldadura de tubo de derivación directamente al tubo principal, sin uso de refuerzo solo puede utilizarse si los accesorios indicados en ¶306.3.1.a no están disponibles. (Accesorios según MSS-SP- 97, laterales, cuplas, etc.) Las derivaciones con salida roscada o socket weld solo son admitidas si se cumplen los requerimientos específicos de este capítulo para soldadura y uniones roscadas. (M314 y M311.2 respectivamente)

Válvulas con bonetes roscados no deben utilizarse. Los bonetes deben ser: a) bridados con al menos cuatro bulones y de tal diseño que se incremente la presión sobre la empaquetadura cuando se incrementa la presión del fluido; b) asegurados con soldadura de penetración total o c) asegurados con rosca cilíndrica de suficiente longitud, un asiento metal-metal y una soldadura de sello, todo actuando en serie.

BRIDAS M

Lo siguiente no debe utilizarse. Bridas slip-on con simple filete. Bridas con junta expandida.

Bridas slip-on utilizadas como lap-joint. (a menos que se cumplan los requerimientos para lap-joint del capítulo VIII)

Bridas metálicas roscadas. (excepto que se utilicen anillos o juntas similares a los utilizados en tuberías revestidas, los cuales se extienden sobre toda la cara de la brida)



PLACAS CIEGAS: ¶M308.5)

En todas las placas ciegas debe marcarse el material, rating y tamaño.

UNIONES SOLDADAS. ( M311)No deben utilizarse anillos de respaldo en tramos separados. Los anillos de respaldo e insertos consumibles solo pueden utilizarse si su aptitud fue demostrada mediante la calificación de un procedimiento de soldadura. No están permitidas las uniones soldadas socket weld mayores a DN 50 (NPS 2) La examinación de las uniones soldadas debe ser realizada de acuerdo a lo requerido por el capítulo VIII. (¶M341.4)

A. UNIONES ROSCADAS. (¶M314) ROSCAS CÓNICAS.

Únicamente componentes aptos para fluido de servicio normal y de tamaños 8 (1/4) < DN (NPS) 25 (1) están permitidos. (Ver tabla 314.2.1).Tamaños menores a DN20 deben ser salvaguardados. (Apéndice G)

ROSCAS CILÍNDRICAS:

Además de lo indicado en el Código base, las uniones deben tener una superficie de asiento no sometida a rotación relativa mientras o después que la unión ha sido efectuada. (Ver detalles en figura 335.3.3 (a) y (c))

B. UNIONES DE "TUBING" (¶M315)

No debe utilizarse:

Uniones recalcadas Soldering, Brazing, Juntas adhesivas y tipo campana.

Flexibilidad: Las reglas simplificadas indicadas en ¶319.4.1.c, no son aplicables.(¶M319) Soportes: Todos los elementos de soporte deben ser de materiales listados. (¶M321)

TUBERÍA DE M322.3)

Las tuberías no deben ser mayores a 16mm (5/8 in.) de diámetro exterior. Las uniones deben conformar las especificaciones listadas. Debe instalarse una válvula de bloqueo accesible para aislar la tubería. PROTECCIÓN CONTRA SOBREPRESIÓN. ( M322.6.3)

No debe excederse la presión de diseño de la tubería en más de un 10% durante la operación del sistema de alivio de presión.



No deben utilizarse materiales desconocidos. Materiales usados pueden reutilizarse si se dispone de los certificados de fabricación y se asegura que están libres de defectos que puedan afectar el servicio. Las excepciones para la mínima temperatura indicada en el código base no están permitida.

Para las dimensiones de componentes no listados se aplica por completo lo indicado en diseño por presión en el Código base. (¶303 y ¶304).

MATERIALES PARA

No deben utilizarse anillos de respaldo en tramos separados. Los anillos de respaldo e insertos consumibles solo pueden utilizarse si su aptitud fue demostrada mediante la calificación de un procedimiento de soldadura. (¶M331)

No deben especificarse requerimientos menos exigentes que los indicados en la tabla 331.1.1. CURVAS: (

No deben utilizarse curvas corrugadas y de similar diseño. ENSAMBLE Y MONTAJE. ( M335)

Cualquier curva o formado realizado par alineación o ajuste, debe ser tratado térmicamente si es requerido en ¶332.4.

ROSCAS: (

Las roscas deben ser inspeccionadas antes de su ensamble para verificar la limpieza y continuidad de los filetes. (Referencia ASME B1.20.1 o equivalente) Ver también lo indicado anteriormente para roscas cónicas y cilíndricas.

a.

Toda la fabricación debe ser examinada. Todas las uniones roscadas, bridadas y otro tipo de uniones mecánicas deben ser examinadas.

b. OTRO TIPO DE E

Debe examinarse al menos 20% de las juntas a tope y de unión de gajos, lap joint y derivaciones construidas al azar (Equivalente a figura 328.5.5 d y e). Cuando se requiere reemplazar la examinación radiográfica por examinación en proceso



(¶341.4.1.b), esta debe ser especificada soldadura por soldadura en el diseño o por el inspector. Además debe ser suplementada por otro método de END.

c. ENSAYOS DE FUGAS. (

Nota: Se mantiene en este curso la denominación dada por el código B31.3 "Ensayo de fugas" En otros códigos o secciones y habitualmente en las instalaciones este ensayo se denomina "Ensayo o Prueba de Presión" El ensayo de fugas sensitivo (¶345.8) debe incluirse dentro del ensayo de fugas

requerido. El ensayo de fuga realizado a través del servicio inicial, no es aplicable.

El capítulo IX se refiere a tubería clasificada por el propietario como:

Alta presión es considerada cuando se excede los valores de ASME B16.5 Clase 2500 a la temperatura correspondiente. Sin embargo no existe un valor establecido en el Código. Las reglas de Tubería de Servicio de alta presión no son aplicables a fluido de servicio categoría M Si esta combinación de servicios es requerida por el propietario, la ingeniería de diseño deberá especificar las medidas adicionales que deban tomarse. (¶ 300.c.) Además de las exclusiones establecidas en el Código, este capítulo excluye la tubería no metálica y la tubería revestida con no metales. (¶K300.1.4)

El propietario es el responsable de especificar la aplicación de las reglas del capítulo IX y además debe proveer la información necesaria para los análisis y ensayos requeridos.

Debe elaborar y presentar al propietario un informe escrito que resuma los cálculos de diseño y certificar que el diseño ha sido realizado de acuerdo a los requerimientos del capítulo IX.

La organización y designación de parágrafos corresponden a lo indicado en el código base en los capítulos II a VI y capítulo VII / Tuberías no metálicas o revestidas con no metales) utilizando el prefijo "K" antes del número de parágrafo. Los apéndices A, B, H y X no son aplicables. El término tensión admisible se utiliza en lugar de tensión admisible básica utilizada por el Código en los capítulos anteriores. El término salvaguarda y otros términos característicos de los fluidos peligrosos no son utilizados en este capítulo. No obstante es recomendable considerarlos en el diseño.

Presión: La presión de diseño debe basarse en la máxima esperada. Las tolerancias previstas para variación de las condiciones normales de operación de acuerdo a ¶302.2.4 no se aplican. (¶K301.2.1)



Temperatura: La temperatura de diseño debe basarse en la temperatura del fluido. (También en los componentes no aislados.) (¶K301.3)

El Parágrafo K302 (¶K302.1 a ¶K302.4) formula los criterios de diseño referidos a ratings presión- temperatura, tensiones, sobreespesores requeridos, valores mínimos requeridos y variaciones permitidas: Al menos los siguientes puntos deben ser considerados por el diseñador: Propiedades mecánicas a la temperatura de diseño. (Tracción, compresión, flexión, corte, tenacidad Resistencia a la fatiga. Tensiones de diseño y sus bases. Posibilidad de deterioro de las propiedades mecánicas durante el servicio. Propiedades térmicas. Límites de temperatura. Resistencia a la corrosión y erosión. Métodos de fabricación. Métodos de examinación y ensayo. Condiciones de ensayo de presión. Posibles imperfecciones.

Los siguientes son algunos de los criterios de diseño del código base que se modifican el capítulo IX: Se aplica la tabla K326.1 en lugar de la tabla 326.1, para ratings presión-temperatura. Se aplica la tabla K1 en lugar de la tabla A-1, para la determinación de las tensiones admisibles. Los componentes de tubería que tengan soldaduras deben tener un factor de calidad de junta soldada Ej= 1.00 (¶K302.3.4) Los criterios de aceptación de esas soldaduras deben estar de acuerdo con la tabla K341.3.2. (¶K302.3.4) Las soldaduras en espiral no están permitidas. (¶K302.3.4) El factor de calidad de fundición debe ser EC =1.00 y todos los requerimientos suplementarios deben ser cumplidos. (¶302.3.3). Los límites durante la operación de las tensiones calculadas debido a: presión, peso y otras cargas retenidas y ocasionales (SL) pueden ser como mucho 1.2 veces el valor de tensión admisible dado en la tabla K-1. (Viento y terremoto no se requiere que se consideren actuando concurrentemente) Sobreespesores: Cuando se determina el espesor mínimo requerido de componentes de tubería debe incluirse los sobreespesores requeridos por corrosión, erosión, roscado, entallado, etc. (Ver definición de "c" en ¶K3024.1.1.b) Resistencia mecánica: Debe realizarse un análisis de fatiga en caso de utilizarse cualquier medio para aumentar la resistencia de la tubería. (¶K302.4.1).



Esta parte del capítulo tiene una significativa diferencia respecto del código base en lo referido a las ecuaciones aplicables para la determinación del mínimo espesor requerido para tubos sometidos a presión interna (para ciertas aleaciones de níquel y acros austeníticos tratados ver 304.1.2.b. El espesor de pared debe ser determinado de acuerdo a la ecuación (33) tm = t + c (33)

El mínimo espesor de pared comercial "T" del tubo seleccionado menos las tolerancias de fabricación, no debe ser menor que tm. "t" puede calcularse con las ecuaciones (34) y (35). (Ver notas en el Código) a) Excepto que se indique otra cosa en el punto b) para aceros inoxidables austeníticos tratados térmicamente y para ciertas aleaciones de níquel con comportamiento esfuerzo-deformación similar, “t” no debe ser menor que el calculado con la ecuación 34ª ó b.La ecuación (34) está basado en el diámetro exterior del tubo y la ecuación (35) en el diámetro interior. Estas ecuaciones intentan proveer un factor no menor de 1.732 de la presión requerida (de acuerdo a la teoría de Von Miseis) para iniciar la fluencia en la superficie exterior de un cilindro realizado con un material perfecto elástico-plástico. Para aceros inoxidables austeníticos tratados térmicamente y para ciertas aleaciones de níquel con comportamiento esfuerzo-deformación similar este factor puede ser 1,5.

(34ª)

(34b)

La presión interior manométrica puede calcularse con las ecuaciones (35a) o (35b) (35a)

(35b)



Siendo: c= ci+co

cI = Suma de los sobreespesores interiores. co = Suma de los sobreespesores exteriores. (Si no se especifica interior o exterior, debe considerarse interior) D y d: D iámet ros exterior e interior. (Deben asumirse como los más grandes que permita la especificación) S = ver Tabla K-1. T = Espesor de pared del tubo. (medido o mínimo por especificación de compra) P = Presión manométrica interna. tm = mínimo espesor de pared requerido (Incluyendo "c") t = espesor de pared calculado (debido a presión y "c") Nota: Si no se especifica si los sobreespesores "c" son interiores "ci" o exteriores "co", debe asumirse que son interiores. Ver mayores detalles en el código. b) A temperaturas de diseño para las cuales los valores de “S” se encuentran en letra “negrita” en la tabla K-1 (aceros inoxidables austeníticos con tratamiento térmico de solución, y para ciertas aleaciones de níquel con comportamiento esfuerzo-deformación similar), aplican las ecuaciones 34c, d y 35c y d.

La presión de diseño debe ser determinada utilizando las ecuaciones para presión interior del capítulo IX. (K¶304.1.2) para tubos donde D/t < 3.33 si al menos uno de los extremos del tubo está sometido completamente a presión exterior que produzca tensión de compresión axial.

Si D/t > 3.33 y/o D/t < 3.33 cuando la presión exterior no es aplicada en al menos un extremo del tubo, el espesor de pared debe determinarse de acuerdo al código base (¶304.1.3) utilizando las tensiones admisibles de la tabla K-1.



A. TUBOS CURVADOS: Mínimo espesor de pared es el mismo que para tubos rectos siempre que el mínimo radio de curvado sea de: 10 diámetros exterior nominal. Tolerancias dimensionales y límites de esfuerzos: ¶K332.

B. PIEZAS A GAJOS:

No están permitidas. (¶K304.2.3.) C. SEGMENTOS DE TUBO A PRESIÓN E

Mínimo espesor de pared es el mismo que para tubos rectos. Longitud de diseño "L": Es el desarrollo de la línea neutra entre dos secciones rigidizadas. (¶K304.2.4)

Es aceptable: Un accesorio de acuerdo con ¶K303; Una derivación extruida de acuerdo con ¶394.3.4; Un accesorio de derivación similar a lo mostrado en Figura K328.5.4. El refuerzo de

conexiones de acuerdo a ¶304.3.3 no está permitido.

Si no están de acuerdo a las especificaciones listadas en la K426.1 deben ser calificados de acuerdo a ¶K304.7.2 salvo que estén diseñados de acuerdo a las reglas de ASME BPVC División 2 o División 3 y sección II, parte D.

Pueden calcularse de acuerdo a ASME BPVC División 2 o División 3 utilizando las nomenclaturas del capítulo IX., Para el diseño de placas ciegas debe considerarse E= 1.00

Excepto juntas y empaquetaduras, no están permitidos otros componentes no metálicos. (¶K304.7.3) Componentes no listados deben ser calificados de acuerdo a ¶K304.7.2. Accesorios socket weld no están permitidos Juntas de expansión tipo fuelle no están permitidas. (¶K304.7.4)

Para determinar la aptitud de un sistema para condiciones cíclicas de operación se requiere un análisis de fatiga, incluyendo todos los componentes y juntas de unión



Para el análisis debe considerarse lo siguiente:

Variaciones de presión, variaciones térmicas y tensiones de desplazamiento. Excepto que se admita lo contrario (¶K304.8.5 .6) debe realizarse de acuerdo a ASME

BPVC División 2 ó División 3. Ensayo de fatiga debe realizarse de acuerdo a ¶ K304.8.5. Extensión de vida por fatiga: de acuerdo a ¶ K304.8.6. Los requerimientos de ¶K304.8 son adicionales a los requerimientos de flexibilidad de

¶K319. Deben cumplirse todos los requerimientos de ¶K304.8 No se requiere análisis formal de fatiga en sistemas comparables con sistemas que

operan satisfactoriamente y/o han sido realizados análisis de fatiga. Amplitud de tensiones de alternancia: De acuerdo a ASME BPVC Sección VIII división 2(¶K304.8.2) por comparación de curvas de fatiga. Apéndices 4 y 5. Evaluación de tensiones debidas a la presión: (¶K304.8.4) Puede utilizarse la ecuación (37) para tubos rectos.

(37)

Vida por fatiga extendida La vida de diseño por fatiga, puede ser extendía más allá de lo determinado según sección VIII div. 2, Parte 3, parágrafo 3.15 y parte 5 o División 3, articulo KD-3, por alguno de los siguientes métodos, según sea aplicable, si el componente está calificado de acuerdo a K304.7.2. a) Tratamiento superficial para mejorar la terminación superficial. b) Métodos de pre-tensionado. c) Para otras consideraciones ver ¶K304.8.4 en el código.

Deben ser sin costura o con costura longitudinal. Ej. = 1.00 y examinación de acuerdo a nota 2 de la tabla K341.3.2. Examinación adicional: Tubos (y tubing) deben examinarse 100% Corrientes parásitas (ET) o Ultrasonido (UT) examinación (a d i c i o n a l a lo indicado en la especificación de componente) para la detección de defectos longitudinales de acuerdo a tabla K305.1.2. Fundiciones: Ec = 1.00. Soldaduras: Ej. = 1.00. Accesorios socket weld no están permitidos. Piezas a gajos no están permitidas. La bulonería / tornillería debe cumplir los requerimientos de ASME BPVC Sección VIII, División 2, Artículo M-5. (¶K309)



Soldaduras: (¶K311) Anillos de respaldo no deben ser usado. Tampoco insertos consumibles, excepto que se especifiquen en la ingeniería de diseño. Las soldaduras de filete se admiten solo para fijaciones estructurales. Soldaduras socket y de sello no deben realizarse. Otras juntas de unión. No están admitidas: Juntas expandidas (¶K313), Uniones roscadas (K314) Uniones en tubing del tipo flared, flare-less y compresión, (¶K315), Uniones Recalcadas (¶K316).

El uso de materiales para servicio de alta presión está sujeto a los requerimientos del capítulo IX y tabla K-1. Debe prestarse atención al proceso para asegurar la uniformidad de las propiedades de todo el lote. El uso de materiales desconocidos, no está permitido. (¶K323.1.3) Materiales usados pueden utilizarse si están adecuadamente identificados, satisfacen una especificación listada, tienen documentado el historial de servicio y la evaluación de vida por fatiga y además cumplen todos los requerimientos de ¶K323.1.4. La conformidad de los materiales respecto a los requerimientos de análisis químicos de producto debe ser verificada y certificada.

(¶K323.2) DELímite superior para materiales listados. (¶K323.2.1) Es la máxima temperatura para a cual se muestran valores de tensión en la tabla K-1. No debe ser mayor la determinada según ¶302.3.2 si la tensión es dominada por creep o previsiones de ruptura.

LÍMITE INFERIOR PARA MATERIALES LISTADOS. (¶K323.2.2) La menor temperatura permitida para un componente o soldadura es la temperatura de ensayo de impacto determinada de acuerdo con ¶K323.3.4: La menor de -46ºC (-50ºF) o la temperatura determinada de acuerdo con ¶K323.3.4 si la tensión circunferencial es < a 41 MPa; 6ksi -46ºC (-50ºF) para materiales exentos de ensayo de impacto. (Tabla K323.3.1 nota 6) Al especificar la temperatura de metal requerida debe considerarse: El rango total de las condiciones de operación; Desvíos que puedan producirse; Temperatura ambiente extrema y temperatura de ensayo de fugas. (¶K323.3.4) Materiales no listados aceptables deben calificarse en función del rango entre temperatura máxima y mínima. (¶K323.2.3)

VERIFICACIÓN DE APTITUD PARA EL SERVICIO. (¶K323.4)



Valen los mismos requerimientos fijados en el código base pero las tensiones admisibles deben determinarse de acuerdo a (K302.3.

ENSAYO DE IMPACTO. (¶K323.3) Cuando es requerido, debe realizarse de acuerdo a los requerimientos establecidos en el código para servicios clasificados como de alta presión: tabla K323.3.1 la cual resume los requerimientos de ensayo y contiene la siguiente información: Cantidad de ensayos. Pieza de ensayo para toma de probetas. Localización y orientación de probetas. Requerimientos de energía mínima absorbida. Procedimiento y equipamiento: De acuerdo a ASTM E 370. Criterio de aceptación: Están modificados para esta sección los valores de energía mínima absorbida y se detallan en la tabla K3233.5 en el Código. El uso de partes retenedoras de presión de hierro dúctil y revestido con zinc no está permitido. Materiales revestidos con zinc (galvanizados) no deben unirse por soldadura a partes retenedoras de presión.

CLADDING Y MATERIALES DE REVESTIMIENTO. (¶K323.4.3) Los materiales base deben ser aceptables de acuerdo a ¶K304) y no deben incluir en el cálculo al espesor del revestimiento. La inspección de clad y revestimientos realizados por soldadura debe ser realizada de acuerdo a ASME BPVC, Sección VIII, División 1, UCL-30 a UCL-52 y las previsiones del código B31.3 Si el revestimiento metálico también actúa como asiento, o forma parte de la cara de la brida deben aplicarse las limitaciones indicadas en ¶K308 (Bridas, placas ciegas y juntas)

La tabla K326.1 y ¶K303 y ¶K304 se aplican en lugar de tabla 326.1 y ¶303 y ¶304.

El capítulo IX incluye requerimientos específicos aplicables a fabricación, ensamblado y montaje de tuberías para servicios de alta presión, los cuales modifican o suplementan los requerimientos establecidos en el Código base. El siguiente es un resumen de algunos de esos requerimientos: Los procesos de fabricación, ensamblado y/o montaje son: Soldadura. Brazing Precalentamiento. Tratamiento térmico. Curvado y conformado.

(¶K328.1)



No se admite calificación de procedimientos y soldadores/operadores realizadas por otros. (¶K328.2 y.3)

(¶K328.2) Procedimientos (incluyendo reparaciones) y soldadores / operadores de deben calificarse de acuerdo a ASME IX modificado según lo siguiente: Impacto: Deberán realizarse ensayos para todos los procedimientos y calificaciones de

habilidad. Material Base: Los ensayos de soldaduras deben realizarse utilizando materiales de la

misma especificación, tipo o grado que los que se utilizarán en la producción. Materiales de aporte: Los ensayos de soldaduras deben realizarse utilizando materiales

de la misma clasificación que los que se utilizarán en la producción. Tratamiento térmico: Los ensayos de soldaduras deben someterse a ciclos térmicos

similares a los que se utilizarán en la producción. Cuando ASME IX requiere ensayo de tracción, debe determinarse la fluencia. (aplica de

metal base) La calificación en tubo califica chapa pero no a la inversa. Para espesores mayores a 51mm (2 in) el cupón de ensayo debe ser de al menos el

75% del espesor de la junta más gruesa a realizar durante la producción. El parágrafo ¶328.2.1.f (P y S Nº) se aplica. La recalificación de soldadores y operadores de soldadura se requiere cuando no se

utiliza un proceso específico por un periodo de seis meses o más o cuando existe una razón específica.

(¶K328.3) MATERIALES

MATERIAL DE APORTE. (¶K328.3.1)

Deben ser especificados en la ingeniería de diseño y cumplir con la sección ASME BPVC IX. Materiales no incorporados a dicha sección solo pueden utilizarse si previamente se demuestra su aptitud mediante su utilización en la calificación de un procedimiento de soldadura de acuerdo a la sección IX.

ANILLOS DE RESPALDO. (¶K328.3.2)

No deben utilizarse.

PARA LA (¶K328.4)Preparación de bordes. Se permiten solamente superficies mecanizadas o amoladas a metal brillante. Alineación.

Se permite mecanizado para mejorar la alineación, siempre que se mantengan los requerimientos de espesor. También puede depositarse soldadura en el interior o exterior.

Las superficies internas de soldaduras a tope deben alinearse tanto como se pueda de acuerdo a las tolerancias dadas en la EPS / WPS. No se admite una desalineación mayor a 1.6 mm 1/16 in).



Si debe efectuarse una transición en las superficies exteriores, no debe ser menor a 1:4. Conexiones en derivación: La desalineación interior (dimensión "m" en figura K328.5.4) no debe ser mayor a + 1.5 mm (1/16 in). La dimensión "g" de luz de raíz debe ser especificada.

DE

Circunferenciales y longitudinales(*)

(*) Las no cubiertas por las especificaciones de la tabla 326.1.

Las soldaduras deben realizarse de acuerdo a una EP / WPS. (Incluyendo las agregadas para alineación) La puntadas, reparaciones y las soldaduras agregadas para alineación, también deben ser realizadas por un soldador / operador calificado. Las puntadas deben realizarse. Las soldaduras (puentes) realizadas para punteado alejadas de la raíz deben quitarse. Filetes. (¶K328.5.2) Deben tener fusión completa y transición suave con las superficies de los materiales base.

Soldaduras de sello: No están permitidas. (¶K328.5.3) Soldaduras de conexiones en derivación: (¶K328.5.4)

El único tipo aceptable es el de accesorios para conexiones en derivación (autoreforzados) (¶300.2). Las soldaduras deben ser de penetración total y permitir 100% la interpretación radiográfica. Lap joints: No está permitido el uso de soldadura para fabricar las partes para uniones Lap joint. (¶K328.5.5)



La necesidad de precalentamiento debe establecerse en la ingeniería de diseño y demostrarse mediante la calificación de un procedimiento de soldadura. Los mínimos valores e indican en la tabla 330.1. La zona de precalentamiento debe extenderse 25mm (1 in.)Más allá de cada borde de la soldadura.

Es requerido para materiales P-Nº 4 y 5 en todos los espesores. Para soldaduras de materiales templados y revenidos cuando se requiere tratamiento térmico, debe realizarse a una temperatura no mayor que 28ºC (50ºF) debajo del rango de temperaturas críticas de transformación.

ESPESOR GOB Para utilizar en la tabla 331.1.1, el espesor gobernante es el espesor más grueso medido en la junta.



Para filetes para fijaciones exteriores no retenedoras de presión, se requiere tratamiento si el espesor a través de la soldadura en cualquier plano es mayor al doble del mínimo espesor de material base que requiera tratamiento térmico. (Independientemente del espesor del material base). Excepto que no se requiere sí:

P-Number1: Si la garganta de soldadura es de 16 mm (5/8 in) o menos. P-Nº 3, 4, 5, 10A y 10B: Si la garganta de soldadura no es mayor que 6 mm (1/4 in.) y siempre que se aplique el precalentamiento recomendado y la mínima resistencia a la rotura especificada no: 490 Mpa, 71ksi Materiales ferríticos cuando las soldaduras se realizan con materiales de aporte no endurecibles al aire. Pueden utilizarse materiales de aporte austeníticos para soldar ferríticos si las condiciones de servicio no los afectan negativamente. (Corrosión, expansión térmica, etc.). OTROS REQUERIMIENTOS:

Los requerimientos referidos a calentamiento y enfriamiento no se modifican el capítulo IX.

El curvado de tubos en frío o en caliente debe realizarse de acuerdo a un procedimiento escrito. Cualquier radio de curvado es permitido si se obtienen superficies libres de fisuras y pliegues. Los siguientes puntos típicos deben estar contenidos en el procedimiento de curvado: Especificación del material del tubo. Rango de diámetros y espesores. Rango de radios de curvado. Máxima elongación de fibras esperada. Rango de ángulos de doblado. Temperatura de metal mínima durante el curvado. Método de calentamiento. Máximo tiempo de mantenimiento a temperatura. Descripción del equipamiento de curvado y procedimiento a utilizarse. (En frío, en

caliente, por inducción, en horno, curvado con tres puntos de apoyo, etc.) Matrices de curvado. Procedimiento de llenado de los tubos. Método de protección de roscas y superficies maquinadas. Tratamiento térmico pos-curvado. Poscalentamiento para operaciones de ajuste dimensional. Examinación requerida. Ovalización en % del diámetro exterior. (Máximo 8% para presión interior y 3% para

presión exterior) Máxima reducción de espesor permitida.



Se aplica lo indicado en el código base. (¶332.2.2) excepto que se considera curvado en frío de aceros templados y revenidos cuando la temperatura de curvado es al menos 28ºC (50ºF) por debajo del rango de temperaturas críticas de transformación.

De la misma forma que fue indicado para curvado, el conformado debe realizarse de acuerdo a un procedimiento escrito: La temperatura de conformado debe ser consistente con las características del material, uso y tratamiento térmico. El espesor después de conformado no debe ser menor al mínimo requerido. El procedimiento de conformado debe contener: Especificación del material del tubo. Rango de tamaños y espesores. Máxima elongación de fibras esperada. Temperatura de metal mínima y máxima durante el conformado. Método de calentamiento. Máximo tiempo de mantenimiento a temperatura. Descripción del equipamiento de curvado y procedimiento a utilizarse. Matrices de curvado. Materiales y procedimientos a utilizar para proveer soporte interno durante el

conformado. Tratamiento térmico pos-conformado. Pos calentamiento para operaciones de ajuste dimensional. Examinación requerida. Máxima reducción de espesor permitida.

Cuando es requerido debe realizarse de acuerdo a la tabla 331.1.1.

Doblado y conformado en caliente. (¶K332.4.1): P-Nº 3, 4, 5, 6, 10A y 10B (No templados y revenidos) requieren tratamiento térmico en todos los espesores. Materiales templados y revenidos deben tratarse de acuerdo a la especificación original de materiales. Doblado y conformado en frío. (¶K332.4.2)

Se requiere tratamiento térmico cuando: Se especifica en la ingeniería de diseño. La máxima elongación calculada excede el 5% de tensión o 50% del alargamiento mínimo especificado en la especificación del material para P-Nº 1 a 6. (Salvo que se asegure que en la



parte más exigida se mantiene al menos 10% de alargamiento remanente). El ciclo térmico debe estar de acuerdo con lo indicado en la tabla excepto que para materiales templados y revenidos la temperatura de alivio de tensiones no debe superar 28ºC (50ºF) por debajo del rango de temperaturas críticas de transformación.

Previo al inicio de operación y posteriormente al tratamiento térmico cada sistema de tubería debe ser examinado de acuerdo a los siguientes requerimientos:

Examinación Extensión

Examinación visual (¶K344.4.1)

Materiales y componentes: 100% Fabricación: 100% Uniones roscadas, abulonadas y de otro tipo: 100% Tubería montada: Debe examinarse para verificar dimensiones, alineación, soportes, guías, puntos de pretensionado, posibilidad de movimiento, etc. uniones roscada que retienen presión: 100% Los siguientes defectos no se admiten: Roscas cónicas: fallas en el ensamble requerido en API Std Roscas cilíndricas: Fallas en el ajuste entre las partes.

Examinación radiográfica. (¶K344.4.2 y ¶K344.66)

Juntas circunferenciales, longitudinales y de derivaciones: 100% de acuerdo a AME BPVC sección V. (Fundiciones ver ¶K302.3.3.c). Cuando el diseño lo prevé y con la aprobación del propietario puede utilizarse ultrasonido en lugar de radiografía para Tw > 13mm(0.5in) Examinación durante el proceso (¶344.7): No sustituye a radiografía.

Examinación Ultrasónica (¶K344.5 y ¶K344.6)

No sustituye a la radiografía pero puede suplementarla. Tubos: 100% para detección de defectos longitudinales de acuerdo con ASTM E 213 cuando es requerido en tabla K305.1.2 Para requerimientos específicos, ver ¶K344.6.2. Criterios de aceptación: ¶K344.6.3



Eddy current. (¶K344.8)

(Corrientes parásitas)

Tubos: 100% para detección de defectos longitudinales de acuerdo con ASTM E 213 cuando es requerido en tabla K305.1.2. Método: A S M E BPVC sección V artículo 8 con los requerimientos específicos de ¶K344.8. Criterios de aceptación: ¶K344.8.2

Examinación durante el proceso (¶344.7)

No se modifican los requerimientos en el capítulo IX. Se aplica ¶344.7.

Ensayo de dureza: (¶K341.5.1)

Cuando es requerido (Ver ¶331.1.7), al menos 10% de la producción de soldaduras y curvados o conformados en caliente de cada hot bent y hot fomed de lotes de tratamiento térmico y 100% de los tratados localmente.

Examinación para resolver incertezas: (¶K341.5.2)

Cualquier método puede ser utilizado.

Calificación del personal. (¶K342)

Calificación y certificación. ¶342.1 Debe realizarse por entrenamiento y experiencia en el método aplicable. Parágrafo 342 aplica, excepto que el personal que evalúa resultados de examinación por UT debe ser calificado y certificado nivel II o III de acuerdo con ASNT SNT TC 1A, ACCP (ASNT Central Certification Program) o CP-189 (Qualification and Certification of Nondestructive testint personnel). La calificación de este personal debaser por examinación escrita..

Procedimientos de examinación. (¶K343)

Inspección visual: (¶344.2). ASME V Artículo 9

Partículas magnéticas: (¶K344.3). ASME V Artículo 7. Fundiciones ¶K302.3.3.b Líquidos penetrantes; (¶K344.4) ASME V Artículo 6 Fundiciones ¶K302.3.3.b Radiografía: (¶K344.5) ASME V Artículo 2. Ultrasonido: (¶K344.6) ASME V Artículo 5 (con alternativas)- Fundiciones ¶K302.3.3.c; Tubos ¶K344.6.2.

Corrientes parásitas: (¶K344.8) ASME V artículo 8.

Métodos especiales: (¶344.1.2)

Criterios de aceptación. Tabla K341.3.2; Ultrasonido ¶K344.6; Corrientes parásitas ¶K344.8.

Registros ¶K346; Ultrasonido ¶K344.6.4 (de acuerdo a S5 de E213); Corrientes parásitas ¶K344.8.3

Nota: Se mantiene en este curso la denominación dada por el código B31.3 "Ensayo de fugas" En otros códigos o secciones y habitualmente en las instalaciones este ensayo se denomina "Ensayo o Prueba de Presión" Se aplican los requerimientos del código base (¶345.4 o ¶K345.5) con las modificaciones del capítulo IX. Cada soldadura y componente de tubería debe ensayarse Hidrostáticamente o neumáticamente. (Excepto bulones / tornillos y juntas a utilizarse en el ensamble final) Deben tomarse precauciones especiales para prevenir accidentes producidos por proyectiles u



otro tipo de causas producidas por fallas durante el ensayo Adicionalmente a la prueba de fugas el sistema debe presurizarse al 110% de la presión de diseño para determinar que no existan pérdidas (Excepto que el ensayo de fugas se realice con el sistema instalado). Aclaración: Este punto puede ser aplicable por ejemplo a tuberías 100% bridadas. La soldadura de cierre del sistema puede ser ensayada de acuerdo a 344.4.3.b. (Mínimo 77% de la presión calculada de acuerdo con ¶345.4.2.b) Ninguno de los siguientes ensayos puede ser utilizado en lugar del ensayo de fugas requerido: Ensayo inicial de servicio (¶345.7), ensayo sensitivo (¶345.8), alternativas al ensayo de fugas (¶345.9) La temperatura de ensayo no debe ser menor que la temperatura de ensayo de impacto. (¶345.2.2)

FLUENCIA A TRAVÉS DEL ESPESOR. Si el ensayo puede producir que se supere la mínima tensión de fluencia especificada a través del espesor, la presión puede ser reducida a la máxima presión para la cual no se exceda ese límite a la temperatura de ensayo.

ENSAYO NEUMÁTICO PRELIMINAR. Previo a la realización de otros ensayos de fuga, puede realizarse un ensayo neumático preliminar para la detección de pérdidas mayores a presiones que no excedan 25 psig (170 kPa) (gage) EXPANSIÓN DEL MEDIO DE ENSAYO: Deben tomarse precauciones en caso de que el medio pueda expandirse durante el ensayo. Es recomendable la instalación de dispositivos de alivio de presión.

La presión debe mantenerse al menos 10 minutos y todas las uniones deben examinarse para la detección de pérdidas. (¶345.2.2.b) La presión de ensayo hidrostático (¶K345.4.2) debe calcularse de acuerdo a lo indicado en el código base. Se aplican (¶345.4.2.a y b) excluyendo la limitación de ST/S < 6.5 y utilizando as tensiones admisibles dadas en la tabla K-1 en lugar de los de la tabla A-1. La presión de ensayo neumático (¶K345.4.4) es la misma que la requerida para ensayo hidrostático. Si se realiza una combinación de ensayo hidrostático-neumático (¶K345.6), el valor de la presión en la parte llenada con líquido no debe exceder los valores calculados de acuerdo a lo requerido para prueba hidrostática.

El diseñador, fabricante, instalador o constructor (Como sea aplicable en cada caso en particular) son los responsables por la preparación de los protocolos de ensayo requeridos. La siguiente documentación debe ser entregada al propietario el que deberá retener la



documentación por al menos cinco años

Ingeniería de diseño. Certificación de materiales. Procedimientos utilizados en la fabricación: Soldadura, tratamiento térmico, examinación

y ensayos. Reparación de materiales incluyendo el procedimiento utilizado en cada caso y

ubicación de las reparaciones. Calificación de soldadores y operadores de soldadura. Registros de examinación de defectos longitudinales en tubos. (si es requerido) Calificación de personal de END. Registros de examinación y ensayos.

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