SOLDADURA DE ACEROS AL CARBONO ET/219

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RESPONSABLE REDACCION VERIFICACION APROBACION FECHA REDACTOR JEFE DE AREA SECRETARIA DE CALIDAD 27/11/1996 27/11/1996 27/11/1996 Esta DOCUMENTACION no

puede ser ENTREGADA a personal AJENO a la EMPRESA

INDICE

1.- OBJETO 2.- ALCANCE 3.- DESARROLLO METODOLOGICO

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1.- OBJETO

El objeto de la presente especificación es definir los requisitos a cumplir en las operaciones de soldeo de aceros al carbono, que se realizan para Gas de Asturias, tanto en taller, como en obra, para la construcción de redes de distribución de gas, estaciones de regulación y medidas, etc.

Asímismo identifica las responsabilidades y tareas relativas a la calidad desempeñadas durante la coordinación de las actividades relacionadas con el soldeo.

2.- ALCANCE

Los destinatarios finales de este proceso son:

- Cliente Interno: Area de Obra Nueva - Cliente Externo: Empresas de Contrata

ENICRES

DEFINICIONES

-CONTRATISTA O FABRICANTE

Esta expresión significa talleres o lugares de soldeo bajo la misma dirección técnica y de calidad.

El constructor deberá demostrar su capacidad para fabricar/construir. Se valorará muy positivamente cumplir el siguiente cuadro:

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EXIGENCIAS AL CONSTRUCTOR

CATEGORIA DEL GASODUCTO/INSTALACION

CATEGORIA DEL GASODUCTO PRESIONES Y MATERIALES BASE USO/EMPLEO SISTEMA DE CALIDAD RESPONSABLE DE SOLDADURA A 100 mbar R,360 N/mm2 Distribución de gas, instalaciones domésticas, etc EN-729-4 Elemental No se requiere. Su perfil podría corresponder al de especialista Europeo de Soldadura, según Apéndice A de En-719 B 100 mbar 5 bar R,360 N/mm2 Sistemas distribución de gas, estaciones, etc. EN-729-3 Estándar Requerido Técnico Europeo de Soldadura, según Apéndice A de EN-719 C 5 mbar 16 bar R,360 N/mm2 Sistemas de distribución y estaciones EN-729-2 Completo EN-729-3 Estándar Requerido Ingeniero Europeo de Soldadura o Técnico Europeo de Soldadura, según Apéndice A de EN-719 D 16 bar Sistemas de transporte de gas y estaciones EN-729-2 Completo Requerido Ingeniero Europeo de Soldadura, según Apéndice A de EN-719

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-INSPECCION

Entidad especializada y/o personas contratadas o delegadas por Gas de Asturias para prestar servicios de Inspección y Control de Calidad con carácter independiente, para garantizar qué materiales, montaje y trabajos están de acuerdo con las Reglamentaciones, especificaciones de fabricación, planos, códigos, normas o cualquier otro documento que explícitamente le sean aplicables.

Para ello, debería responsabilizarse de haber llevado a cabo las siguientes actividades:

- Estudiar y comprender el alcance de los planos y especificaciones aplicables.

- Verificar que los procedimientos de soldadura están debidamente cualificados y son empleados correctamente.

- Verificar que la cualificación de los operarios es la adecuada y éstos efectúan el trabajo en las condiciones especificadas.

- Verificar que los materiales base y de aportación cumplen sus respectivas especificaciones y son empleados en las condiciones adecuadas.

- Verificar que los equipos empleados son aptos para desarrollar el trabajo requerido.

- Verificar las preparaciones de bordes, su limpieza, pandeado y alineación.

- Verificar que la soldadura terminada cumple con los requisitos establecidos, identificándola mediante marcas apropiadas o registros documentales.

- Realización de las inspecciones visuales que sean requeridas o estime oportunas.

- Verificación de que los ensayos no destructivos se aplican correctamente evaluando los resultados obtenidos.

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- Elaborar los informes necesarios y darlos al cliente.

- Controlar la documentación suministrada por el contratista en el Dosier Final de Obra.

- Certificar las pruebas de resistencia y estanquidad.

-ESPECIFICACION DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA W.P.S.

Documento de soldadura por escrito con descripción de todas las variables concretas esenciales y complementarias. Este procedimiento deberá estar homologado (cualificado) y soportado con los correspondientes ensayos, y es obligación de la Empresa de Contrata tenerlo a disposición de Gas de Asturias o de la Inspección, siempre que Gas de Asturias lo estime oportuno.

-HOMOLOGACION DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA P.Q.R.

Cualificar una especificación del procedimiento de soldadura mediante la soldadura de una probeta y registro de los parámetros de soldeo y de los resultados de los ensayos.

-HOMOLOGACION DEL SOLDADOR W.P.Q.

Acto de cualificar a un soldador respecto a su habilidad y técnica para realizar soldaduras sanas, empleando para ello un procedimiento de soldadura cualificado (W.P.S.).

-VARIABLE ESENCIAL

Aquella variable de soldadura cuyo cambio se considera que afectará a las propiedades de soldadura y en cuyo caso requerirá una nueva homologación del Procedimiento de Soldadura (W.P.S.).

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-VARIABLE NO ESENCIAL

Aquella variable de soldadura que se puede alterar sin que sea necesario exigir una nueva homologación del procedimiento (W.P.S.).

RESPONSABILIDAD

La Empresa de Contrata será responsable de la soldadura efectuada, independientemente de que la Inspección acepte los trabajos realizados. Será responsable en la ejecución, controles y seguridad en el lugar de trabajo. La Inspección será responsable de verificar los apartados de inspección.

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3. DESARROLLO METODOLOGICO

3.1. GENERALIDADES

3.1.1. PROCESOS DE SOLDADURA

Los procesos de soldadura aplicables a las construcciones de Gas de Asturias serán:

- Soldadura con arco eléctrico con electrodo revestido (S.M.A.W.) - Soldadura bajo atmósfera protectora (G.T.A.W.)

El proceso podrá ser manual, semiautomático o automático.

La Empresa de Contrata deberá tener en perfecto estado de conservación y demostrar mediante certificados las calibraciones de los equipos de soldadura.

3.1.2. ESPECIFICACION DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA W.P.S.

Antes del inicio de los trabajos, la Empresa de Contrata presentará a Gas de Asturias para su aprobación los W.P.S., los cuales deberán contemplar los siguientes apartados:

DATOS GENERALES

a.- Nombre único asignado para cada W.P.S. b.- Fecha en la que fue preparado el W.P.S. c.- Número de P.Q.R. que soporta el W.P.S.

d.- El W.P.S. debe estar firmado por el responsable asignado a tal fin. e.- Revisión en la que se encuentra el W.P.S.

f.- Fecha en la que ha sido revisado el W.P.S.

g.- Proceso de soldadura empleado (SMAW, GTAW, GTAW+SMAW).

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JUNTAS

a.- Tipos de preparación o juntas que se aplica el W.P.S. (Ejemplo: tope, ángulo, en V, etc.).

b.- Métodos de las preparaciones de bordes aceptables para usar con el W.P.S. (Ejemplo: oxicorte, mecanizado).

c.- Detalle de unión típico aceptable para soldar con el W.P.S.

METALES BASE

a.- Especificación y grupo de materiales. b.- Rango de espesores cubiertos. c.- Rango de diámetros cubiertos.

METALES APORTE

a.- Especificación.

b.- Número F.

c.- Número A.

d.- Número de clasificación A.W.S.

e.- Rango de diámetros de electrodos o varillas que pueden ser usados con el W.P.S.

POSICION

a.- Posición del cordón en garganta cubierto por el W.P.S. b.- Progresión del soldeo (ascendente).

c.- Posición de los cordones en ángulo cubiertos por el W.P.S.

PRECALENTAMIENTO

a.- Rango del precalentamiento cubierto por el W.P.S. Deben indicarse espesores y temperaturas. b.- Rango de temperaturas entre pasadas.

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GAS

a.- Tipo de gas de protección. b.- Composición en % del gas.

c.- Rango del caudal de gas de protección.

d.- Indicar si se emplea gas de respaldo o de purga.

CARACTERISTICAS ELECTRICAS

a.- Tipo de corriente (AC, DC). b.- Tipo de polaridad empleada.

c.- Gama de amperaje.

d.- Gama de voltaje.

e.- Diámetro y tipo del electrodo de tungsteno (GTAW). f.- Tabla resumen de parámetros por pasadas.

TECNICA OPERATORIA

a.- Tipo de técnica (pasada recta u oscilante).

b.- Rango de tamaños de la boquilla de salida del gas (GTAW). c.- Tipos de limpieza requeridos.

d.- Oscilación.

e.- Indicar si las pasadas son múltiples o simples por cada lado a soldar. f.- Rango de la velocidad de avance.

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3.1.3.ESPECIFICACION DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (P.Q.R.).

La Empresa de Contrata realizará los ensayos según ASME IX, API 1.104 ó EN 288-3.

Aparte de los ensayos requeridos por éstas NORMAS, la Empresa de Contrata realizará una medición de durezas, limitando éstas a 200 HB ó 210 HV en el metal base, metal aporte y zona de transición, si Inspección o Gas de Asturias lo consideran necesario.

Las variables de la homologación del procedimiento de soldadura son: a.- Especificación a la que se homologa.

b.- Manual o automático. c.- Metal base. Número P.

d.- Espesor. Rango de espesores homologados. e.- Diámetro. Rango de diámetros homologados.

f.- Metal aporte, análisis metal depositado (Números "A" y "F"). g.- Gas inerte, tipo y caudal.

h.- Precalentamiento. i.- Chapa soporte.

j.- Pasada sencilla o múltiple. Número k.- Posición. l.- Progresión. m.- Dimensiones de la junta. n.- Voltaje. ñ.- Amperaje. o.- Velocidad.

p.- Resultado ensayos mecánicos.

q.- Nombre y cargo del Director de los ensayos.

r.- Dimensiones de la probeta a soldar y situación de probetas a extraer para ensayos Referencia a norma).

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3.1.4. HOMOLOGACION DE SOLDADORES

Antes del comienzo de los trabajos, la Empresa de Contrata deberá presentar a Gas de Asturias ó a la Inspección los certificados de homologación (W.P.Q.) de los soldadores. Estos podrán realizarse según ASME IX, API 1.104 ó EN 287-1.

Las variables de la homologación serán:

a.- Nombre y número de sello del soldador. b.- Procedimiento de Soldadura.

c.- Posiciones.

d.- Número del W.P.S. aplicable. e.- Metal base. Número "P".

f.- Espesor del material. Diámetro.

g.- Rango de espesores y diámetros para que se homologa. h.- Especificación del material de aporte y diámetro.Rangos. i.- Si se utiliza respaldo.

j.- Marca del material de aporte. k.- Gas protector.

l.- Resultados de ensayos.

m.- Nombre y cargo del Director de ensayos. n.- Firma certificado homologación.

3.1.5. METALES BASE

Los metales base objeto de la presente especificación serán: - API5L, 5LS ó 5LX.

- Materiales clasificados según ASME. Sección IX, como P nº 1 y carbono equivalente Ce menor o igual a 0.42.

- Materiales de otra clasificación de características similares a los anteriores.

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3.1.6. METALES APORTE

Para proceso de soldadura manual con electrodo recubierto (SMAW), la Empresa de Contrata aplicará a efectos de variable esencial:

- Especificación A.W.S.: A5.1. E7016 ó E7018.

Para proceso de soldadura en atmósfera inerte (GTAW) - Especificación A.W.S.: A 5.18 E70S6.

La Empresa de Contrata deberá presentar a Inspección el certificado del material de aporte que expresará el nº de lote y colada correspondiente, dicho certificado corresponderá a la identificación de los embalajes de los electrodos.

A petición de Inspección, Gas de Asturias, S.A. podrá solicitar contraensayos según norma AWS correspondiente.

Para el empleo de celulósico, se podría solicitar autorización en Ø > ó = 10".

3.1.7. EQUIPOS Y MEDIOS DE SOLDADURA

La Empresa de Contrata dispondrá de personal, equipos, accesorios, herramientas y todos aquellos utillajes necesarios para la realización de las operaciones de soldeo.

Los equipos de soldadura estarán calibrados para asegurar los rangos de amperaje y voltaje necesarios para la realización de soldaduras sanas.

La Empresa de Contrata dispondrá de pinzas amperimétricas, pirómetros, para la comprobación de los parámetros energéticos, cuando así lo requiera la Inspección.

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3.2. CONDICIONES GENERALES DE EJECUCION 3.2.1. GENERAL

La soldadura se realizará por soldadores homologados y de acuerdo con procedimientos homologados. Inexcusablemente el soldador deberá conocer en todo momento el procedimiento a aplicar, debiendo tener por tanto en su poder copia del W.P.S. a aplicar.

Antes de iniciar la operación de soldeo, el operario tendrá que identificarse a la Inspección, no pudiendo soldar hasta no tener autorización.

3.2.2. SUPERFICIES A SOLDAR

Las superficies a soldar serán uniformes, libres de laminaciones, grasas, pintura u otros materiales que pudieran afectar a la correcta operación de soldadura.

El operario realizará la preparación de viseles por medios mecánicos (radial) preferentemente, pudiéndose aplicar oxicorte con el consiguiente amolado de 1.5 mm. de profundidad para eliminar el área afectada.

3.2.3. CONDICIONES CLIMATOLOGICAS

Queda prohibida la soldadura cuando las condiciones climatológicas (viento, lluvia) puedan afectar gravemente a la realización de las soldaduras, quedando este punto a criterio de la Inspección.

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3.2.4. INSPECCION PREVIA

Antes de comenzar la soldadura el operario efectuará la inspección visual de los bordes para comprobar la limpieza, ausencia de defectos y correcto dimensionado.

Los defectos no reparables (amolado) se eliminarán cortando la parte dañada del tubo.

3.2.5. ACCESIBILIDAD

Cuando el operario suelde en taller, procurará hacer el máximo posible de soldadura en posición horizontal (1G), girando siempre que sea posible las partes a unir.

Cuando las soldaduras las realice en obra dejará espacio suficiente para el correcto acceso del soldador a la junta. Las soldaduras de tubos en línea se podrán apoyar sobre soportes, de tal forma que la distancia del terreno a la generatriz inferior sea de --0.50 m.

3.2.6. FIJACION

La Empresa de Contrata deberá disponer de los métodos adecuados para la fijación correcta de las partes a soldar quedando a criterio de Gas de Asturias, S.A. e Inspección su aprobación.

Cuando el operario realice la fijación por medio de puntos de soldadura, deberá precalentarse la junta a la temperatura exigida en cada caso antes de su aplicación; los materiales de aporte serán los mismos que los utilizados en el procedimiento de soldadura.

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La dimensión y longitud de los puntos será tal que permita la perfecta sujección; antes de terminar la soldadura de raíz los puntos de soldadura tendrán que ser completamente eliminados.

La Empresa de Contrata evitará en todo momento el movimiento, golpes, de la tubería cuando se realice la primera pasada.

La Empresa de Contrata no moverá ni desplazará del sitio de prefabricación los tubos hasta la terminación total de la soldadura.

Queda prohibida la fijación mediante puentes soldados al tubo.

3.2.7. DESALINEACION

La desalineación (h) máxima será de h menor o igual a 0.5 t, (t=espesor tubo), siendo como máximo de 2mm. (EN25817, nivel de calidad elevado).

La desalineación angular (inglete) será como máximo de 12º30'.

3.2.8. PRECALENTAMIENTO

El precalentamiento se extenderá a 100 mm. a ambos lados de la zona a soldar. Por norma general "siempre", el operario deberá precalentar antes de realizar una soldadura. (Eliminar humedad zona a soldar).

La temperatura será de 50ºC.

Está prohibido el precalentamiento con soplete oxiacetiléncio u oxipropano. El proceso más adecuado será el de antorcha de propano. En las soldaduras de reparación, el operario elevará la temperatura a 150ºC (tendrá que estar especificada en el procedimiento de reparación).

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3.2.9. NUMERO DE SOLDADORES

Para juntas circunferenciales a tope en tuberías mayores de 12" será de obligado cumpliendo su realización por dos soldadores, soldando simultáneamente.

Para diámetros inferiores a 12" se podrán realizar por medio de un soldador.

3.2.10. INICIO DE LA SOLDADURA

No se permite cebar el arco exteriormente a la junta a soldar, en caso de ocurrir esto, el operario esmerilará la zona y comprobará con líquidos penetrantes la ausencia de defectos. En caso de persistencia por parte del soldador de esta anomalía, podría ser motivo de "descalificación".

La toma de masa sobre el tubo la realizará con elementos tales que no dañen el tubo.

Cuando las condiciones climatológicas sean adversas, la Empresa de Contrata protegerá la zona a soldar mediante toldos para proteger de las corrientes de aire, agua, polvo. Las bocas de los extremos del tubo estarán tapadas durante la soldadura para evitar las corrientes de aire.

La Empresa de Contrata deberá disponer de la gama de diámetros y número de obturadores suficientes para el tapado del extremo de los tubos para las soldaduras a realizar en obra.

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3.2.11. LIMPIEZA ENTRE PASADAS Y FINAL

Después de cada pasada, el operario eliminarán las escorias e incrustaciones, así como el exceso de material, cráteres de cebado, etc.

Es de obligado cumplimiento la limpieza exterior de proyecciones, sobreespesores, retoque de mordeduras, etc., al acabar la soldadura. El operario limpiará mecánicamente la zona de soldadura y 100 mm. a ambos lados de ella antes de la inspección visual y la realización de ensayos no destructivos.

3.2.12. PASADAS DE RELLENO Y PEINADO

El operario no empezará dos cordones en la misma posición.

La superficie exterior de la soldadura no será en ningún caso inferior a la exterior del tubo.

La oscilación máxima de electrodo será de 3 veces su diámetro.

El operario realizará el relleno con electrodos básicos (salvo GTAW) ó autorización por escrito del Responsable de Gas de Asturias, S.A..

El operario realizará el relleno con técnica ascendente en posiciones 5G y 6G. La anchura de la soldadura acabada será aproximadamente 3.2. mm. mayor que la separación original entre bordes.

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3.2.13. PARADA DE SOLDADURA

Gas de Asturias prohíbe interrumpir la soldadura si no se ha depositado la mitad de espesor a soldar.

Al término de la jornada deben quedar las soldaduras acabadas.

3.2.14. MANIPULACION METAL APORTE

Para todo tipo de electrodos revestidos Gas de Asturias exigirá un correcto empaquetado en cajas de cartón o metálicas y una perfecta identificación de los electrodos que contienen, así como el lote de fabricación a que pertenecen según se indica en el código ASME Sección II parte C.

Para los electrodos de bajo contenido en H, además de lo citado en el apartado anteriormente, Gas de Asturias exigirá un embalaje en envoltura plástica y hermética al aire.

Para trabajos en campo, una vez abierto el paquete de electrodos (paquete nuevo), estos irán directamente a las estufas portátiles que tendrán una temperatura mínima de 80ºC.

Los electrodos no utilizados o sobrantes de la jornada, el operario los introducirá en estufas de mantenimiento a una temperatura de 150ºC hasta su próxima utilización, de donde se pasarán a las estufas portátiles para su uso por el soldador.

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Para los electrodos que lleven tiempo almacenados en los talleres (paquetes abiertos), el soldador operario deberá someterlos a un proceso de secado en horno a una temperatura de 320ºC durante 2 horas, pasando a continuación a las estufas de mantenimiento (150ºC) o directamente a las portátiles (80ºC) para su uso por el soldador.

La Empresa de Contrata deberá disponer de los hornos de secado, mantenimiento, así como, el número suficiente de estufas portátiles para su uso en obra; es de obligado cumplimiento estos requisitos para los trabajos que se realicen para Gas de Asturias.

Las colillas de los electrodos consumidos deberán ser de un tamaño tal que queden perfectamente identificadas su clasificación para su comprobación por parte de la Inspección.

Las varillas de aporte para la soldadura bajo gas inerte, tendrán que estar perfectamente identificadas; libres de óxido, pintura, grasa o cualquier otra sustancia extraña que pueda afectar a la realización de la soldadura.

3.2.15. IDENTIFICACION

Cada soldador identificará sobre el tubo, de forma indeleble cada soldadura que realice, con su número (stamp).

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3.2.16. REPARACIONES

Deberán repararse todas aquellas imperfecciones que sobrepasen los límites establecidos en la EN25817.

Gas de Asturias, S.A., en principio, establece como nivel de aceptación para las imperfecciones de soldaduras el NIVEL B (Nivel de calidad elevado).

Aquellas imperfecciones que por su longitud (imperfecciones cortas, imperfecciones largas) no pudieran repararse, el operario cortará el tubo y se procederá a la soldadura de un carrete de una longitud no inferior a 1 metro. En caso de que la soldadura rechazada fuera un accesorio (te, codo, brida) cambiaría éste por otro nuevo.

Gas de Asturias no admite más que dos reparaciones en la misma soldadura, en caso de que persistiesen las imperfecciones el operario procedería al corte de una longitud no inferior a 1 metro.

La temperatura de precalentado mínima para las reparaciones será de 150ºC. Aquel soldador que provocase tres reparaciones por jornada, o una reparación por imperfección larga en una soldadura, podría perder su cualificación para realizar trabajos para Gas de Asturias.

La Empresa de Contrata deberá poseer un procedimiento de reparación homologado que presentará a Gas de Asturias, S.A. y a la Inspección, para su aprobación.

La Empresa de Contrata comunicará por escrito con 24 horas de antelación a la Inspección las soldaduras que se van a reparar.

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3.2.17.SOLDADURA DE VALVULAS, BRIDAS, PIEZAS ESPECIALES

Cualquier derivación a soldar sobre la línea principal, estará situada a un mínimo de 100 mm. de cualquier soldadura circunferencial o longitudinal. El operario no interrumpirá la soldadura en tanto no se haya completado la misma.

Cuando por su composición y no se pueda precalentar (válvulas) éstas soldaduras se recomienda realizarlas con electrodo revestido (E-307) limitando la oscilación.

Para uniones en rincón, el operario siempre utilizará electrodos básicos (E7016 ó E7018).

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Referencias

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