INFORME N° 01 ESTUDIO DEL CASO “CONSTRUCCION DE LA DERIVACION DE UNA LINEA DE TUBERIA PARA TRANSPORTE DE PETROLEO” I.
INTRODUCCION Con la finalidad de abastecer abastecer una nueva planta de fraccionamiento fraccionamiento para petróleo en la región sur del Perú (ver figura 1), el gobierno ha decidido emprender la construcción de una tercera línea principal del poliducto de Camisea. Para ello, el gobierno ha otorgado la buena pro a la empresa K!P"#, la cual ha decidido sub$contratar sub$contratar a la empresa %&"PC"# para reali'ar las labores de inspección de la cual usted forma parte como %nspector de "oldadura &ivel %.
II.
CONSIDERACIONES TECNICAS DEL MATERIAL TUBERIAS A UTILIZAR
#P% *+ -* (P"+1) según la especificación #P% *+ "pecification for +ine Pipe (ver figura ).
Longitu ! "# "$n!# C#nti# %&o'!io ! (unt#) Di*'!t&o ! "# C#+!&$# E)%!)o& ! %#&!
// 0m. //. 1-2 /,*2.
PROPIEDADES MECANICAS , COMPOSICION -UIMICA DEL MATERIAL
PROCESO DE SOLDADURA
"!#3 (lectrodo 4evestido).
ELECTRODO
#3" 5/1/, "egún la especificación #3" #*.*
TECNICA DE SOLDADURA
6ertical descendente.
TIPO DE (UNTA
# tope en 762
PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA VARIABLES DEL PROCESO/
III.
DESARROLLO DEL INFORME. 1. S!+#"! "o) #)%!to) u! )! !2!n to'#& !n u!nt# !n "# in)%!i3n ! un %&o4!to o'o !" u! )! #%&!i# !n !" #)o %&!)!nt#o. Su &!)%u!)t# !2! 5un#'!nt#&)! !n "#) #&#t!&$)ti#) !" #)o 4 "o) ont!nio) !)#&&o""#o) !n !" t!'# 1. Para el Caso presentado para la reali'ación de este informe se debe tomar en cuenta para la inspección de este proecto lo siguiente 1.1. +os %nspectores deben ser personal profesional o t8cnico 9ue tengan una serie de conocimientos, determinada e:periencia e integridad moral. ;eniendo en cuenta 9ue es una línea de tubería para transporte de gas C#!%"#, entonces se tomara como referencia el código #P% 11/< 9ue refiere en la sección 5 7 l personal de inspección de soldadura debe ser calificado por su e:periencia entrenamiento para llevar a cabo la tarea de inspección especificada. "us calificaciones deben ser aceptables para la compa=ía2. +a documentación de estas calificaciones debe ser retenida por la compa=ía debe incluir, pero no estar limitado, a lo siguiente #. ducación e:periencia 2. ntrenamiento. . 4esultados de algunas e:aminaciones de calificación. 6. Enu'!&! "# )!u!ni# ! t#7o) ! in)%!i3n u! !2! &!#"i8#& !" in)%!to& %#&# !" %&o4!to %&!)!nt#o. P#&# !"#2o&#& )u &!)%u!)t# on)i!&! "#) #&#t!&$)ti#) !" #)o 4 "o) ont!nio) !)#&&o""#o) !n !" t!'# 6. +a secuencia de traba>os a reali'ar en el presente proecto se dividen en tres partes tomando en cuenta los contenidos desarrollados en el tema son las siguientes .1.
Previo a la soldadura 4evisar dibu>os especificaciones Che9uear la calificación de los procedimientos de soldadura del personal soldador a ser utili'ados. stablecer los puntos de inspección. stablecer un plan de registro de los resultados. 4evisar los materiales a ser utili'ados. Che9uear las discontinuidades del material base. Che9uear la disposición, alineamientos, de las >untas soldadas. Che9uear el precalentamiento si es re9uerido. • •
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?urante la soldadura %nspeccionar la calidad del pase raí' de la soldadura •
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Preparación de la raí' de la >unta previa a la soldadura del segundo pase. ;emperaturas de precalentamiento e interpase "ecuencia de los pases de soldadura. Capas subsecuentes para la calidad aparente de la soldadura. +impie'a entre pases. Conformidad con respecto al procedimiento de soldadura.
?espu8s de la soldadura #pariencia final de la soldadura. ;ama=o final de la soldadura. +ongitud de la soldadura. Precisión dimensional. Cantidad de distorsión. ;ratamiento post soldadura si es re9uerido. • • • • • •
9.
I!nti5iu! "#) :!nt#7#) 4 !):!nt#7#) !" %&o!)o ! )o"#u&# !"!gio %#&# !" %&o4!to. Fun#'!nt! )u &!)%u!)t# on)i!&#no "o) ont!nio) !)#&&o""#o) !n !" T!'# 9. III.1
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V!nt#7#) !" P&o!)o SMA;.
l e9uipo de soldeo es relativamente sencillo, no mu caro port@til. l material de aporte los medios para su protección durante su soldeo proceden del propio electrodo revestido. &o es necesaria una protección mediante gases o fundentes. s menos sensible al viento corrientes de aire, pero aun así necesita de una protección. "e puede emplear en cual9uier posición. s aplicable para una gran variedad de espesores en general maores de mm. s aplicable a la maoría de metales aleaciones de uso normal. III.6
D!):!nt#7#) !" P&o!)o SMA;
s un proceso lento, con ba>a deposición por la necesidad de retirar la escoria. 4e9uiere gran habilidad por parte del soldador. &o aplicable a metales de ba>o punto de fusión como el plomo, esta=o, 'inc sus aleaciones. ;ampoco es aplicable a metales de alta sensibilidad a la o:idación como el titanio, circonio, t@ntalo niobio. &o aplicable a espesores de 1.* mm a mm. +a tasa de deposición es inferior con respecto a los procesos A!#3 BC#3. ?ebido a 9ue el electrodo puede consumirse hasta una longitud mínima de * cm. Proceso no resulta productivo para espesores maores de 5 mm.
<. E"#2o&! un g&*5io !n !" u! )! 'u!)t&! "# )i'2o"i8#i3n o&&!)%oni!nt! #" ti%o ! 7unt# uti"i8#o= )!g>n no'!n"#tu&# A;S 4 EN. P#&# !"#2o&#& !" gio on)i!&! "# in5o&'#i3n %&!)!nt## !n !" '#nu#" ! )o"#o&. ;omando como referencia el libro guía del !anual del "oldador se tiene las siguientes simbologías <.1 S!g>n "# A;S.
60° 11.1
2
<.6 S!g>n "# EN. 60° 2
?. (u)ti5iu! )i "# !"!i3n !" '#t!&i#" ! #%o&t! @A;S E 010 # )io "# #!u##= to'#no !n u!nt# "#) %&o%i!#!) '!*ni#) !" '#t!&i#" 2#)! @:!& t#2"# 1. P#&# !"#2o&#& !)t# 7u)ti5i#i3n !2! on)i!&#& "o) ont!nio) !)#&&o""#o) !n "o) t!'#) <= ?= . ;omando como referencia las propiedades mec@nicas del metal de aporte 9ue es un $5/1/, la elección del material de aporte es la adecuada a 9ue comparando las propiedades mec@nicas este tiene una 4esistencia a la ;racción de 5/ /// P"% (;abla 1), el cual es maor al del material base #P% *+ -* (6er ;abla ), aparte 9ue las propiedades mec@nicas dependen del
contenido de de Carbono de la microestructura. l aporte de calor generado durante el soldeo tiene influencia en la propiedad mec@nica del material base (Dona D#C) las propiedades mec@nicas de la 'ona de fusión (DB). +a soldabilidad del material base tambi8n influe en las propiedades mec@nicas especialmente la soldabilidad metalúrgica a 9ue ella se ocupa de las modificaciones microestructurales 9ue resultan en la operación de soldeo. ?e acuerdo a la #3" #*.* el electro 5/1/$P1 para líneas de tubería presenta las siguientes propiedades mec@nicas T#2"# 1/ P&o%i!#!) '!*ni#) %#&# !" E010P1 4esistencia a la tracción psi (!Pa) 4esistencia a la Bluencia psi (!Pa)
5//// (**/) -E/// (*1)
T#2"# 1/ P&o%i!#!) '!*ni#) %#&# !" #!&o API ?L ? 4esistencia a la tracción psi (!Pa) 4esistencia a la Bluencia psi (!Pa)
-*/// (<<5) EE/// (*1)
. D!t!&'in! !" #&2ono !ui:#"!nt! 4 !" ni:!" ! )o"#2i"i# !" '#t!&i#" ! #u!&o on "# o'%o)ii3n u$'i# !" '#t!&i#" 2#)! @:!& t#2"# 6. (u)ti5iu! )u &!)%u!)t# on "o) *"u"o) n!!)#&io) on)i!&#no "o) ont!nio) !)#&&o""#o) !n "o) t!'#) <= ? 4 . ;eniendo en cuenta los valores de la composición 9uímica del #cero #P% *+ -* P"+ , se utili'ó el c@lculo de Carbono 9uivalente del %nstituto %nternacional de "oldadura.
T#2"# 9. Co'%o)ii3n -u$'i# !" A!&o API ?L ? M# GC /,-
CE =C +
M#. GMn 1,<*
Mn 6
CE =0 , 26 +
+
Cr + Mo + V
1 , 45 6
5
+
0
+
+ 0 +0 5
M#. GP /,//
¿+ Cu
+
15
+
0 0 15
()
()
M#i. GS /,//
CE
=0,50 ( )
+os valores de C menores al /, presentan un alto nivel de soldabilidad, los 9ue tienen maor o igual al /,< de C. presenta ba>a de soldabilidad lo cual conllevaría a tener un maor cuidado para evitar fisuraciones en la 'ona D#C durante el proceso de soldadura o despu8s de esta. H. D!5in# )i !" '#t!&i#" !"!gio !) )u)!%ti2"! o no ! %&!)!nt#& #"g>n ti%o ! #g&i!t#'i!nto g!n!&#o %o& "#) o%!&#ion!) ! )o"#u&#. Fun#'!nt! )u &!)%u!)t# on)i!&#no "o) ont!nio) !)#&&o""#o) !n !" t!'# . Considerando 9ue el valor obtenido del Carbono 9uivalente en el ítem - es de /.* , podemos predecir si el material elegido es susceptible o de presentar algún tipo de agrietamiento generado por las operaciones de soldadura utili'ando la ecuación 9ue relaciona la dure'a m@:ima en la D#C con respecto al carbono e9uivalente Durezamaxima en la ZAC ( HV ) =1200 CE −200 Durezamaxima en la ZAC ( HV ) =1200 ( 0.5)− 200 Durezamaxima en la ZAC ( HV ) = 400
;omando como referencia la tabla <.1 de la pag. /5 del !anual de %ntroduccion a la !etalurgia de la "oldadura se tiene 9ue dure'a ma:ima obtenida se encuentra entre los valores de */ F6 a <*/ F6 presentando como porcenta>e ma:imo de martensita del */ al E/ por lo tanto el riesgo de fisuracion en frio es probable.
. S!+#"! u! ti%o ! i'%!&5!ion!) )! %o&$#n %&!)!nt#& !n "# 7unt# )o"##. (u)ti5iu! )u &!)%u!)t# to'#no !n u!nt# !" %&o!)o ! )o"#u&# uti"i8#o= !" '#t!&i#" ! 2#)!= !" '#t!&i#" ! #%o&t!= "#) oniion!) ! )o"#u&#= !t.= 4 "o) ont!nio) !)#&&o""#o) !n !" t!'# 10.
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+as posibles imperfecciones 9ue podrían presentarse en la >unta soldada tomando en cuenta 9ue el Proceso de "oldadura es por electro revestido ("!#3), el material base, el metal de aporte, las condiciones de soldadura son #grietamiento en frio. !ordeduras por par@metros de volta>e corriente inadecuados. %nclusión de escoria en la raí' o entre pasadas por falta de limpie'a. Porosidades por falta de limpie'a del material base o arco demasiado largo Arietas en el cr@ter. Balta de fusión en los bordes.
•
Balta de penetración
