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 una nueva planta de fraccionamiento para petrleo en la regin sur del Per (ver figura 1), el gobierno ha decidido emprender la construccin de una tercera lnea principal del poliducto de Camisea.Para ello, el gobierno ha otorgado la buena pro a la empresa KEMPSA, la cual ha decidido sub-contratar a la empresa INSPECSA para realizar las labores de inspeccin y de la cual usted forma parte como Inspector de Soldadura Nivel I.

II. CONSIDERACIONES TECNICAS DEL MATERIAL

TUBERIAS A UTILIZAR: API 5L X65 (PSL1) segn la especificacin API 5L: Specification for Line Pipe (ver figura 2).

Longitud de la lnea: 200 km.Cantidad promedio de Juntas: 22300.Dimetro de la Caera: 16Espesor de pared: 0,5.

PROPIEDADES MECANICAS Y COMPOSICION QUIMICA DEL MATERIAL:

PROCESO DE SOLDADURA: SMAW (Electrodo Revestido).

ELECTRODO: AWS E 8010, Segn la especificacin AWS A5.5

TECNICA DE SOLDADURA: Vertical descendente.

TIPO DE JUNTA: A tope en V

PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA - VARIABLES DEL PROCESO:

III. DESARROLLO DEL INFORME.1. Seale los aspectos que se deben tomar en cuenta en la inspeccin de un proyecto como el que se aprecia en el caso presentado. Su respuesta debe fundamentarse en las caractersticas del caso y los contenidos desarrollados en el tema 1.Para el Caso presentado para la realizacin de este informe se debe tomar en cuenta para la inspeccin de este proyecto lo siguiente:1.1. Los Inspectores deben ser personal profesional o tcnico que tengan una serie de conocimientos, determinada experiencia e integridad moral. Teniendo en cuenta que es una lnea de tubera para transporte de gas CAMISEA, entonces se tomara como referencia el cdigo API 1104 que refiere en la seccin 8: El personal de inspeccin de soldadura debe ser calificado por su experiencia y entrenamiento para llevar a cabo la tarea de inspeccin especificada. Sus calificaciones deben ser aceptables para la compaa.La documentacin de estas calificaciones debe ser retenida por la compaa y debe incluir, pero no estar limitado, a lo siguiente:a. Educacin y experienciab. Entrenamiento.c. Resultados de algunas examinaciones de calificacin.

2. Enumere la secuencia de trabajos de inspeccin que debe realizar el inspector para el proyecto presentado. Para elaborar su respuesta considere las caractersticas del caso y los contenidos desarrollados en el tema 2.

La secuencia de trabajos a realizar en el presente proyecto se dividen en tres partes tomando en cuenta los contenidos desarrollados en el tema 2 son las siguientes:

2.1. Previo a la soldadura: Revisar dibujos y especificaciones Chequear la calificacin de los procedimientos de soldadura y del personal soldador a ser utilizados. Establecer los puntos de inspeccin. Establecer un plan de registro de los resultados. Revisar los materiales a ser utilizados. Chequear las discontinuidades del material base. Chequear la disposicin, alineamientos, de las juntas soldadas. Chequear el precalentamiento si es requerido.

2.2. Durante la soldadura: Inspeccionar la calidad del pase raz de la soldadura Preparacin de la raz de la junta previa a la soldadura del segundo pase. Temperaturas de precalentamiento e interpase Secuencia de los pases de soldadura. Capas subsecuentes para la calidad aparente de la soldadura. Limpieza entre pases. Conformidad con respecto al procedimiento de soldadura.

2.3. Despus de la soldadura: Apariencia final de la soldadura. Tamao final de la soldadura. Longitud de la soldadura. Precisin dimensional. Cantidad de distorsin. Tratamiento post soldadura si es requerido.

3. Identifique las ventajas y desventajas del proceso de soldadura elegido para el proyecto. Fundamente su respuesta considerando los contenidos desarrollados en el Tema 3.

3.1 Ventajas del Proceso SMAW.

El equipo de soldeo es relativamente sencillo, no muy caro y porttil. El material de aporte y los medios para su proteccin durante su soldeo proceden del propio electrodo revestido. No es necesaria una proteccin mediante gases o fundentes. Es menos sensible al viento y corrientes de aire, pero aun as necesita de una proteccin. Se puede emplear en cualquier posicin. Es aplicable para una gran variedad de espesores en general mayores de 2mm. Es aplicable a la mayora de metales y aleaciones de uso normal.

3.2 Desventajas del Proceso SMAW

Es un proceso lento, con baja deposicin y por la necesidad de retirar la escoria. Requiere gran habilidad por parte del soldador. No aplicable a metales de bajo punto de fusin como el plomo, estao, zinc y sus aleaciones. Tampoco es aplicable a metales de alta sensibilidad a la oxidacin como el titanio, circonio, tntalo y niobio. No aplicable a espesores de 1.5 mm a 2mm. La tasa de deposicin es inferior con respecto a los procesos GMAW y FCAW. Debido a que el electrodo puede consumirse hasta una longitud mnima de 5 cm. Proceso no resulta productivo para espesores mayores de 38 mm.

4. Elabore un grfico en el que se muestre la simbolizacin correspondiente al tipo de junta utilizado, segn nomenclatura AWS y EN. Para elaborar el grafico considere la informacin presentada en el manual de soldador.

Tomando como referencia el libro gua del Manual del Soldador se tiene las siguientes simbologas:

4.1 Segn la AWS.

60

211.1 (12.7)

4.2 Segn la EN.60

2

5. Justifique si la eleccin del material de aporte (AWS E 8010 ha sido la adecuada, tomando en cuenta las propiedades mecnicas del material base (ver tabla 1). Para elaborar esta justificacin debe considerar los contenidos desarrollados en los temas 4, 5, 6.

Tomando como referencia las propiedades mecnicas del metal de aporte que es un E-8010, la eleccin del material de aporte es la adecuada ya que comparando las propiedades mecnicas este tiene una Resistencia a la Traccin de 80 000 PSI (Tabla 1), el cual es mayor al del material base API 5L X65 (Ver Tabla 2), aparte que las propiedades mecnicas dependen del contenido de % de Carbono y de la microestructura. El aporte de calor generado durante el soldeo tiene influencia en la propiedad mecnica del material base (Zona ZAC) y las propiedades mecnicas de la zona de fusin (ZF). La soldabilidad del material base tambin influye en las propiedades mecnicas especialmente la soldabilidad metalrgica ya que ella se ocupa de las modificaciones microestructurales que resultan en la operacin de soldeo.De acuerdo a la AWS A5.5 el electro E8010-P1 para lneas de tubera presenta las siguientes propiedades mecnicas:

Tabla 1: Propiedades mecnicas para el E8010-P1Resistencia a la traccin psi (MPa)80000 (550)

Resistencia a la Fluencia psi (MPa)67000 (531)

Tabla 1: Propiedades mecnicas para el acero API 5L X65Resistencia a la traccin psi (MPa)65000 (448)

Resistencia a la Fluencia psi (MPa)77000 (531)

6. Determine el carbono equivalente y el nivel de soldabilidad del material de acuerdo con la composicin qumica del material base (ver tabla 2). Justifique su respuesta con los clculos necesarios considerando los contenidos desarrollados en los temas 4, 5 y 6.

Teniendo en cuenta los valores de la composicin qumica del Acero API 5L X65 PSL 2, se utiliz el clculo de Carbono Equivalente del Instituto Internacional de Soldadura.

Tabla 3. Composicin Qumica del Acero API 5L X65Max %CMax. %MnMax. %PMaxi. %S

0,261,450,0300,030

Los valores de CE menores al 0,3% presentan un alto nivel de soldabilidad, los que tienen mayor o igual al 0,4% de C.E presenta baja de soldabilidad lo cual conllevara a tener un mayor cuidado para evitar fisuraciones en la zona ZAC durante el proceso de soldadura o despus de esta.

7. Defina si el material elegido es susceptible o no de presentar algn tipo de agrietamiento generado por las operaciones de soldadura. Fundamente su respuesta considerando los contenidos desarrollados en el tema 8.

Considerando que el valor obtenido del Carbono Equivalente en el tem 6 es de 0.5 %, podemos predecir si el material elegido es susceptible o de presentar algn tipo de agrietamiento generado por las operaciones de soldadura utilizando la ecuacin que relaciona la dureza mxima en la ZAC con respecto al carbono equivalente:

Tomando como referencia la tabla 4.1 de la pag. 208 del Manual de Introduccion a la Metalurgia de la Soldadura se tiene que dureza maxima obtenida se encuentra entre los valores de 350 HV a 450 HV presentando como porcentaje maximo de martensita del 50 al 70 % por lo tanto el riesgo de fisuracion en frio es probable.

8. Seale que tipo de imperfecciones se podran presentar en la junta soldada. Justifique su respuesta tomando en cuenta el proceso de soldadura utilizado, el material de base, el material de aporte, las condiciones de soldadura, etc., y los contenidos desarrollados en el tema 10.

Las posibles imperfecciones que podran presentarse en la junta soldada tomando en cuenta que el Proceso de Soldadura es por electro revestido (SMAW), el material base, el metal de aporte, las condiciones de soldadura son: Agrietamiento en frio. Mordeduras por parmetros de voltaje y corriente inadecuados. Inclusin de escoria en la raz o entre pasadas por falta de limpieza. Porosidades por falta de limpieza del material base o arco demasiado largo Grietas en el crter. Falta de fusin en los bordes. Falta de penetracin