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• Dan Carrasco

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CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTOS

API 1104

EDICION XXI

SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES RELACIONADAS SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES RELACIONADAS

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API 1104 SINTESIS

SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES RELACIONADAS SOLDADURA DE TUBERÍAS E INSTALACIONES RELACIONADAS

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USO DEL API 1104  Estándar de Fabricación y Servicio: Independiente.  Norma de Fabricación: ASME B31.4

* API 1104, Variables, Requerimientos para WPS y WPQ, para campo traviesa: ASME B31.4: 434.8.3 * Procedimientos y calificación de soldadores bajo

ASME IX pero los requerimientos de inspección de API 1104: ASME B31.4: 434.8.5, (b)(1)(2)

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API 1104 CONTENIDO Generalidades- Alcances Publicaciones de Referencias Definición de Términos Especificaciones Calificación de Procedimientos Calificación de Soldadores Diseño y preparación de junta para soldadura de Producción Inspección y Pruebas de soldadura de producción Normas y/0 Estándares de aceptación para END Reparación y remoción de defectos Procedimientos para pruebas no destructivas Soldadura Automática Soldadura Automática sin adición de material de aporte Apéndice A: Estándares alternativos de aceptación para cordones de soldadura circunferenciales Apéndice B: Soldaduras en Servicio 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

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API 1104 1: ALCANCE  Cubre SOLDAR materiales en acero al carbono y baja aleación: bombeo, compresión, transmisión de

derivados de petróleo, gases, CO2, N, y otros.  Construcciones nuevas y en servicio.  Cubre SOLDAR con procesos con protección gaseosa y arco eléctrico: GTAW, SMAW, SMAW, SAW,

FCAW, FOW., etc. Posición fija, rotando o combinadas.  En SOLDADURAS : Ranura, filete y embonados (socket).

 Ensayos de NDT: VT, PT, MT, RT, UT 

Cubre APLICAR sistemas de medidas en SI ( métrico) o SUC (USA units)

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API 1104 2: NORMAS DE REFERENCIA  API 5L  ASNT: American Society for non-Destrutive Testing (NDT: VT, PT, MT, RT, UT)

 ASTM: American Institut Test Material ( A370 –Mech.Test, E23-Impact, E165- PT, E164-UT, E747-Mat.)  AWS: American Welding Society (A3.0-Defin., A5.1-Elect, etc)  BSI: British Standart Institution ( Fract. Dureza de sold.)



NACE MR0175 : Sulfide Stress cracking resistant metallic materials



ISO19232-1: Image Quality of radiographas 6

API 1104 3: TERMINOLOGIA  AWS 3.0 con adición y modificación en API 1104.  COMPANY: Dueño o Dpto. Ingeniería encargada para construcción. Rep. Insp. o Represent. Autoriz.

 CONTRACTOR: Ejecutor y subcontratistas cubiertos por el estándar  IMPERFECTION: Discontinuidades o irregularidades  MULTIPLE REPAIRS: Mas de una área reparada dentro de una soldadura completa.



REWORK: Durante o después de la soldadura, remover imperfección por esmerilado después de VT



STAKED DEFECTS: Imperfección alineada en dirección radial. 7

API 1104 3: ABREVIATURAS  BT: Burn Through: Quemón  DWE: Double Wall Exposure: Exposicion de doble pared.

 EU: Socavado adyacente  IPD: Inadecuada penetración debido a Hi Low  S: Velocidad de arco (in per min)

 T: Transversal 

t : Espesor de material 8

API 1104 4: ESPECIFICACIONES 4.1 : EQUIPO  LOS EQUIPOS ADECUADOS  MANTENIDOS EN BUENAS CONDICIONES

 OPERADO DENTRO DE LOS RANGOS DE VOLTAJE Y AMPERAGE SEGÚN WPS  LOS QUE NO CUMPLAN SERAN SEPARADOS

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API 1104 4: ESPECIFICACIONES 4.1 : MATERIALES BASE  API specifications

 ASME International Specifications  ASTM International specifications  MSS Manufacture Standarization Society

 ANSI American National Standards Institute  NOTA: Aplica materiales. Misma composición química y propiedades que cumplan con este código.

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API 1104 4: ESPECIFICACIONES 4.2.2 : MATERIALES DE APORTE  AWS A5.1 Especificación de Electrodos Aceros al carbono para SMAW ( E6010, E7018)

 AWS A5.2 Especificación de Electrodos Aceros C. y baja aleación para OFW (Aporte Brazing)  AWS A5.5 Especificación de electrodos para baja aleación para SMAW ( E7010-A1, E8018-C3)  AWS A5.17 Espec. de Elect. y Fundentes Aceros al C. para SAW  AWS A5.18 Espec. de electrodos para baja aleación para GMAW  AWS A5.20 Espec. de Electrodos Aceros al carbono para FCAW

 AWS A5.23 Espec. de electrodos A.C. baja aleación para SAW  AWS A5.28 Espec. de Electrodos A.C Baja Aleación para GMAW



AWS A5.29 Espec. de electrodos A.C. baja aleación para SAW

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5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS NECESIDADES: - TUBO - ELECTRODOS - MAQUINA

- SOLDADOR

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API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS  Se realiza antes de la Soldadura de Producción.  Uso de Procesos de soldadura con material de aporte:

 Manual : SMAW, GTAW, OFW  Semiautomáticos: GMAW, FCAW

 Mecanizados: SAW, EGW, PAW  Automáticos: FBW - Flash Butt Welding.  Combinados.  La Calidad de la Soldadura es determinado por Ensayos Destructivos.  Debe tener Registros: PQR y WPS.

 Los Materiales PSL1 no llevan ensayos adicionales, solamente los PSL2

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API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS  MATERIALES BASE:

* API 5L X42 PSL1

( PSL 2 )

 MATERIAL APORTE

 AWS A5.1, AWS 5.5, ETC – Pases - Combinado  POSICION.

* FIJA O ROTADA  PROGRESION O DIRECCION

* ASCENDENTE O DESCENDENTE

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API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS  CARACTERISTICA ELECTRICA:

* DCEP - DECEN  TIEMPO ENTRE PASADAS

 RAIZ – CALIENTE - REFUERZO  ALINEADORES.

* TIEMPO DE RETIRO  LIMPIEZA

* HERRAMIENTAS MANUALES Y ELECTRICAS

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API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS  DISEÑO DE JUNTA:

* GEOMETRIA  PROTECCION GASEOSA

 RATIOS DE FLUJO  TRATAMIENTO TERMICO

* PRE Y POS-CALENTAMIENTO  METODO DE ENFRIAMIENTO

* MEDIO Y METODO

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API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS  Material Base: API 5L x42 PSL1

14” Ø Espesor 3/8”  Junta: V simple 60⁰  Aporte: R: E6010

Pase Caliente: E7010 y demás E7010  Posición:

6G Fija.  Progresión:

DESCENDENTE

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API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS  ENSAYOS MECANICOS  Doblez de cara…………..04  Doblez de Raíz…………..04  Nick Break……………….04  Tensión……………………04

Total: 16 Especímenes 18

API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS DOBLEZ GUIADO  CARA Y RAIZ

Materiales ≤ 1/2”  9” x 1” x 3/8”  Refuerzos de Raíz y Cara removidos a ras.  Bordes redondeados radio 1/8”

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API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS DOBLEZ GUIADO  DOBLADORA  Diámetro punzón…………...90mm  Diámetro de durmiente…..120mm  Espesor de durmiente………50mm 20

API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS DOBLEZ GUIADO  FISURAS: 0  Imperfección: No exceda 1/8”  Fisuras en borde menores ¼”

Nota: Diam. > a 12.75” si sólo falla un espécimen puede ser reemplazado por otro, adyacente al fallado.

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API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS DOBLEZ GUIADO  LADO

Materiales >1/2”  9” x 5/8”  Refuerzos de Raíz y Cara removidos a ras.  Bordes redondeados radio 1/8”

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API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS FRACTURA  ESPECIMENES: Nick break

Materiales < o = 1/2”  Espécimen 9” x 1” x 3/8”

 Acanalado 1/8” profundidad a los

4 lados de cada espécimen. 23

API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS FRACTURA  Determinar tipo de fractura:

Dúctil o Frágil  Bolsa de aire no > 1/16”  Escoria incrustada no > 1/32” x 1/8” profundidad y ½” de separación de otra.  Ojo de pescado no es causa de rechazo. Nota: Diam. > a 12.75” si sólo falla un espécimen puede ser reemplazado por otro, adyacente al fallado.

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API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS TENSION  ESPECIMENES:  Medida: 9” x 1” x 3/8”  Sin remoción de

Soldadura

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API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS TENSION  ESPECIMENES:  Longitud según el equipo  (1) Medida: 1 ¼”

 (2) Borde sold. – curvatura: ¾  (3) Entre curvaturas: 1 ½”  (4) Sección reducida: ¾”

 (5) Radio de curvatura 1”

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API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS TENSION  REQUERIMIENTOS:  Fuerza de tensión: ≥ a lo especificado mat.  Rompe fuera de fusión y mat. Base  No menos del 95% de la Fuerza de

tensión mínima de lo especificado.  Rompe en cordón ver req. Nick Break.  Rompe en Soldadura debajo de lo especificado debe soldar otro cupón.

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API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS  Material Base:

API 5L x42 PSL1 14” Ø Espesor 3/8”  Junta: V simple 60⁰  Aporte:

R: E6010 H.P y demás E7010  Posición:

6G Fija.  Progresión:

DESCENDENTE

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API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS FILETE  MATERIALES BASE:

* API 5L X … PSL1 MATERIAL APORTE  AWS A5.1, AWS 5.5, ETC – Pases - Combinado

 POSICION.

* FIJA O ROTADA  PROGRESION O DIRECCION

* ASCENDENTE O DESCENDENTE

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API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS FILETE  ENCAMISADO

MATERIAL APORTEAWS A5.1, AWS 5.5, ETC – Pases - Combinado

POSICION. * FIJA O ROTADA PROGRESION O DIRECCION

* ASCENDENTE O DESCENDENTE 30

API 1104 5: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS FILETE  RAMIFICACION

MATERIAL APORTEAWS A5.1, AWS 5.5, ETC – Pases - Combinado

POSICION. * FIJA O ROTADA PROGRESION O DIRECCION

* ASCENDENTE O DESCENDENTE 31

API 1104 5.4 : VARIABLES ESENCIALES REQUIEREN RECALIFICAR UN WPS  CAMBIO DE MATERIAL BASE : GRUPOS

 (a): SMYS ≤ ESPECIFICADO API 5L X42

(CASO)

 (b): API 5L X42 < SMYS < API 5L X65  (c): SMYS ≥ ESPECIFICADO API 5L X65 32

API 1104 5.4 : VARIABLES ESENCIALES REQUIEREN RECALIFICAR UN WPS  CAMBIO DE ESPESOR DE PARED: GRUPOS

 (a): ESPECIFICADO < 0.188 in (4.8)  (b): Desde 0.188 in (4.8) a 0.750 in (19mm)

(CASO)

 (c): Mayor a 0.750 in (19mm) 33

API 1104 5.4 : VARIABLES ESENCIALES REQUIEREN RECALIFICAR UN WPS  CAMBIO DE METAL DE APORTE: GRUPO

GRUPO 1

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API 1104 5.4 : VARIABLES ESENCIALES REQUIEREN RECALIFICAR UN WPS  CAMBIO DE DISEÑO DE JUNTA: Ejemplo: Simple V a junta en U

 CARACTERISTICAS ELECTRICAS De DCEP a DCEN o viceversa y DC a AC o viceversa  POSICION

De Fijo a rolado o viceversa  TIEMPO ENTRE PASADAS

 De capa de Raíz y el inicio de 2da capa

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API 1104 5.4 : VARIABLES ESENCIALES REQUIEREN RECALIFICAR UN WPS  DIRECCION DE SOLDADURA:

Ascendente a ascendente o viceversa  GAS DE PROTECCIÓN Y RATIO Simple gas a mixto y más del 20% del ratio nominal

 CAMBIO DE FLUX O FUNDENTE  VELOCIDAD DE AVANCE

 PRE Y POST CALENTAMIENTO  CAMBIO DE PROCESO DE SOLDADURA

 Ejemplo: De SMAW a GMAW

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API 1104 7: JUNTAS PARA PRODUCCION  DISEÑO y BISELES:

De acuerdo al WPS De campo, autorizado por la compañía.

 ALINEAMIENTO: Desviación no mayor a 1/8 (3mm)

Mismo espesor especificado.

Diam. compartido alrededor. Diferencia CUPONES:  ALINEADORES Removerlos al menos al 50% de la soldadura.  OLGURA

No menos de 16” (400mm)

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API 1104 7: JUNTAS PARA PRODUCCION  LIMPIEZA ENTRE CAPAS:

Según WPS con herramientas especificadas  POSICION Y SOLDADURA:

Juntas aseguradas contra el movimiento Cordones finales no mas 1/16” de corona.

 SOLDADURA ROLADA Alineados en Patines

 CUPONES: Soldadura completada no mayor a 1/8” corona  IDENTIFICACION DE SOLDADURAS Por cada soldador prescrito por la Compañía 

PRE Y POS CALENTAMIENTO Según WPS y condiciones ambientales

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API 1104 8: INSPECCION Y PRUEBAS  DERECHOS DE INSPECCION: La compañía debe tener estos derechos

 METODOS:  NDT (RT)

Destructiva, remover una soldadura.  PERSONAL DE ENSAYOS

y experiencia Educación CUPONES: Certificados en cada Técnica. Debe haber un récord  PRUEBA DE VISION De cerca anualmente

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API 1104 8: INSPECCION Y PRUEBAS TIPOS DE NDT  VISUAL

Criterios de acuerdo a 6.4 del API 1104  RADIOGRAFIA

Criterios bajo 9.3 del API 1104  PARTICULAS MAGNETICAS:

 Criterios bajo 9.4 API 1104.  LIQUIDOS PENETRANTES

Criterios bajo 9.5 API 1104.  ULTRASONIDO

Criterios bajo 9.6 API 1104.

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API 1104 10: REPARACION  AUTORIZACION

 La compañía autoriza reparación fisuras  PROCEDIMIENTO Es requerido cuando sea necesario

Incluir localización y método exploración  Pre Post calentamiento

 Proceso de soldadura y otras especif.  Requerimientos de NDT por inter pase  Tipo de reparación

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API 1104 10: REPARACION  SOLDADORES

 Calificado de acuerdo al WPS  LIMITES DE CALIFICACION

Cambio de tipo de reparación Cambio de grupo de electrodos

 Cambio de posición.  SUPERVISION  Experiencia  CRITERIOS DE ACEPTACION  Mismo Método NDT

 10% mas o 2” adicional a la longitud de reparación.

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API 1104 ANEXO A

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Estándar alternativo de aceptación para soldaduras circunferenciales

A.3: CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS A3.4 PRUEBAS DE PROPIEDADES MECANICAS : RESISTENCIA A LA FRACTURA Para utilizar los criterios de aceptación alternativos, la resistencia a

la fractura de la soldadura se determinará mediante pruebas de acuerdo con BS EN ISO 15653, como se complementa con este anexo..  Longitud paralela al eje de la tubería  El ancho en dirección circunferencial de la tubería

 CUPONES:

 La línea de punta de la muesca orientada al espesor  Se debe retirar el refuerzo de la soldadura

 El espécimen es el espesor total de la tubería.  REQUERIMIENTOS, A,3,4,3,5



RETESTING A.3.4.3.4

B

2B

API 1104

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