Apostila de soldagem 2007

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  • 1. Soldagem 1. INTRODUO Soldagem: Processo de Fabricao para unio de materiais por meio de solda, que reduz o tempo de produo na maioria das vezes (substituindo rebites, parafusos e adesivos), com ou sem deposio de material em metais ou no metais (polmeros), seja por aquecimento das partes temperatura adequada, com ou sem aplicao de presso (solda a frio), dividindo-se em trs fatores para sua aplicao: tipo de operao, material a ser soldado e estrutura (duto) no nosso caso. Polietileno Extrudado de Alta Densidade-PEAD (mais usual) Tubo na cor Amarelo (gasodutos) ou Preto (emissrios), muito usado pelas companhias de gs (CEG, Congas, SCgs, Copags,etc). Mtodos de Soldagem: Eletrofuso - as superfcies devem estar bem regulares e niveladas entre si.A conexo (luva, sela, etc) contm uma resistncia interna que quando submetida a uma corrente eltrica fundida junto com o tubo promovendo-se a unio. A conexo possui o cdigo de barras que define os parmetros para a soldagem (tempo, amperagem, etc) que varia conforme o tipo e dimenso da conexo e controlada pela mquina eltrica. Termofuso - as duas extremidades, a serem soldadas, dos tubos previamente preparadas so aproximadas entre si e pressionadas em um disco intermedirio aquecido e aps determinado tempo de aquecimento so postas em contato e pressionadas.1.1 Finalidade da Inspeo de Soldagem A finalidade da inspeo de soldagem verificar se os procedimentos esto sendo aplicados adequadamente, de forma a garantir a resistncia mecnica da junta soldada no mnimo equivalente resistncia mecnica do duto. As principais normas relativas soldagem e inspeo de soldagem de dutos metlicos so: PETROBRAS N-133 - Soldagem; PETROBRAS N-464 - Construo, Montagem e Condicionamento de Duto Terrestre. ASME B 31.4 - "Pipeline Transportation Systems for Liquid Hydrocarbon and Others Liquids" ASME B 31.8 Gas Transmition and Distribution Piping Systems. API STD 1104 - "Welding of Pipelines and Related Facilities"; ASME Section IX Qualification Standard for Welding and Brazing.CURSO DE INSPETOR DE DUTOS TERRESTRES NVEL 11

2. Soldagem 1.1.1 Inspeo antes da soldagem A preparao e detalhamento de chanfros e ajustagem das peas devem ser verificados por meio de gabaritos apropriados calibrados e estarem de acordo com as normas ASME B 31.8 para gasodutos e ASME B 31.4 para oleodutos. Todas as extremidades biseladas para soldagem devem ser esmerilhadas e as bordas dos tubos devem ser escovadas numa faixa de 50mm em cada lado da regio do bisel, externa e internamente, ao tubo. Se houver umidade, a junta deve ser seca por uso de maarico, com chama no concentrada (chuveiro). Antes do acoplamento dos tubos, deve ser feita a inspeo e limpeza interna, para verificao de presena de detritos ou impurezas, que possam prejudicar a soldagem ou passagem dos "pigs". Deve-se na oportunidade identificar, nas extremidades, a posio da solda longitudinal.(Um cordo deve ter uma defasagem em relao ao outro de do permetro ou 50mm o que for menor). No caso de tubos com costura longitudinal, a localizao da costura deve estar situada fora da faixa compreendida entre mais ou menos 10 em relao geratriz inferior, quando da sua montagem. Quando necessria a remoo da solda circunferencial, deve-se tirar um anel cujo corte deve ocorrer no mnimo 50mm do eixo da solda. Antes do acoplamento dos tubos, suas extremidades no revestidas devem ser inspecionadas interna e externamente, verificando-se descontinuidades como defeitos de laminao, mossas, amassamentos, entalhes ou outras descontinuidades superficiais. No so permitidos amassamentos e entalhes no bisel com mais de 2mm de profundidade; caso ocorram, tais defeitos devem ser removidos por mtodos mecnicos de desbaste ou pela retirada de um anel. Mesmo critrio aplica-se para vlvulas e conexes. Todos os bisis de campo dos tubos devem ser feitos de acordo com os critrios de acabamento previstos na norma API Spec. 5L. Devem ser utilizados, preferencialmente, acopladores de alinhamento interno. Os acopladores de alinhamento interno no devem ser removidos antes da concluso do primeiro passe. Quando for usado acoplador de alinhamento externo, o comprimento do primeiro passe de solda deve ser simetricamente distribudo em pelo menos 50% da circunferncia antes da sua remoo. O tubo no deve ser movimentado antes da concluso do primeiro passe ou aps o seu lixamento para remoo de escria. No caso da execuo do lixamento na raiz da solda, devese concluir a execuo do segundo passe para permitir sua movimentao. No caso de tubos concretados ou colunas que possam ser submetidas tenso durante a soldagem, a movimentao s deve ser feita aps a concluso do segundo passe. No acoplamento de tubos de mesma espessura nominal, o desalinhamento mximo permitido de 20 % da espessura nominal, limitando-se a 1,6mm. Para tubos de espessuras diferentes devem ser usados os padres das normas ASME B.31.4 e ASME B 31.8, sendo prefervel o uso de "niple" de transio.2CURSO DE INSPETOR DE DUTOS TERRESTRES NVEL 1 3. Soldagem Caso seja utilizado transio de paredes com chanfro interno, recomenda-se substituir o ensaio de US por RX. O preaquecimento, quando aplicvel, deve-se estender por pelo menos 100mm de ambos os lados do eixo da solda. A temperatura de preaquecimento, estipulada no procedimento de soldagem qualificado, deve ser mantida durante toda a soldagem e em toda a extenso da junta e verificada atravs de lpis de fuso ou pirmetro, na superfcie diametralmente oposta a incidncia da chama do aquecimento. No aquecimento de tubos permitido o uso de maarico com chama no concentrada (chuveiro). O intervalo de tempo entre passes de solda deve atender ao especificado no procedimento de soldagem qualificado, conforme norma API STD 1104. Na montagem devem ser observados os seguintes cuidados adicionais: a) manter fechadas, atravs de tampes, as extremidades dos trechos soldados, a fim de evitar a entrada de animais, gua, lama e objetos estranhos; no permitida a utilizao de pontos de solda para fixao destes tampes; b) recolher as sobras de tubos e restos de consumveis de soldagem, bem como de quaisquer outros materiais utilizados na operao de soldagem, as quais devem ser transportadas para o canteiro da obra; c) reaproveitar sobras de tubos, desde que estejam em bom estado, identificados e rastreados; d) devem ser iniciados os passes de solda em locais defasados em relao aos anteriores e o incio de um passe deve sobrepor o final do passe anterior; e) no permitido o puncionamento do duto para a sua identificao; f) no permitido reparo em reas de solda anteriormente reparadas; g) no permitido o reparo de raiz e enchimento em solda de "tie-in", ou seja, caso reprovada a junta deve ser totalmente refeita. 1.1.2 Inspeo aps a soldagem Os critrios de aceitao de descontinuidades de soldagem e reparo de dutos e seus complementos, quando da inspeo de soldas por ensaios no-destrutivos, devem seguir os requisitos do API Std 1104. Quando for iniciada a soldagem de um duto ou quando houver mudana no procedimento de soldagem (EPS), devem ser inspecionadas as 50 (cinqenta) primeiras juntas em toda a circunferncia, conforme abaixo: a) Soldagem manual por eletrodo revestido: RX e US b) Soldagem por outro processo (TIG): RX e US Completada a soldagem do trecho inicial anteriormente citado, a mesma dever ser reiniciada aps o resultado dos ensaios no-destrutivos previstos. Durante a execuo dos servios de construo de dutos, deve ser realizado um acompanhamento do ndice de Juntas Reprovadas calculado para cada quilmetro do duto soldado, conforme abaixo: ndice de juntas reprovadas = Total de juntas reprovadas por END no Km Total de juntas inspecionadas por END no KmCURSO DE INSPETOR DE DUTOS TERRESTRES NVEL 1X 1003 4. Soldagem Se o ndice de rejeio for inferior ou igual a 5% das juntas soldadas, a partir do trecho ensaiado, deve-se adotar os seguintes critrios: Para oleodutos e gasodutos: - 100% Inspeo visual nas juntas, em toda circunferncia; - 100% RX ou US para juntas de cruzamento, travessias, tie-ins, ou juntas instaladas em reas residenciais, comerciais e industriais, ou ainda juntas e recebedores de pigs e complementos; - 100% RX ou US para demais juntas. Se o ndice de juntas reprovadas for superior a 5%, um trecho seguinte de igual nmero de juntas, deve ser inspecionado pelos mesmos mtodos em toda circunferncia.Caso continue no segundo, devem ser verificados: soldadores, material, consumveis, mquinas de solda, condies ambientais e outros.Aps correo deve ser inspecionado um novo trecho de igual nmero de juntas ao inicial e assim por diante. 1.2 Limitaes da Inspeo de Soldagem Em virtude da maioria dos fechamentos de colunas (tie-ins) ocorrerem no campo (faixa de domnio) do duto, em locais de difcil acesso e invariavelmente no interior de uma vala, os ensaios no destrutivos ficam restritos aos exames locais feitos em soldas, dependendo assim de observaes visuais, por lquido penetrante, radiografia ou ultra-som de profissionais qualificados. O ensaio de US deve atender a ASTM E 1961, com equipamento computadorizado e mecanizado que fornea ensaios reprodutveis e registros permanentes de 100% do volume da solda em toda a circunferncia. 1.3 Campo de Aplicao A soldagem aplicada aos dutos deve ser precedida de EPS qualificada , IEIS e de soldadores qualificados conforme API 1104 ou ASME IX (Complementos). Estas qualificaes, bem como o acompanhamento especfico da soldagem, deve ser feito por Inspetores de Solda Nveis 1 e 2 conforme respectivas atribuies. Normalmente h soldadores especficos para o ponteamento e soldagem de passe de raiz, e outros para os passes subseqentes: enchimento e acabamento conforme suas habilidades desenvolvidas. As soldas so geralmente executadas com eletrodos celulsicos (solda manual com eletrodos AWS E 6010 ou AWS E7010). Em algumas situaes emprega-se eletrodo bsico (AWS E 7018) chamado de baixo hidrognio, passes de enchimento e acabamento, em juntas cujo passe de raiz foi soldado com um dos el