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NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 4991 2009-12-16

SOLDADURA DE LÍNEAS DE TUBERÍA Y DE INSTALACIONES RELACIONADAS

E:

WELDING OF PIPELINES AND RELATED FACILITIES

CORRESPONDENCIA:

esta norma es idéntica por traducción (IDT) a la API 1104

DESCRIPTORES:

tubería para gas; soldadura para tubería.

ASOCIACION COLOMBIANA DE SOLDADURA Y ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

soldadura;

I.C.S.: 25.160.01; 75.200.00 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. (571) 6078888 - Fax (571) 2221435

Prohibida su reproducción

Primera actualización Editada 2009-12-24

PRÓLOGO

El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 4991 (Primera actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo de 2009-12-16. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 05 Soldadura. ACOSEND. COLOMBIA, ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE SOLDADURA Y ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS. CODINTER S.A. CORPACERO COTECMAR ELECTROMANUFACTURAS S.A. INGYEND LTDA

LINCOLN SOLDADURA DE COLOMBIA LTDA. Q.M.A S.A. SENA SOLDADURAS MEGRIWELD S.A. TECNICONTROL S.A. TECSUD UNIVERSIDAD NACIONAL

Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: ACERÍAS DE COLOMBIA ACERÍAS PAZ DEL RÍO AGAFANO ASOCIACIÓN NACIONAL DE INDUSTRIALES -ANDIATM INGENIERÍA LTDA. CARROCERÍAS EL SOL CARROCERÍAS Y TALLERES JGB CDP DE FUNDICIÓN Y SOLDADURA Y UNIVERSIDAD DEL VALLE CENTRAGAS SCA CINSA CODENSA

COMPAÑÍA COLOMBIANA METALMECÁNICA S.A. -COLMESA S.A.CRYOGAS S.A. ECOPETROL ELECTRODOS OERLIKON DE COLOMBIA LTDA. EMPRESA DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE BOGOTÁ ESP ENGICAST LTDA. ESFERA INGENIERÍA LTDA. EXCO COLOMBIANA S.A. EXTRUCOL GAS NATURAL S.A. E.S.P. IMG SA

INCONCAR LTDA. INDUBO INDUSTRIAS METÁLICAS ASM INSPEQ INGENIERÍA LTDA. INTERTEK J&W INGENIEROS LTDA. MECÁNICOS ASOCIADOS S.A. NATIONAL MECHANICAL BOARD E.U. NON PLUS ULTRA PROMIGAS QWING SAGER S.A.

SIDOR SUPERPOLO TENCO TUBOS DEL CARIBE UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA UNIVERSIDAD DEL NORTE (DPTO. ING. BÁSICA) UNIVERSIDAD LIBRE FACULTAD DE INGENIERÍA (METALÚRGICA E INDUSTRIAL)

ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 4991 (Primera actualización)

CONTENIDO Página 1.

GENERALIDADES............................................................................................................1

1.1

OBJETO ............................................................................................................................1

2.

REFERENCIAS NORMATIVAS .......................................................................................2

3.

DEFINICIÓN DE TÉRMINOS............................................................................................3

3.1

GENERALIDADES............................................................................................................3

3.2

DEFINICIONES .................................................................................................................3

4.

ESPECIFICACIONES .......................................................................................................4

4.1

EQUIPO .............................................................................................................................4

4.2

MATERIALES....................................................................................................................4

4.1

EQUIPO .............................................................................................................................4

4.2

MATERIALES....................................................................................................................4

5.

CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA EN UNIONES SOLDADAS CON METAL DE APORTE .........................................................................6

5.1

CALIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO.........................................................................6

5.2

REGISTRO ........................................................................................................................6

5.3

ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO....................................................................6

5.4

VARIABLES ESENCIALES............................................................................................11

5.5

SOLDADURA DE JUNTAS DE ENSAYO. SOLDADURAS A TOPE ..........................13

5.6

ENSAYO DE JUNTAS SOLDADAS. SOLDADURAS A TOPE ...................................13

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 4991 (Primera actualización)

Página 5.7

SOLDADURA DE JUNTAS DE ENSAYO - SOLDADURAS DE FILETE ....................23

5.8

ENSAYO DE JUNTAS SOLDADAS - SOLDADURAS DE FILETE .............................23

6.

CALIFICACIÓN DE SOLDADORES ..............................................................................25

6.1

GENERALIDADES..........................................................................................................25

6.2

CALIFICACIÓN SENCILLA............................................................................................26

6.3

CALIFICACIÓN MÚLTIPLE............................................................................................27

6.4

INSPECCIÓN VISUAL ....................................................................................................31

6.5

ENSAYO DESTRUCTIVO ..............................................................................................31

6.6

RADIOGRAFÍA. ÚNICAMENTE PARA SOLDADURAS A TOPE................................33

6.7

RECALIFICACIÓN ..........................................................................................................33

6.8

REGISTROS....................................................................................................................33

7.

DISEÑO Y PREPARACIÓN DE UNA JUNTA PARA SOLDADURA DE PRODUCCIÓN ..........................................................................................................34

7.1

GENERALIDADES..........................................................................................................34

7.2

ALINEAMIENTO .............................................................................................................34

7.3

USO DE ALINEADORES PARA SOLDADURAS A TOPE .........................................34

7.4

BISEL...............................................................................................................................34

7.5

CONDICIONES ATMOSFÉRICAS .................................................................................34

7.6

ESPACIO LIBRE

7.7

LIMPIEZA ENTRE CORDONES ....................................................................................35

7.8

SOLDADURA EN POSICIÓN FIJA................................................................................35

7.9

SOLDADURA EN POSICIÓN GIRADA .........................................................................35

35

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NTC 4991 (Primera actualización)

Página 7.10

IDENTIFICACIÓN DE LAS SOLDADURAS ..................................................................36

7.11

PRECALENTAMIENTO Y POSTRATAMIENTO TÉRMICO.........................................36

8.

INSPECCIÓN Y ENSAYO DE SOLDADURAS DE PRODUCCIÓN .............................36

8.1

DERECHOS DE INSPECCIÓN.......................................................................................36

8.2

MÉTODOS DE INSPECCIÓN.........................................................................................36

8.3

CALIFICACIÓN DEL PERSONAL DE INSPECCIÓN ...................................................36

8.4

CERTIFICACIÓN DEL PERSONAL DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS .................37

9.

CRITERIOS DE ACEPTACIÓN PARA ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS ...................37

9.1

GENERALIDADES..........................................................................................................37

9.2

DERECHOS DE RECHAZO ...........................................................................................37

9.3

ENSAYO RADIOGRÁFICO ............................................................................................37

9.4

ENSAYO DE PARTÍCULAS MAGNÉTICAS .................................................................47

9.5

ENSAYO DE TINTAS PENETRANTES .........................................................................48

9.6

ENSAYO DE ULTRASONIDO........................................................................................49

9.7

CRITERIOS DE ACEPTACIÓN VISUAL PARA EL SOCAVADO................................51

10.

REPARACIÓN Y REMOCIÓN DE DEFECTOS.............................................................52

10.1

AUTORIZACIÓN PARA REPARAR ..............................................................................52

10.2

PROCEDIMIENTO DE REPARACIÓN ..........................................................................52

10.3

CRITERIOS DE ACEPTACIÓN ......................................................................................52

10.4

SUPERVISIÓN ................................................................................................................52

10.5

SOLDADOR ....................................................................................................................53

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NTC 4991 (Primera actualización)

Página 11.

PROCEDIMIENTOS PARA ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS.....................................53

11.1

MÉTODOS DE ENSAYO RADIOGRÁFICO ..................................................................53

11.2

MÉTODO DE ENSAYO DE PARTÍCULAS MAGNÉTICAS ..........................................59

11.3

MÉTODO DE ENSAYO DE TINTAS PENETRANTES..................................................59

11.4

MÉTODO DE ENSAYO POR ULTRASONIDO .............................................................60

12.

SOLDEO MECANIZADO CON ADICIÓN DE METAL DE APORTE............................66

12.1

PROCESOS ACEPTADOS ............................................................................................66

12.2

CALIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO.......................................................................66

12.3

REGISTRO ......................................................................................................................66

12.4

ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO..................................................................66

12.5

VARIABLES ESENCIALES............................................................................................68

12.6

CALIFICACIÓN DEL EQUIPO DE SOLDADURA Y DE LOS OPERADORES ...........70

12.7

REGISTROS PARA LA CALIFICACIÓN DE OPERADORES......................................71

12.8

INSPECCIÓN Y ENSAYOS DE SOLDADURAS DE PRODUCCIÓN...........................72

12.9

CRITERIOS DE ACEPTACIÓN PARA ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS ...................72

12.10 REPARACIÓN Y ELIMINACIÓN DE DEFECTOS.........................................................72 12.11 ENSAYO RADIOGRÁFICO ............................................................................................72 13.

SOLDADURA AUTOMÁTICA SIN ADICIONES DE METAL DE APORTE .................72

13.1

PROCESOS ACEPTABLES...........................................................................................72

13.2

CALIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO.......................................................................72

13.3

REGISTROS....................................................................................................................78

13.4

ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO..................................................................78

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 4991 (Primera actualización)

Página 13.5

VARIABLES ESENCIALES............................................................................................79

13.6

CALIFICACIÓN DEL EQUIPO Y DE LOS OPERADORES ..........................................79

13.7

REGISTROS DE LA CALIFICACIÓN DEL OPERADOR..............................................79

13.8

GARANTÍA DE CALIDAD EN LA SOLDADURAS DE PRODUCCIÓN.......................80

13.9

CRITERIOS DE ACEPTACIÓN PARA ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS ...................80

13.10 REPARACIÓN Y REMOCIÓN DE DEFECTOS.............................................................81 13.11 PROCEDIMIENTO RADIOGRÁFICO ............................................................................81 DOCUMENTO DE REFERENCIA ............................................................................................121 ANEXO A CRITERIOS ALTERNATIVOS NORMALIZADOS DE ACEPTACIÓN PARA SOLDADURAS PERIMETRALES ..................................................................................82 ANEXO B SOLDADURA EN SERVICIO ...................................................................................................106 FIGURAS Figura 1. Ejemplo de formato para la especificación del procedimiento .............................8 Figura 2. Ejemplo de formato para registro de ensayos.........................................................9 Figura 3. Localización de probetas de ensayo para calificación del procedimiento Ensayo de soldadura a tope.....................................................................................................15 Figura 4. Probeta para el ensayo de resistencia a la tracción .............................................17 Figura 5. Probeta para el ensayo de sanidad (mella o nick) ................................................19 Figura 6. Probeta para ensayo de doblado de cara y de raíz. Espesor de pared E ≤ 12,7 mm (1/2 de pulgada)....................................................................20 Figura 7. Probeta para ensayo de doblado lateral. Espesor de pared E > 13 mm (1/2 de pulgada).......................................................................20

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA

NTC 4991 (Primera actualización)

Página Figura 8. Dimensionamiento de las discontinuidades en probetas de soldadura ............21 Figura 9. Matriz para ensayos de doblado guiado ................................................................22 Figura 10. Localización de probetas para el ensayo de sanidad en soldadura de filete. Ensayo de soldaduras para la calificación del procedimiento de soldadura y del soldador.............................................................................................................................24 Figura 11. Localización de probetas para ensayo de sanidad en soldaduras de filete. Ensayo de soldadura para calificación del procedimiento y del soldador. Incluye el ensayo de calificación del soldador de conexiones en derivaciones de igual tamaño..........................................................................................................................25 Figura 12. Localización de probetas de ensayo de soldadura a tope para el ensayo de calificación del soldador .....................................................................................................29 Figura 13. Penetración inadecuada sin desalineamiento (IP) ..............................................39 Figura 14. Penetración inadecuada debida a desalineamiento (IPD)..................................40 Figura 15. Penetración inadecuada en la sección transversal (ICP)...................................40 Figura 16. Fusión incompleta en el cordón de raíz o en la parte superior de la junta (IF).............................................................................................................................40 Figura 17. Fusión incompleta debido a traslape frío (IFD) ...................................................41 Figura 18. Concavidad interna (IC) ..........................................................................................41 Figura 19. Distribución máxima de porosidades. Espesores de pared menores o iguales a 12,7 mm (1/2 de pulgada)..................................44 Figura 20. Distribución máxima de porosidades. Espesores de pared mayores a 12,7 mm (1/2 de pulgada)...................................................45 Figura 21.A Bloque de referencia para ensayo por ultrasonido manual. ...........................63 Figura 21.B. Establecimiento de la distancia, ángulo refractado y la velocidad ...............63 Figura 21.C Procedimiento de transferencia..........................................................................64 Figura 22. Localización de probetas de ensayo de soldaduras a tope para el ensayo de calificación del procedimiento. Soldadura por Destello (Flash). .........74 Figura 23. Localización de probetas de ensayo de soldaduras a tope para el ensayo de calificación del procedimiento. Soldadura por destello (Flash). .........74

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NTC 4991 (Primera actualización)

Página Figura 24. Localización de probetas de ensayo de soldaduras a tope para el ensayo de calificación del procedimiento. Soldadu...