CENTRO UNIVERSITÁRIO DO INSTITUTO MAUÁ DE TECNOLOGIA
INTERPRETAÇÃO DAS NORMAS DE QUALIFICAÇÃO DE
PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM, PARA O PROCESSO DE
ELETRODO REVESTIDO, CONFORME AS NORMAS: ASME IX,
API 1104 E AWS D1.1.
São Caetano do Sul
2013
ANTÔNIO CARLOS LEITE
INTERPRETAÇÃO DAS NORMAS DE QUALIFICAÇÃO DE
PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM, PARA O PROCESSO DE
ELETRODO REVESTIDO, CONFORME AS NORMAS: ASME IX,
API 1104 E AWS D1.1.
Monografia apresentada ao curso de Pós-Graduação
em Engenharia de Soldagem, da Escola de
Engenharia Mauá do Centro Universitário do
Instituto Mauá de Tecnologia para obtenção do título
de Especialista.
ORIENTADOR: Dr. Camilo Bento Carletti
São Caetano do Sul
2013
Leite, Antônio Carlos
Interpretação das Normas de Qualificação de Procedimento de Soldagem, para
o processo de eletrodo revestido, conforme as Normas: ASME IX, API 1104 e
AWS D1.1 / Leite Antônio Carlos. São Caetano do Sul, SP: IMT-CEUN, 2013.
62p.
Monografia — Engenharia de Soldagem do Centro Universitário do Instituto
Mauá de Tecnologia, São Caetano do Sul, SP, 2013.
Orientador: Dr. Camilo Bento Carleti
1. AWS D1.1 2. ASME IX 3. API 1104
I. Antônio,Carlos Leite. II. Instituto Mauá de Tecnologia. Centro
Universitário. Centro de Educação Continuada. III. Interpretação das Normas de
Qualificação de Procedimento de Soldagem, para o processo de eletrodo
revestido, conforme as Normas: ASME IX, API 1104 e AWS D1.1 / Antônio,
Carlos Leite. São Caetano do Sul, SP: IMT-CEUN, 2013.
DEDICATÓRIA
Dedico este Trabalho a minha família, por existir e estar sempre ao meu lado.
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus por me dar saúde, e aos 55 anos ter o privilégio de poder estar me
atualizando.
Este trabalho não poderia ser terminado sem ajuda de algumas pessoas, dentre elas
meus familiares, as quais presto minha homenagem.
RESUMO
Este trabalho tem como objetivo apresentar de uma forma mais clara para elaboração
e Qualificação de Procedimentos de Soldagem (EPS / RQPS) para o processo eletrodo
revestido, conforme as normas, ASME IX, API 1104 e AWS D1.1.
A dificuldade na interpretação destas normas, ASME IX, API 1104 e AWS D1.1, dos
profissionais de Soldagem envolvidos na elaboração da documentação técnica fez com que
nos preocupassemos em detalhar passo a passo, todos os requisitos das normas que envolvem
este processo.
Com o avanço da tecnologia de soldagem, o mercado está exigindo profissionais
capazes de definir metodos de rastreabilidade desde a compra do material até a fase final,
visando garantir ao cliente as informações necessárias a credibilidade do produto.
Palavras-chave: Qualificação de procedimentos de soldagem, interpretação de normas,
processo eletrodo revestido, profissionais de soldagem.
ABSTRACT
This work has as goal a way more clear to elaboration and qualification of the
welding procedures (WPS - Welding Procedure Specification/PWQR - Procedure Welding
Qualification Record), to the covered electrode process, conform the rules ASME IX,
API 1104 and AWS D1.1.
The difficult in the interpretation in this rules of the welding profissionals involved
in the elaboration of the technical documents have worried us in details step by step, all the
requirements of the rules that involved this process.
With the welding tecnology advanced, the market is requiring welding professionals
ables to define methods of the traceability since the buy of the material until the end phase,
guarantee to the client of the information necessary to credibility of the product finished.
Keywords: Qualification welding procedure, Interpretation of the rules, covered electrode
process, welding professional.
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
AC
Corrente Alternada
API
American Petroleum Institute – Instituto Americano de Petróleo
ASME
American Society Mechanical Engineer – Sociedade Americana de Engª.
Mecânica
AWS
American Welding Society – Sociedade Americana de Soldagem
DC
Corrente Contínua
EPS
Especificação de Procedimento de Soldagem
RQPS
Registro de Qualificação de Procedimento de Soldagem
SMAW
Shilded Metal Arc Welding - Eletrodo Revestido
DEFINIÇÕES
Procedimento de Soldagem: é o método / técnica utilizado para se aplicar um ou
mais Processos de Soldagem.
Norma de Qualificação: Define requisitos obrigatórios relativos a qualificação de
procedimentos de soldagem e soldadores.
Processo eletrodo revestido: Processo que produz a coalescência entre metais pelo
aquecimento e fusão destes com arco elétrico estabelecido entre a ponta de um eletrodo
revestido consumível e a superfície do metal de base na junta que esta sendo soldada.
Profissional de Soldagem: profissional capacitado por órgão credenciado para atuar
na área de Soldagem.
Qualificação: é a efetivação da especificação através de ensaios não destrutivos e/ou
destrutivos de acordo Códigos/Normas.
Variável essencial de Qualificação: São requisitos de Norma, que se alteradas além
de uma tolerância definida, exigirão a requalificação da EPS/RQPS e/ou mão de obra.
Variável Suplementar: São variáveis que passam para essencial, quando se exige
ensaio de impacto na Qualificação da EPS/RPQS.
Variável não essencial: São aquelas que, quando alteradas, não exige necessidade de
uma requalificação da EPS/RQPS.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 11
2 REVISÃO BIBLIOGRAFICA ............................................................................................ 15
3 MÉTODO .......................................................................................................................... 32
4 CONCLUSÃO E RECOMENDAÇÕES ............................................................................. 32
BIBLIOGRAFIA A CONSULTAR .......................................................................................... 63
11
1 INTRODUÇÃO
O objetivo principal deste trabalho é de apresentar um guia prático para o
profissional que estará analisando um projeto e que irá definir os parâmetros adequados de
fabricação do produto.
Nas principais obras, onde envolve a modalidade de soldagem, existe a necessidade
da Qualificação dos processos de soldagem e dos soldadores nelas envolvidos.
Para cada tipo de projeto, existe uma Norma de projeto, pelo qual pode chamar uma
Norma de Qualificação, ou a própria Norma de projeto pode ter os parâmetros para soldagem.
Para soldagem de tubulação de processos de vapor (caldeira) e equipamentos dentro
de Refinarias Petroquímicas, etc, as normas de projeto principais são:
ASME B31.1 – Tubulação de Vapor
ASME B31.3 – Tubulação de Processos
ASME VIII DIV 1 – Vasos de Pressão
ASME VIII DIV 2 – Esferas
Todas estas Normas determinam a Norma ASME IX, para qualificação dos
procedimentos de soldagem e soldadores.
A norma ASME IX, é um código que estabelece os requisitos de qualificação de
procedimentos de soldagem e brasagem, bem como de soldadores, operadores de soldagem e
brasadores.
Esta norma é dividida em partes:
QW: Soldagem
QB: Brasagem
Cada parte é dividida em artigos
Requisitos gerais:
Artigo I – Soldagem
Artigo XI – Brasagem
Qualificação de procedimento:
Artigo II – Soldagem
Artigo XII – Brazagem
12
Qualificação de soldadores, operadores e brasadores:
Artigo III – Soldagem
Artigo XIII – Brasagem
Dados de Soldagem:
Artigo IV – Soldagem
ARTIGO XIV – Brasagem
Especificação padrão de procedimento de soldagem: Artigo V.
Para soldagem de tubulação de transporte de gás (Gasoduto) e transporte de óleo
cru- petróleo (oleoduto), as normas de projeto principais são:
ASME B31.4 – Oleoduto
ASME B31.8 – Gasoduto
Estas normas determinam a norma ASME IX ou API 1104, para qualificação dos
procedimentos de soldagem e soldadores.
A norma API 1104, é um código que estabelece requisitos de soldagem e inspeção
aplicáveis a gasodutos e oleodutos.
Esta norma é dividida em 13 itens, 2 apêndices, figuras e tabelas.
1 – Geral
2 - Referências
3 - Definições
4 - Especificações
5 - Qualificação de procedimentos de soldagem
6 - Qualificação de soldadores
7 - Projeto e preparação de juntas p/ soldagem
8 - Inspeção e testes de solda
9 - Critério de aceitação
10 - Reparos de solda
11 - Procedimentos de Ensaios Não Destrutivos
12 - Soldagem Mecanizada
13 - Soldagem Automática
13
Apêndice A – Critério de aceitação alternativo para soldas circunferências
Apêndice B – Soldagem de tubulação em operação.
Para soldagem de estruturas metálicas a norma de projeto principal é a AWS D1. 1.
A norma AWS D1.1 é um código que estabelece os requisitos aplicáveis a estruturas
de aço. Esta apresenta os requisitos gerais e específicos referentes ao projeto, a fabricação e a
inspeção de estruturas metálicas, como:
Qualificação de procedimentos de soldagem;
Qualificação de soldadores e operadores;
Qualificação de ponteadores;
Tratamento térmico; e
Ensaios não destrutivos.
Esta norma permite a utilização, para determinadas especificações de aços
largamente utilizados na construção de estruturas, de procedimentos de soldagem préqualificadas, quando tais estruturas são projetadas para certos tipos de juntas, cujo detalhes
são fornecidos nestes código sem a necessidade de qualificação de procedimento.
Esta norma é divida em 8 sessões, 12 anexos mandatórios e 14 anexos não
mandatórios, conforme abaixo:
Sessão 1: Requisitos Gerais
Sessão 2: Projetos de uniões soldadas
Sessão 3: EPS’s pré-qualificadas.
Sessão 4: Qualificação de EPS e soldadores
Sessão 5: Fabricação
Sessão 6: Inspeção
Sessão 7: Soldagem de pinos
Sessão 8: Reparos de Estruturas existentes
14
Anexo Mandatórios.
Anexo Não Mandatórios.
15
2 REVISÃO BIBLIOGRAFICA
2.1 PROCESSO ELETRODO REVESTIDO
2.1.1 Definição
A soldagem a arco com eletrodo revestido é um processo que produz a coalescência
entre metais pelo aquecimento e fusão destes com um arco elétrico, estabelecido entre a ponta
de um eletrodo revestido e a superfície do metal de base na junta que está sendo soldada. O
eletrodo, funciona estabelecendo o arco elétrico e fornecendo o metal de adição para a solda.
Uma escória liquida de densidade menor que a do metal liquido, formada pelo
revestimento do eletrodo e pelas impurezas do metal de base, sobrenada a poça de fusão
protegendo-a da contaminação atmosférica. O revestimento do eletrodo também exerce
funções importantes no processo, como a de facilitar a ionização e estabilizar o arco, formar
uma proteção gasosa contra a atmosfera, fornecer elementos de liga, dentre outros.
O suprimento de energia pode ser tanto por corrente alternada como por corrente
constante, com o eletrodo ligado no pólo positivo (CC+) ou no pólo negativo (CC-).
A Figura 01 mostra o funcionamento da soldagem a arco elétrico com eletrodo
revestido.
Figura 01
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Soldagem_a_arco_el%C3%A9trico_
com_eletrodo_revestido
16
A Figura 02 mostra diagrama de soldagem a arco elétrico revestido.
Figura 02
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:SMAW_area_diagram.svg
17
A Figura 03 mostra Máquina de solda inversora para soldagem de ER
Figura 03
Fonte: Catálogo ESAB
2.1.2 Vantagens do Processo
O equipamento é relativamente simples, barato e portátil;
O metal de adição (alma) e os meios de proteção durante a soldagem são
fornecidos pelo próprio eletrodo revestido;
É o processo a arco que possui a maior flexibilidade de aplicação;
A soldagem pode ser realizada em todas as posições (o que é muito importante
caso a execução da solda não pode ser na posição plana);
É menos sensível a corrente de ar (por exemplo, a ventos) que processos que
utilizam proteção gasosa;
Ocupa pouco espaço físico (versatilidade de manuseio);
Pode ser utilizado em áreas de acesso limitado;
É adequado para materiais de espessura acima de 2 mm;
A variedade de eletrodos existentes no mercado é imensa e são facilmente
encontrados;
Facilidade de ajustar a composição do depósito (versatilidade de mercado);
18
É apropriado para a maioria dos metais e ligas metálicas comumente encontradas
no mercado (aço carbono, aços de baixa, média e alta liga, aço inoxidável, ferro
fundido, cobre, níquel e suas ligas e algumas ligas de alumínio;
É possível realizar a soldagem de materiais dissimilares;
É um dos processos de soldagem mais utilizados, particularmente na produção de
cordões curtos, em trabalhos de manutenção e reparo e em trabalhos em campo;
É o processo a arco elétrico mais utilizado na soldagem subaquática.
2.1.3 Limitações do Processo
Alimentação do eletrodo não é contínua;
Apresenta baixas taxas de deposição quando comparado com o processo GMAW e
um fator de operação baixo;
Ligas de baixo ponto de fusão, tais como chumbo, estanho e zinco e suas ligas não
são soldados pelo este processo, devido à intensidade do calor do arco ser muito
alta para estes materiais;
Não é adequado para metais reativos como titânio e zircônio, pois a proteção
proveniente da queima do revestimento não é suficiente para evitar a
contaminação da solda pelo oxigênio;
A corrente a ser utilizada no processo é limitada. Uma amperagem excessiva
superaquece o eletrodo, danificando o revestimento, provocando mudança nas
características do arco e da própria proteção;
Produz escória, exigindo uma limpeza profunda após a soldagem;
Essencialmente manual e de baixa produtividade (baixa produção + baixo ciclo de
trabalho, nada mais de que 25%);
Mal uso dos eletrodos (perdas até 30 – 35%);
2.2 DOCUMENTOS TÉCNICOS DE SOLDAGEM
São documentos previstos nos códigos cuja finalidade é prover informações para a
execução de soldas de acordo com técnicas previamente aprovadas utilizando pessoal
qualificado.
19
2.2.1 Especificação de Procedimento de Soldagem - EPS
Este documento, também chamado: Especificação de Soldagem ou Procedimento de
Soldagem da Executante, é um procedimento de soldagem escrito e qualificado emitido pelo
fabricante para fornecer informações quanto a técnica de soldagem a ser utilizada para a
execução de soldas que devam atender aos requisitos do código de qualificação.
Ele deve conter todas as variáveis essenciais e, quando requerido, variáveis
essenciais suplementares para cada processo de soldagem utilizado na EPS. Outras
informações que o fabricante julgar úteis ou necessárias para a qualidade da solda podem ser
colocadas.
A EPS deve estar suportada por um ou mais Registros de Qualificação de
Procedimento de Soldagem (ver a seguir)
As EPSs podem ser revisadas ou novas podem ser emitidas desde que os dados
alterados ou introduzidos sejam suportados pelas variáveis essenciais ou variáveis essenciais
suplementares. Quando isto não ocorre é necessário que seja emitido outro RQPS para
suporta-las.
Um ou mais RQPS podem então suportar várias EPS.
2.2.2 Conteúdo da EPS
Todas as EPSs devem ser numeradas e indicar a norma que as suporta; devem
também indicar o nº. do RQPS que foi utilizado para qualifica-las.
Devem indicar o processo de soldagem utilizado, sendo que podem utilizar mais que
um processo, ex. soldagem feita com TIG no passe de raiz e com ER nos passes de
enchimento e acabamento.
A EPS deve indicar o tipo de junta a ser soldado e as tolerâncias dimensionais de
preparação; quando é definida uma sequencia de soldagem esta informação deve constar na
EPS no croqui da junta.
A EPS deve indicar quais materiais podem ser soldados sendo que é interessante
indicar a maior quantidade possível destes para evitar a emissão de inúmeras EPS com os
mesmos dados.
Descreveremos com mais detalhes os dados que a EPS contem no item 2.3.
Como exemplo de EPS figura 04
20
Figura 04
21
22
2.2.3 Registro de Qualificação de Procedimento de Soldagem RQPS
Este documento é o registro dos dados utilizados para soldar um corpo de prova
(chapa ou tubo de teste).
Sobre o mesmo devem ser anotados os valores reais das variáveis essenciais e,
quando requerido, variáveis essenciais suplementares efetivamente utilizados na soldagem da
chapa ou tubo de teste. Deve também conter os resultados dos testes executados para a
qualificação do procedimento.
Outros dados ou informações que o fabricante julgar úteis podem ser anotados sobre
o RQPS.
O RQPS não pode ser revisado salvo alterações editoriais ou alterações do código
quanto a dados registrados no documento (ex.: classificações de material). Outras alterações
requerem novo teste de qualificação.
Os parâmetros utilizados para a execução da soldagem da chapa ou tubo de teste
devem estar dentro de faixas estabelecidas em EPS preliminares; ou seja, o RQPS deve ter por
base uma ou mais EPS que somente serão consideradas validas após os resultados
satisfatórios dos testes exigidos para qualificação do RQPS.
2.2.4 Conteúdo do RQPS
Todos os RQPSs devem ser numerados e indicar a norma que os suporta; devem
também indicar o nº. da EPS que foi utilizada para qualifica-los.
Devem indicar o processo de soldagem utilizado, sendo que podem utilizar mais que
um processo, ex. soldagem feita com TIG no passe de raiz e com ER nos passes de
enchimento e acabamento.
O RQPS deve indicar o tipo de junta que foi soldada e as dimensões da chapa de
teste; a sequência de soldagem deve constar no RQPS no croqui da junta.
O RQPS deve indicar quais materiais foram utilizados na soldagem da junta.
Como exemplo de RQPS figura 05
23
Figura 05
24
25
26
27
2.2.5 Registro de Qualificação de Soldador – RQS
O RQS é um documento que atesta a habilidade do soldador em executar soldas de
acordo com EPS qualificadas. Sobre o RQS são anotadas as variáveis essenciais utilizadas
pelo soldador na execução de uma chapa ou tubo de teste, bem como as faixas de qualificação
do mesmo e os resultados dos testes executados.
2.2.6 Conteúdo do RQS
Todo os RQSs devem ser numerados e indicar a norma que os suporta; para cada
teste de qualificação de soldador deve ser emitido um RQS.
Como exemplo de RQS figura 06
28
Figura 06
29
2.3 PRINCIPAIS VARIÁVEIS PARA QUALIFICAÇÃO DE EPS/RQPS
2.3.1 Processo
Indicar o processo ou processos utilizados na qualificação do procedimento.
2.3.2 Metal base
Indicar o material utilizado na execução da qualificação, espessura, PNº. e Grau.
2.3.3 Valores usados
Nesta coluna devem ser indicados os parâmetros ou condições utilizada pelo
processo, quando aplicáveis. Os seguintes parâmetros devem ser relacionados:
2.3.3.1 Cobre-junta
Indicar se o teste foi realizado com ou sem cobre-junta; a solda realizada pelos dois
lados é considerada solda com cobre-junta.
2.3.3.2 PNº.
Indicar qual a classificação PNº. dos materiais soldados.
2.3.3.3 Metal de adição
Indicar qual a especificação AWS e classificação do consumível utilizado; caso este
não pertença a alguma especificação AWS, indicar a sua marca comercial.
2.3.3.4 Posição de soldagem
Indicar a posição em que foi utilizada na qualificação.
30
2.3.3.5 Progressão
Se aplica somente quando o teste é executado na posição vertical (3G ou 3F), pode
ser ascendente ou descendente.
2.3.3.6 Corrente e polaridade
Está variável se aplica somente no processo TIG, pode ser: corrente alternada (CA),
corrente continua eletrodo positivo (CCEP) (CC+), corrente contínua eletrodo negativo
(CCEN) (CC-).
2.3.3.7 Material utilizado
Indicar se o material utilizado para o teste foi chapa ou tubo; no caso de tubo indicar,
na linha “diâmetros qualificados” o seu diâmetro, se for chapa ou “NA”
2.3.3.8 Espessura do metal depositado
Indicar a espessura da solda executada na chapa ou tubo de teste
2.3.4 Faixa de Qualificação
Nesta coluna devem ser indicados as faixas de qualificação para as diferentes
variáveis aplicáveis. As seguintes devem ser relacionadas.
Uma mudança no diâmetro nominal do eletrodo para valores superiores a 6 mm.
2.4 ENSAIOS REQUERIDOS PARA SOLDA DE TOPO:
2.4.1 Ensaio de Dobramento
Ensaio requerido por norma, para analisar ductilidade do material.
31
2.4.2 Exame Visual
As soldas devem ser inspecionadas visualmente conforme Normas.
2.4.3 Ensaio de Tração
Os ensaios requerido por norma, para determinar o limite de resistência do material.
32
3 MÉTODO
Através de Consulta e Interpretação das Normas Técnicas de Qualificação.
Para demonstrar como se qualificar e/ou analisar uma EPS de acordo as normas de
qualificação, elaboramos estudos de caso, de uma forma simplificada, que são rotineiras nos
diversos projetos.
3.1 Qualificação de EPS/RQPS
3.1.1 Norma AWS D1.1
a) Estudo de Caso
Projeto: Soldagem de Estrutura Metálica
Material: ASTM A 36
Espessura: 25,4 mm
Processo de Soldagem: Eletrodo Revestido
Desenho 01 de Estrutura Metálica
Desenho 01
1º Passo
Verificar composição química e resistência mecânica do metal de base.
33
A tabela 01 mostra a composição química.
Tabela 01
Fonte: Norma ASME II – PARTE A – Edição 2010
A tabela 02 mostra a resistência mecânica do material A 36.
Tabela 02
Fonte: Norma ASME II – PARTE A – Edição 2010
2º Passo
Definir consumível compatível com metal de base.
34
A tabela 03 mostra os consumíveis compatíveis com o metal de base A 36.
Tabela 03
Fonte: Norma AWS D1.1 – Edição 2010
35
A tabela 04 mostra especificação do consumível compatível com o material A 36.
Tabela04
Fonte: Norma ASME II – PARTE C – Edição 2010
A tabela 05 mostra composição química do consumível (metal de adição).
Tabela 05
Fonte: Norma ASME II – PARTE C – SPEC SFA 5.1 – Edição 2010
36
Consumível correto: E 7018
Qualificação para consumíveis com FNº 4
A tabela 06 mostra a definição do grupo qualificado.
Tabela 06
Fonte: Norma AWS D1.1 – Edição 2010
3º Passo
Verificar na Tabela 3.1 da Norma AWS, o grupo que o material de base se enquadra.
A tabela 07 mostra o grupo que o material se enquadra.
Tabela 07
Fonte: Norma AWS D1.1– Edição 2010
37
Material se enquadra no grupo II
4º Passo
Através da tabela 08 definir os grupos de materiais qualificados.
A tabela 08 mostra os grupos em que a EPS esta qualificada.
Tabela 08
Fonte: Norma AWS D1.1– Edição 2010
Metal de Base do grupo II, pode soldar:
Qualquer aço de grupo I com qualquer aço de grupo I
Qualquer aço de grupo II com qualquer aço de grupo I
Qualquer aço de grupo II com qualquer aço de grupo II
38
5º Passo
Verificar a espessura qualificada.
A tabela 09 mostra a espessura qualificada.
Tabela 09
Fonte: Norma AWS D1.1 – Edição 2010
39
Espessura da chapa (mm) 10 < T < 25, estará qualificado de 3 < T < 2T, portanto, a
espessura da chapa de teste ideal é de 12,7 mm.
Estaremos qualificados de 3 mm á 25,4 mm.
6º Passo
Verificar tipo e quantidade de corpos de prova para os ensaios mecânicos.
A tabela 10 mostra quantidades e tipos de corpos de prova para ensaio mecânico.
Tabela 10
Fonte: Norma AWS D1.1 – Edição 2010
40
2 cp’s para ensaio de tração
2 cp’s para ensaio de dobramento de raiz (a)
2 cp’s para ensaio de dobramento de face (a)
a) Para espessura dos cp’s ≥ 10 mm, poderá ser utilizado dobramento lateral em
substituição aos dobramento de face e raiz.
7º Passo
Verificar critério de aceitação dos ensaios mecânicos.
Ensaio de tração, o limite de resistência a tração não deverá ser menor que a faixa
especificada para o metal de base.
Ensaio de dobramento, a superfície convexa do dobramento deverá ser examinada
visualmente verificar descontinuidade superficiais, A tolerância deverá ser conforme item da
Norma.
8º Passo
Verificar tipos de ensaios não destrutivos
Inspeção Visual de Solda.
Deverá ser verificado a existência de descontinuidades na solda, e aprova-las ou
reprova-las, conforme Norma.
Inspeção por Radiografia ou Ultrassom
Antes dos ensaios mecânicos deverá ser realizado radiografia ou ultrassom, para
verificar a sanidade da solda.
9º Passo
Posição de Soldagem
Verificar na Tabela 4.1, a posição da qualificação da EPS.
A tabela 11 mostra a posição de soldagem qualificada.
41
Tabela 11
Fonte: Norma AWS D1.1 – Edição 2010
O ideal é qualificar a EPS em 3 posições 2G, 3G e 4G.
A figura 07 mostra as posições de soldagem de chapa.
42
Figura 07
Fonte: Norma AWS D1.1 – Edição 2010
Com estas posições a EPS estará qualificada para todas as posições
A foto 01 mostra qualificação da EPS.
Foto 01
Fonte: SOS INSPEÇÃO E SOLDA LTDA – ME.
43
10º Passo
Verificar tipo de corrente e polaridade
Para este processo e consumível, estaremos utilizando corrente contínua, polaridade
inversa, conforme especificação AWS SFA 5.1.
A tabela 12 mostra o tipo de corrente
Tabela 12
Fonte: Norma ASME II – PARTE C – Edição 2010
11º Passo
Progressão da Soldagem
Para o consumível E-7018, deverá ser utilizado progressão ascendente, para a
posição 3G.
12º Passo
Tipo de Junta:
Junta com duplo V, com goivagem pelo lado oposto.
44
3.1.2 Norma ASME IX
Estudo de Caso
Projeto: Soldagem de Equipamento
Material: A 515 Gr 70
Espessura:19,0 mm
Processo de Soldagem: Eletrodo Revestido
Desenho 02 Equipamento
Desenho 02
Fonte:http://soudap.com.br/wp-content/uploads/2012/11/Vaso-de-pressao-daapresentacao.jpg
1º Passo
Verificar espessura do metal de base (QW-403.8)
Verificar espessura Qualificada na Tabela QW-451
A tabela 13 mostra a faixa de espessura qualificada.
45
Tabela 13
Fonte: Norma ASME IX – Edição 2010
Espessura da chapa de teste: 12,7 mm
A EPS estará qualificada de 5,0 até 25,4 mm
Verificar metal de base qualificado (QW-403.11).
Verificar PNº. Do metal de base.
A tabela 14 mostra PNº. dos metais de base.
46
Tabela 14
Fonte: Norma ASME IX – Edição 2010
A 516 Gr 70, PNº. 1
Verificar faixa de PNº. Qualificada na Tabela QW-424
A tabela 15 mostra metais de base qualificados através do PNº.
47
Tabela 15
Fonte: Norma ASME IX – Edição 2010
48
Conforme tabela QW-424, o material de PNº. 1, está qualificado para soldar com
qualquer material do mesmo PNº. 1.
2º Passo
Metal de Adição (QW-404.4).
Verificar FNº. na tabela 16
A tabela 16 mostra FNº. do metal de adição (consumível).
49
Tabela 16
Fonte: Norma ASME IX – Edição 2010
50
Consumível E-7018 FNº. 4, portanto a EPS está qualificada somente para
consumível com FNº. 4.
Verificar composição química do metal de base depositado (QW-404.5).
Verificar ANº na tabela 17.
A tabela 17 mostra analise química do metal depositado.
Tabela 17
Fonte: Norma ASME IX – Edição 2010
Material com ANº 1, qualificado para A Nº. 1 e ANº 2.
Verificar faixa de espessura do depósito de solda (QW-404.30).
Verificar faixa de depósito de solda qualificado na Tabela -18
51
Tabela 18
Fonte: Norma AWS D1.1 – Edição 2010
Espessura de solda depositado 12,7 mm.
Portanto, EPS qualificada para soldar até 25,4 mm.
3.1.3 NORMA API 1104
Estudo de Caso
Projeto: Soldagem de Tubulação para Gasoduto
Material: API 5L Gr B PSL1
Diâmetro: 6”
Espessura: 12,7 mm
Processo de Soldagem: Eletrodo Revestido
Consumível: Raiz – E 6010
Enchimento / Acabamento – E 7018
52
O desenho 03 mostra o projeto da tubulação.
Desenho 03
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Transporte_tubular
1º Passo
Processo de Soldagem
O processo de soldagem específico ou combinações de processos usados deverá ser
identificado conforme item 5.3.2.1 da Norma.
Fonte: Norma API 1104 – Edição
Portanto, EPS qualificada apenas para o processo ER.
2º Passo
Metal de Base
Material API 5L Gr B PSL1
53
A tabela 19 mostra
Tabela 19
Fonte: Norma API 5L – Edição
Limite de Escoamento: 245 Mpa (35500 psi).
Conforme item 5.4.2.2, material estará qualificado no grupo “a”.
3º Passo
Fonte: Norma API 1104 – Edição
54
Tipo de Junta: em V
Croqui da junta em V
Qualificado para junta em V
4º Passo
Posição de Soldagem
Qualificação na posição fixa a 45º
DESENHO E FOTO
55
5º Passo
Diâmetro qualificado
Conforme item 6.2.2d.
Fonte: Norma API 1104 – Edição
Ø Tubo de Teste: 6”
Grupo 2
Ø Qualificado de 2” até 12”
6º Passo
Espessura qualificada
Conforme item 6.2.2e.
Fonte: Norma API 1104 – Edição
Espessura do tubo de teste: 12,7 mm
Grupo 2
Espessura qualificada de 4,8 mm até 19,1 mm
56
7º Passo
Metal de Adição
Conforme Tabela 20
Tabela 20
Fonte: Norma API 1104 –Edição
57
Raiz – E 6010 – Grupo 1
Enchimento / Acabamento – E 7018 – Grupo 3
8º Passo
Características Elétricas
E 6010 – Corrente contínua – Polaridade Direta
E 7018 – Corrente Contínua – Polaridade Inversa
Conforme recomendação do fabricante.
9º Passo
Tempo entre passes
Fonte: Norma API 1104 – Edição
Após 15’ da conclusão do passe da raiz, iniciar 2º passe.
10º Passo
Progressão de Solda
Fonte: Norma API 1104 – Edição
Passe de raiz- Progressão Descendente
Enchimento e acabamento – Progressão Ascendente
58
11º Passo
Velocidade de Avanço
Fonte: Norma API 1104 – Edição
Passe de raiz – 100 mm/min.
Enchimento e Acabamento: 80 mm/min.
12º Passo
Ensaios Mecânicos
Tabela 21 mostra tipo e quantidade de corpos de prova para qualificação da EPS.
Tabela 21
Fonte: Norma API 1104 – Edição
Ø EXT. 114,3 á 323,9 mm
Espessura ≤ 12,7 mm
2 cp’s de Tração (FIG 4)
2 cp’s Nick Break (FIG. 5)
2 cp’s Dobramento de Raiz (FIG 6)
2 cp’s Dobramento de Face (FIG 6)
59
FIGURA 8
FIGURA 9
60
FIGURA 10
13º Passo
Critério de Aceitação
Teste de Tração (item 5.6.2.3)
Fonte: Norma API 1104 – Edição
61
Teste Nick Break (item 5.6.3.3)
Fonte: Norma API 1104 – Edição
Teste Dobramento de face e raiz (item 5.6.4.3)
Fonte: Norma API 1104 – Edição
62
4 CONCLUSÃO E RECOMENDAÇÃO
As Qualificações de Procedimento de Soldagem, processadas de acordo ASME IX,
API 1104 e AWS D1.1, não asseguram a sua capacitação por um código particular de
construção.
Estas normas de qualificação estabelecem critérios básicos para a soldagem, os quais
devem ser observados na preparação dos requisitos de soldagem que afetem o procedimento.
O objetivo da especificação do Procedimento de Soldagem (EPS) e do Registro de
Qualificação do Procedimento (RQP) é o de determinar que a soldagem proposta para a
construção soldada seja capaz de atender as propriedades requeridas para a sua pretendida
aplicação.
É importante, que o usuário compreenda e considere esses critérios básicos quando
da Qualificação do Procedimento.
Com a explicação através dos estudos de caso, presume-se que o profissional
interessado em aperfeiçoar seus conhecimentos em qualificar e/ou analisar uma EPS/RQPS,
consiga ter uma noção geral da metodologia adequada de uma forma prática.
Recomendamos que o profissional interaja com profissionais qualificados em
soldagem (Inspetor de Soldagem N-II) e/ou profissionais com experiência em qualificação de
EPS/RQPS.
Devem também participar de cursos específicos em normas e um dos pontos
principais, aprimorar o inglês técnico.
63
REFERÊNCIAS
ASME SEÇÃO IX – Edição 2010.
API 1104 – Edição 2010.
AWS D1.1 – Edição 2010.
BIBLIOGRAFIA A CONSULTAR
APPOLINÁRIO, Fabio. Metodologia da Ciência: Filosofia e Prática da Pesquisa. São Paulo:
Cengage Learning, 2012. 226 p.
R. D. Simonson, History of Welding [Hardcover], 1969