Congreso de Ingeniera Mecnica ASME 2006, Lima, Septiembre 2006 - 02-16092006-1PM

Anlisis en la Soldabilidad de Aceros API 5L Grado X70 y Procesos Aplicativos

Ing. Antonio Huamn Palacios

Laboratorio de Materiales de: Pontificia Universidad Catlica del Per Laboratorio de Materiales de: TECSUP

E-mail: ahuaman@tecsup.edu.pe Ciudad de Lima

PER

ABSTRACT El presente trabajo describe dentro de la soldabilidad el procedimiento analtico y los resultados obtenidos durante el anlisis y la evaluacin metalrgica de las uniones soldadas en Aceros API 5L Grado X70 PSL 2 as como los procesos de soldadura mas aplicativos como por ejemplo SMAW y GTAW aplicados manualmente, y los procesos GMAW y FCAW semiautomaticamente . Se describir igualmente los procedimientos analticos de evaluacin, resultados y conclusiones, as como el material base, las condiciones de trabajo y los diversos materiales de aporte de acuerdo al proceso previamente seleccionado. INTRODUCCION La soldadura como proceso especial, necesita una serie de consideraciones para asegurar que cumpla con las condiciones de proyecto, de tal forma, una serie de ensayos previos, un control durante el proceso y una inspeccin final son necesarios. Sin embargo todo lo anterior no garantiza que la estructura metalrgica y las caractersticas mecnicas sean las que se requieren [1]. En el ao 2005, solo en Estados Unidos se registr un total de 492 incidentes en el Sistema Nacional Tuberas de Transporte de Gas Natural y Lquidos Peligrosos, incluyendo petrleo, generando perdidas econmicas de alrededor de 800 millones de dlares y causando la muerte de 19 personas [2]. Existen algunos factores que son desfavorables en el sentido que pueden aumentar la probabilidad de fisuracin, como por ejemplo, la soldadura en tcnica descendente con electrodos celulsicos, que supone energas relativamente pequeas, enfriamientos rpidos y contenidos de hidrgeno sumamente elevados. Del mismo modo, la manipulacin de los tubos en el transcurso de la primera pasada es evidentemente peligrosa, pues acta rpidamente sobre la zona soldada, que es la mas dbil y frgil; esto, incrementado por las retracciones trmicas que se producen en soldaduras circulares

cerradas, ocasiona contracciones transversales elevadas que favorecen la aparicin de fisuras longitudinales. Otras acciones, por el contrario, si son juiciosamente explotadas y favorables; es decir, cada pasada sucesiva de soldadura le permite hacer, al menos parcialmente, el recocido de la pasada precedente, permitiendo sobre todo evitar el enfriamiento de la misma [1]. ESTADISTICAS Discontinuidades y/o Fallas en estructuras soldadas como gasoductos y oleoductos ocurren cuando la fuerza promotora de falla (esfuerzo mecnico, sobre presin) excede la resistencia del material (resistencia a la traccin, tenacidad de fractura) [3]. Las estadsticas indican una tendencia decreciente en la frecuencia de fallas y accidentes que se han presentado en sistemas de tuberas a nivel mundial en el periodo 1970 1999 (diagramas 1 - 2) y generalmente la frecuencia de fallas estn en las estructuras Offshore, tanto para transporte de gas y de lquidos peligrosos. Estos datos han sido recopilados para diferentes sistemas de tuberas a nivel mundial:

US DOT (United States Department of Transportation) EGIG (European Gas Pipeline Incident Group) CONCAWE (Conservation of Clean Air and Water in Europe)

Sin embargo en el ltimo periodo 2000 2005 se ha podido observar un ligero incremento en el nmero de accidentes [2].

1-Frecuencia de Falla en Tuberas de Transporte de gas 2-Frecuencia de Fallas en Tuberas de Transporte de Lquidos Peligrosos CONSIDERACIONES FINALES Realizando una comparacin con los procesos de soldadura aplicativos (SMAW, GTAW, GMAW, FCAW) podremos obtener una mayor informacin con el objetivo de llegar a concluir que proceso nos brinda mayor beneficio o tal vez el que tenga, en su proceso y desarrollo de soldadura, menor tendencia a la fisuracion en lo que a pipeline se refiere, sin dejar de considerar la correcta aplicacin de sus respectivos parmetros. Por otro lado, el nmero de fallas por defectos en el material o errores en la fabricacin se pueden eliminar si se respetan puntualmente las Normas y Cdigos de Diseo y Construccin, con la finalidad de evitar daos a las personas, al medio ambiente, a los materiales mismos. REFERENCIAS

1. VASQUEZ GONZALEZ, Avelino Conceptos Bsicos de la Soldadura de Gasoductos y Oleoductos4.11.6 Pagina 3 Profesor de la Asociacin Espaola de Soldadura y Tecnologas de Unin CESOL Espaa 2004

2. U.S. OFFICE OF PIPELINE SAFETY Accident Summary Stadistics by Year U.S. Department of Transportation 2006

3. RUMICHE P., Francisco / INDACOCHEA B., Ernesto Estudios de Caso de Fallas y Accidentes en Gasoductos y Oleoductos Materials Engineering Department University of Illinois at Chicago Chicago USA.