Tubo en acero API 5L-X70,
Diámetro: 48 in (1219 mm)
Espesor de pared en línea: 21 mm.
Presión de servicio: 72 bar
Temperatura del gas: 40-44ºC
Caudal de gas: 1.265.000 KNm3/h
Corrosión por picaduras lineal en todo el perímetro del tubo a una distancia media de 200-300 mm del cordón de soldadura de unión de tubos original.
Esta corrosión es debida, presumiblemente, a un defecto en la unión del revestimiento del tubo original con el revestimiento local de la zona de soldadura de unión de tubos.
| La temperatura de precalentemiento óptima se estableció previamente por cualificación del procedimiento de soldadura, estudiando la variación entre dicha temperatura y la tenacidad al impacto de la Zona Afectada Térmicamente por la Soldadura. Por ello fue indispensable lograr y mantener una temperatura de entre 90 a 100ºC durante toda la operación de soldadura. Esto fue posible gracias al estudiado procedimiento de calentamiento por inducción desarrollado por SOLYSOL durante el proceso de reparación. |
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Acopio de material para realización de las tejas que formarán la camisa para cubrir la zona dañada, de las mismas características del metal del tubo original: API 5L-X70, de espesor 25,4 mm (1″).
Corte y curvado de tejas semi-circulares para envolver la sección dañada del tubo original.
SOLYSOL subcontrató esta fase del proyecto a ÁNGEL RUIZ E HIJOS, S.L., por su capacidad y experiencia en este tipo de materiales.
Para la Cualificación de los Procedimientos de Soldadura se cortó y curvó tubo del mismo material del que se prepararon las tejas del encamisado. Esto aseguró que las propiedades mecánicas obtenidas en los ensayos nos indicarían el comportamiento exacto del encamisado soldado en servicio.
Las variables esenciales de las cualificaciones se definieron en base al código ASME, Secciones VIII y IX, por tratarse de una conducción de gas a muy alta presión y por ser este código el que aporta mayor experiencia en el comportamiento de estos tipos de componentes: La elección del código o requisitos del proyecto son esenciales. A falta de requisitos por parte del cliente, salvo el de la integridad del tubo y la realización de las reparaciones manteniendo el tubo en plena carga, el SCWI definió este código como el más seguro para elaboración de los WPSs del proyecto.
Durante la realización del PQR quedaron también homologados los Soldadores. Todos los soldadores de Solysol que participaron en el proyecto son expertos en realización de trabajos de alta responsabilidad. Nuestro instructor de soldadores, Fernando Sánchez Deza, además de realizar la mayor parte de la reparación, actuó como coordinador de soldadura durante el proyecto completo. Los soldadores José Pinto y Braulio Condori realizaron un trabajo excelente. Ninguna soldadura realizada en todo el proyecto necesitó reparación. Y, especialmente, trabajaron conscientes de la responsabilidad y el riesgo de soldar sobre un tubo a plena carga de gas, atravesando la zona de corrosión con el procedimiento adecuado para garantizar la integridad del tubo y sus propias vidas.
El personal de zanjado y manipulación del cliente en Marruecos resultó imprescindible para la realización de las reparaciones.
La elección de un excelente electrodo garantiza las propiedades mecánicas de las soldaduras y supone una gran ayuda a los soldadores para realizar cada cordón sin defectos, con escoria superficial fácil de limpiar que no queda atrapada en los bordes del bisel. El electrodo FILARC 98S, con las mismas propiedades mecánicas que el metal base proporcionó unos resultados excelentes de Resistencia Mecánica, Límite Elástico y Tenacidad a -20ºC.
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La realización de los ensayos necesarios y el control de la ejecución de la soldadura la realiza un CWI, Inspector Certificado de Soldadura por la American Welding Society (AWS). Todo el trabajo es programado, supervisado y aprobado por un SCWI (Senior Certified Welding Inspector), Ángela Lázaro.
El personal dedicado a reparaciones de gran responsabilidad, como en este trabajo, posee una gran experiencia, cualificación y certificación. Además, su entrenamiento y estudio continuos y su pasión por el trabajo que realizan suponen una excelente garantía para los clientes que cuentan con este tipo de servicios.
3.1 Preparación de Tejas: Biselado e inserción de backing de acero
3.2 PRECALENTAMIENTO de la zona a soldar
3.3. Soldadura del Buttering (recargue) circunferencial
Preparación de los bordes de las tejas con banda de acero para insertar un backing seguro en las uniones longitudinales de ambas para conformar la camisa tubular.
Solysol suministró para el proyecto los equipos de soldadura, de calentamiento por inducción y el equipo auxiliar:
Un pequeño pero potentísimo equipo de soldadura: el RENEGADE de ESAB, aguantó horas de trabajo a temperatura ambiente superior a 40ºC, tormentas de arena, soldando sin parar electrodos básicos de alto límite elástico, FILARC 98S, de hasta 4 mm de diámetro.
Realización de “buttering” o recargue de soldadura a ambos lados de la camisa tubular para ofrecer el soporte adecuado a la soldadura fillet de unión circunferencial de la camisa al tubo original.
El control de la temperatura de precalentamiento y entre pasadas es esencial, en todo el perímetro.
El calentamiento con los equipos de inducción SOLYSOL permitieron lograr una temperatura constante de 90-100ºC durante todo el proceso de soldadura.
3.4 Colocación de Tejas para envolver el tubo encamisándolo
Colocación de las tejas para conformar el encamisado en la zona a reparar del tubo en servicio.
3.5 Precalentamiento Juntas Soldaduras Longitudinales
3.6 Soldaduras longitudinales a ambos lados del tubo simultáneamente
Realización de las soldaduras longitudinales de unión de ambas tejas para el cierre del encamisado del tubo.
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3.7 Precalentamiento Juntas Soldaduras Circunferenciales
3.8 Soldaduras circunferenciales fillet en ángulo
Realización de las soldaduras circunferenciales para unión y sellado del perímetro del tubo y su camisa, sobre el recargue o “buttering” de seguridad aplicado previamente sobre el tubo.
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3.9 Control continuo de la temperatura en todo el perímetro del tubo: GARANTÍA DE TENACIDAD DE LAS SOLDADURAS Y ZONAS ADYACENTES.
Control continuo de la temperatura de precalentamiento y mantenimiento en la totalidad del perímetro y longitudinales de las zonas adyacentes a la soldadura.
Control de durezas en dichas zonas afectadas, para aseguramiento de la tenacidad de fractura de las mismas.
Uno de los retos más importantes fue el mantenimiento de esta temperatura durante todo el proceso de soldadura, en cada una de las reparaciones: Durante el buttering, las soldaduras longitudinales y las circunferenciales. El gas que circula por el tubo a temperatura de 40-44ºC, a presión de 72 bar y caudal de 1.265.000 KNm3/h actúa como refrigerante instantáneo de cualquier calentamiento que intentamos aplicar al exterior del tubo.
El desarrollo del procedimiento de calentamiento fue uno de los grandes logros durante el proyecto de reparación de este gasoducto en servicio. Esto garantiza la tenacidad tanto del encamisado soldado como del tubo original sobre el que se asienta, y por tanto, la integridad de la reparación para ofrecer garantía completa de servicio, como original.
3.10 Planificación y Control de los Trabajos y de la Calidad por un SCWI
3.11 Control Visual continuo de cada cordón y con END al finalizar los trabajos.
Control y supervisión de la soldadura por un SCWI (Senior Certified Welding Inspector) de AWS.
Control de Ensayos No Destrutivos durante todo el proceso de soldadura:
Reparación ejecutada en tiempo récord, una vez establecidas las condiciones mínimas de seguridad y garantía de la integridad del gasoducto y del personal en la estación de compresión y en la ejecución de las reparaciones.
Ejecución de cuatro (4) reparaciones en diferentes sectores del mismo gasoducto.
Mantenimiento de las condiciones de servicio del tubo durante todo el proceso.
Reseña de la historia de este gasoducto: Ángela Lázaro también participó en los inicios de la construcción de este gasoducto, en la elaboración de los Procedimientos de Soldadura y en la investigación para resolución de los problemas que supuso la soldadura de acero API 5L-X70 en aquel momento. La soldadura con electrodos celulósicos, ampliamente extendida para soldadura de gasoductos tuvo que redefinirse para asegurar propiedades mecánicas de las juntas soldadas. Limpieza exquisita de cada cordón de soldadura, precalentamiento y mantenimiento de las temperaturas y control del Aporte Térmico, fueron determinantes para conseguir los resultados deseados. El uso de otros procesos de soldadura se extendió para evitar las limitaciones de los electrodos celulósicos en estos aceros de alto límite elástico.
