D12_T1_Qualificação de procedimentos

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Qualificação de procedimentos 
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Qualificação de Procedimentos 
Os equipamentos em geral são fabricados por meio de uniões de partes 
metálicas entre si empregando-se soldas. Há, portanto a necessidade de 
se garantir, nestas uniões soldadas, um comportamento mecânico 
adequado quando as mesmas forem solicitadas em serviço (por 
exemplo: resistência mecânica mínima, resistência ao choque, 
resistência a determinado nível de pressão interna ou externa, 
resistência à corrosão, resistência ao desgaste e etc.). 
Os tipos de solicitações mecânicas predominantes variam conforme a 
natureza do equipamento que será construído (por ex: estrutura 
metálica, tanque, vaso de pressão e etc.). Definida a natureza do 
equipamento, é necessário prever a intensidade dos esforços mecânicos 
a que este será submetido, sendo que a mencionada intensidade variará 
de equipamento para equipamento. 
Portanto, para garantir a qualidade da solda é preciso realizar a 
qualificação dos procedimentos de soldagem, dos soldadores e 
operadores de soldagem. 
 
As qualificações são completamente fundamentadas em Normas e 
Especificações técnicas, de modo que, seguindo-se o passo a passo do 
estabelecido numa determinada Norma através dos seus requisitos, 
consegue-se, ao se comparar os resultados obtidos com a tecnologia 
 
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em teste, com o critério de aceitação da Norma de qualificação em 
questão, Norma aplicável, saber a respeito da aprovação dessa 
tecnologia e consequentemente do seu emprego na obra principal. 
Existem diferentes “Normas de Qualificação” e estas individualmente 
estabelecem uma série de requisitos que deverão ser seguidos passo a 
passo até que se obtenham as referidas qualificações. Os requisitos, por 
sua vez, variam conforme a norma a ser utilizada na(s) qualificação (ões) 
e por isso deve-se seguir a mesma norma do início ao fim de uma 
determinada qualificação. 
Como o objetivo do Módulo é dar uma idéia geral de como são feitas às 
qualificações, serão trabalhados os requisitos de algumas das principais 
“Normas de qualificação”, não havendo portanto aprofundamento em 
nenhuma “Norma” específica. 
 
Procedimento de Soldagem 
O procedimento de soldagem é um documento, que estabelece todos os 
itens importantes, que devem ser considerados na união de partes por 
soldagem. 
O procedimento de soldagem contém limites ou faixas de parâmetros 
tais como tipo de corrente, espessura do metal de base, tipo de metal 
de base, tipo de consumível etc. Um procedimento de soldagem é válido 
somente dentro dos limites nele especificados. Se um procedimento não 
 
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pode produzir soldas de boa qualidade, sem que os limites 
estabelecidos sejam ultrapassados, então um novo procedimento de 
soldagem deve ser utilizado em lugar do primeiro. Muitas normas de 
qualificação requerem que o procedimento de soldagem, além de ser o 
documento que contém os métodos e a tecnologia requerida, seja 
também qualificado antes de ser colocado em uso na produção de 
soldas. 
 
Qualificação do Procedimento de Soldagem 
Os materiais utilizados na fabricação dos equipamentos possuem 
propriedades mecânicas conhecidas. O projeto dos equipamentos é feito 
com base nestas propriedades. Quando à fabricação dos equipamentos 
é feita pela soldagem de dois ou mais materiais, é necessário garantir 
que esta união resista da mesma forma que os materiais empregados. 
Para tanto, o projetista necessita conhecer, quais as propriedades que a 
junta soldada terá. 
Na soldagem, em razão dos efeitos da temperatura, não é suficiente 
conhecer somente as propriedades do metal de base e do metal de 
solda, individualmente. É necessário também, conhecer as propriedades 
mecânicas de toda a junta soldada, ou seja: do metal de base, da zona 
afetada termicamente e do metal de solda, em conjunto. Isto é feito, 
através da qualificação do procedimento de soldagem. 
 
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A qualificação do procedimento de soldagem é o método através do 
qual, um procedimento particular é provado ser adequado para produzir 
juntas soldadas de qualidade satisfatória. A qualificação é feita pela 
soldagem de peças de teste, de acordo com o procedimento 
previamente estabelecido, e pela avaliação dos resultados dos ensaios 
em corpos de prova extraídos da peça de teste. A avaliação dos 
resultados é feita em comparação com o critério de aceitação, 
estabelecido pela norma de qualificação aplicável. 
Em alguns casos, é permitido o uso de procedimentos pré-qualificados. 
Estes são procedimentos de soldagem que podem ser utilizados, 
quando a experiência e familiarização com certos metais de base e 
consumíveis de soldagem tenham provado a adequação de um 
procedimento específico, através de serviços executados, há um longo 
período de tempo. O uso de procedimento pré-qualificado só é feito 
quando permitido pela norma de qualificação de procedimentos e 
especificações, normas de fabricação, etc. Para os procedimentos pré-
qualificados não é necessária à execução dos ensaios de qualificação. 
Quando o uso de procedimento pré-qualificado não é permitido (ou, por 
exemplo, quando o procedimento não atende aos requisitos para se 
enquadrar como procedimento pré-qualificado), o procedimento de 
soldagem deve ser aprovado adequado, através dos ensaios e/ou 
exames e avaliação dos resultados, conforme requerido pela norma ou 
especificação adotada. 
 
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Os requisitos para a qualificação dos procedimentos de soldagem 
variam largamente de uma norma para outra. Uma qualificação feita 
segundo uma norma, geralmente não tem validade para outra norma. É 
necessário, portanto, que o inspetor de soldagem esteja consciente de 
que os requisitos da norma aplicável estejam sendo seguidos, na 
qualificação dos procedimentos. 
 
Normas de Qualificação 
A tabela 1 mostra as normas mais usuais, de projeto e fabricação de 
equipamentos e as respectivas normas de qualificação especificadas. 
 
Tabela 1: Normas/Códigos de qualificação requeridas pelas normas de 
projeto e fabricação. 
Normas /Códigos de Projeto 
Normas/Códigos de 
Qualificação 
ASME I Caldeiras ASME IX 
ASME III Componentes Nucleares ASME IX 
ASME VIII Div. 1/ Div.2 Vasos de Pressão ASME IX 
ANSI B31.1 Tubulação de Vapor ASME IX 
ANSI B31.3 Tubulação Química ASME IX 
ANSI B31.4 
Tubulação de Transporte 
de Petróleo 
ASME IX e API 1104 
ANSI B31.8 
Tubulação de Transmissão 
e Distribuição de Gás 
ASME IX e API 1104 
API 620 Tanque de Estocagem ASME IX 
API 650Tanque de Estocagem de 
Óleo 
ASME IX 
AWS D1.1 Estrutura Metálica AWS D1.1 
 
 
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Uma vez determinada à norma de qualificação, podem ser estabelecidos 
os requisitos, específicos para cada caso, para a qualificação dos 
procedimentos. 
As qualificações são feitas, pela avaliação dos resultados de ensaios 
efetuados nos corpos de prova extraídos das peças de teste, soldados 
de acordo com um procedimento previamente estabelecido. 
 
É responsabilidade do inspetor de soldagem testemunhar a preparação 
das peças de teste, a remoção e a preparação dos corpos de prova e os 
ensaios mecânicos de tração, dobramento, impacto e de dureza dos 
corpos de prova. O Inspetor de soldagem, além de orientar os serviços 
anteriormente descritos e avalia também os resultados dos ensaios 
efetuados comparando-os com o critério de aceitação da norma 
aplicável. 
 
Posição de Soldagem 
A posição tem influência na energia da soldagem e na dificuldade de 
execução de soldas, e, portanto, afeta diretamente a qualificação de 
procedimentos e de soldadores/operadores de soldagem. 
 
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Em vista disto, as normas definem as posições fundamentais e a faixa 
de domínio de cada posição, o que faz com que a posição em que a 
peça de teste deve ser soldada, possa ser estabelecida. 
A figura 1 mostra as posições de soldagem segundo a norma ASME 
Seção IX e a tabela 2 apresenta as faixas de domínio da posição de 
soldagem no teste de qualificação de procedimento de soldagem para 
chapa, tubo e “box tube”, conforme a norma AWS D1.1 
 
Chapa de Teste de Produção 
A propriedade mecânica de resistência ao impacto de uma junta soldada 
é alterada em função da energia de soldagem, que é variável 
dependendo do diâmetro do eletrodo, a posição de soldagem, da 
velocidade de resfriamento, etc. Para certos materiais (por exemplo, 
materiais para baixas temperaturas) esta alteração é de grande 
importância, porque pode aumentar o risco de fratura frágil do 
equipamento. 
Tendo em vista estes fatores, algumas normas requerem, para certos 
materiais, que seja executado ensaio de impacto nas juntas soldadas 
das peças de teste de qualificação do procedimento de soldagem e nas 
juntas soldadas das chapas de teste de produção. 
 
 
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Figura 1: Posições de soldagem segundo a norma ASME seção IX 
(QW461). 
 
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As chapas de teste de produção, sempre que possível são colocadas 
como apêndice, nas juntas a serem soldadas o que normalmente ocorre 
quando se trata de juntas longitudinais. Para juntas circunferenciais, isto 
não é possível, e então as chapas de teste de produção são colocadas 
próximas às juntas a serem soldadas. 
Assim, durante a soldagem do equipamento, as chapas de teste de 
produção são também soldadas nas mesmas condições das soldas do 
equipamento. 
São retirados destas chapas, depois, corpos de prova que são 
submetidos a ensaio de impacto. 
Em geral, as chapas de teste de produção são requeridas para cada tipo 
de junta e para cada posição de soldagem. 
A norma de projeto normalmente é a que contém os requisitos relativos 
às chapas de teste de produção quanto a: 
- Quantidade de chapas; 
- Quantidade e posição de retirada dos corpos de prova; 
- Critérios de avaliação dos resultados. 
 
Além de ensaio de impacto, podem ser requeridos outros ensaios, 
dependendo da norma aplicável, como ensaios de tração, dobramento, 
macrográficos ou micrográficos, dureza, etc. 
 
 
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Validade da Qualificação 
Quanto à validade da qualificação de procedimentos de soldagem as 
normas diferenciam-se entre si, ou seja, quando que um procedimento 
passa a ser impróprio para uso este deve ser requalificado. 
É atividade do inspetor de soldagem controlar que somente 
procedimentos qualificados sejam utilizados, na soldagem de juntas, os 
quais estejam devidamente adequados. 
Os limites das qualificações são estabelecidos em primeiro lugar através 
das variáveis de soldagem. 
Variáveis, são condições de soldagem que, se mudadas, afetarão a 
qualidade das soldas. Para o processo de soldagem com eletrodo 
revestido, por exemplo, a mudança de uma fonte de energia de 
retificador para gerador, não tem, normalmente, nenhuma influência na 
probabilidade de se alterar a qualidade das soldas e, portanto, não é 
considerada como uma variável para este processo. De qualquer 
maneira, pode ser uma variável para outro processo de soldagem. 
Algumas normas de qualificação dão a todas as variáveis a mesma 
importância. Outras dão níveis diferentes de importância a elas, 
classificando-as em variáveis essenciais, variáveis essenciais 
suplementares e variáveis não-essenciais, como: 
 
 
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Variáveis essenciais são variáveis que, se alteradas, requer a 
requalificação. 
Variáveis essenciais suplementares são variáveis se, se alteradas, 
requer a requalificação, contudo a sua análise é necessária 
quando se tem requisito de impacto na junta soldada. 
Variáveis não-essenciais são variáveis que, se alteradas, não 
requer a requalificação. 
 
Cada norma determina variáveis específicas, aplicáveis a cada um dos 
processos de soldagem. Com o conhecimento das variáveis aplicáveis, o 
inspetor de soldagem pode determinar se a soldagem é executada de 
maneira apropriada. 
Como exemplo, está ilustrado na tabela 3, o conjunto de variáveis a 
serem observadas na qualificação de um procedimento de soldagem 
pelo processo de solda elétrica manual com eletrodo revestido (SMAW), 
conforme o QW 253 da norma ASME Seção IX. 
Pelo uso de procedimento qualificado e dentro dos limites das variáveis, 
resultarão soldas aceitáveis, se o soldador não introduzir defeitos. 
Entretanto, uma mudança além dos limites estabelecidos no 
procedimento pode afetar as propriedades mecânicas das soldas, 
mesmo que o soldador execute a solda sem defeitos. 
 
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Tabela 2: Qualificação deProcedimento de soldagem-Posição de 
soldagem de teste de produção qualificada para chapa, tubo e “box 
tube”, segundo a norma AWS D.1.1 
 
 
 
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Tabela 3: Variáveis de soldagem para qualificação de procedimentos de 
soldagem, conforme a norma ASME seção IX. 
 
 
 
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Você estudou neste texto que os equipamentos em geral são fabricados 
por meio de uniões de partes metálicas entre si empregando-se soldas 
e que existe a necessidade de se garantir, nestas uniões soldadas, um 
comportamento mecânico adequado quando as mesmas forem 
solicitadas em serviço. Dessa forma, para que essa qualificação possa 
ser garantida são estabelecidos requisitos a partir das Normas de 
Qualificação para os procedimentos de soldagem, soldadores e 
operadores de soldagem. 
Caso seja necessário releia o texto e/ou recorra aos tutores para 
resolver suas dúvidas. 
 
Questões de Revisão 
1 – Em que consiste o Procedimento de Soldagem? 
2- Ao se fabricar equipamentos por meio da soldagem de dois ou mais 
materiais é necessário garantir que esta união resista da mesma forma 
que os materiais empregados e por isso são empregados os métodos de 
qualificação do procedimento de soldagem. Informe a respeito dessa 
qualificação: 
a) A que corresponde esse método? 
b) Como essa qualificação é constituída? 
c) O que se considera por procedimentos pré-qualificados e quando 
estes se tornam ou não permissíveis? 
 
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3 – Como as qualificações são obtidas a partir da avaliação dos 
resultados de ensaios efetuados nos corpos de prova extraídos das 
peças de teste, apresente as responsabilidades exigidas ao inspetor de 
soldagem com relação às Normas de Qualificação. 
4 – Uma das funções das Normas de Qualificação é definir posições 
fundamentais e a faixa de domínio de cada posição, para evitar que o 
posicionamento da peça soldada durante a soldagem afete a 
qualificação dos procedimentos. Explicite o motivo pela qual as Chapa 
de Teste de Produção são requeridas por algumas normas de 
qualificação, informando como são utilizadas. 
5 - Os limites de qualificação são estabelecidos em primeiro lugar 
através de variáveis de soldagem. Explique porquê as variáveis de 
soldagem são levadas em consideração pelas normas de qualificação, 
aproveitando para classificar quais são os tipos de variáveis 
considerados.