N-1859 CONSUMÍVEL DE SOLDAGEM COM PROPRIEDADE ASSEGURADA

Prévia do material em texto

N-1859 REV. E AGO / 2005
 
PROPRIEDADE DA PETROBRAS 9 páginas, Índice de Revisões e GT 
CONSUMÍVEL DE SOLDAGEM COM 
PROPRIEDADE ASSEGURADA 
 Especificação 
Esta Norma substitui e cancela a sua revisão anterior. 
 
Cabe à CONTEC - Subcomissão Autora, a orientação quanto à interpretação do 
texto desta Norma. O Órgão da PETROBRAS usuário desta Norma é o 
responsável pela adoção e aplicação dos seus itens. 
CONTEC 
Comissão de Normalização 
Técnica 
 
Requisito Técnico: Prescrição estabelecida como a mais adequada e que 
deve ser utilizada estritamente em conformidade com esta Norma. Uma 
eventual resolução de não segui-la ("não-conformidade" com esta Norma) deve 
ter fundamentos técnico-gerenciais e deve ser aprovada e registrada pelo 
Órgão da PETROBRAS usuário desta Norma. É caracterizada pelos verbos: 
“dever”, “ser”, “exigir”, “determinar” e outros verbos de caráter impositivo. 
Prática Recomendada: Prescrição que pode ser utilizada nas condições 
previstas por esta Norma, mas que admite (e adverte sobre) a possibilidade de 
alternativa (não escrita nesta Norma) mais adequada à aplicação específica. A 
alternativa adotada deve ser aprovada e registrada pelo Órgão da 
PETROBRAS usuário desta Norma. É caracterizada pelos verbos: 
“recomendar”, “poder”, “sugerir” e “aconselhar” (verbos de caráter 
não-impositivo). É indicada pela expressão: [Prática Recomendada]. 
SC - 26 
Cópias dos registros das “não-conformidades” com esta Norma, que possam 
contribuir para o seu aprimoramento, devem ser enviadas para a 
CONTEC - Subcomissão Autora. 
As propostas para revisão desta Norma devem ser enviadas à CONTEC - 
Subcomissão Autora, indicando a sua identificação alfanumérica e revisão, o 
item a ser revisado, a proposta de redação e a justificativa técnico-econômica. 
As propostas são apreciadas durante os trabalhos para alteração desta Norma. 
 
Soldagem 
“A presente Norma é titularidade exclusiva da PETRÓLEO BRASILEIRO
S.A. - PETROBRAS, de uso interno na Companhia, e qualquer reprodução
para utilização ou divulgação externa, sem a prévia e expressa autorização
da titular, importa em ato ilícito nos termos da legislação pertinente, 
através da qual serão imputadas as responsabilidades cabíveis. A
circulação externa será regulada mediante cláusula própria de Sigilo e
Confidencialidade, nos termos do direito intelectual e propriedade
industrial.” 
 
 
Apresentação 
 
As Normas Técnicas PETROBRAS são elaboradas por Grupos de Trabalho 
- GTs (formados por especialistas da Companhia e das suas Subsidiárias), são comentadas pelas 
Unidades da Companhia e das suas Subsidiárias, são aprovadas pelas Subcomissões Autoras - SCs 
(formadas por técnicos de uma mesma especialidade, representando as Unidades da Companhia e 
as suas Subsidiárias) e homologadas pelo Núcleo Executivo (formado pelos representantes das 
Unidades da Companhia e das suas Subsidiárias). Uma Norma Técnica PETROBRAS está sujeita a 
revisão em qualquer tempo pela sua Subcomissão Autora e deve ser reanalisada a cada 5 anos para 
ser revalidada, revisada ou cancelada. As Normas Técnicas PETROBRAS são elaboradas em 
conformidade com a norma PETROBRAS N-1. Para informações completas sobre as Normas 
Técnicas PETROBRAS, ver Catálogo de Normas Técnicas PETROBRAS. 
 
 N-1859 REV. E AGO / 2005
 
 
2 
 
1 OBJETIVO 
 
 
1.1 Esta Norma fixa as condições exigíveis para fornecimento de consumíveis de soldagem 
destinados à fabricação, montagem, reparos e manutenção de equipamentos e estruturas 
em aços-carbono, carbono manganês e micro-ligados, com limite de escoamento mínimo 
especificado inferior a 350 MPa e que necessitem utilizar consumíveis com propriedades 
asseguradas em temperatura igual ou inferior à ambiente. 
 
 
1.2 Os consumíveis de soldagem compreendidos nesta Norma são: 
 
a) eletrodo revestido (SMAW); 
b) arames tubulares (FCAW); 
c) combinação arame - fluxo para soldagem ao arco submerso (SAW); 
d) arames ou varetas para soldagem GMAW e GTAW. 
 
 
1.3 Consumíveis de soldagem com composição química variável, classificação geral 
segundo a Norma AWS aplicável (Sufixo G), não são aceitos para homologação segundo 
esta Norma (por exemplo, o eletrodo E7018-G da especificação AWS A5.5). 
 
 
1.4 Esta Norma se aplica a procedimentos iniciados a partir da data de sua edição. 
 
 
1.5 Esta Norma contém Requisitos Técnicos e Práticas Recomendadas. 
 
 
2 DOCUMENTOS COMPLEMENTARES 
 
Os documentos relacionados a seguir são citados no texto e contêm prescrições válidas 
para a presente Norma. 
 
PETROBRAS N-1438 - Soldagem; 
ASTM A 370 - Methods and Definitions for Mechanical Testing of 
Steel Products; 
AWS A 5.1 - Specification for Carbon Steel Electrodes for Shielded 
Metal Arc Welding; 
AWS A 5.5 - Specification for Low-Alloy Steel Electrodes for 
Shielded Metal Arc Welding; 
AWS A 5.17 - Specification for Carbon Steel Electrodes and Fluxes 
for Submerged Arc Welding; 
AWS A 5.18 - Specification for Carbon Steel Electrodes and Rods for 
Gas Shielded Arc Welding; 
AWS A 5.20 - Specification for Carbon Steel Electrodes for Flux 
Cored Arc Welding; 
AWS A 5.23 - Specification for Low-Alloy Steel Electrodes and Fluxes 
for Submerged Arc Welding; 
AWS A 5.28 - Specification for Low-Alloy Steel Electrodes and Rods 
for Gas Shielded Arc Welding; 
AWS A 5.29 - Specification for Low-Alloy Steel Electrodes for Flux 
Cored Arc Welding; 
BSI BS 7448 Part 2 - Fracture Mechanics Toughness Tests Part 2: Method 
for Determination of KIc, Critical CTOD and Critical J 
Values of Welds in Metallic Materials. 
 
 N-1859 REV. E AGO / 2005
 
 
3 
3 DEFINIÇÕES 
 
 
3.1 Para os propósitos desta Norma são adotadas as definições da norma PETROBRAS 
N-1438, complementada pelo item 3.2. 
 
 
3.2 Lote 
 
Quantidade predeterminada de consumível, fabricada a partir de uma mesma corrida de 
arame, revestimento (eletrodo revestido) e fluxo (arco submerso e arame tubular). A 
quantidade máxima do lote é de 30 toneladas. 
 
 
4 CONDIÇÕES GERAIS 
 
 
4.1 Os consumíveis de soldagem com propriedade assegurada devem ser aqueles para os 
quais são requeridas a cada lote a execução dos testes e a emissão dos certificados de 
qualidade previstos na norma AWS aplicável, e a execução dos testes requeridos no 
item 5.2 desta Norma. 
 
 
4.2 O fabricante do consumível deve emitir um certificado de qualidade para cada lote 
aprovado, contendo: 
 
a) registros dos testes; 
b) especificação AWS aplicável; 
c) identificação do lote; 
d) atestado de atendimento a esta Norma. 
 
 
4.3 Os consumíveis devem atender aos requisitos de análise química e propriedades 
mecânicas das respectivas normas AWS A 5.1, AWS A 5.5, AWS A 5.17, AWS A 5.18, 
AWS A 5.20, AWS A 5.23, AWS A 5.28 e AWS A 5.29. 
 
 
4.4 No recebimento de cada lote do consumível deve ser preparada uma chapa de teste 
conforme item 5.1 e o metal de solda deve ser submetido aos ensaios de tração, impacto e 
ensaio de “Crack Tip Opering Displacement” (CTOD). 
 
 
4.5 O metal de solda deve ser ensaiado nas condições “Como Soldado” (CS) e “Como 
Tratado” (CT). O Tratamento Térmico de Alívio de Tensões (TTAT) deve ser executado em 
um ciclo com os seguintes parâmetros: 
 
a) patamar: 625 °C ± 25 °C; 
b) tempo de patamar: 2,5 min/mm; 
c) taxa de aquecimento: ,h/Cº
mmemespessura
25
x220 porém não maior que 
220 °C/h; 
d) taxa de resfriamento: ,h/Cº
mmemespessura
25
x260 porém não maior que 
260 °C/h. 
 
 
 
 N-1859 REV. E AGO / 2005
 
 
4 
5 CONDIÇÕES ESPECÍFICAS 
 
 
5.1 Descrição das Chapas de Teste 
 
 
5.1.1 O material para a chapa de teste deve possuir a mesma especificação utilizada no 
projeto do equipamento/estrutura. 
 
 
5.1.2 As dimensões da chapa de teste devem ser preparadas conformeFIGURA A-1 do 
ANEXO A. 
 
 
5.1.3 O tipo de corrente e de polaridade empregados na soldagem deve estar de acordo 
com a norma AWS do consumível. A chapa de teste deve ser pré-aquecida a 100 °C e a 
temperatura máxima interpasse deve ser 250 °C. 
 
 
5.1.4 Para consumíveis aplicáveis apenas na soldagem nas posições plana e horizontal 
(junta em ângulo), a deposição deve ser feita com energia mínima de 2,5 kJ/mm na posição 
plana. Para consumíveis aplicáveis em todas posições, deve ser adotada a posição de 
soldagem vertical ascendente com energia mínima de 2,5 kJ/mm. 
 
 
5.1.5 É permitida a goivagem do passe de raiz. 
 
 
5.1.6 Para serem obtidas as mesmas tensões residuais de soldagem que o equipamento ou 
estrutura a ser fabricados, e evitar-se uma deformação angular excessiva na chapa de teste 
e conseqüente envelhecimento da raiz, a chapa de teste deve ser restringida ao máximo 
durante a soldagem. 
 
 
5.1.7 Na soldagem com eletrodo revestido (SMAW), a oscilação máxima do eletrodo deve 
ser 3 vezes o diâmetro da alma do consumível. 
 
 
5.1.8 Recomenda-se aplicação de pós-aquecimento com o intuito de reduzir o hidrogênio 
difusível do metal de solda. [Prática Recomendada] 
 
 
5.2 Ensaios 
 
 
5.2.1 Ensaio de CTOD 
 
 
5.2.1.1 O ensaio de CTOD, para o metal de solda, deve ser conduzido conforme a norma 
BSI BS 7448 Part 2. 
 
 
5.2.1.2 A temperatura de ensaio deve ser igual a temperatura mínima de projeto. 
 
 
5.2.1.3 O controle do ensaio deve ser por deslocamento, com velocidade de 1 mm/min. 
 
 
 N-1859 REV. E AGO / 2005
 
 
5 
5.2.1.4 Para cada condição (CS e CT), devem ser preparados 3 corpos-de-prova e 
considerado como resultado do ensaio o menor valor obtido. O corpo-de-prova deve ser 
conforme FIGURA A-2 do ANEXO A. 
 
 
5.2.1.5 Para garantir uma propagação uniforme da pré-trinca ao longo da espessura dos 
corpos-de-prova “Como Soldado” (CS), 2 metodologias podem ser empregadas: a 
compressão lateral do corpo-de-prova ou a utilização de R = 0,5, no início da pré-trinca com 
redução posterior para R = 0,1 (R = relação entre cargas mínimas e máximas). 
 
 
5.2.1.6 No ensaio de CTOD, na condição CS, o valor de CTOD mínimo deve ser de 
0,35 mm na temperatura mínima de projeto da estrutura ou equipamento. Na condição CT, o 
valor mínimo de CTOD deve ser de 0,25 mm. 
 
 
5.2.1.7 A pré-trinca de fadiga do corpo-de-prova de CTOD deve conter, no mínimo, 10 % de 
zonas de grãos colunares da região fundida. 
 
 
5.2.2 Ensaio de Tração 
 
 
5.2.2.1 O ensaio de tração do metal de solda deve ser conduzido conforme a norma 
ASTM A 370. 
 
 
5.2.2.2 Para cada condição (CS e CT), devem ser preparados 2 corpos-de-prova cilíndricos 
e considerado o valor médio. O posicionamento do corpo-de-prova em relação ao cordão de 
solda deve estar conforme FIGURA A-3 do ANEXO A. 
 
 
5.2.3 Ensaio de Impacto 
 
 
5.2.3.1 O ensaio de impacto do tipo Charpy V do metal de solda deve ser conduzido 
conforme a norma ASTM A 370. 
 
 
5.2.3.2 Para cada condição (CS e CT) devem ser preparados 2 conjuntos de 
3 corpos-de-prova e considerado o valor médio e individuais em cada posição. O 
posicionamento do corpo-de-prova em relação ao cordão de solda deve estar conforme 
FIGURA A-4 do ANEXO A. 
 
 
5.2.3.3 No ensaio de impacto os valores de energia média mínima e os valores de energia 
individual mínima devem ser conforme a TABELA 1. 
 
 
TABELA 1 - REQUISITOS DE ENERGIA “CHARPY V” 
 
Tipo Média Individual 
Consumíveis classe 70 ksi 42 Joules ≥ 29,5 Joules 
Consumíveis classe 80/90 ksi 54 Joules ≥ 38 Joules 
 
 N-1859 REV. E AGO / 2005
 
 
6 
 
Nota: A temperatura é definida como sendo (Tp-40) °C, para estruturas, e (Tp-10) °C 
para equipamentos onde Tp é a temperatura mínima de projeto. 
 
 
6 ACEITAÇÃO E REJEIÇÃO 
 
 
6.1 Nos casos em que o resultado obtido em algum dos corpos-de-prova ensaiados não for 
satisfatório, é permitido um novo teste para o lote, como descrito nos itens 6.1.1 a 6.1.3. 
 
 
6.1.1 Ensaio de CTOD com Resultado Insatisfatório 
 
Se 2 ou mais corpos-de-prova obtiveram resultado insatisfatório, o lote deve ser considerado 
rejeitado. De outra forma, caso possam ser obtidos 3 novos corpos-de-prova da chapa 
soldada, os corpos-de-prova devem ser ensaiados e obter resultado satisfatório. Neste caso, 
o menor valor dos 5 corpos-de-prova aprovados deve ser considerado como o CTOD crítico. 
Caso não se possam obter os novos corpos-de-prova da chapa já soldada, uma nova chapa 
deve ser soldada e todos os ensaios previstos no item 5.2 devem ser repetidos com 
resultados satisfatórios. 
 
 
6.1.2 Ensaio de Tração com Resultado Insatisfatório 
 
Se 2 corpos-de-prova obtiveram resultado insatisfatório, o lote deve ser considerado 
rejeitado. De outra forma, caso possam ser obtidos 2 novos corpos-de-prova da chapa 
soldada, os corpos-de-prova devem ser ensaiados e obter resultado satisfatório. Caso não 
se possam obter os novos corpos-de-prova da chapa já soldada, uma nova chapa deve ser 
soldada e todos os ensaios previstos no item 5.2 devem ser repetidos com resultados 
satisfatórios. 
 
 
6.1.3 Ensaio de “Charpy V” com Resultado Insatisfatório 
 
Se 2 ou mais conjuntos de corpos-de-prova obtiveram resultado insatisfatório, o lote deve 
ser considerado rejeitado. De outra forma, caso possam ser obtidos novos corpos-de-prova 
da chapa soldada, 2 novos conjuntos devem ser ensaiados e obter resultado satisfatório. 
Caso não se possam obter os 2 novos conjuntos de corpos-de-prova da chapa já soldada, 
uma nova chapa deve ser soldada e todos os ensaios previstos no item 5.2 devem ser 
repetidos com resultados satisfatórios. 
 
 
6.2 Caso não seja atendido o prescrito nesta Norma, o consumível não deve ser aceito 
como de propriedade assegurada. 
 
 
_____________ 
 
 
/ANEXO A 
 
 
 N-1859 REV. E AGO / 2005
 
IR 1/1 
 
ÍNDICE DE REVISÕES 
REV. A, B, C e D 
Não existe índice de revisões. 
REV. E 
Partes Atingidas Descrição da Alteração 
Todas Revisadas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
_____________ 
 
 N-1859 REV. E AGO / 2005
 
 
 
GRUPO DE TRABALHO - GT-26-02 
 
Membros 
Nome Lotação Telefone Chave 
Jose Luis Rodrigues da Cunha ENGENHARIA/SL/SEQUI/ATFCM 816-5325 SG8L 
Plínio Henrique Rangel Pecly UN-RIO/ST/EE 816-1871 URFK 
André Mariano ENGENHARIA/SL/SEQUI/ATFCM 816-5370 CSM0 
Petronio Zumpano Júnior ENGENHARIA/SL/SEQUI/CI 855-6711 KZ04 
Alexandre Meirelles Pope CENPES/PDP/TMEC 812-6822 BW58 
Germano Xavier de Pádua MATERIAIS/CQDM/IDFA 814-7822 CSM5 
Arno Giuseppe Cersosimo AB-RE/ES/TEE 814-8021 ED6T 
Secretário Técnico 
Rodrigo Mendes Alves Côrtes ENGENHARIA/SL/NORTEC 817-7467 ENIV 
 
 
_____________