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N-1704 REV. C SET / 2007 PROPRIEDADE DA PETROBRAS 27 páginas, Índice de Revisões e GT REQUISITOS ADICIONAIS PARA VASO DE PRESSÃO EM SERVIÇO COM HIDROGÊNIO Procedimento 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 - 02 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. Caldeiraria “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. ../link.asp?cod=N-0001 N-1704 REV. C SET / 2007 2 SUMÁRIO 1 OBJETIVO........................................................................................................................................................... 5 2 REFERÊNCIAS NORMATIVAS........................................................................................................................... 5 3 SÍMBOLOS E SIGLAS......................................................................................................................................... 6 4 DEFINIÇÕES....................................................................................................................................................... 7 4.1 CORRIDA (DO AÇO) ............................................................................................................................ 7 4.2 LOTE..................................................................................................................................................... 7 4.3 PEÇA DE TESTE .................................................................................................................................. 7 4.4 CORPO-DE-PROVA ............................................................................................................................. 7 4.5 CONFORMAÇÃO A QUENTE .............................................................................................................. 7 4.6 TRATAMENTO TÉRMICO APÓS SOLDAGEM (TTAS) MÁXIMO ........................................................ 7 4.7 TRATAMENTO TÉRMICO APÓS SOLDAGEM (TTAS) MÍNIMO ......................................................... 8 4.8 TRATAMENTO TÉRMICO DE “STEP COOLING” ................................................................................ 8 4.9 TRATAMENTO TÉRMICO APÓS SOLDAGEM (TTAS) SIMULADO.................................................... 8 5 INDICAÇÃO DE SERVIÇO.................................................................................................................................. 8 6 CLASSIFICAÇÃO DE SERVIÇO COM HIDROGÊNIO........................................................................................ 8 7 REQUISITOS GERAIS DE MATERIAIS.............................................................................................................. 9 8 TTAS SIMULADO EM MATERIAIS E PROCEDIMENTOS DE SOLDAGEM ...................................................... 9 9 QUALIFICAÇÃO DO PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM ................................................................................ 10 10 MATERIAIS PARA A CLASSE DH.................................................................................................................. 11 10.1 CHAPAS PARA A CLASSE DH ........................................................................................................ 11 10.2 FORJADOS, TUBOS E ACESSÓRIOS DE TUBULAÇÃO PARA A CLASSE DH ............................ 12 11 MATERIAIS PARA A CLASSE CH.................................................................................................................. 12 11.1 CHAPAS PARA A CLASSE CH ........................................................................................................ 12 11.1.1 ANÁLISE QUÍMICA DE PRODUTO.......................................................................................... 12 11.1.2 PROCESSO DE FABRICAÇÃO ............................................................................................... 12 11.2 FORJADOS, TUBOS E ACESSÓRIOS DE TUBULAÇÃO PARA A CLASSE CH ............................ 12 11.2.1 ANÁLISE QUÍMICA DO PRODUTO ......................................................................................... 12 11.2.2 PROCESSO DE FABRICAÇÃO ............................................................................................... 13 11.3 CONSUMÍVEIS DE SOLDAGEM ...................................................................................................... 13 11.3.1 GERAL...................................................................................................................................... 13 11.3.2 PROPRIEDADES DE MATERIAIS ........................................................................................... 13 12 MATERIAIS PARA A CLASSE BH .................................................................................................................. 13 12.1 CHAPAS PARA A CLASSE BH......................................................................................................... 13 N-1704 REV. C SET / 2007 3 12.1.1 PRÁTICA DE FABRICAÇÃO DE AÇO / TRATAMENTO TÉRMICO ........................................ 1412.1.2 ANÁLISE QUÍMICA .................................................................................................................. 14 12.1.3 PROPRIEDADES MECÂNICAS ............................................................................................... 14 12.1.4 MARCAÇÃO ............................................................................................................................. 15 12.1.5 EXAME DIMENSIONAL E VISUAL........................................................................................... 15 12.2 FORJADOS, TUBOS E ACESSÓRIOS DE TUBULAÇÃO................................................................ 15 12.3 CONSUMÍVEIS DE SOLDAGEM ...................................................................................................... 16 12.3.1 GERAL...................................................................................................................................... 16 12.3.2 PROPRIEDADES DE MATERIAIS ........................................................................................... 16 13 MATERIAIS PARA A CLASSE AH .................................................................................................................. 16 13.1 CHAPAS PARA A CLASSE AH......................................................................................................... 16 13.1.1 PRÁTICA DE FABRICAÇÃO DE AÇO / TRATAMENTO TÉRMICO ........................................ 16 13.1.2 ANÁLISE QUÍMICA .................................................................................................................. 16 13.1.3 PROPRIEDADES MECÂNICAS ............................................................................................... 17 13.1.4 MARCAÇÃO ............................................................................................................................. 18 13.1.5 EXAME DIMENSIONAL E VISUAL............................................................................................ 18 13.2 FORJADOS, TUBOS E ACESSÓRIOS DE TUBULAÇÃO PARA A CLASSE AH............................. 18 13.2.1 GERAL...................................................................................................................................... 18 13.2.2 “STEP COOLING”..................................................................................................................... 18 13.3 CONSUMÍVEIS DE SOLDAGEM ...................................................................................................... 18 14 REQUISITOS GERAIS DE FABRICAÇÃO...................................................................................................... 18 15 BOCAIS ........................................................................................................................................................... 19 16 SOLDAGEM .................................................................................................................................................... 19 17 TESTE DE PRODUÇÃO ................................................................................................................................. 20 18 TTAS ............................................................................................................................................................... 20 19 ENSAIOS NÃO DESTRUTIVOS...................................................................................................................... 21 19.1 PROCEDIMENTOS........................................................................................................................... 21 19.2 PESSOAL.......................................................................................................................................... 21 19.3 EXAME POR ULTRA-SOM ............................................................................................................... 22 19.4 EXAME RADIOGRÁFICO ................................................................................................................. 22 19.5 PARTÍCULA MAGNÉTICA OU LÍQUIDO PENETRANTE................................................................. 23 19.6 TESTE DE DESCOLAMENTO DO REVESTIMENTO (DISBONDING TEST) .................................. 23 20 DUREZA.......................................................................................................................................................... 23 20.1 ENSAIO DE DUREZA ....................................................................................................................... 23 20.2 CONTROLE DA DUREZA DE SOLDAS ........................................................................................... 24 ANEXO A - TESTE DE “STEP COOLING”............................................................................................................ 25 N-1704 REV. C SET / 2007 4 ANEXO B - FIGURAS............................................................................................................................................ 27 FIGURAS FIGURA A-1 - PROCEDIMENTO DE “STEP-COOLING”...................................................................................... 26 FIGURA B-1 - CLASSIFICAÇÃO........................................................................................................................... 27 TABELAS TABELA 1 - CLASSES DE EQUIPAMENTOS EM SERVIÇO COM HIDROGÊNIO................................................ 8 TABELA 2 - ENSAIOS ADICIONAIS DE QUALIFICAÇÃO DO PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM.................... 10 _____________ /OBJETIVO N-1704 REV. C SET / 2007 5 1 OBJETIVO 1.1 Esta Norma fixa os requisitos adicionais para o projeto, fabricação e montagem de vaso de pressão em serviço com hidrogênio. Considera-se como “serviço com hidrogênio” qualquer serviço no qual a pressão parcial do hidrogênio é igual ou superior a 0,45 MPa (4,49 kgf/cm2), independente do valor da temperatura. 1.2 Os vasos de pressão em serviço com hidrogênio devem obedecer a todos os requisitos das normas PETROBRAS N-253, N-268 e N-269, além dos critérios estabelecidos nesta Norma. Em caso de conflito, prevalecem os critérios desta Norma, conforme a norma PETROBRAS N-266. 1.3 No caso dos trocadores de calor, quando somente um dos lados (casco ou tubos) se enquadrar como serviço com hidrogênio, de acordo com o estabelecido no Capítulo 6 desta Norma, as exigências aplicam-se somente ao lado enquadrado. 1.4 Esta Norma se aplica a projetos iniciados a partir da data de sua edição. 1.5 Esta Norma contém somente Requisitos Técnicos e Práticas Recomendadas. 2 REFERÊNCIAS NORMATIVAS Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes dos referidos documentos (incluindo emendas). PETROBRAS N-76 - Materiais de Tubulação para Instalações de Refino e Transporte; PETROBRAS N-133 - Soldagem; PETROBRAS N-253 - Projeto de Vaso de Pressão; PETROBRAS N-266 - Apresentação de Projeto de Vaso de Pressão; PETROBRAS N-268 - Fabricação de Vaso de Pressão; PETROBRAS N-269 - Montagem de Vaso de Pressão; PETROBRAS N-466 - Projeto Mecânico de Trocador de Calor Casco e Tubo; ABENDE NA-001 - Qualificação de Pessoal; ABENDE DC-001 - Qualificação de Pessoal; ISO 9712 - Non-Destructive Testing-Qualification and Certification of Personnel; ABNT NBR 14842 - Critérios para a Qualificação e Certificação de Inspetores de Soldagem; API RP 941 - Steels for Hydrogen Service at Elevated Temperatures and Pressures in Petroleum Refineries and Petrochemical Plants; ASME Boiler and Pressure Vessel Code - Section V - Nondestructive Examination; ASME Boiler and Pressure Vessel Code - Section VIII Division 1; ASME Section II - SA 20 - Specificationfor General Requirements for Steel Plates for Pressure Vessels; ../link.asp?cod=N-0253 ../link.asp?cod=N-0268 ../link.asp?cod=N-0269 ../link.asp?cod=N-0266 ../link.asp?cod=N-0076 ../link.asp?cod=N-0133 ../link.asp?cod=N-0253 ../link.asp?cod=N-0266 ../link.asp?cod=N-0268 ../link.asp?cod=N-0269 ../link.asp?cod=N-0466 N-1704 REV. C SET / 2007 6 ASME Section II - SA 105 - Specification for Carbon Steel Forgings for Piping Aplications; ASME Section II - SA 106 - Seamless Carbon Steel Pipe for High-Temperature Service; ASME Section II - SA 182 - Forged or Rolled Alloy-Steel Pipe Flanges, Forged Fittings, and Valves and Parts for High-Temperature Service; ASME Section II - SA 234 - Piping Fitting of Wrought Carbon Steel and Alloy Steel for Moderate and High-Temperature Service; ASME Section II - SA 264 - Stainless Chromium Nickel Steel-Clad Plate; ASME Section II - SA 266 - Carbon Steel Forgings for Pressure Vessel Components; ASME Section II - SA 336 - Alloy Steel Forgings for Pressure and High-Temperature Parts; ASME Section II - SA 370 - Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products; ASME Section II - SA 387 - Specification for Pressure Vessel Plates, Alloy Steel, Chromium - Molybdenum; ASME Section II - SA 388 - Pratice for Ultrasonic Examination of Heavy Steed Forgings; ASME Section II -°SA 578 - Especification for Straight - Beam Ultrasonic Examination of Plain and Clad Steel Plates for Special Applications; ASME Section II C SFA-5.5 - Specification for Low-Alloy Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding; ASME Section II C SFA-5.23 - Specification for Low-Alloy Steel Electrodes and Fluxes for Submerged Arc Welding; ASME Section II C SFA-5.28 - Specification for Low-Alloy Steel Electrodes for and Rods for Gas Shielded Arc Welding; ASME Section IX - Boiler and Pressure Vessel Code; ASTM A 370 - Test Methods and Definitions of Mechanical Testing of Steel Products; ASTM E 92 - Standard Test Method for Vickers Hardness of Metallic Materials; ASTM E 1823 - Terminology Relating to Fatigue and Fracture Testing; ASTM G 146 - Standard Practice for Evaluation of Disbonding of Bimetallic Stainless Alloy / Steel Plate for Use in High-Pressure, High-Temperature Refinery Hydrogen Service; CEN EN 473 - Qualification and Certification of NDT Personnel; CEN EN 45013 - Certification Bodies Operating Certification Personnel. 3 SÍMBOLOS E SIGLAS ABENDE - Associação Brasileira de Ensaios Não-Destrutivos e Inspeção; API - American Petroleum Institute; ASME - American Society of Mechanical Engineers; ASNT - American Society for Nondestructive Testing; ASTM - American Society for Testing and Materials; CE - Carbono Equivalente; END - Ensaio Não-Destrutivo; FBTS - Fundação Brasileira de Tecnologia da Soldagem; N-1704 REV. C SET / 2007 7 HB - Dureza Brinell; NACE - National Association of Corrosion Engineers; RTMC - Relatório Técnico de Controle de Material; SNQC-END - Sistema Nacional de Qualificação e Certificação de Pessoal em Ensaios Não-Destrutivos; SQC - Sistema de Qualificação de Pessoal em Soldagem; TTAS - Tratamento Térmico Após Soldagem; US - Ensaio de Ultra-Som; ZTA - Zona Termicamente Afetada. 4 DEFINIÇÕES Para os propósitos desta Norma são adotadas as definições indicadas nos itens 4.1 a 4.9. 4.1 Corrida (do Aço) Todos os eventos necessários para se produzir uma peça/componente que é usado em qualquer item/componente do equipamento (incluindo a prática de fabricação do aço, processo de fabricação de componentes e outros). 4.2 Lote Aplica-se a todos os forjados que possuem as mesmas características gerais, ou seja, mesmo diâmetro, mesma classe e outras, ou todos os tubos com o mesmo diâmetro nominal e espessura de parede (ou “schedule”), ou todas as conexões com o mesmo diâmetro nominal e espessura de parede (ou “schedule”), e que são produzidos a partir da mesma corrida (do aço) e submetidos ao mesmo tratamento de acabamento em um forno contínuo. Quando o tratamento térmico final é realizado em um forno do tipo intermitente, o lote deve incluir apenas o item (peça forjada ou tubo ou conexão) que é tratado termicamente na mesma carga do forno. 4.3 Peça de Teste Peça retirada de chapas e forjados, usada para a obtenção dos corpos-de-prova. 4.4 Corpo-de-Prova Amostra retirada da peça de teste para um ensaio específico. 4.5 Conformação a Quente Conformação mecânica de componentes do vaso acima da temperatura do TTAS final. 4.6 Tratamento Térmico após Soldagem (TTAS) Máximo Tratamento térmico especificado considerando todos os tratamentos térmicos de fabricação após a normalização e o revenimento inicial da matéria prima, incluindo todos os tratamentos térmicos intermediários acima de 482 °C (900 °F), o TTAS final e, no mínimo, um TTAS adicional, para uso futuro da PETROBRAS. N-1704 REV. C SET / 2007 4.7 Tratamento Térmico após Soldagem (TTAS) Mínimo Tratamento térmico especificado considerando todos os tratamentos térmicos de fabricação após a normalização e o revenimento inicial da matéria prima, incluindo todos os tratamentos térmicos intermediários acima de 482 °C (900 °F) e o TTAS final. 4.8 Tratamento Térmico de “Step-Cooling” Tratamento térmico especificado usado para simular e acelerar a fragilização de corpos-de-prova com o objetivo de avaliar o potencial de fragilização por revenido de aços liga em serviço a alta temperatura. 4.9 Tratamento Térmico Após Soldagem (TTAS) Simulado Tratamento térmico realizado em corpos-de-prova com o objetivo de verificar a influência de TTAS efetuados nas fases de fabricação, montagem e manutenção, nas propriedades mecânicas de metais-base, consumíveis e soldas. 5 INDICAÇÃO DE SERVIÇO 5.1 Todos os documentos técnicos de projeto, fabricação e montagem do vaso de pressão devem ter a indicação: “SERVIÇO COM HIDROGÊNIO”. Deve ser também claramente indicada a pressão parcial de hidrogênio, para complementar os outros dados do equipamento. 5.2 A placa de identificação do vaso de pressão também deve ter a indicação: “SERVIÇO COM HIDROGÊNIO” e a pressão parcial de hidrogênio, para complementar os outros dados do equipamento. 6 CLASSIFICAÇÃO DE SERVIÇO COM HIDROGÊNIO 6.1 O equipamento em serviço com H2 deve ser caracterizado pelo projetista e aprovado pela PETROBRAS antes da emissão do pedido de compra do material. 6.2 Os equipamentos devem ser classificados pelo projetista conforme as classes da TABELA 1, com aprovação da PETROBRAS, tendo como referência a FIGURA B-1. TABELA 1 - CLASSES DE EQUIPAMENTOS EM SERVIÇO COM HIDROGÊNIO Classe Severidade Material Base Principal Sugerido AH Máxima Aço alta e baixa liga Cr-Mo ou aço inoxidável austenítico BH Aço baixa liga Cr-Mo CH Aço-carbono com exigências especiais DH Mínima Aço-carbono com menor nível de exigência 8 N-1704 REV. C SET / 2007 9 7 REQUISITOS GERAIS DE MATERIAIS 7.1 Para qualquer vaso em serviço com hidrogênio, exige-se que todas as partes pressurizadas tenham como qualidade mínima de material os aços-carbonos totalmente acalmados. Essa exigência não se aplica aos tubos de troca de calor. 7.2 Para pressão parcial de hidrogênio superior a 90 MPa (917 kgf/cm2), deve-se utilizar revestimento ou parede maciça de aço inoxidável austenítico. 7.3 As saias de vasos verticais devem ter um trecho com um comprimento mínimo de 1 000 mm do mesmo material que o casco e tampo inferior ou de material com composição e resistência ao hidrogênio equivalente. 7.4 Devem ser do mesmo material que o casco, ou de material com composição e resistência ao hidrogênio equivalente, as seguintes partes: chapas de reforço de selas e chapas de reforço em geral. Devem ser previstos furos para respiro dos espaços sob essas chapas. 7.5 Todos os tubosde feixes tubulares devem ser sem costura. No entanto, admitem-se tubos soldados para aço inoxidável austenítico. 7.6 Quando for empregada chapa cladeada, o metal base deve também ser selecionado para serviço com hidrogênio. 7.7 Na especificação de compra dos metais base e consumíveis de soldagem, o fabricante deve atender a manutenção das propriedades mecânicas após os sucessivos TTAS, conforme definido no Capítulo 8. 8 TTAS SIMULADO EM MATERIAIS E PROCEDIMENTOS DE SOLDAGEM 8.1 Deve ser executado TTAS simulado para as seguintes condições: a) aços Cr-Mo; b) aço-carbono com requisito de tenacidade garantida. Nota: Não é requerido TTAS simulado para aço-carbono sem requisito de tenacidade garantida. 8.2 Os testes são requeridos para as chapas e consumíveis de soldagem e na qualificação de procedimentos de soldagem. 8.3 Ensaios Requeridos após os TTAS Simulados 8.3.1 O ensaio de dureza deve ser realizado após a simulação do TTAS mínimo. N-1704 REV. C SET / 2007 10 8.3.2 Os ensaios de tração e dobramento devem ser realizados após a simulação do TTAS máximo. 8.3.3 O ensaio de impacto da solda (Zona Termicamente Afetada - ZTA e zona fundida) deve ser realizado: a) após a simulação do TTAS mínimo; b) após a simulação do TTAS máximo; e c) após o “step-cooling”. 8.4 Tempo Total de TTAS A simulação do tempo total de cada TTAS pode ser efetuada em 1 único ciclo. O fabricante deve apresentar, para a aprovação da PETROBRAS, o tempo total previsto de TTAS nos corpos-de-prova, antes da aquisição de matéria-prima. Nota: Observar o atendimento ao item 8.3, com relação aos ensaios a serem feitos nos diversos corpos-de-prova. 9 QUALIFICAÇÃO DO PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM 9.1 Qualificação dos Procedimentos de Soldagem A qualificação do procedimento de soldagem deve ser realizada de acordo com a norma de projeto do equipamento (exemplo: código ASME Sections VIII e IX ) e norma PETROBRAS N-133. Para equipamentos classe AH, o material utilizado para a qualificação do procedimento deve ser realizada utilizando a mesma especificação dos materiais definidos para o equipamento, incluindo os requisitos adicionais desta Norma. 9.2 Os testes de qualificação do procedimento devem atender, também, aos requisitos definidos na TABELA 2 abaixo: TABELA 2 - ENSAIOS ADICIONAIS DE QUALIFICAÇÃO DO PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM Classe do Equipamento Ensaio AH BH CH DH Análise Química (ver Nota 2) SIM SIM - - Dureza (ver Nota 3) SIM SIM SIM SIM Tenacidade no Metal de Solda e na ZTA (ver Nota 4) SIM (ver Nota 1) SIM SIM - Tenacidade no Metal Base (ver Nota 4) SIM (ver Nota 1) SIM SIM - Tenacidade no “Step-Cooling” no Metal de Solda e na ZTA (ver Nota 5) SIM (ver Nota 1) - - - Tenacidade no “Step-Cooling” no Metal Base (ver Nota 6) SIM (ver Nota 1) - - - ../link.asp?cod=N-0133 N-1704 REV. C SET / 2007 Notas: 1) Os aços inoxidáveis austeníticos dispensam os testes adicionais de garantia de tenacidade. 2) Composição química dos corpos-de-prova para qualificação do procedimento: a) a composição química do depósito de solda deve ser verificada. 3) Dureza do depósito de solda e metal base adjacente: a) o ensaio de dureza dos corpos-de-prova para qualificação deve ser realizado após a simulação do TTAS mínimo, conforme norma PETROBRAS N-133; b) os valores de dureza não devem exceder: - aço-carbono: 210 HV 5 ou HV 10; - aço de baixa liga: 225 HV 5 ou HV 10. 4) O ensaio de impacto deve ser realizado após simulação do TTAS mínimo e máximo, conforme critério da norma de projeto (exemplo: código ASME Section VIII DIV 2 ARTICLE T-2; ASME Section VIII DIV 1 UG-84 ). 5) Quando requerido, deve ser realizado o ensaio de impacto no metal de solda e na ZTA, antes e após o “step-cooling”, de acordo com os requisitos no ANEXO A. 6) O ensaio de impacto no metal base das chapas deve ser efetuado na condição citada no ANEXO A. 10 MATERIAIS PARA A CLASSE DH 10.1 Chapas para a Classe DH As chapas devem ser de aço-carbono, fornecidas como totalmente acalmadas, preferencialmente das especificações SA 515/516 com os seguintes requisitos adicionais: a) análise química de produto; b) carbono equivalente: - SA 515/516 Gr. 60 CE = 0,41 % (máx.); - SA 515/516 Gr. 70 CE = 0,45 % (máx.). Notas: 1) O carbono equivalente é definido como na especificação do código ASME Section II - SA 20: CE = C + 15 NiCu5 5 VMoCr 6 Mn ++ + ++ + 2) A composição e os requisitos mecânicos devem ser de acordo com as prescrições da especificação do código ASME Section II - SA 20. 3) Chapas de aço-carbono de outras especificações só podem ser aceitas com a aprovação da PETROBRAS, devidamente enquadradas na respectiva classe de serviço com hidrogênio. 4) A dureza medida das chapas não deve ultrapassar 237 HBW ou 250 HV10. 11 N-1704 REV. C SET / 2007 12 10.2 Forjados, Tubos e Acessórios de Tubulação para a Classe DH 10.2.1 Devem estar de acordo com as especificações do código ASME Section II - SA 105, SA 106, SA 234 e SA 266, com os requisitos complementares: a) C = 0,30 % máx.; b) CE = 0,45 % máx.. 10.2.2 A dureza medida dos tubos e acessórios de tubulação não deve ultrapassar 225 HV. A dureza medida dos forjados não deve ultrapassar 190 HV. 11 MATERIAIS PARA A CLASSE CH 11.1 Chapas para a Classe CH Conforme o item 10.1, mas com os requisitos adicionais descritos nos itens 11.1.1 e 11.3.2. 11.1.1 Análise Química de Produto a) S = 0,005 % máx.; b) P = 0,020 % máx. (preferencialmente P < 0,010 %). Nota: Os outros elementos devem estar de acordo com a especificação do código ASME aplicável. 11.1.2 Processo de Fabricação 11.1.2.1 O aço deve ser desgaseificado a vácuo e tratado para globulização das inclusões. As chapas devem ser fornecidas na condição totalmente acalmadas e normalizadas ou temperadas e revenidas. 11.1.2.2 A dureza não deve ultrapassar o valor descrito na Nota 4 do item 10.1. 11.1.2.3 Todas as chapas para a classe CH devem ser consideradas como materiais de tenacidade controlada, para fins de aquisição de matéria prima (ver Capítulo 8) e teste de produção (ver Capítulo 17). Os ensaios de impacto devem ser efetuados na temperatura mínima de projeto e os valores obtidos devem estar em conformidade com a norma de projeto do equipamento. Exemplo: Figura UG-84 do código ASME Section VIII, Divisão 1. 11.2 Forjados, Tubos e Acessórios de Tubulação para a Classe CH 11.2.1 Análise Química do Produto Conforme o item 10.2, porém acrescido de: a) S ≤ 0,015 % (máx.); N-1704 REV. C SET / 2007 13 b) P ≤ 0,025 % (máx.). 11.2.2 Processo de Fabricação 11.2.2.1 Todos os semi-elaborados devem ser normalizados ou temperados e revenidos de forma a atender às propriedades mecânicas exigidas, através de uma microestrutura adequada. 11.2.2.2 Os metais base que são conformados a quente, acima de 650 °C (1 202 °F), devem ser tratados termicamente, conforme especificado no item 11.2.2.1, após a conformação a quente. 11.2.2.3 A dureza não deve ultrapassar o valor descrito no item 10.2.2. 11.3 Consumíveis de Soldagem 11.3.1 Geral 11.3.1.1 A aquisição, recebimento e aceitação do metal de adição devem ser conforme as prescrições do código ASME Section II, Part C. 11.3.1.2 O fornecedor dos consumíveis de soldagem deve definir as condições de tratamento, armazenamento, manuseio, uso e controle de consumíveis de soldagem. Como condição mínima devem ser seguidos os requisitos da norma PETROBRAS N-133. 11.3.1.3 Cada lote, diâmetro de eletrodos revestidos e combinações de arame/fluxo devem ser testados conforme as especificações correspondentes do código ASME, Section II, Part C. As dimensões das peças de teste devem ser suficientes para permitir:a) todos os testes exigidos pelo código ASME, Section II, Part C; b) conformidade com os requisitos complementares do item 11.3.2. 11.3.2 Propriedades de Materiais As características mecânicas devem ser verificadas em peças de teste submetidas a todos os tratamentos térmicos e ciclos térmicos previstos na fabricação, mais um TTAS extra para prever qualquer reparo adicional de solda no local de serviço. 12 MATERIAIS PARA A CLASSE BH 12.1 Chapas para a Classe BH Todas as chapas para as partes sujeitas à pressão a serem usadas para a fabricação do equipamento devem atender aos requisitos básicos do código ASME Section II especificação SA 387 Gr. 11 ou Gr. 22 e devem ser especificamente fabricadas pela usina a fim de satisfazerem os requisitos adicionais descritos nos itens 12.1.1 a 12.1.5. ../link.asp?cod=N-0133 N-1704 REV. C SET / 2007 14 12.1.1 Prática de Fabricação de Aço / Tratamento Térmico 12.1.1.1 As chapas devem ser fabricadas por processo de aço desgaseificado a vácuo, preferencialmente em forno elétrico. 12.1.1.2 Todos os semi-elaborados devem ser normalizados ou temperados e revenidos para atenderem as propriedades mecânicas exigidas. 12.1.1.3 Em relação à tenacidade, ou valores de fluência garantidos, é permitido o resfriamento acelerado a partir da temperatura de austenitização por sopragem de ar ou têmpera líquida, seguida de revenimento, conforme o capítulo 5 da especificação do código ASME Section II - SA 387, desde que isso garanta uma estrutura homogênea através da espessura. 12.1.1.4 Os metais base conformados a quente, acima de 620 °C (1 150 °F), devem ser tratados termicamente conforme especificado acima, após a conformação a quente. 12.1.2 Análise Química 12.1.2.1 A análise química deve estar conforme as especificações do código ASME Section II A. 12.1.2.2 Os elementos de liga devem ser analisados na panela e no produto e devem ser claramente registrados no RTMC. 12.1.3 Propriedades Mecânicas 12.1.3.1 Geral O fabricante da chapa deve garantir que as propriedades físicas mínimas especificadas sejam totalmente atingidas após a fabricação dos equipamentos. Para essa finalidade, peças de teste devem ser retiradas da zona mais segregada do produto/componente mais espesso de cada corrida (do aço) fornecida e submetidas a um tratamento térmico simulado, que deve incluir todos os tratamentos térmicos planejados durante a fabricação dos equipamentos, acrescido de, pelo menos, um TTAS extra, para prever quaisquer reparos de solda adicionais no local do serviço. Esse TTAS extra, a ser posteriormente efetuado pela PETROBRAS, possui os mesmos requisitos (tempo de permanência na temperatura de saturação e outros) do TTAS realizado durante a fabricação. O fabricante deve fornecer um relatório mostrando que o material está qualificado para todos os tratamentos térmicos permitidos [inclusive o TTAS extra (TTAS máximo)]. Além dos requisitos do material de especificação do código ASME aplicável, as propriedades mecânicas e de materiais dos itens 12.1.3.2 e 12.1.3.3 devem ser exigidas para peças de teste submetidas a todos os tratamentos térmicos simulados descritos acima. N-1704 REV. C SET / 2007 15 12.1.3.2 Ensaio de Impacto Para cada corrida (do aço), um conjunto de 3 ensaios de impacto “Charpy” com entalhe em V, de acordo com a norma ASTM A 370, corpos-de-prova transversais, deve ser efetuado com o plano de fratura paralelo à direção da orientação máxima do grão, a 1/2 da espessura. A orientação do entalhe, conforme definido na norma ASTM E 1823, deve ser informada. Os ensaios devem ser realizados a uma temperatura 15 °C abaixo da temperatura de metal mínima de projeto (conforme o código ASME Section VIII, UCS-66), com o valor médio de 40 ft-lb (54 J) sem um valor individual abaixo de 35 ft-lb (47 J). A expansão lateral em mils e o cisalhamento percentual devem ser informados com os valores do ensaio de impacto. 12.1.3.3 Ensaio de Tração As propriedades de tração devem ser atendidas nas temperaturas ambiente e de projeto e corpos-de-prova devem ser retirados a 1/2 da espessura da chapa e devem atender aos valores exigidos pelo código ASME Sections VIII e II. O ensaio de tração deve ser efetuado conforme a especificação do código ASME Section II - SA 370. 12.1.4 Marcação Cada chapa deve ser marcada em conformidade com os requisitos aplicáveis do código ASME. Notas: 1) Sinete: esta marca só é permitida no lado externo, ou seja, do lado contrário àquele em contato com o fluido. 2) Qualquer estampagem a frio na superfície externa deve ser realizada antes do TTAS. 12.1.5 Exame Dimensional e Visual Uma tolerância para menos é inaceitável. As condições de acabamento superficial das chapas devem ser conforme o Capítulo 9 da especificação do código ASME Section II - SA 20. A menos que acordado em contrário, não são permitidos reparos de defeitos na chapa por soldagem. 12.2 Forjados, Tubos e Acessórios de Tubulação 12.2.1 Devem ser fabricados de material tendo composição química similar, com respeito aos elementos de liga, à das chapas , como por exemplo: as especificações do código ASME Section II - SA 182 Gr. F11 e SA 336 Gr. F11 são consideradas equivalentes à especificação do código ASME Section II - SA 387 Gr. 11 para chapa. 12.2.2 Devem também ter as outras características conforme itens 12.1.1 ao 12.1.5. 12.2.3 Quando aplicável os forjados devem ser ensaiados por US conforme a especificação do código ASME Section II - SA 388. N-1704 REV. C SET / 2007 16 12.3 Consumíveis de Soldagem 12.3.1 Geral 12.3.1.1 A aquisição, recebimento e aceitação do metal de adição devem ser conforme as prescrições do código ASME Section II, Part C. 12.3.1.2 O fornecedor dos consumíveis de soldagem deve definir as condições de tratamento, armazenamento, manuseio, uso e controle de consumíveis de soldagem. Como condição mínima devem ser seguidos os requisitos da norma PETROBRAS N-133. 12.3.1.3 Cada lote, diâmetro de eletrodos revestidos e combinações de arame/fluxo devem ser testados conforme as especificações SFA-5.5, SFA-5.23 e SFA-5.28 do código ASME, Section II, Part C. As dimensões das peças de teste devem ser suficientes para permitir: a) todos os testes exigidos pelo código ASME Section II, Part C; b) conformidade com os requisitos complementares do item 12.3.2. 12.3.2 Propriedades de Materiais As características mecânicas devem ser verificadas em peças de teste submetidas a todos os tratamentos térmicos e ciclos térmicos de fabricação, conforme descrito no item 12.1.3.1. 13 MATERIAIS PARA A CLASSE AH 13.1 Chapas para a Classe AH Conforme o item 12.1. 13.1.1 Prática de Fabricação de Aço / Tratamento Térmico Conforme o item 12.1.1. 13.1.2 Análise Química 13.1.2.1 A análise química deve estar conforme as especificações do código ASME Section II A. 13.1.2.2 Os elementos de liga devem ser analisados na panela e no produto e devem ser claramente registrados no RTMC. 13.1.2.3 Para minimizar o risco de fragilização por revenido, o fator J deve ser verificado como se segue (elementos expressos em percentual do peso): ../link.asp?cod=N-0133 N-1704 REV. C SET / 2007 J = (Si + Mn) . (P + Sn) . 104 Com os seguintes valores limites: J < 100 máx. (valor ideal: 80) para aços com teor de Cr > 2 %; J < 200 máx. (valor ideal: 150) para aços com teor de Cr < 2 %. Notas: 1) Quando o fabricante usa processos que dão baixos teores de Silício (Si), então, o aço deve ter também as seguintes restrições (elementos expressos em percentual do peso): (P + Sn) = 0,012 % máx. (valor ideal: 0,010 %) 2) Por outro lado, o alto nível de pureza do aço deve ser tal que a quantidade de Fósforo (P), Estanho (Sn), Antimônio (Sb) e Arsênico (As) deve ser tão baixa quepossibilite encontrar o valor do parâmetro de Bruscato (X) prescrito por (elementos expressos em ppm): X = 100 AsSb5Sn4P10 +++ = 20 ppm máx. (valor ideal: 15 ppm) 13.1.3 Propriedades Mecânicas Além das prescrições da especificação de material do código ASME Section II A aplicável, as propriedades mecânicas e de materiais especificadas nos itens 13.1.3.1 a 13.1.3.3 devem ser atendidas. 13.1.3.1 Ensaio de Impacto Para cada corrida (do aço), um conjunto de 3 ensaios de impacto “Charpy” com entalhe em V, de acordo com a especificação SA 370 do código ASME Section II A, corpos-de-prova transversais, deve ser efetuado com o plano de fratura paralelo à direção da orientação máxima do grão, a 1/2 da espessura. A orientação do entalhe, conforme definida na norma ASTM E 1823, deve ser relatada. Os ensaios devem ser realizados a uma temperatura de - 18 °C para 1 1/4 Cr e -30 °C para 2 1/4 Cr com o valor médio de 40 pés-lb (54 J) sem um valor individual abaixo de 35 pés lb (47 J). A expansão lateral em mils e o percentual de cisalhamento devem ser relatados com os valores do ensaio de impacto. 13.1.3.2 Ensaio de Tração As propriedades de tração devem ser atendidas na temperatura ambiente e de projeto e devem ser retirados corpos-de-prova a 1/2 da espessura da chapa, devendo atender aos valores exigidos pelo código ASME Section VIII e II. O ensaio de tração deve ser realizado em conformidade com a especificação SA 370 do código ASME Section II A. 13.1.3.3 “Step-Cooling” Um ensaio de tratamento “step-cooling”, conforme especificado no ANEXO A, deve ser realizado em cada peça de teste retirada de cada corrida (do aço). 17 N-1704 REV. C SET / 2007 18 13.1.4 Marcação Conforme o item 12.1.4. 13.1.5 Exame Dimensional e Visual Conforme o item 12.1.5. 13.2 Forjados, Tubos e Acessórios de Tubulação para a Classe AH 13.2.1 Geral Devem ser fabricados de material tendo composição química similar, com respeito aos elementos de liga, à das chapas para a classe AH (exemplo: as especificações do código ASME Section II - SA 182 Gr. F11 e SA 336 Gr. F11 são consideradas equivalentes à especificação SA 387 Gr. 11 para chapa). Devem também ter as outras características similares às das chapas para a classe AH. 13.2.2 “Step-Cooling” Um ensaio de tratamento “step-cooling”, conforme especificado no ANEXO A, deve ser realizado em cada peça de teste retirada de cada lote. 13.3 Consumíveis de Soldagem Conforme o item 12.3. 14 REQUISITOS GERAIS DE FABRICAÇÃO 14.1 Componentes de aço ferrítico, que tenham sido conformados a frio com alongamento de fibra (“extreme fiber elongation”) superior a 5 %, devem receber um tratamento térmico de normalização ou têmpera, seguido de revenimento, após a operação de conformação. 14.2 Em vasos para serviço com hidrogênio, não é permitido o revestimento por meio de tiras soldadas. 14.3 A ligação tubo x espelho, nos trocadores de calor, deve ser por solda de resistência total, conforme definido na norma de projeto [exemplo: código ASME Section VIII DIV 1 UHX-15.2 (a)]. 14.4 Para os trocadores de calor, incluindo resfriadores a ar, deve ser feito um teste adicional com fluido gasoso (exemplo: nitrogênio e freon), para verificar a estanqueidade nas ligações entre os tubos e o espelho, conforme o item de teste de estanqueidade da norma PETROBRAS N-466. ../link.asp?cod=N-0466 N-1704 REV. C SET / 2007 19 15 BOCAIS 15.1 Não é permitido, em nenhum caso, o emprego de flanges sobrepostos. Todos os flanges devem ser de pescoço ou de pescoço longo (“long welding neck”). Para os flanges com diâmetro de 14”, ou maiores, admitem-se os flanges tipo anel (“ring type”), desde que a solda de ligação do flange no pescoço ou no tubo seja de penetração total, como o tipo mostrado na Figura 2-4 (7) do código ASME, Section VIII, Division 1, APP 2. Bocais pequenos (D < 2 “) devem ser de pescoço longo. 15.2 Não é permitido nenhum bocal rosqueado quando em contato com o fluido de processo, qualquer que seja seu diâmetro ou finalidade. 15.3 Os reforços de bocais devem ser de acordo com um dos tipos mostrados na Figura UW-16.1 (c), (d), (e), (f) e (g) ou conforme a Figura UHT 18.1 do código ASME, Section VIII, Division 1. 15.4 Todos os bocais externos conectados em tubulações devem ter acabamento da face conforme a norma PETROBRAS N-76. 15.5 Todos os flanges externos, não enquadrados no item 15.4, de classe de pressão 600, ou maiores, devem ter face para junta de anel. 15.6 Todos os bocais abertos para o exterior (isto é, não ligados a alguma tubulação) devem ser flangeados e fechados com flange cego, qualquer que seja seu diâmetro ou finalidade. Caso haja uma válvula no bocal, a válvula deve também ser fechada com flange cego. 16 SOLDAGEM 16.1 Todas as soldas em contato com o fluido de processo devem ser, obrigatoriamente, de penetração total. 16.2 Qualquer espaço confinado por soldas, admitido apenas quando não em contato com o fluido de processo, deve ser ventilado por meio de um furo de 1/8” ou por meio de solda não contínua. 16.3 Devem ser usados eletrodos de baixo hidrogênio ou processo de soldagem inerentemente de baixo hidrogênio. Conforme procedimentos da norma PETROBRAS N-133. 16.4 As marcas comerciais dos consumíveis utilizadas na soldagem devem ser as mesmas utilizadas na qualificação do procedimento de soldagem. A marca comercial é considerada variável essencial conforme a norma PETROBRAS N-133. ../link.asp?cod=N-0076 ../link.asp?cod=N-0133 ../link.asp?cod=N-0133 N-1704 REV. C SET / 2007 20 16.5 Os consumíveis de soldagem devem ser certificados pelo Sistema de Qualificação e Certificação de Consumíveis da FBTS. Neste caso, a marca comercial do consumível não constitui uma variável essencial nos procedimentos qualificados. 16.6 Para equipamentos classe AH, a marca comercial constitui uma variável essencial nos procedimentos qualificados. 16.7 Todos os testes de qualificação do procedimento devem ser acompanhados e qualificados por: a) um profissional certificado, pelo código aplicável do equipamento, pelas agências internacionais que se enquadrem nas exigências do padrão CEN EN-45013 (neste caso é requerida uma aprovação prévia pela PETROBRAS);ou b) um inspetor de soldagem do nível 2, certificado pelo SQC da FBTS, para o código aplicado ao equipamento. 16.8 Soldadores e operadores de soldagem devem ser qualificados por inspetor de soldagem qualificado conforme estabelecido no item 16.7. 16.9 Todos os documentos devem ser aprovados pelo inspetor de soldagem devidamente qualificado conforme a norma ABNT NBR 14842. 17 TESTE DE PRODUÇÃO Os ensaios devem atender aos mesmos ensaios do Ensaio de Qualificação (ver Capítulo 9). 18 TTAS 18.1 Exceto para vasos de pressão de aços inoxidáveis austeníticos, exige-se o tratamento térmico após soldagem, independentemente da espessura de parede. 18.2 O equipamento deve ser submetido a TTAS, conforme exigido no código ASME, Section VIII e casos aplicáveis do código ASME. 18.3 O aço-carbono deve receber TTAS, de acordo com o código da ASME, à temperatura mínima de 620 °C, mas não superior a 640 °C. 18.4 O aço Cr-Mo deve receber TTAS a uma temperatura tal que garanta a manutenção das propriedades mecânicas do material. A temperatura do TTAS deve ser indicada pelo fabricante do aço ou pelo fornecedor dos consumíveis de soldagem. A temperatura do TTAS indicada pelo código da ASME é considerada como temperatura mínima. N-1704 REV. C SET / 2007 21 18.5 O fabricante do equipamento deve fornecer dados que mostrem o número total permissível de horas nos TTAS intermediários e final. O número total de horas gastas em todos os TTAS deve ser informado. 18.6 Esse procedimento de tratamento térmico devemencionar: a) faixa de temperatura; b) tempo de permanência na temperatura de patamar; c) taxas de aquecimento e resfriamento; d) número e localização dos termopares; e) calibração do termopar; f) tipo de forno; g) extensão do tratamento térmico/seqüências. 18.7 O TTAS final deve ser realizado no equipamento como um todo. O TTAS em seções do equipamento não é permitido, a menos que expressamente autorizado pela PETROBRAS. 18.8 O TTAS extra a ser executado pela PETROBRAS no futuro (se necessário) deve ter o mesmo procedimento que o TTAS realizado durante a fabricação. 19 ENSAIOS NÃO-DESTRUTIVOS 19.1 Procedimentos Os procedimentos de END do fabricante devem ser qualificados por: a) um inspetor de nível 3, devidamente qualificado por uma entidade internacional independente em conformidade com a norma ISO 9712 (ou CEN EN-473) e atendendo à norma CEN EN-45013 (nesse caso, é necessária a aprovação prévia de um representante da PETROBRAS); ou b) um inspetor de nível 3 certificado pelo SNQC-END da ABENDE. 19.2 Pessoal Os inspetores de END do fabricante devem ser qualificados: a) por uma entidade internacional independente que opere em conformidade com a norma ISO 9712 (ou norma CEN EN-473) e atenda aos requisitos da norma CEN EN-45013 (nesse caso, é necessária a aprovação prévia de um representante da PETROBRAS); ou b) pelo SNQC-END da ABENDE, em conformidade com as normas NA-001 e DC-001 da ABENDE; c) ASNT: para pessoal de Nível II e Nível I são aceitáveis apenas inspetores qualificados através do Programa de Certificação Central (ACCP). N-1704 REV. C SET / 2007 22 19.3 Exame por Ultra-Som 19.3.1 Todas as inspeções por Ultra-Som (US) devem usar um sistema de inspeção automático e os resultados devem ser registrados em meio/sistema magnético ou ótico, sendo que uma cópia de todos os registros deve ser entregue à PETROBRAS. 19.3.2 Todos os forjados com diâmetro interno nominal igual a 12” ou maior devem ser 100 % ensaiados por ultra-som, em conformidade com a especificação SA 388 com técnicas de feixe reto e feixe angular. Para o exame com feixe reto a sensibilidade deve ser estabelecida pela técnica de reflexão de fundo, e para o feixe angular por um entalhe em V de 60°. Os níveis de rejeição devem ser conforme especificado no apêndice aplicável do código ASME, Section VIII, Division 1. 19.3.3 Todas as chapas devem ser testadas por US em conformidade com a especificação SA 578 Nível C e Requisitos Suplementar S1. 19.3.4 Todas as chapas cladeadas, inclusive os revestimentos feitos por deposição de solda (“weld overlay”), devem ser examinadas por US conforme a especificação do código ASME Section II - SA 578 Nível C com o requisito suplementar S7 e submetidas ao ensaio de cisalhamento (“shear test”) conforme a especificação do código ASME Section II - SA-264. 19.3.5 Todas as soldas de bocais devem ser ensaiadas por US antes do TTAS e, também após o teste hidrostático. Para bocais com diâmetro igual ou menor que 4” o fabricante deve submeter um procedimento à aprovação da PETROBRAS. 19.3.6 Os níveis de rejeição devem ser conforme especificado no Artigo 9-3 do código ASME, Section VIII, Division 2, com o requisito adicional: qualquer grupo de indicações lineares alinhadas deve ser considerado inaceitável se, pelo menos, uma indicação desse grupo possuir uma amplitude individual superior a 50 % do nível de referência e um comprimento agregado superior a “t” em um comprimento de “12 x t”, exceto quando a distância entre as sucessivas imperfeições exceder “6 x L”, onde “t” é a espessura da solda e “L” é o comprimento da imperfeição mais longa no grupo. 19.4 Exame Radiográfico 19.4.1 Todas as juntas de soldas de topo devem ser totalmente radiografadas, de acordo com os requisitos do código ASME Section V. Os critérios de aceitação devem ser conforme especificado em UW-51 do código ASME, Section VIII, Division 1. Nota: Quando acordado entre as partes exame de US registrável pode substituir o exame de radiografia, desde que os critérios de aceitação sejam previamente aprovados pela PETROBRAS. 19.4.2 No caso de soldas de bocais que não possam ser satisfatoriamente radiografadas ou submetidas a exame por US, devem ser feitos os seguintes ensaios, internamente e externamente: N-1704 REV. C SET / 2007 23 a) ensaio com partículas magnéticas no caso de aço-carbono e aço de baixa liga; b) ensaio com líquido penetrante no caso de aços inoxidáveis austeníticos, ou aço-carbono, ou de baixa liga cladeados com aço inoxidável austenítico. 19.5 Partícula Magnética ou Líquido Penetrante 19.5.1 Após o TTAS, todas as soldas devem ser examinadas por partícula magnética fluorescente úmida, incluindo acessórios, soldas de suportes e soldas de olhais de içamento. 19.5.2 Para o exame de soldas de aços não magnéticos, o ensaio de partícula magnética deve ser substituído por ensaio de líquido penetrante. 19.5.3 Tampos conformados a frio devem ser submetidos a ensaio de partícula magnética quando o alongamento de fibra for igual ou superior a 5 %. 19.6 Teste de Descolamento do Revestimento (“Disbonding Test”) Quando aplicável deve-se prever o teste de descolamento do revestimento conforme a norma ASTM G-146, com taxa de resfriamento de 160 °C/h. 20 DUREZA Após o tratamento térmico mínimo, deve ser executado ensaio de dureza conforme os itens 20.1 e 20.2. 20.1 Ensaio de Dureza 20.1.1 É exigido o ensaio de dureza e a execução deve ser de acordo com a norma ASTM E 92. Quando for empregado aparelho portátil, deve ser demonstrada a adequação do aparelho à execução do ensaio, pelo estabelecimento de comparações de medições de dureza, em uma junta soldada de material com a mesma especificação aplicável (ASTM, ASME e PETROBRAS) do material do equipamento a ser ensaiado, utilizando o perfil de medições de dureza para chanfro duplo V, definido na norma PETROBRAS N-133. Caso as medições efetuadas com o equipamento de bancada, método “Vickers”, conforme norma ASTM E 92, dureza HV 5 ou HV 10, sejam similares àquelas obtidas em posições adjacentes com o aparelho portátil, considera-se este último aparelho como adequado para a execução de medições de dureza. Nota: Não é admitida a comparação entre medições efetuadas em blocos-padrão, para se decidir pela adequação de aparelho portátil para a medição de dureza. 20.1.2 A comprovação de similaridade, entre os aparelhos de bancada e portátil, deve ser previamente apresentada à PETROBRAS para aprovação. O aparelho portátil deve ser previamente aprovado pela PETROBRAS. ../link.asp?cod=N-0133 N-1704 REV. C SET / 2007 24 20.2 Controle da Dureza de Soldas 20.2.1 Para a determinação do número mínimo de testes de dureza em soldas concluídas, deve ser observado o seguinte: a) um mínimo de 1 posição por cordão de solda deve ser testada, a menos que especificado de outra maneira pelo usuário; b) um teste deve ser feito para cada 3 m (10 ft) de cordão de solda; c) um teste deve ser feito nas soldas entre os flanges de pescoço e o costado, ou tampo, dos vasos; d) cada procedimento de soldagem usado deve ser testado, para cada soldador e operador de soldagem. 20.2.2 Cada determinação deve ser entendida como, pelo menos, uma medição no metal de solda, e outra na zona termicamente afetada. A dureza não deve exceder os seguintes valores: a) vasos de aço-carbono; após o TTAS: 210 HV 5 ou HV 10; b) aços de baixa liga: 225 HV 5 ou HV 10. 20.2.3 Se for detectada uma leitura de dureza acima do valor máximo especificado, o fabricante deve: a) comunicar à PETROBRAS a existência dessa solda dura; e b) executar 3 ensaios de dureza adicionais nessa área; se qualquer valor exceder a dureza especificada, a solda deve ser rejeitada. Nota: O dispositivo de medição deve ser aprovado pelaPETROBRAS. _____________ /ANEXO A N-1704 REV. C SET / 2007 25 ANEXO A - TESTE DE “STEP-COOLING” A-1 Antes do início da fabricação, devem ser executados testes de “step-cooling” em cada corrida do metal base para se determinar sua suscetibilidade à fragilização por revenido. A-2 Dois conjuntos de corpos-de-prova de ensaio “Charpy” com entalhe em V com, no mínimo, 24 corpos-de-prova por conjunto, devem ser preparados e submetidos aos seguintes tratamentos térmicos: a) conjunto 1 - TTAS máximo ou mínimo, conforme especificado no item 13.1.3.1, para estabelecer uma curva de temperatura de transição antes do “step-cooling”; b) conjunto 2 - TTAS máximo ou mínimo, conforme especificado no item 13.1.3.1, acrescido do tratamento térmico de “step-cooling” especificado no item 13.1.3, para estabelecer uma curva de temperatura de transição após o “step-cooling”. A-3 O tratamento térmico por “step-cooling” deve ser conforme segue: a) aquecer até 600 °F (316 °C); a taxa de aquecimento não é crítica; b) aquecer a 100 °F (56 °C)/h, no máximo, até 1 100°F (593 °C); c) manter a 1 100 °F (593 °C) por 1 h; d) resfriar a 10 °F (6 °C)/h, no máximo, até 1 000 °F (538 °C); e) manter a 1 000 °F (538 °C) por 15 h; f) resfriar a 10 °F (6 °C)/h, no máximo, até 975 °F (524 °C); g) manter a 975 °F (524°C) por 24 h; h) resfriar a 10 °F (6 °C)/h, no máximo, até 925 °F (496 °C); i) manter a 925 °F (496 °C) por 60 h; j) resfriar a 5 °F (3 °C)/h, no máximo, até 875 °F (468 °C); k) manter a 875 °F (468 °C) por 100 h; l) resfriar a 50 °F (28 °C)/h, no máximo, até 600 °F (316 °C); m) resfriar até a temperatura ambiente no ar parado. A-4 Depois que os conjuntos de corpos-de-prova de ensaio “Charpy” com entalhe em V são submetidos a tratamento térmico, cada conjunto de corpos-de-prova deve ser submetido a ensaio de impacto em 8 temperaturas de ensaio selecionadas para estabelecer uma curva de transição de temperatura. Um dos ensaios deve ser executado a -29 °C para 2 1/4 Cr e -10 °C para 1 1/4 Cr. Três corpos-de-prova devem ser ensaiados em cada temperatura de ensaio. A curva de temperatura de transição deve ser estabelecida a partir de, no mínimo, 2 temperaturas de ensaio no patamar superior e inferior e, no mínimo, 4 temperaturas de ensaio intermediárias. A-5 As temperaturas de transição de 40 pés-lb (55 J) devem ser determinadas a partir das curvas de temperatura de transição estabelecidas a partir dos 2 conjuntos de corpos-de-prova “Charpy” com entalhe em V. As propriedades de impacto devem atender aos seguintes requisitos: CvTr40 + 2,5 DCvTr40 < 50°F (10 °C) Onde: CvTr40 = temperatura de transição de 40 pés-lb (55 J) do metal base submetido apenas ao TTAS mínimo; N-1704 REV. C SET / 2007 DCvTr40 = o deslocamento da temperatura de transição de 40 pés-lb (55 J) do material submetido ao TTAS mínimo, acrescido do tratamento térmico de “step-cooling”. 593 °C 538 °CR 1 R1 15 h 1 h R° 316 °C 524 °C 24 h R1 496 °C 60 h R1 100 h 468 °C 315 °C R2 R° = TAXA DE AQUECIMENTO = 56 °C/h R = TAXA DE RESFRIAMENTO = 6 °C/h1 R = TAXA DE RESFRIAMENTO = 28 °C/h2 UNIFORMIDADE DA TEMPERATURA: ± 10 °C TEMPERATURA (°C) TEMPO DE PERMANÊNCIA (HORAS) TAXA DE RESFRIAMAENTO ATÉ A PRÓXIMA TEMPERATURA (°C POR HORA) 593 538 524 496 468 315 60 100 24 15 1 EM SEGUIDA, RESFRIAMENTO NO AR 6° 6° 6° 6° 28° FIGURA A-1 - PROCEDIMENTO DE “STEP-COOLING” _____________ /ANEXO B 26 N-1704 REV. C SET / 2007 IR 1/1 ÍNDICE DE REVISÕES REV. A Não existe índice de revisões. REV. B Partes Atingidas Descrição da Alteração Revalidação REV. C Partes Atingidas Descrição da Alteração Todas Revisadas _____________ N-1704 REV. C SET / 2007 GRUPO DE TRABALHO - GT-02-04 Membros Nome Lotação Telefone Chave Ademaro Marchiori CENPES/EB/EEQ 812-6249 BR47 José Joaquim Viana Sanches ENGENHARIA/SL/SEQUI/ATFCM 819-3466 EHPM Ricardo Zorron Cavalcanti ENGENHARIA/IEABAST/EAB/SE 819-3269 SG6M Milton Quintanilha dos Santos ENGENHARIA/SL/NORTEC 819-3073 SGL5 Renato Bernardes AB-RE/ES/TIE 814-3123 EDSX João Bosco Santini Pereira AB-RE/ES/TEE 814-3159 DPQ0 Convidado Wilson do Amaral Zaitune ENGENHARIA/SL/SEQUI/CI 855-6525 EEYL Secretário Técnico Sergio Augusto de Melo ENGENHARIA/SL/NORTEC 819-3098 ELZR _____________ 1 OBJETIVO 2 REFERÊNCIAS NORMATIVAS 3 SÍMBOLOS E SIGLAS 4 DEFINIÇÕES 4.1 Corrida (do Aço) 4.2 Lote 4.3 Peça de Teste 4.4 Corpo-de-Prova 4.5 Conformação a Quente 4.6 Tratamento Térmico após Soldagem (TTAS) Máximo 4.7 Tratamento Térmico após Soldagem (TTAS) Mínimo 4.8 Tratamento Térmico de “Step-Cooling” 4.9 Tratamento Térmico Após Soldagem (TTAS) Simulado 5 INDICAÇÃO DE SERVIÇO 6 CLASSIFICAÇÃO DE SERVIÇO COM HIDROGÊNIO TABELA 1 - CLASSES DE EQUIPAMENTOS EM SERVIÇO COM HIDROGÊNIO 7 REQUISITOS GERAIS DE MATERIAIS 8 TTAS SIMULADO EM MATERIAIS E PROCEDIMENTOS DE SOLDAGEM 8.3 Ensaios Requeridos após os TTAS Simulados 8.4 Tempo Total de TTAS 9 QUALIFICAÇÃO DO PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM 9.1 Qualificação dos Procedimentos de Soldagem TABELA 2 - ENSAIOS ADICIONAIS DE QUALIFICAÇÃO DO PROCEDIMENTO DE SOLDAGEM 10 MATERIAIS PARA A CLASSE DH 10.1 Chapas para a Classe DH 10.2 Forjados, Tubos e Acessórios de Tubulação para a Classe DH 11 MATERIAIS PARA A CLASSE CH 11.1 Chapas para a Classe CH 11.1.1 Análise Química de Produto 11.1.2 Processo de Fabricação 11.2 Forjados, Tubos e Acessórios de Tubulação para a Classe CH 11.2.1 Análise Química do Produto 11.2.2 Processo de Fabricação 11.3 Consumíveis de Soldagem 11.3.1 Geral 11.3.2 Propriedades de Materiais 12 MATERIAIS PARA A CLASSE BH 12.1 Chapas para a Classe BH 12.1.1 Prática de Fabricação de Aço / Tratamento Térmico 12.1.2 Análise Química 12.1.3 Propriedades Mecânicas 12.1.3.1 Geral 12.1.3.2 Ensaio de Impacto 12.1.3.3 Ensaio de Tração 12.1.4 Marcação 12.1.5 Exame Dimensional e Visual 12.2 Forjados, Tubos e Acessórios de Tubulação 12.3 Consumíveis de Soldagem 12.3.1 Geral 12.3.2 Propriedades de Materiais 13 MATERIAIS PARA A CLASSE AH 13.1 Chapas para a Classe AH 13.1.1 Prática de Fabricação de Aço / Tratamento Térmico 13.1.2 Análise Química 13.1.3 Propriedades Mecânicas 13.1.3.1 Ensaio de Impacto 13.1.3.2 Ensaio de Tração 13.1.3.3 “Step-Cooling” 13.1.4 Marcação 13.1.5 Exame Dimensional e Visual 13.2 Forjados, Tubos e Acessórios de Tubulação para a Classe AH 13.2.1 Geral 13.2.2 “Step-Cooling” 13.3 Consumíveis de Soldagem 14 REQUISITOS GERAIS DE FABRICAÇÃO 15 BOCAIS 16 SOLDAGEM 17 TESTE DE PRODUÇÃO 18 TTAS 19 ENSAIOS NÃO-DESTRUTIVOS 19.1 Procedimentos 19.2 Pessoal 19.3 Exame por Ultra-Som 19.4 Exame Radiográfico 19.5 Partícula Magnética ou Líquido Penetrante 19.6 Teste de Descolamento do Revestimento (“Disbonding Test”) 20 DUREZA 20.1 Ensaio de Dureza 20.2 Controle da Dureza de Soldas ANEXO A - TESTE DE “STEP-COOLING” FIGURA A-1 - PROCEDIMENTO DE “STEP-COOLING” ANEXO B - FIGURAS FIGURA B-1 - CLASSIFICAÇÃO