NRF-073-CFE-2008

TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICONRF-073-CFE-2008 MÉXICO TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE P R E F A C I O Esta norma de referencia ha sido elaborada de acuerdo a las Reglas de Operación del Comité de Normalización de CFE (CONORCFE), habiendo participando en la aprobación de la misma las áreas de CFE y organismos miembros del CONORCFE, indicados a continuación: Asociación de Normalización y Certificación Cámara Nacional de la Industria de la Transformación Cámara Nacional de Manufacturas Eléctricas Colegio de Ingenieros Mecánicos y Electricistas Coordinación de Transmisión y Transformación de CFE Dirección General de Normas Dirección de Modernización y Cambio Estructural Gerencia de Abastecimientos de CFE Instituto de Investigaciones Eléctricas Luz y Fuerza del Centro Subdirección del Centro Nacional de Control de Energía de CFE Subdirección de Construcción de CFE Subdirección de Distribución de CFE Subdirección de Generación de CFE Subdirección de Transmisión de CFE Universidad Nacional Autónoma de México La presente norma de referencia será actualizada y revisada tomando como base las observaciones que se deriven de la aplicación de la misma, en el ámbito de CFE. Dichas observaciones deben enviarse a la Gerencia de LAPEM, quien por medio de su Departamento de Normalización y Metrología, coordinará la revisión. La entrada en vigor de esta norma de referencia será 60 días después de la publicación de su declaratoria de vigencia en el Diario Oficial de la Federación. NOTA: Esta norma de referencia es vigente desde el 20 de abril del 2009. Publicado en el Diario Oficial de la Federación el 17 de febrero del 2009 Primera Edición TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE CONTENIDO 1 OBJETIVO ______________________________________________________________________ 1 2 CAMPO DE APLICACIÓN __________________________________________________________ 1 3 REFERENCIAS __________________________________________________________________ 1 4 DEFINICIONES __________________________________________________________________ 2 4.1 Análisis de Colada _______________________________________________________________ 2 4.2 Análisis del Producto _____________________________________________________________ 2 4.3 Colada _________________________________________________________________________ 2 4.4 Colada Continua _________________________________________________________________ 2 4.5 Conformado en Frío ______________________________________________________________ 3 4.6 Defecto_________________________________________________________________________ 3 4.7 Expansión en Frío________________________________________________________________ 3 4.8 Imperfección ____________________________________________________________________ 3 4.9 Indicación ______________________________________________________________________ 3 4.10 Inspección ______________________________________________________________________ 3 4.11 Inspección por el Comprador ______________________________________________________ 3 4.12 Inspección Visual ________________________________________________________________ 3 4.13 Laminación Controlada ___________________________________________________________ 3 4.14 Laminación (Defecto) _____________________________________________________________ 3 4.15 Proceso de Manufactura de una Sola Pieza ___________________________________________ 4 4.16 Proceso de Soldadura Eléctrica ____________________________________________________ 4 4.17 Proceso de Soldadura por Arco Sumergido __________________________________________ 4 4.18 Proceso de Soldadura por Arco Metálico y Gas _______________________________________ 4 4.19 Soldadura Automática ____________________________________________________________ 4 4.20 Soldadura Semiautomática ________________________________________________________ 4 4.21 Soldadura entre Bordes de las Placas _______________________________________________ 4 4.22 Soldadura de Ensamble ___________________________________________________________ 4 4.23 Soldadura Punteada ______________________________________________________________ 4 4.24 Tratamiento Térmico _____________________________________________________________ 5 4.25 Tubería con Cordón de Soldadura __________________________________________________ 5 TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 4.26 Tubería de Transporte ____________________________________________________________ 5 4.27 Tubería Soldada por Arco _________________________________________________________ 5 4.28 Tubería Soldada por Arco Sumergido _______________________________________________ 5 4.29 Tubería Soldada por Resistencia Eléctrica ___________________________________________ 5 4.30 Tubería sin Cordón de Soldadura ___________________________________________________ 5 4.31 Tubería con Cordón de Soldadura de Alta Frecuencia __________________________________ 5 5 SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS _____________________________________________________ 6 6 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES____________________________________ 7 6.1 Especificaciones_________________________________________________________________ 7 6.2 Tratamiento Térmico _____________________________________________________________ 9 6.3 Procesos de Manufactura de Tubería Aceptados ______________________________________ 9 6.4 Criterios de Aceptación __________________________________________________________ 11 6.5 Dimensiones, Pesos, Longitudes, Defectos y Acabado de los Extremos de los Tramos de Tubería ________________________________________________ 15 6.6 Condiciones de Operación _______________________________________________________ 26 7 CONTROL DE CALIDAD __________________________________________________________ 26 7.1 Inspecciones, Exámenes y Pruebas ________________________________________________ 26 7.2 Inspección Específica ___________________________________________________________ 27 8 MARCADO _____________________________________________________________________ 58 8.1 General________________________________________________________________________ 58 8.2 Localización de Marcas __________________________________________________________ 58 8.3 Secuencia de Marcado ___________________________________________________________ 58 8.4 Impresión por Sello de Troquel ____________________________________________________ 60 9 EMPAQUE, EMBALAJE, EMBARQUE, TRANSPORTACIÓN, DESCARGA, RECEPCIÓN, ALMACENAJE Y MANEJO ____________________________________________ 60 10 BIBLIOGRAFÍA _________________________________________________________________ 60 11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES_________________________________ 63 APÉNDICE A (Informativo) EVALUACIÓN DE LA CONFORMIDAD _________________________________ 64 TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE APÉNDICE B (Informativo) TABLA B1 DIÁMETROS NOMINALES DE LA TUBERÍA EN EL SISTEMA GENERAL DE UNIDADES DE MEDIDA _____________________________ 65 APÉNDICE C (Informativo) PROCEDIMIENTO DE REPARACIÓN DE LOS CORDONES DE SOLDADURA _____________________________________________________________ 66 APÉNDICE D (Informativo) DOCUMENTOS DE INSPECCIÓN PARA LA TUBERÍA_____________________ 71 TABLA 1 Composición química [% Máximo] __________________________________________________ 8 TABLA 2 Propiedades mecánicas ___________________________________________________________ 8 TABLA 3 Energía absorbida mínima para el cuerpo de la tubería (promedio de tres probetas)________ 13 TABLA 4 Tolerancias para el diámetro exterior (DE) en el cuerpo de la tubería_____________________ 16 TABLA 5 Tolerancias para el diámetro exterior (DE) en los extremos de la tubería _________________ 16 TABLA 6 Tolerancias para el espesor de pared de la tubería____________________________________ 17 TABLA 7 Tolerancias por peso para la tubería _______________________________________________ 18 TABLA 8 Tolerancias en longitudes de los tramos de tubería ___________________________________ 18 TABLA 9 Desalineamiento radial máximo permisible entre bordes de las placas ___________________ 20 TABLA 10 Altura máxima permisible de la corona del cordón de soldadura interior y exterior _________ 21 TABLA 11 Profundidad máxima permisible de la ranura resultante del recorte del cordón de soldadura interior ______________________________________________________ 21 TABLA 12 Ángulo máximo de reducción interno para tubería tipo S ______________________________ 26 TABLA 13 Frecuencia de inspección para la tubería____________________________________________ 27 TABLA 14 Número, orientación y localización de muestras y/o probetas para pruebas mecánicas _____ 35 TABLA 15 Relación entre las dimensiones de la tubería y el diámetro de las probetas de barra de sección circular para pruebas de tensión transversal __________________________ 38 TABLA 16 Relación entre las dimensiones de la tubería y las probetas requeridas por la prueba de impacto ____________________________________________________________ 38 TABLA 17 Valor de deformación para la prueba de doblado guiado _______________________________ 44 TABLA 18 Ecuación y condiciones para el cálculo de las presiones de prueba _____________________ 46 TABLA 19 Porcentaje de esfuerzo de fluencia mínimo especificado ______________________________ 46 TABLA 20 Métodos de exámenes no destructivos para tubería con cordón de soldadura_____________ 47 TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TABLA 21 Métodos de exámenes no destructivos en el cuerpo de la tubería sin cordón de soldadura ___________________________________________________________________ 48 TABLA 22 Indicador de calidad de imagen (IQI) ISO del tipo alambre para examen radiográfico _______ 49 TABLA 23 Discontinuidades alargadas por inclusión de escoria _________________________________ 50 TABLA 24 Discontinuidades circulares por inclusión de escoria y del tipo burbuja de gas____________ 51 TABLA 25 Indicadores de referencia ________________________________________________________ 54 TABLA 26 Límites de aceptación ___________________________________________________________ 56 FIGURA 1a Localización de los puntos de medición de dureza para tubería tipo S ___________________ 14 FIGURA 1b Localización de los puntos de medición de dureza para tubería tipo E ___________________ 14 FIGURA 1c Localización de los puntos de medición de dureza para tubería tipo W ___________________ 15 FIGURA 2 Medición de la rectitud en toda la longitud del tramo de la tubería _______________________ 19 FIGURA 3 Medición de la rectitud en los extremos de la tubería__________________________________ 19 FIGURA 4 Medición del valor fuera de escuadra en los extremos del tubo _________________________ 25 FIGURA 5 Pruebas de aplastamiento para tubería tipo E (HFERW) _______________________________ 32 FIGURA 6a Orientación y localización de las muestras y/o probetas en tubería tipo S ________________ 33 FIGURA 6b Orientación y localización de las muestras y/o probetas en tubería tipo E (HFERW) ________ 33 FIGURA 6c Orientación y localización de las muestras y/o probetas en tubería tipo W (SAWL, COWL) __ 34 FIGURA 6d Orientación y localización de las muestras y/o probetas en tubería tipo W (SAWH, COWH) __ 35 FIGURA 7 Localización de las probetas “Charpy” para pruebas en la zona afectada por temperatura (HAZ) ___________________________________________________________ 39 FIGURA 8 Probetas para la prueba de fractura por caída de peso ________________________________ 41 FIGURA 9 Probetas para prueba de doblado guiado en tubería tipo W (SAW y COW) ________________ 41 FIGURA 10 Plantillas para la prueba de doblado guiado _________________________________________ 43 FIGURA 11 Ejemplos de patrones de distribución máxima de discontinuidades del tipo indicaciones alargadas en cordones de soldadura con longitud igual que 150 mm _________ 51 FIGURA 12 Ejemplos de patrones de distribución máxima de indicaciones circulares de inclusiones de escoria y de discontinuidades del tipo burbuja de gas en cordones de soldadura con longitud igual que 150 mm ________________________________________ 52 FIGURA 13 Ejemplos de indicadores de referencia (muesca N10 y barreno de 3,2 mm) _______________ 55 TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 1 de 73 1 OBJETIVO Establecer los requerimientos técnicos que debe cumplir la tubería para el transporte de fluido geotérmico, sin cordón de soldadura o con cordón de soldadura longitudinal recto o longitudinal helicoidal, durante su manufactura en fábrica. Esta tubería debe cumplir totalmente con lo indicado en esta norma de referencia para tubería de uso geotérmico. 2 CAMPO DE APLICACIÓN La aplicación de esta norma de referencia debe ser para la adquisición de tubería de acero al carbono, sin cordón de soldadura o con cordón de soldadura longitudinal recto o longitudinal helicoidal, que será empleada para el transporte de fluido geotérmico, adquirida por la Comisión Federal de Electricidad (CFE) o a través de terceros. 3 REFERENCIAS Para la correcta utilización de esta norma de referencia, es necesario consultar y aplicar las normas siguientes o las que las sustituyan. NOM-008-SCFI-2002 Sistema General de Unidades de Medida. NMX-B-001-1988 Métodos de Análisis Químico para Composición de Aceros y Fundiciones. NMX-B-011-1987 Métodos de Inspección Ultrasónica de Tubos Metálicos. NMX-B-012-1987 Métodos de Inspección Ultrasónica para Soldadura Longitudinal o Helicoidal de Tubos Soldados. NMX-B-014-1987 Métodos de Inspección con Corrientes Parásitas (Corrientes de Eddy) con Saturación Magnética de Productos Tabulares. NMX-B-026-1972 Método de Prueba para Determinar, por Penetración Rápida, la Dureza de Materiales Metálicos. NMX-B-086-1991 Guía Para Examen Radiográfico. NMX-B-118-1974 Determinación de la Dureza Vickers en Materiales Metálicos. NMX-B-119-1983 Industria Siderúrgica – Dureza Rockwell y Rockwell Superficial en Productos de Hierro y Acero – Método de Prueba. NMX-B-120-1987 Prueba de Impacto para Materiales Metálicos. NMX-B-124-1987 Industria Siderúrgica – Practica Recomendada para la Inspección con Partículas Magnéticas. NMX-B-129-1964 Método de Prueba de Aplastamiento para Tubos de Acero de Sección Circular. Determinar la TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 2 de 73 NMX-B-133-1-1988 Métodos de Inspección con Líquidos Penetrantes. NMX-B-172-1988 Métodos de Prueba Mecánicos para Productos de Acero. NMX-B-173-1990 Muestreo de Aceros y Hierros para Determinar su Composición Química. NMX-B-179-1983 Productos Siderúrgicos-Tubos de Acero con o sin Costura-Series Dimensionales. NMX-B-310-1981 Métodos de Prueba a la Tensión para Productos de Acero. NMX-B-313-1970 Método de Prueba para Determinar por Penetración la Dureza de Materiales Metálicos, Usando Aparatos Portátiles. NMX-B-462-1988 Métodos para Controlar la Calidad de la Prueba Radiográfica. NMX-B-482-1991 Capacitación, Calificación y Certificación de Personal de Ensayos No Destructivos. NMX-H-002-1977 Método de Prueba de Doblado Guiado para Ductilidad de Soldaduras. NMX-H-007-1978 Métodos de Prueba Mecánicos para Juntas Soldadas. NMX-J-565/4-ANCE-2006 Requisitos de Seguridad-Corriente de Fuga - Método de Prueba. NRF-001-CFE-2007 Empaque, Embalaje, Embarque, Transporte, Descarga, Recepción y Almacenamiento de Bienes Muebles Adquiridos por CFE. 4 DEFINICIONES 4.1 Análisis de Colada Es la determinación de la composición química de la colada del acero utilizado para la fabricación de tubería. 4.2 Análisis del Producto Es la determinación de la composición química de los tramos de tubería pertenecientes a una colada. 4.3 Colada El metal producido por un solo ciclo del proceso de fusión. 4.4 Colada Continua Proceso de solidificación dentro de un molde metálico alimentado constantemente con acero líquido de más de una colada y con frecuencia de más de un horno, a partir del que se obtienen, como productos primarios, secciones alargadas como son: barras, planchones o tochos. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 3 de 73 4.5 Conformado en Frío Tubo que a temperatura ambiente ha recibido un incremento o reducción permanente en el diámetro exterior o circunferencia en toda o parte de su longitud. Si el conformado no excede el 1,5 % no es necesario efectuar ningún tipo de tratamiento térmico. 4.6 Defecto Es una imperfección de magnitud suficiente para rechazar el producto tubular conforme a lo especificado por esta norma de referencia. 4.7 Expansión en Frío Tubería que a temperatura ambiente del molino, ha recibido un incremento permanente en su diámetro exterior o en su circunferencia en toda su longitud, por presión hidrostática interna en dados cerrados o por medios de expansión mecánicos. 4.8 Imperfección Discontinuidad o irregularidad en la pared del producto o sobre la superficie del producto que es detectable por los métodos de inspección indicados en esta norma de referencia. 4.9 Indicación Evidencia obtenida por medio de las inspecciones no destructivas. 4.10 Inspección Es la función realizada por el fabricante que incluye la inspección visual y los exámenes no destructivos (END) tales como: radiografía, ultrasonido, electromagnetismo (fugas de flujo y corrientes de eddy) líquidos penetrantes y partículas magnéticas. 4.11 Inspección por el Comprador Es un derecho del comprador y debe ser realizada por empleados del comprador o por una parte autorizada por éste. 4.12 Inspección Visual La observación de cualquier segmento de los componentes, juntas u otros componentes de la tubería que está expuesto a tal observación, ya sea antes, durante o después de su manufactura, fabricación, montaje, inspección o prueba. Esta inspección puede incluir la verificación de los requisitos aplicables a los materiales, los componentes, las dimensiones, la preparación de las juntas, la alineación, la soldadura o unión, los soportes, el ensamble y el montaje. 4.13 Laminación Controlada Proceso termomecánico a través del cual los productos primarios, como planchón o tocho, se deforman a temperaturas y velocidades de enfriamiento controladas, para obtener placa, lámina o rollo de microestructura de grano fino con propiedades mecánicas de alta resistencia y alta tenacidad. 4.14 Laminación (Defecto) Es una separación interna del metal de la tubería que crea capas generalmente paralelas a su superficie. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 4 de 73 4.15 Proceso de Manufactura de Una Sola Pieza Es un proceso de acero trabajado en caliente para formar un producto tubular sin ningún cordón de soldadura. Si es necesario, el producto tubular trabajado en caliente puede ser subsecuentemente acabado o terminado en frío para producir la forma deseada, las dimensiones y las propiedades de dicho producto. 4.16 Proceso de Soldadura Eléctrica Es un proceso de constituir un cordón mediante soldadura por resistencia eléctrica o por inducción eléctrica, ambas de alta frecuencia; en este proceso, los bordes perfilados de las placas a soldar son presionados mecánicamente juntos y el calor de la soldadura es generado por la resistencia al flujo de la corriente eléctrica. 4.17 Proceso de Soldadura por Arco Sumergido Es un proceso de soldadura que produce la unión de metales por el calentamiento de ellos mediante la formación de un arco o arcos eléctricos entre el metal base o de trabajo y un electrodo o electrodos consumibles de metal descubierto. El arco y el metal fundido son protegidos por una cubierta granular colocada sobre el material base; esta cubierta granular es generalmente un fundente. No se utiliza presión mecánica alguna sobre las placas a soldar donde parte o todo el material de aporte es obtenido de los electrodos. 4.18 Proceso de Soldadura por Arco Metálico y Gas Es un proceso que produce la unión de metales por el calentamiento de ellos mediante un arco o arcos eléctricos entre el metal base o de trabajo y el electrodo de consumo continuo. La barrera de protección es obtenida totalmente de una fuente externa de suministro de gas o de mezcla de gases. No se utiliza presión mecánica alguna sobre las placas a soldar y el material de aporte es obtenido de los electrodos. 4.19 Soldadura Automática Proceso de soldadura automatizado. 4.20 Soldadura Semiautomática Proceso de soldadura semiautomatizado. 4.21 Soldadura entre Bordes de las Placas Es un cordón de soldadura que une los bordes tanto de los costados como de los extremos entre las placas individuales o entre los rollos de placa que conforman a la tubería de cordón longitudinal recto o longitudinal helicoidal. 4.22 Soldadura de Ensamble Es un cordón de soldadura circunferencial que une dos piezas de tubería similares. 4.23 Soldadura Punteada Es un cordón de soldadura usado para alinear los bordes contiguos hasta que los cordones de soldadura finales son aplicados. El cordón de soldadura punteado debe ser realizado por los siguientes procedimientos: a) soldadura manual o semiautomática por arco sumergido; b) soldadura por resistencia eléctrica de alta frecuencia; y c) soldadura por arco metálico y gas. Las soldaduras punteadas deben ser removidas por el maquinado o la refusión del material, que ocurre durante las siguientes etapas a seguir para terminar el cordón de soldadura. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 5 de 73 4.24 Tratamiento Térmico Es la operación de calentar y enfriar el acero en ciclos y temperaturas controladas, con la finalidad de modificar sus propiedades mecánicas y microestructurales. 4.24.1 Normalizado Proceso que consiste en calentar el material a una temperatura aproximada de 38 °C, por arriba de su temperatura crítica y posteriormente enfriar dicho material hasta la temperatura ambiente en condiciones no forzadas. 4.25 Tubería con Cordón de Soldadura Producto tubular fabricado mediante el conformado en frío de lámina, placa o rollo, unido por un proceso de soldadura a temperatura de fusión con o sin la aplicación de material de aporte y con o sin el empleo de presión. 4.26 Tubería de Transporte Es la tubería que conduce fluido geotérmico en una fase o en dos fases para su distribución. 4.27 Tubería Soldada por Arco Producto tubular fabricado por el conformado de lámina o placa y cuyos bordes son unidos por un proceso de soldadura, que realiza la fusión y la coalescencia del metal por el calentamiento del arco eléctrico, el cual se produce entre un electrodo o electrodos consumibles y la pieza de trabajo. 4.28 Tubería Soldada por Arco Sumergido Producto tubular fabricado por el conformado de lámina o placa y unido posteriormente por un proceso de soldadura que produce la coalescencia de los metales por el calentamiento de ellos, mediante un arco o arcos entre un electrodo o electrodos consumibles y la pieza de trabajo. El arco y el metal fundido se protegen de la atmósfera con un fundente sin emplear presión donde parte o todo el material de aporte lo proporciona el electrodo. 4.29 Tubería Soldada por Resistencia Eléctrica. Producto tubular fabricado por el conformado de lámina o placa, en el que los bordes alineados se unen por fusión con el calor que genera la resistencia del acero al paso de una corriente eléctrica, con la aplicación de una presión mecánica y no requiere de material de aporte. Posterior a este proceso, tanto el cordón de soldadura como toda la zona afectada por la temperatura deben ser tratados térmicamente mediante un proceso igual o similar al de normalizado, con el fin de homogeneizar la microestructura del material del tubo. 4.30 Tubería sin Cordón de Soldadura Producto tubular fabricado mediante el conformado en caliente del acero para formar una tubería sin el uso de algún proceso de soldadura. 4.31 Tubería con Cordón de Soldadura de Alta Frecuencia Tubería fabricada mediante el proceso de soldadura por resistencia eléctrica con una frecuencia de la corriente utilizada para soldar igual o mayor que 100 kHz. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 6 de 73 5 SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS CE(IIW) Carbono Equivalente (Basado en la Ecuación del Internacional Institute of Welding). CVN Prueba de Impacto Charpy con Muesca en V. COW Soldadura Combinada por Arco Sumergido y por Arco Metálico y Gas. COWH Soldadura Longitudinal Helicoidal Combinada por Arco Sumergido y por Arco Metálico y Gas. COWL Soldadura Longitudinal Recta Combinada por Arco Sumergido y por Arco Metálico y Gas. DE Diámetro Exterior. DI Diámetro Interior. DN Diámetro Nominal. DGN Dirección General de Normas. DWT Prueba de Impacto por Caída de Peso. ED Examen Destructivo. EDI Intercambio de Datos Electrónicos. EMA Entidad Mexicana de Acreditación. END Examen No Destructivo. ERW Soldadura por Resistencia Eléctrica. GMAW Soldadura por Arco Metálico y Gas. HAZ Zona Afectada por la Temperatura. HF Alta Frecuencia. HV Dureza Vickers. HR Dureza Rockwell. IQI Indicador de Calidad de Imagen. ISO Organización Internacional de Normalización. kPa Kilo-pascales. L Longitud. LAB Libre a Bordo. m Metro. mm Milímetro. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 7 de 73 MPa Mega-pascales. PEC Procedimiento Específico de Evaluación de la Conformidad. PR Practica Recomendada. SAW Soldadura por Arco Sumergido. SAWL Soldadura por Arco Sumergido Longitudinal Recta. SAWH Soldadura por Arco Sumergido Longitudinal Helicoidal. t Espesor de Pared. ≤ Igual o Menor Que. ≥ Igual o Mayor Que. < Menor Que. > Mayor Que. 6 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES 6.1 Especificaciones Los tipos de tubería que cubre esta norma de referencia son los siguientes: a) Tipo S. Tubos sin cordón de soldadura en diámetros nominales de 6 hasta 500; conforme a la tabla B.1 del Apéndice B, con espesores de pared nominales tal y como los indica la norma NMX-B-179, fabricados mediante el conformado en caliente del acero para formar cada tramo de tubería sin el uso de algún proceso de soldadura y en su caso, acabados en frío para obtener la forma, dimensiones y propiedades deseadas. b) Tipo E. Tubos con cordón de soldadura por resistencia eléctrica de alta frecuencia (HFERW) en diámetros nominales de 6 hasta 500; conforme a la tabla B.1 del Apéndice B, con espesores de pared nominales de hasta 13 mm tal y como los indica la norma NMX-B-179, fabricados a partir de la placa en rollo y cortados subsecuentemente en tramos, teniendo una junta tope longitudinal, en dónde la unión es producida por el calor obtenido de la resistencia del tubo al flujo de corriente eléctrica en un circuito del cual forma parte el tubo y con la aplicación de presión. c) Tipo W. Tubos con cordón de soldadura longitudinal recto (L) o longitudinal helicoidal (H) por arco sumergido (SAW) por arco metálico y gas (GMAW) o por la combinación de ambos (COW) en diámetros nominales iguales o mayores que 400; conforme a la tabla B.1 del Apéndice B, con espesores de pared nominales de hasta 19 mm tal y como los indica la norma NMX-B-179, fabricados a partir de placas individuales o rollos de placa, cortados subsecuentemente en tramos, teniendo una junta tope longitudinal, en dónde la unión es producida por la fusión eléctrica y con aporte de material. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 8 de 73 El terminado superficial de los tramos de tubería para todos los tipos debe ser sin ningún tipo de recubrimiento. 6.1.1 Composición química y propiedades mecánicas 6.1.1.1 Composición química La tubería para uso geotérmico debe cumplir con la composición química establecida en la tabla 1. TABLA 1 - Composición química [% Máximo] Elemento Símbolo C Si Mn P S V + Nb + Ti Cu Ni Cr Mo (A) Carbono Silicio Manganeso (A) Fósforo Azufre Vanadio + Niobio + Titanio Cobre Níquel Cromo Molibdeno NOTA: A. Cantidad 0,24 0,40 1,20 0,025 0,015 0,15 0,50 0,30 0,30 0,15 Por cada reducción de 0,01 % del valor máximo especificado de carbono, se permite un incremento de 0,05 % de manganeso por arriba del valor máximo especificado, hasta un valor límite de 1,65 %. El carbono equivalente debe ser igual o menor que 0,43 % de acuerdo con la ecuación 1: CE(IIW) = C + 6.1.2 Mn Cr + Mo + V Cu + Ni + + .................ecuación 1 6 5 15 Propiedades mecánicas La tubería para uso geotérmico debe cumplir con las propiedades mecánicas establecidas en la tabla 2. TABLA 2 - Propiedades mecánicas Parámetro Resistencia mínima a la tensión en el cuerpo de la tubería para los tipos S, E y W: Límite mínimo de elasticidad: Relación máxima entre el límite de elasticidad y la resistencia a la tensión: Resistencia mínima a la tensión en el cordón de soldadura para tuberías tipos E y W: Alargamiento mínimo: NOTA: A. El alargamiento mínimo especificado debe ser determinado por la ecuación 2: e = 1 940 x A 0,2 U 0,9 .......................ecuación 2 Unidad Valor MPa 415 MPa [-] 245 0,93 MPa 415 % Nota A TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 9 de 73 Donde: e = Alargamiento mínimo en por ciento, redondeado al valor más cercano. A = Es el área de la sección transversal de la probeta expresada en mm2, tal como se indica a continuación: - para probetas de sección circular con diámetros de 12,5 mm y de 8,9 mm el área es alrededor de 130 mm2 y para probetas con diámetro de 6,4 mm el área es alrededor de 32,5 mm2, - para probetas de tamaño completo, se debe utilizar el valor menor de los dos siguientes: un valor de área mínima de 485,0 mm2 o el valor del área de la sección transversal de la probeta, derivado de utilizar el diámetro exterior y el espesor de pared especificados de la tubería, redondeado al valor más cercano a 10 mm2, - para probetas planas de tensión, se debe utilizar el valor menor de los dos siguientes: un valor de área mínima de 485,0 mm2 o el valor del área de la sección transversal de la probeta, derivado de utilizar el ancho de la probeta y el espesor de pared especificado de la tubería, redondeado al valor más cercano a 10 mm2. U = Resistencia mínima a la tensión especificada, MPa. 6.2 Tratamiento Térmico Las placas para la fabricación de tubería deben ser ordenadas normalizadas y/o revenidas o con un proceso de laminación controlada. La tubería tipo S, que ha sido conformada en caliente no necesita ser tratada térmicamente y la que ha sido conformada en frío debe ser tratada térmicamente después del último paso de conformado cuando aplique. En la tubería tipo E, el cordón de soldadura debe ser tratado térmicamente después de su aplicación para que no exista martensita sin revenir. En la tubería tipo W, el cordón de soldadura debe ser tratado térmicamente si no cumple con los requisitos de dureza y microestructura especificados por en esta norma. Los tratamientos térmicos que deben ser aplicados, después del último conformado de la tubería o una vez terminada la deposición del cordón de soldadura, son los siguientes: normalizado o los que sean requeridos, para asegurar una microestructura uniforme del material de la tubería o del material del cordón de soldadura y del material base adjunto. Pueden ser aplicados procesos equivalentes a los tratamientos térmicos siempre y cuando se satisfagan los criterios de aceptación de las pruebas de dureza, micrográfica y/o mecánicas indicados por esta norma de referencia. 6.3 Procesos de Manufactura de Tubería Aceptados Los procesos de manufactura permitidos son los siguientes: proceso de una sola pieza, proceso de soldadura por resistencia eléctrica de alta frecuencia (HFERW), proceso de soldadura por arco sumergido (SAW) proceso de soldadura por arco metálico y gas (GMAW) y, proceso combinado de soldaduras por arco metálico y gas y por arco sumergido (COW). 6.3.1 Expansión en frío La tubería tipo W fabricada mediante los procesos de soldadura SAW, GMAW y COW, debe ser expandida en toda su circunferencia a través de toda su longitud incrementando permanentemente su diámetro en un intervalo de 0,30 % hasta 1,50 % de su diámetro nominal (DN). TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 10 de 73 La expansión en frío debe ser realizada por presión hidrostática interna en dados cerrados o por medios de expansión mecánicos a temperatura ambiente del molino. Tales medios mecánicos no deben tener contacto con el cordón de soldadura interno del tubo. Para tubería tipo W con cordón de soldadura longitudinal, recto (SAWL y COWL) la medición del porcentaje de su expansión en frío debe ser calculada utilizando la ecuación 3: St = DE d − DE a DE a x 100 .....................ecuación 3 Donde: St = Relación de expansión en frío [%]. DEd = Es el diámetro exterior medido por el fabricante después de expandir la tubería [mm]. DEa = Es el diámetro exterior medido por el fabricante antes de expandir la tubería [mm]. |DEd - DEa| = Es el valor absoluto de la diferencia de ambos diámetros [mm]. Para tubería tipo W con cordón de soldadura longitudinal helicoidal (SAWH y COWH) el fabricante debe presentar su procedimiento de expansión en frío de acuerdo con lo establecido en el sigiente inciso a) descrito abajo y los registros que demuestren que la tubería fabricada está siendo expandida en los intervalos que establece esta norma de referencia. a) El fabricante debe entregar una “constancia de conformidad” que valida su proceso de expansión en frío de acuerdo con los requisitos establecidos en esta norma. La Constancia de Conformidad debe ser expedida por un organismo nacional o internacional relacionado con el proceso de fabricación de tubería. La vigencia de la Constancia de Conformidad debe ser permanente en tanto no se modifique el proceso de fabricación de la tubería. 6.3.2 Material 6.3.2.1 Placa para tubería tipo W con cordón de soldadura longitudinal helicoidal (SAWH y COWH) El ancho de la placa utilizada para fabricar tubería tipo W con cordón de soldadura longitudinal helicoidal (SAWH y COWH) no debe ser menor que 0,8 veces o mayor que 3 veces el diámetro exterior (DE) de la tubería. 6.3.2.2 Tratamiento térmico El proceso de tratamiento térmico debe ser realizado conforme a lo indicado en el párrafo 6.2 y debe ser desarrollado y vigilado con base en un procedimiento documentado. Refiérase al capítulo 8 de esta norma de referencia para los requerimientos de marcado que le apliquen. 6.3.3 Soldadura entre bordes de las placas para el conformado de tubería tipo W con cordón de soldadura longitudinal helicoidal (SAWH y COWH) Los bordes de los extremos y de los costados de las placas individuales o de los rollos de placa para el conformado de tubería, deben ser debidamente preparados mediante su maquinado y biselado para asegurar la eliminación de las orillas de molino. Los procesos de soldadura a aplicar deben ser los indicados a continuación: soldadura automática por arco sumergido (SAW) y una combinación de la soldadura antes indicada y la automática por arco metálico y gas (COW). TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 11 de 73 Los cordones de soldadura entre bordes de los extremos de las placas individuales o de los rollos de placa para el conformado de tubería tipo W, con cordón de soldadura longitudinal helicoidal (SAWH y COWH), deben ser permitidos sólo en distancias mayores que 300 mm con respecto a ambos extremos del tramo de tubería. Una vez terminado el cordón de soldadura entre los bordes de los extremos y de los costados de los rollos de placa o de las placas individuales en tubería conformada; éste debe ser inspeccionado bajo los mismos criterios de aceptación que para lo especificado en esta norma de referencia para el cordón de soldadura longitudinal helicoidal. 6.3.4 Soldadura de ensamble entre tramos de tubería tipo W (SAWL, COWL, SAWH y COWH) Los procesos de soldadura automáticos a aplicar deben ser los indicados a continuación: soldadura por arco sumergido (SAW) y una combinación de la soldadura antes indicada y la soldadura por arco metálico y gas (COW). Los bordes de los extremos de los tramos de tubería, deben ser debidamente preparados mediante su maquinado y biselado para asegurar la eliminación de las orillas de molino. La soldadura de ensamble es permitida en tramos de tubería con longitud nominal de 12. En tramos de tubería de diámetros nominales (DN) iguales o mayores que 500 e iguales o menores que 900 (≥ 500 y ≤ 900) sólo es permitido un cordón de soldadura de ensamble; mientras que, para tramos de tubería de diámetros nominales (DN) mayores que 900 (> 900) se permiten hasta tres cordones de soldadura de este tipo. La rectitud del tramo de tubería con cordón de soldadura de ensamble, debe estar conforme a lo indicado por el inciso 6.5.6. Asimismo, las alturas interior y exterior del cordón de soldadura de ensamble deben estar conforme a lo indicado por el subinciso 6.5.7.4. Una vez terminado el cordón de soldadura de ensamble en tubería tipo W; éste debe ser inspeccionado bajo los mismos criterios de aceptación que para lo especificado en esta norma de referencia para el cordón de soldadura longitudinal recto. Los cordones de soldadura de ensamble en tubería tipo W, deben ser permitidos sólo en distancias mayores que 1,5 m con respecto a ambos extremos del tramo de tubería; además, debe existir una separación circunferencial de 100 mm hasta 150 mm entre los cordones de soldadura longitudinales rectos o longitudinales helicoidales de los tramos de tubería a ser unidos mediante una soldadura de ensamble. Únicamente para la tubería con cordón de soldadura longitudinal helicoidal (SAWH y COWH) aplica lo siguiente: Debe existir una distancia mayor que 300 mm entre el cordón de soldadura de ensamble entre tramos de tubería y el cordón de soldadura entre bordes de los extremos de las placas individuales o de los rollos de placa para el conformado de tubería. 6.3.5 Rastreabilidad 6.3.5.1 Requerimientos de rastreabilidad para la tubería El fabricante debe establecer y seguir procedimientos documentados para conservar la identificación de la colada y/o del lote de tubos hasta que todas las pruebas requeridas, de la colada y/o del lote de tubos, se terminen y estén conforme a los requerimientos indicados por esta norma de referencia. Estos procedimientos también aplican a los resultados de las pruebas químicas y mecánicas. 6.4 Criterios de Aceptación Los criterios de aceptación para las diferentes inspecciones, exámenes y pruebas se listan a continuación. La frecuencia con que deben ser realizadas éstas y el tipo de tubería en que aplican se indican en la tabla 13 del capítulo 7. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 12 de 73 6.4.1 Composición química La composición química del material de la tubería debe ser la indicada en la tabla 1. 6.4.2 Propiedades mecánicas Las propiedades mecánicas del material de la tubería deben ser las indicadas en la tabla 2. 6.4.3 Prueba hidrostática La tubería debe resistir la prueba hidrostática sin fugas en el cordón de soldadura o en su cuerpo. Las características técnicas de la prueba se indican en el inciso 7.2.6. 6.4.4 Prueba de aplastamiento (aplica sólo para tubería tipo E) Los criterios de aceptación de la prueba de aplastamiento aplican únicamente a la tubería tipo E fabricada mediante el proceso de soldadura HFERW y éstos son los siguientes: a) No deben existir aperturas en el cordón de soldadura antes de que la distancia entre las placas de la prensa sea menor que 50 % del diámetro exterior (DE) original. b) Para la tubería con una relación de diámetro exterior (DE) y espesor de pared (t) mayor que diez (DE / t > 10) , no deben existir fracturas o roturas fuera del cordón de soldadura antes de que la distancia entre las placas de la prensa sea menor que 33 % del diámetro exterior (DE) original. Las características técnicas de las probetas y de la prueba se indican en los subincisos 7.2.3.6 y 7.2.4.6. 6.4.5 Prueba de doblado guiado Las probetas no deben: a) Fracturarse completamente. b) Revelar cualquier fractura o rotura en el material de aporte con una longitud mayor que 3,2 mm sin considerar la profundidad. c) Revelar cualquier fractura o rotura en el metal base, en la zona afectada por la temperatura (HAZ) o en la línea de fusión, con una longitud mayor que 3,2 mm o con una profundidad mayor que 12,5 % del espesor de pared especificado. Las fracturas que se presentan en los bordes de la probeta no deben ser causa de rechazo a menos que su longitud sea mayor que 6,4 mm. Las características técnicas de las probetas y de la prueba se indican en los subincisos 7.2.3.5 y 7.2.4.5. 6.4.6 Prueba de impacto charpy con muesca en V 6.4.6.1 General Si se utilizan probetas subdimensionadas, los valores requeridos de energía absorbida promedio mínima (de un conjunto de tres probetas) deben ser los valores requeridos por las probetas de tamaño completo, multiplicados por la relación de los anchos especificados de la probeta subdimensionada y de la probeta de tamaño completo. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 13 de 73 Los valores individuales de energía absorbida obtenidos durante la prueba para cualquier probeta, deben ser iguales o mayores que 75 % de los valores requeridos de energía absorbida promedio mínima para un conjunto de tres probetas. Las características técnicas de las probetas y de la prueba se indican en los subincisos 7.2.3.3 y 7.2.4.3. 6.4.6.2 Pruebas en el cuerpo de las tuberías tipos S, E y W La energía absorbida promedio mínima (de tres probetas) para tubería de diferentes diámetros nominales, debe ser la indicada en la tabla 3, basada en la utilización de probetas de tamaño completo a una temperatura de prueba de 0 °C. TABLA 3 - Energía absorbida mínima para el cuerpo de la tubería (promedio de tres probetas) Diámetro nominal (DN) [-] ≤ 500 > 500 y ≤ 750 > 750 y ≤ 900 > 900 y ≤ 1 200 > 1 200 y ≤ 1 400 6.4.6.3 Energía mínima absorbida para la prueba de impacto charpy con muesca en V [joules] 27 27 40 40 40 Pruebas en el cordón de soldadura y en la zona afectada por la temperatura (HAZ) para tubería tipos E y W Esta prueba aplica sólo a los procesos de soldadura HFERW, SAW, GMAW y COW. La energía absorbida promedio mínima (de un conjunto de tres probetas) de cada prueba para el cordón de soldadura y para la zona afectada por la temperatura (HAZ) en la tubería, con base en probetas de tamaño completo y en una temperatura de prueba de 0 °C debe ser de 27 joules para diámetros nominales menores que 1 400. 6.4.7 Prueba de fractura por caída de peso para tuberías tipos E (HFERW) y W (SAWL, COWL, SAWH y COWH) Para cada prueba (de dos probetas), el área promedio de fractura ductil al corte debe ser igual o mayor que 85 %, basado en una temperatura de prueba de 0 °C. Las características técnicas de las probetas y de la prueba se indican en los subincisos 7.2.3.4 y 7.2.4.4. La prueba de impacto puede ser utilizada también, para determinar el porcentaje de área promedio de fractura ductil al corte y debe ser igual o mayor que 85 %. 6.4.8 Prueba de dureza La prueba de dureza en tubería tipo S, debe ser realizada sobre el metal base utilizando la prueba Vickers (HV) o la prueba Rockwell (HR) conforme a las normas NMX-B-118 y NMX-B-119. La figura 1a indica la localización de los puntos para la medición de dureza. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 14 de 73 La prueba de dureza en tuberías tipos E y W, debe ser realizada sobre la zona afectada por la temperatura (HAZ), el cordón de soldadura y el metal base utilizando la prueba Vickers (HV) conforme a la norma NMX-B-118. La figura 1b indica la localización de los puntos para la medición de dureza en tubería tipo E; mientras que, la figura 1c lo indica para la tubería tipo W. Las mediciones individuales de dureza que excedan el límite de aceptación establecido por esta norma de referencia, que es de 22 HRC o 250 HV10, deben ser consideradas aceptables sí el promedio de un mínimo de tres y un máximo de seis lecturas adicionales, tomadas en zonas muy cercanas una de otra, no exceden dicho límite de aceptación; asimismo, cada lectura individual, no debe exceder el límite de aceptación establecido por más de dos unidades en la escala de dureza HRC o de diez unidades en la escala de dureza HV10, cualquiera que sea utilizada. FIGURA 1a - Localización de los puntos de medición de dureza para tubería tipo S FIGURA 1b - Localización de los puntos de medición de dureza para tubería tipo E TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 15 de 73 FIGURA 1c - Localización de los puntos de medición de dureza para tubería tipo W 6.4.9 Pruebas micrográfica y macrográfica El cordón de la soldadura y la zona afectada por la temperatura (HAZ) para tuberías tipos E (HFERW) y W (SAW y COW), deben ser sometidos a una prueba micrográfica para verificar que no permanece martensita sin revenir, en todo el espesor de pared. Adicionalmente, debe ser realizada una prueba de dureza máxima conforme al inciso 6.4.8. El alineamiento entre los cordones de soldadura interior y exterior para tubería tipo W (SAW y COW) debe ser verificado por una prueba macrográfica. También, pueden ser utilizados métodos alternativos como el de la inspección ultrasónica, siempre y cuando se demuestre la capacidad del equipo de inspección utilizado para detectar desalineamiento. Si los métodos alternativos son utilizados, una prueba macrográfica debe ser efectuada al inicio de la producción de tubería para cada combinación de diámetro y espesor de pared. Los valores aceptables de desalineamiento entre los cordones de soldadura interior y exterior se indican en el subinciso 6.5.7.3. 6.5 Dimensiones, Pesos, Longitudes, Defectos y Acabado de los Extremos de los Tramos de Tubería 6.5.1 Dimensiones especificadas La tubería debe ser suministrada conforme a los diámetros nominales y a los espesores de pared especificados en la orden de compra. Dichas dimensiones deben estar de acuerdo con lo indicado en la norma NMX-B-179. Cualquier tubería que esté fuera de los intervalos de tolerancia indicados en los incisos 6.5.2 al 6.5.8 de esta norma de referencia debe ser rechazada. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 16 de 73 6.5.2 Diámetro El diámetro exterior (DE) debe estar dentro de las tolerancias especificadas en las tablas 4 y 5. TABLA 4 - Tolerancias para el diámetro exterior (DE) en el cuerpo de la tubería Diámetro nominal (DN) [-] < 50, en tuberías tipos S y E: ≥ 50 y ≤ 500, en tuberías tipos S, E y W: > 500 y ≤ 900, en tubería tipo W: > 900, en tubería tipo W: Tolerancia (con respecto al diámetro exterior (DE) especificado) + 0,40 mm - 0,80 mm ± 0,75 % ± 3,2 mm ± 4,0 mm TABLA 5 - Tolerancias para el diámetro exterior (DE) en los extremos de la tubería Diámetro nominal (DN) [-] Tolerancia menor [mm] Tolerancia mayor [mm] Tolerancia de extremo a extremo ≤ 250 > 250 y ≤ 500 > 500 y ≤ 1050 > 1050 0,40 1,60 1,60 1,60 1,60 1,60 1,60 1,60 --(b) (b) Fuera de redondez o de circunferencia Diferencia máxima entre los Diámetro, tolerancia en el eje (porcentaje diámetros mínimo del DE) y máximo [mm] ----± 1,00 % (a) ≤ 12,7 (c) ± 1,00 % (a) ≤ 15,9 (c) NOTAS: (a) (b) (c) Las tolerancias permitidas de redondez se aplican a los diámetros máximo y mínimo medidos con un instrumento mecánico de precisión; como puede ser un micrómetro de interiores para el diámetro interior (DI) y de exteriores para el diámetro exterior (DE). El diámetro promedio, medido con una cinta métrica, de un extremo de la tubería no debe diferir por más de 2,4 mm con respecto al del otro extremo. Aplica sólo para tuberías con relación de diámetro exterior y de espesor de pared igual o menor que 75 (DE/t ≤ 75). Las mediciones de diámetro en tubería de diámetro nominal (DN) igual o menor que 500, deben ser hechas con un instrumento mecánico de exactitud en los extremos y a hasta una distancia de 100 mm de éstos. Las mediciones de diámetro en tubería con diámetro nominal (DN) mayor que 500, deben ser realizadas con una cinta métrica. 6.5.3 Espesor de pared Cada tramo de tubería debe ser medido conforme a los requerimientos de espesor de pared especificado. El espesor de pared en cualquier localización debe estar dentro de las tolerancias especificadas en la tabla 6, con excepción del área que contiene el cordón de soldadura donde no debe estar limitada por la tolerancia mayor. Las mediciones de espesor de pared deben ser hechas con un instrumento de precisión calibrado. NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 17 de 73 TABLA 6 - Tolerancias para el espesor de pared de la tubería Espesor de pared (t) [mm] Tolerancias [mm] Tubería tipo S ≤ 4,0 > 4,0 y < 25,0 + 0,8 - 0,5 + 0,150 x t, - 0,125 x t + 3,7 ó + 0,1 x t cualquiera que sea el valor mayor - 3,0 ó - 0,1 x t cualquiera que sea el valor mayor Tuberías tipos E y W(a) ± 0,5 ± 0,1 x t ± 1,5 ≥ 25,0 ≤ 5,0 > 5,0 y < 15,0 ≥ 15,0 NOTA: (a) La tolerancia positiva para el espesor de pared no debe aplicar para el área que contiene el cordón de soldadura. 6.5.4 Peso Cada tramo de tubería de diámetro nominal (DN) igual o mayor que 125, debe ser pesado de manera individual; mientras que, los tramos de tubería de diámetro nominal (DN) menor que 125, deben ser pesados por cualquiera de las dos formas siguientes: de manera individual o en grupos convenientes de tramos de tubería de acuerdo con la práctica recomendada (PR) del fabricante. La tubería debe ser pesada en todos los diámetros nominales y donde aplique, los pesos del vehículo cargado, también, deben ser determinados. La tubería roscada debe ser pesada sin los protectores de las roscas; excepto, cuando se hace la determinación de los pesos del vehículo cargado para lo cual debe ser tomado en cuenta el peso complementario de los protectores de las roscas. Para tuberías con bordes o extremos planos, los pesos son determinados como se describe en el párrafo anterior y deben estar conforme a los pesos calculados dentro de las tolerancias especificadas en la tabla 7. Lo mismo aplica a los pesos calculados o a los pesos ajustados calculados para tubería roscada y acoplada. Los pesos calculados para la longitud completa de un tramo de tubería (WL) deben ser determinados conforme a la ecuación 4. ( W L = W pe x L ) + ew W pe = 0,02466 x (DE − t ) x t W L = [0,02466 x (DE − t ) x t ] x L + e w .................ecuación 4 Donde: WL = Peso calculado para un tramo de tubería de longitud “L” en kg. Wpe = Peso por unidad de longitud de los extremos planos de la tubería redondeando a valores muy cercanos a 0,01 kg/m. L= Longitud del tramo de tubería, incluyendo el acabado de sus extremos tal como es definido en el inciso 6.5.5, en m. ew = Ganancia o pérdida de peso debido al acabado de sus extremos en kg. Para tubería con extremos planos ew = 0. NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 18 de 73 DE = Diámetro exterior del tramo de tubería en mm. t = Espesor de pared especificado del tramo de tubería en mm. TABLA 7 - Tolerancias por peso para la tubería Cantidad Cada tramo de tubería de los tipos S, E y W: Vehículo cargado con 18 000 kg o más, tuberías tipos S, E y W: Vehículo cargado con menos de 18 000 kg, tuberías tipos S, E y W: NOTAS: 1. 2. 3. 6.5.5 Tolerancia (%) + 10 - 3,5 - 1,75 - 3,5 Las tolerancias en peso aplican a los pesos calculados para tubería roscada y acoplada y también para los pesos tabulados y calculados de la tubería con extremos planos. Para vehículos cargados con tubería de más de una orden de compra, las tolerancias del vehículo cargado deben ser aplicadas sobre la base de una orden de compra individual. Las tolerancias para la orden de compra aplican sobre la cantidad total de tubería cargada. Longitud La tubería debe ser suministrada en las longitudes nominales y dentro de las tolerancias de longitud que se presentan en la tabla 8. La exactitud de los instrumentos para medir longitudes de tubería debe ser de ± 0,1 %. TABLA 8 - Tolerancias en longitudes de los tramos de tubería Longitud nominal Longitud mínima [-] 6 12 [m] 5,00 11,00 6.5.6 Longitud promedio mínima por orden de compra [m] 5,50 11,50 Longitud máxima [m] 6,50 16,00 Rectitud Toda la tubería debe ser revisada de manera aleatoria en su rectitud y las desviaciones de cada tramo de tubería con respecto a una línea recta no deben ser mayores que 0,2 % de su longitud, tal como se indica en la figura 2. La desviación local en cada extremo del tubo con respecto a una línea recta de 1 000 mm de longitud, debe ser igual o menor que 4,0 mm, tal como se presenta en la figura 3. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 19 de 73 FIGURA 2 - Medición de la rectitud en toda la longitud del tramo de tubería FIGURA 3 - Medición de la rectitud en los extremos de la tubería 6.5.7 Imperfecciones y defectos Imperfecciones de los tipos descritos en los subincisos 6.5.7.1 a 6.5.7.12 que exceden los criterios especificados deben ser considerados defectos y por tanto son motivo de rechazo de la tubería que los presenta. La disposición de las imperfecciones superficiales y de los defectos contenidos por la tubería se indica en el subinciso 6.5.7.13. 6.5.7.1 Abolladuras La tubería no debe contener abolladuras con una profundidad mayor que 6,4 mm; esta profundidad debe ser medida tomando en cuenta que es la distancia que existe entre el punto más bajo de la abolladura y la prolongación del contorno original de la tubería. Tampoco la longitud de las abolladuras contenidas por la tubería en cualquier dirección, debe exceder el 30 % del diámetro de ésta. Las abolladuras formadas en frío con una marca cónica o puntiaguda en la base y de una profundidad mayor que 3,2 mm, deben ser consideradas defectos. Las abolladuras que excedan los límites especificados deben ser consideradas defectos y deben ser tratadas conforme a lo indicado por los puntos b) y c) del subinciso 6.5.7.13.3. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 20 de 73 6.5.7.2 Desalineamiento radial entre los bordes de los costados de las placas individuales o de los rollos de placa utilizados para el conformado de tubería El desalineamiento entre los bordes de los costados de las placas individuales o de los rollos de placa, que van a ser unidos mediante un cordón de soldadura para el conformado de tubería, debe estar dentro de los valores permisibles de desalineamiento y cumplir con lo indicado en este subinciso. Los bordes de los costados de las placas individuales o de los rollos de placa para el conformado de tubería, deben ser debidamente preparados mediante su maquinado y biselado para asegurar la eliminación de las orillas de molino. Para tubería tipo W fabricada mediante los procesos de soldadura SAW y COW, el desalineamiento radial entre los bordes de los costados de las placas individuales o de los rollos de placa, para el conformado de tubería, no debe exceder el valor permisible indicado en la tabla 9. TABLA 9 - Desalineamiento radial máximo permisible entre bordes de las placas Espesor de pared (t) [mm] ≤ 15,0 > 15,0 y ≤ 25,0 NOTA: 1. Desalineamiento radial máximo permisible [mm] 1,5 0,1 x t Estos límites de desalineamiento radial aplican también al cordón de soldadura entre los bordes de los extremos de las placas individuales o de los rollos de placa para el conformado de tubería y al cordón de soldadura de ensamble entre dos tramos de tubería. En tubería tipo E fabricada mediante el proceso de soldadura HFERW, el desalineamiento radial entre los bordes de los costados de las placas individuales o de los rollos de placa, en la zona del cordón de soldadura que une a dichos bordes, no debe causar que el espesor de pared remanente del cordón de soldadura sea menor que el espesor de pared mínimo permisible para la tubería. 6.5.7.3 Desalineamiento entre los cordones de soldadura interior y exterior en tubería tipo W fabricada mediante los procesos de soldadura SAW y COW El desalineamiento entre los cordones de soldadura interior y exterior, para tubería tipo W fabricada mediante los procesos de soldadura SAW y COW, no debe ser la causa para rechazar la tubería, sí ésta se encuentra dentro de los límites establecidos en este subinciso y se demuestra, mediante inspección no destructiva, que ha sido alcanzada la completa penetración y la completa fusión. El desalineamiento máximo permitido entre los cordones de soldadura interior y exterior, es de 3,0 mm para tubería con espesor de pared igual o menor que 20,0 mm o de 4,0 mm para tubería con espesor de pared mayor que 20,0 mm. 6.5.7.4 Alturas interior y exterior del cordón de soldadura para tubería tipo W fabricada mediante los procesos de soldadura SAW y COW Excepto para socavaciones, en ningún caso las coronas de los cordones de soldadura tanto interior como exterior deben estar por debajo de la superficie adjunta de la tubería. El cordón de soldadura debe fundirse de manera uniforme con la superficie adjunta de la tubería. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 21 de 73 Para una distancia igual o mayor que 100 mm de cada uno de los extremos del tramo de tubería, el cordón de soldadura interior debe ser rebajado mediante esmerilado, de tal manera que no supere una altura de 0,5 mm tomando como referencia la superficie adjunta del tramo de tubería. Para el resto del tramo de tubería, la altura del cordón de soldadura interior, con respecto a su superficie adjunta, no debe exceder los valores indicados en la tabla 10. La altura de la corona del cordón de soldadura exterior, con respecto a la superficie adjunta del tramo de tubería, no debe exceder los valores indicados en la tabla 10. TABLA 10 - Altura máxima permisible de la corona del cordón de soldadura interior y exterior Espesor de pared especificado (t) [mm] ≤ 13,0 > 13,0 6.5.7.5 Altura máxima del cordón de soldadura [mm] Interior Exterior 3,2 3,2 3,2 4,5 Altura del cordón de soldadura para tubería tipo E fabricada mediante el proceso de soldadura HFERW El cordón de soldadura exterior de la tubería tipo E, fabricada mediante el proceso de soldadura HFERW, debe estar alineado, continuo y al ras con la superficie adjunta de la tubería. El cordón de soldadura interior para tubería de este tipo, no debe exceder una altura de 1,5 mm con respecto a la superficie adjunta de la tubería. El espesor de pared del cordón de soldadura no debe ser menor que el espesor de pared mínimo permisible para la tubería. 6.5.7.6 Recorte del cordón de soldadura interior para tubería tipo E fabricada mediante el proceso de soldadura HFERW La profundidad de la ranura resultante de recortar el cordón de soldadura interior en tubería tipo E fabricada mediante el proceso de soldadura HFERW, no debe ser mayor que los valores aceptables listados en la tabla 11 para los diferentes espesores de pared de tubería. La profundidad de la ranura debe ser calculada efectuando la diferencia aritmética entre el espesor de pared medido aproximadamente a 25,0 mm de la línea de soldadura y el espesor de pared que permanece debajo de dicha ranura. TABLA 11 - Profundidad máxima permisible de la ranura resultante del recorte del cordón de soldadura interior Espesor de pared especificado (t) [mm] ≤4 >4 y ≤8 >8 Profundidad máxima aceptable [mm] 0,10 x t 0,4 0,05 x t TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 22 de 73 6.5.7.7 Puntos duros La superficie de las tuberías tipos E y W conformadas en frío, debe ser inspeccionada visualmente para detectar irregularidades en la curvatura de la tubería. Esta inspección puede fallar para revelar daños mecánicos como causa de una irregularidad superficial presente en la tubería; sin embargo, indica que la superficie irregular detectada puede ser atribuida a un punto duro. La dimensión y la dureza de los puntos duros deben ser determinadas, para verificar si éstas exceden los criterios de aceptación establecidos en este subinciso 6.5.7.7. Cualquier punto duro que tenga una dimensión igual o mayor que 25,0 mm en cualquier dirección y una dureza mayor que 22 HRC o 250 HV10, debe ser clasificado como un defecto. La tubería que contiene tales defectos debe ser tratada conforme a lo indicado por los puntos b) y c) del subinciso 6.5.7.13.3. 6.5.7.8 Grietas, orificios y agujeros Las grietas, los orificios y los agujeros deben ser considerados defectos; el orden de la disposición de éstos debe ser conforme a lo indicado en los puntos b) y c) del subinciso 6.5.7.13.3. 6.5.7.9 Laminaciones (defecto) Cualquier laminación o inclusión que se extiende al interior de la cara o bisel de los extremos de la tubería o en el cuerpo de la misma medida circunferencialmente y que sea mayor que 6,4 mm, debe ser considerada un defecto. La tubería que contiene tales defectos debe ser rechazada o cortada hasta que ninguna laminación o inclusión esté presente en los extremos de ésta. El orden de la disposición de las laminaciones o inclusiones contenidas en la tubería debe ser conforme a lo indicado en los puntos b) y c) del subinciso 6.5.7.13.3. 6.5.7.10 Quemaduras por arco Las quemaduras por arco son localizadas en puntos de la superficie fundida causadas por el arqueo entre el electrodo o la tierra y la superficie de la tubería; éstas deben ser consideradas defectos. Para tubería tipo E fabricada mediante el proceso de soldadura HFERW, no son defectos las marcas de contacto intermitentes y adjuntas a la línea del cordón de soldadura, que son resultado del contacto eléctrico entre los electrodos que suministran la corriente a la soldadura y la superficie de la tubería. Estas marcas deben ser tratadas conforme a lo indicado por el subinciso 6.5.7.12. El orden de la disposición de las quemaduras por arco contenidas en la superficie de la tubería debe ser conforme a lo indicado en los puntos a); b) y c) del subinciso 6.5.7.13.2 y en los puntos b) y c) del subinciso 6.5.7.13.3, excepto cuando éstas pueden ser quitadas por esmerilado o maquinado de la superficie, confirmando que la cavidad resultante es limpiada cuidadosamente y revisada para acabar con la remoción del material dañado mediante su ataque con una solución al 10 % de persulfato de amonio o una solución al 5 % de nital. 6.5.7.11 Socavaciones Las socavaciones localizadas visualmente en tubería tipo W fabricada mediante los procesos de soldadura SAW y COW, deben ser investigadas, clasificadas y tratadas como se indica a continuación: a) Socavaciones que tienen una profundidad igual o menor que 0,4 mm son aceptables independientemente de su longitud y deben ser tratadas conforme a lo indicado por el subinciso 6.5.7.13.1. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 23 de 73 b) c) 6.5.7.12 Socavaciones que tienen una profundidad mayor que 0,4 mm pero igual o menor que 0,8 mm son aceptables, confirmando que se cumpla con lo siguiente: - sus longitudes individuales son iguales o menores que 50 % del espesor de pared de la tubería, - sus profundidades individuales son iguales o menores que 10 % del espesor de pared de la tubería, - no existen más de dos socavaciones juntas en cualquier tramo de cordón de soldadura de una longitud de 300 mm, - todas las socavaciones de este tipo, deben ser tratadas de acuerdo con lo indicado en los puntos a), b) y c) del subinciso 6.5.7.13.2. Las socavaciones que excedan los límites especificados en el punto anterior (b), deben ser clasificadas como defectos y deben ser tratadas de acuerdo con lo indicado en los puntos a); b) y c) del subinciso 6.5.7.13.3. Otras imperfecciones superficiales Otras imperfecciones superficiales identificadas mediante la inspección visual, deben ser investigadas, clasificadas y tratadas conforme a lo siguiente: a) Imperfecciones que tienen una profundidad igual o menor que 12,5 % del espesor de pared de la tubería y no pasen el espesor de pared mínimo permisible, deben ser clasificadas como imperfecciones aceptables y tratadas conforme a lo indicado en el subinciso 6.5.7.13.1. b) Imperfecciones que tienen una profundidad mayor que 12,5 % del espesor de pared de la tubería y no pasen el espesor de pared mínimo permisible, deben ser clasificadas como defectos, eliminadas mediante esmerilado de acuerdo con lo indicado en el subinciso 6.5.7.13.2 y tratadas conforme a lo indicado en el subinciso 6.5.7.13.3. c) Imperfecciones que pasen el espesor de pared mínimo permisible, deben ser clasificadas como defectos y tratadas conforme a lo indicado en el subinciso 6.5.7.13.3. NOTA: El término “imperfecciones que pasen el espesor de pared mínimo permisible”, implica que el espesor de pared que está debajo de la superficie de la imperfección es menor que el espesor de pared mínimo permisible. 6.5.7.13 Disposición de las imperfecciones superficiales y de los defectos contenidos por la tubería 6.5.7.13.1 Disposición de las imperfecciones superficiales Las imperfecciones superficiales que no son clasificadas como defectos pueden quedar en la tubería sin ser reparadas o pueden ser esmeriladas para eliminarlas. 6.5.7.13.2 Disposición de los defectos superficiales removibles a) Todos los defectos superficiales removibles deben ser esmerilados. b) El esmerilado debe ser realizado de tal manera que el área esmerilada se integre suavemente con el contorno de la superficie del tubo. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 24 de 73 c) 6.5.7.13.3 La remoción total de los defectos debe ser verificada con la inspección visual local y la aplicación de métodos no destructivos apropiados cuando sean necesarios. El espesor de la pared del tubo en el área esmerilada debe estar dentro de sus tolerancias conforme a lo indicado por el inciso 6.5.3; sin embargo, la tolerancia menor para el diámetro y la redondez del tubo, conforme a lo indicado por el inciso 6.5.2, no debe aplicar para el área esmerilada. Disposición de los defectos superficiales no removibles A las tuberías que contienen defectos superficiales no removibles les debe ser asignada una o más de las disposiciones siguientes: 6.5.7.13.4 a) Los defectos de soldadura en la tubería tipo W fabricada mediante los procesos de soldadura SAW y COW, deben ser reparados por soldadura de acuerdo con el “Procedimiento de reparación de los cordones de soldadura”, descrito en el Apéndice C de esta norma de referencia. b) Las secciones del tubo que contienen los defectos superficiales deben ser cortadas dentro de los límites de longitud conforme a lo indicado por el inciso 6.5.5. c) El tubo completo debe ser rechazado. Reparación de los defectos por soldadura a) No se permite la reparación en el cuerpo del tubo con ningún proceso de soldadura. b) La reparación de los cordones de soldadura de un tubo se limita al proceso de soldadura por arco sumergido (SAW) y a la combinación de los procesos por arco sumergido y por arco metálico y gas (COW). No se permiten reparaciones en el cordón de soldadura para tubería tipo E fabricada mediante el proceso de soldadura HFERW. c) La longitud total de las zonas reparadas de cada cordón de soldadura en la tubería debe ser igual o menor que 5 % de la longitud total del cordón de soldadura. d) Los defectos en el cordón de soldadura que están contenidos dentro de una distancia de 100,0 mm deben ser reparados con un cordón de soldadura sencillo continuo. Cada cordón de soldadura sencillo de reparación, debe ser llevado a cabo con un mínimo de dos camas y con una longitud igual o mayor que 50,0 mm. e) La reparación de los cordones de soldadura debe ser efectuada utilizando un procedimiento de soldadura documentado y validado. f) Después de reparar el cordón de soldadura, el área total reparada debe ser inspeccionada mediante la prueba de ultrasonido o la prueba de radiografía. 6.5.8 Extremos de la tubería 6.5.8.1 General Los extremos de la tubería deben ser planos o roscados, tal como es especificado en la orden de compra. La tubería tipo W con cordón de soldadura longitudinal helicoidal (SAWH y COWH) no debe ser roscada. Los bordes de los extremos, interior y exterior, deben estar libres de rebabas. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 25 de 73 Para determinar lo fuera de escuadra que están los extremos de cada tramo de tubería, el valor medido tal como se indica en la figura 4 debe ser igual o menor que 1,6 mm. FIGURA 4 - Medición del valor fuera de escuadra en los extremos del tubo 6.5.8.2 Extremos roscados Los extremos roscados deben estar conforme a los requerimientos de roscado, de inspección de roscas y de evaluación especificados por esta norma de referencia. Los protectores roscados deben ser instalados para cubrir la superficie total de los extremos de la tubería. Cualquier protector que sea usado debe ser instalado en una superficie que este limpia y libre de humedad y fluidos corrosivos. Esta norma de referencia sólo acepta rosca tipo NPT, en diámetros nominales iguales o menores que 75. 6.5.8.2.1 Protectores de roscas Para tubería de diámetro nominal (DN) menor que 50, el protector de la cuerda debe ser un protector de fabricación apropiada en metal, fibra o plástico. Para tubería de diámetro nominal (DN) igual o mayor que 50, los protectores de la cuerda deben ser tales que su diseño, material y propiedades mecánicas sean adecuados para proteger de daños las cuerdas durante su manejo normal y en las condiciones de transportación. Los protectores de la cuerda deben cubrir la longitud total de la rosca de la tubería y repeler el agua y la suciedad durante su transporte y su periodo normal de almacenamiento. El periodo normal de almacenamiento debe ser considerado de un año como máximo. Los protectores de las cuerdas no deben estar dañados y su material de fabricación no debe contener elementos que causen corrosión o adherencia a las cuerdas y deben ser adecuados para trabajar en un intervalo de temperatura de servicio de - 20 °C hasta 65 °C. 6.5.8.3 Extremos planos La tubería con extremos planos y espesor de pared mayor que 3,2 mm debe ser suministrada con extremos biselados a un ángulo de 30 ° [+ 5 ° - 0 °] medidos con respecto al plano perpendicular del eje de la tubería y el ancho en la raíz del bisel debe ser 1,6 mm [± 0,8 mm]. NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 26 de 73 Para tubería tipo S, donde el maquinado interno es requerido para mantener la tolerancia del ancho en la raíz del bisel, el ángulo de reducción interno medido con respecto al eje longitudinal no debe ser mayor que lo indicado en la tabla 12. TABLA 12 - Ángulo máximo de reducción interno para tubería tipo S Espesor de pared especificado (t) [mm] Ángulo máximo de reducción [°] < 11 ≥ 11 y < 14 ≥ 14 y ≤17 > 17 7 9,5 11 14 Para la remoción de una rebaba interna en tuberías tipos E y W de diámetro nominal (DN) mayor que 100, el ángulo de reducción interno medido, con respecto al eje longitudinal, no debe ser mayor que 7 °. Con el fin de asegurar el acabado plano de las superficies de los extremos de la tubería de diámetro nominal (DN) igual o mayor que 50, sus extremos deben ser maquinados. 6.6 Condiciones de Operación Las condiciones de operación son específicas de cada campo geotérmico administrado por la Comisión Federal de Electricidad (CFE) y no son relevantes para la fabricación de tubería. 7 CONTROL DE CALIDAD 7.1 Inspecciones, Exámenes y Pruebas 7.1.1 Tipos de inspección y documentos de inspección 7.1.1.1 General 7.1.2 a) La conformidad de las inspecciones, exámenes y pruebas de la tubería solicitada con apego a esta norma de referencia debe ser revisada mediante una inspección específica de acuerdo con el Apéndice D. b) Los documentos de la inspección deben estar en formato impreso o en formato electrónico como una transmisión de intercambio de datos electrónicos (EDI). Documentos de inspección para la tubería a) El fabricante debe proporcionar una constancia de inspección D3.1B de acuerdo con el Apéndice D. b) Un documento de inspección debe ser proporcionado por el fabricante por cada orden de compra y debe contener, tanto como sea aplicable, la siguiente información: - especificación de la tubería (NRF-073-CFE), tipo de tubería (S, E o W) diámetro nominal (DN) espesor de pared (t) y cuando aplique, el último tratamiento térmico utilizado en el conformado de la tubería, NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 27 de 73 - composición química (colada y producto) y carbón equivalente (análisis del producto y criterios de aceptación), - resultados de la prueba de tensión y el tipo, el tamaño, la localización y la orientación de las probetas, - resultados de la prueba de impacto (CVN) y el tipo, el tamaño, la localización y la orientación de las probetas, la temperatura de la prueba y el criterio de aceptación, - para tuberías tipos E y W, los resultados de la prueba de fractura por caída de peso (DWT). La prueba de impacto puede ser utilizada también, para determinar el porcentaje de área promedio fracturada al corte y debe cumplir con lo establecido en el inciso 6.4.7, - presión mínima de la prueba hidrostática y tiempo de duración de ésta, - para tuberías tipos E y W, el método no destructivo utilizado en la inspección del cordón de soldadura (radiológico, ultrasónico o electromagnético) y el tipo y el tamaño del indicador de referencia utilizado, - para tubería tipo S, el método de inspección no destructivo utilizado (ultrasónico, electromagnético o partículas magnéticas) y el tipo y el tamaño del indicador de referencia utilizado, - para tubería tipo E (HFERW) la temperatura mínima aplicada en el tratamiento térmico del cordón de soldadura. 7.2 Inspección Específica 7.2.1 Frecuencia de inspección La frecuencia de inspección de la tubería debe ser la indicada en la tabla 13. TABLA 13 - Frecuencia de inspección para la tubería Tipo de inspección Análisis de colada Análisis del producto Prueba de tensión en el cuerpo de la tubería Prueba de tensión en el cordón de soldadura longitudinal recto o longitudinal helicoidal de tubería en diámetros nominales iguales o mayores que 200 Tipo de tubería S, E (HFERW) y W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) S, E (HFERW) y W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) S, E (HFERW) y W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) E (HFERW) y W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) Frecuencia de inspección Un análisis por colada del acero Dos análisis por colada del acero (tomada de dos productos) Una por unidad de prueba (E) de la tubería con la misma relación de expansión en frío (A) Una por unidad de prueba (E) de la tubería con la misma relación de expansión en frío (A, B, C) continúa… TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 28 de 73 …continuación Tipo de inspección Prueba de tensión en el cordón de soldadura entre bordes de los extremos de los rollos de placa o de las placas individuales en tubería conformada de diámetros nominales iguales o mayores que 200 Prueba de tensión en el cordón de soldadura de ensamble entre tramos de tubería de diámetros nominales mayores que 500 Prueba de impacto (CVN) del cuerpo de la tubería en diámetros nominales y espesores de pared indicados en la tabla 16 (F) Prueba de impacto (CVN) del cordón de soldadura longitudinal recto de la tubería en diámetros nominales y espesores de pared indicados en la tabla 16 (F) Prueba de impacto (CVN) del cordón de soldadura longitudinal recto y longitudinal helicoidal de la tubería en diámetros nominales y espesores de pared indicados en la tabla 16 (F) Prueba de impacto (CVN) del cordón de soldadura entre bordes de los extremos de los rollos de placa o de las placas individuales en tubería conformada de diámetros nominales y espesores de pared indicados en la tabla 16 (F) Prueba de impacto (CVN) del cordón de soldadura de ensamble entre tramos de tubería de diámetros nominales y espesores de pared indicados en la tabla 16 (F) Prueba de fractura por caída de peso (DWT) del cuerpo de la tubería con cordón de soldadura en diámetros nominales iguales o mayores que 500 Tipo de tubería Frecuencia de inspección W (SAWH y COWH) Una por unidad de prueba de no más de cien tramos de tubería con la misma relación de expansión en frío (A, B, D) W (SAWL, COWL, SAWH y COWH) Una por unidad de prueba de no más de cien tramos de tubería con la misma relación de expansión en frío (A, B, C) Una por unidad de prueba (E) de la tubería con la misma relación de expansión en frío (A) S, E (HFERW) y W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) E (HFERW) Una por unidad de prueba (E) de la tubería con la misma relación de expansión en frío (A, B) W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) Una por unidad de prueba (E) de la tubería con la misma relación de expansión en frío (A, B, C) W (SAWH y COWH) Una por unidad de prueba de no más de veinte cordones de soldadura entre bordes de los extremos de los rollos de placa o de las placas individuales en tubería con la misma relación de expansión en frío (A, B, D) Una por unidad de prueba de no más de veinte soldaduras de ensamble en tubería con la misma relación de expansión en frío (A, B, C) W (SAWL, COWL, SAWH y COWH) E (HFERW) y W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) Una por unidad de prueba (E) de la tubería con la misma relación de expansión en frío (A) continúa… TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 29 de 73 …continuación Tipo de inspección Tipo de tubería Frecuencia de inspección Prueba de doblado guiado del cordón de soldadura longitudinal recto y longitudinal helicoidal de tubería Prueba de doblado guiado en el cordón de soldadura entre bordes de los extremos de los rollos de placa o de las placas individuales en tubería conformada. Prueba de doblado guiado en el cordón de soldadura de ensamble entre tramos de tubería W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) Una por unidad de prueba (E) de no más de cincuenta tramos de tubería con la misma relación de expansión en frío (A) Una por unidad de prueba de no más de cincuenta tramos de tubería con la misma relación de expansión en frío (A, B, D) Prueba de aplastamiento en tubería con cordón de soldadura Prueba de dureza de puntos duros en tubería con cordón de soldadura conformada en frío Prueba hidrostática E (HFERW) Una por unidad de prueba de no más de cincuenta tramos de tubería con la misma relación de expansión en frío (A, B, C) Como se muestra en la figura 5 E (HFERW) y W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) Cualquier punto duro que exceda 25 mm en cualquier dirección S, E (HFERW) y W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) Todos los tramos de tubería Prueba macrográfica del cordón de soldadura longitudinal recto y longitudinal helicoidal en tubería W (SAWH y COWH) W (SAWL, COWL, SAWH y COWH) Prueba micrográfica y prueba de dureza del cordón de soldadura longitudinal recto y longitudinal helicoidal de tubería E (HFERW) y W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) Inspección visual S, E (HFERW) y W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) S, E (HFERW) y W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) Diámetro y fuera de redondez de la tubería Medición del espesor de pared S, E (HFERW) y W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) Al inicio de la producción de cada combinación de diámetro nominal y espesor de pared o cuando exista un cambio de equipo de soldadura Al inicio de la producción de cada combinación de diámetro nominal y espesor de pared o cuando exista un cambio de equipo de soldadura y en su caso cualquier diferencia significativa encontrada durante la operación en las condiciones del tratamiento térmico Toda la tubería, exceptuando lo permitido en 7.2.7.2 Al menos una vez cada cuatro horas por cada turno, más cualquier cambio en la dimensión de la tubería que se presente durante el turno Cada tubo debe ser medido conforme a lo indicado en el inciso 6.5.3 y a la práctica recomendada (PR) del fabricante continúa… TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 30 de 73 …continuación Tipo de inspección Tipo de tubería Frecuencia de inspección Otras pruebas dimensionales S, E (HFERW) y W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) Pesaje de la tubería con diámetros nominales menores que 125 S, E (HFERW) y W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) Pesaje de la tubería con diámetros nominales iguales o mayores que 125 Inspección no destructiva S, E (HFERW) y W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) Pruebas aleatorias conforme a la práctica recomendada (PR) del fabricante Cada tubo y cada lote conforme a lo indicado por esta norma de referencia Cada tubo NOTAS: 7.2.2 S, E (HFERW) y W (SAWL, SAWH, COWL y COWH) Conforme al inciso 7.2.8 A. La relación de expansión en frío la designa el fabricante y se determina utilizando el diámetro exterior del tubo antes y después de su expansión. Un aumento o una disminución en la relación de expansión en frío mayor que 0,002 requiere de la sustitución de la unidad de prueba por una nueva. B. Por cada máquina de soldar, al menos un tramo de tubería por semana debe ser evaluado. C. Para tubería con doble cordón de soldadura, ambos cordones de soldadura longitudinales rectos (SAWL y COWL) de la tubería seleccionada representan la unidad de prueba que debe ser evaluada. D. Aplica sólo en tubería terminada con cordón de soldadura longitudinal helicoidal (SAWH y COWH), que contiene la unión entre bordes de los extremos de los rollos de placa o de placas individuales. E. La unidad de prueba es la cantidad de tubería que se fabrica con el mismo diámetro nominal y espesor de pared y bajo el mismo proceso de fabricación, a partir de la misma colada y con las mismas condiciones de fabricación de la tubería. F. Son permitidas combinaciones de diámetro nominal (DN) y espesor de pared (t) no cubiertas por la tabla 16, cuando existen limitaciones geométricas de dichos parámetros en las probetas obtenidas de la tubería. Muestras y probetas para el análisis del producto Las muestras y las probetas deben ser tomadas y preparadas conforme a la norma NMX-B-173. Tales muestras deben ser tomadas de la tubería, de la placa individual o del rollo de placa. 7.2.3 Muestras y probetas para pruebas mecánicas 7.2.3.1 General Para pruebas de tensión, de impacto, de fractura por caída de peso, de doblado guiado y de aplastamiento, las muestras y probetas deben ser seleccionadas y preparadas adecuadamente conforme a la norma que les aplique. Las muestras para los diferentes tipos de prueba deben ser seleccionadas de las localizaciones presentadas en las figuras 5, 6a, 6b, 6c y 6d y tal como es indicado en la tabla 14, cualquiera que sea aplicable, tomando en cuenta los detalles suplementarios de los subincisos 7.2.3.2 a 7.2.3.6 y 7.2.4. Para cualquiera de las pruebas mecánicas especificadas en los criterios de aceptación del párrafo 6.4 de esta norma de referencia, cualquier probeta que muestre defectos en su preparación o imperfecciones de material no relacionados con la realización de una prueba en particular, ya sea antes o después de su verificación, debe ser desechada y reemplazada por otra probeta del mismo tramo de tubería. NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 31 de 73 7.2.3.2 Probetas para la prueba de tensión Probetas rectangulares, representando el espesor de pared completo del tubo, deben ser seleccionadas de acuerdo con NMX-B-172, NMX-B-310 y como se indica en las figuras 6a, 6b, 6c y 6d. Las probetas transversales deben ser aplanadas. Como una alternativa, probetas de sección circular que son obtenidas de las muestras no aplanadas pueden ser utilizadas. Para pruebas de tensión longitudinal en tuberías con espesor de pared igual o mayor que 19,0 mm, tales probetas deben tener un diámetro de 12,7 mm. Para probetas de tensión transversal, el diámetro de éstas debe ser tal como se indica en la tabla 15, excepto que el diámetro mayor inmediato puede ser utilizado a criterio del fabricante. Para pruebas en tubería con diámetro nominal (DN) menor que 200, las probetas longitudinales de sección completa pueden ser utilizadas a criterio del fabricante. Los cordones de soldadura y las imperfecciones locales pueden ser removidas de las probetas. 2 2 1 4 3 1. 2. 3. 4. 5. 5 3 Equipo de Soldar. Extremos del rollo de placa en tubería conformada. Dos muestras de cada uno de los extremos del rollo de placa en tubería conformada. Paro de soldadura. Dos muestras de prueba, una de cada lado del paro de soldadura. a) Tubería con diámetro nominal (DN) menor que 300, no expandida y fabricada en longitudes múltiples. NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 32 de 73 1 2 1. Equipo de Soldar. 2. Dos muestras, una de cada extremo del tramo de tubería. b) Tubería no expandida y fabricada en tramos individuales. 1 2 1. Unidad de prueba ≤ a 100 tramos de tubería. 2. Una muestra de uno de los extremos de la tubería. c) Tubería con diámetro nominal (DN) menor que 300, expandida en frío. FIGURA 5 - Pruebas de aplastamiento para tubería tipo E (HFERW) 2 NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 33 de 73 L - Muestra longitudinal a la tubería T - Muestra transversal a la tubería 90 ° Tubería sin soldadura FIGURA 6a - Orientación y localización de las muestras y/o probetas en tubería tipo S -WMuestra transversal al cordón de soldadura y centrada en éste - L90 Muestra longitudinal a la tubería y centrada a 90 ° del eje del cordón de soldadura 90 ° - T90 Muestra transversal a la tubería y centrada a 90 ° del eje del cordón de soldadura - T180 Muestra transversal a la tubería y centrada a 180 ° del eje del cordón de soldadura FIGURA 6b - Orientación y localización de las muestras y/o probetas en tubería tipo E (HFERW) NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 34 de 73 Longitud "b" es igual al perímetro del tramo de tubería entre ocho - WJ Muestra transversal al cordón de soldadura de ensamble y centrada en éste a una distancia "b" de la intersección de los cordones de soldadura -WMuestra transversal al cordón de soldadura y centrada en éste - L90 Muestra longitudinal a la tubería y centrada a 90 ° del eje del cordón de soldadura 90 ° - T90 Muestra transversal a la tubería y centrada a 90 ° del eje del cordón de soldadura - T180 Muestra transversal a la tubería y centrada a 180 ° del eje del cordón de soldadura FIGURA 6c - Orientación y localización de las muestras y/o probetas en tubería tipo W (SAWL, COWL) Cordón de soldadura con longitud "a" (soldadura entre extremos de placas o rollos) - WS -WMuestra transversal al cordón de soldadura y centrada en éste 90 ° Muestra transversal al cordón de soldadura entre placas y centrada en éste al menos a una distancia a/4 de la intersección de los cordones de soldadura -TMuestra transversal a la tubería y centrada al menos a una distancia longitudinal a/4 desde el cordón de soldadura -LMuestra longitudinal a la tubería y centrada al menos a una distancia longitudinal a/4 desde el cordón de soldadura NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 35 de 73 Longitud "b" es igual al perímetro del tramo de tubería entre ocho - WJ Muestra transversal al cordón de soldadura de ensamble y centrada en éste a una distancia "b" de la intersección de los cordones de soldadura 90 ° FIGURAS 6d - Orientación y localización de las muestras y/o probetas en tubería tipo W (SAWH y COWH) TABLA 14 - Número, orientación y localización de muestras y/o probetas para pruebas mecánicas Tipo de tubería S, no expandida en frío [véase figura 6a] S, expandida en frío [véase figura 6a] Localización de la muestra Número, orientación y localización de las muestras y/o probetas (a) Diámetro nominal (DN) [-] < 200 ≥ 200 y < 300 ≥ 300 y < 500 ≥ 500 Tensión 1L(b) 1L(c) 1L(c) 1L(c) CVN 3T 3T 3T 3T Tensión 1L(b) 1T 1T 1T CVN 3T 3T 3T 3T Tensión CVN DWT Tensión CVN 1L90(b) 3T90 3W 1T180 3T90 1W 3W 1T180 3T90 1W 3W 1T180 3T90 2T90 1W 3W Cuerpo de la tubería Cuerpo de la tubería Cuerpo de la tubería E (HFERW) [véase figura 6b] Tipo de prueba Cordón de soldadura Cuerpo de la tubería y cordón de soldadura Aplastamiento Como se indica en la figura 5 continúa… NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 36 de 73 …continuación Tipo de tubería Localización de la muestra Cuerpo de la tubería W (SAWL y COWL) [véase figura 6c] Cordón de soldadura CVN CVN Número, orientación y localización de las muestras y/o probetas (a) Diámetro nominal (DN) [-] < 200 ≥ 200 y < 300 ≥ 300 y < 500 ≥ 500 1T180 1T180 3T90 3T90 2T90 1W 1W(d) 3W(d) y 3W y 3HAZ 3HAZ(d) - - 2W(e) 2W(d)(e) - - - - - - 1WJ 3WJ y 3HAZ - - - 2WJ(e) Cuerpo de la tubería Doblado guiado Tensión CVN DWT Tensión - - 1T 3T 1W Cordón de soldadura CVN - - 3W y 3HAZ 1T 3T 2T 1W 3W y 3HAZ Cordón de soldadura entre bordes de los extremos de las placas o de los rollos para el conformado de tubería Cordón de soldadura de ensamble entre tramos de tubería NOTAS: Tensión CVN DWT Tensión Doblado guiado Tensión Cordón de soldadura de ensamble entre tramos de tubería W (SAWH y COWH) [ver Figuras 6d] Tipo de prueba Doblado guiado Tensión - - 2W(e) 2W(e) - - 1WS CVN - - 3WS y 3HAZ 1WS 3WS y 3HAZ Doblado guiado - - 2WS(e) 2WS(e) Tensión - - - CVN - - - 1WJ 3WJ y 3HAZ Doblado guiado - - - 2WJ(e) (a) Véase figuras 6a, 6b, 6c y 6d para entender la simbología utilizada para designar la orientación y la localización de las muestras y/o de las probetas. (b) Las probetas de sección longitudinal completa pueden ser utilizadas a opción del fabricante. (c) Las probetas transversales pueden ser utilizadas a opción del fabricante. (d) Para tubería con doble cordón de soldadura, ambos cordones de soldadura longitudinal en el tubo seleccionado representan la unidad de prueba que debe ser probada. (e) Para tubería con espesor de pared mayor que 19,0 mm, las probetas pueden ser maquinadas para conformarlas con una sección de forma rectangular y con un espesor de pared de 18,0 mm. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 37 de 73 7.2.3.3 Probetas para la prueba de impacto (CVN) Las probetas deben ser preparadas conforme a la norma NMX-B-172. Los ejes de la muesca deben ser perpendiculares a la superficie del tubo. Para las pruebas tanto en el cordón de soldadura como en la zona afectada por temperatura (HAZ) en tuberías tipos E y W, cada probeta debe ser marcada previamente al maquinado de su muesca con el propósito de hacer posible la ubicación adecuada de ésta. Para probetas tomadas en el cordón de soldadura de tubería tipo W (SAW y COW) los ejes de la muesca deben ser localizados en o lo más cercano al centro de la línea del cordón de soldadura exterior. Para probetas tomadas de la zona afectada por temperatura (HAZ) en tubería tipo W (SAW y COW) los ejes de la muesca deben ser localizados, lo más cercano posible, a un lado del cordón de soldadura exterior tal como se indica en la figura 7. Para probetas tomadas en el cordón de soldadura de tubería tipo E (HFERW) los ejes de la muesca deben ser localizados en o lo más cercano de la línea del cordón de soldadura. El tamaño, la orientación y el origen de las probetas deben ser tal como se indican en la tabla 16, excepto que, el tamaño de probeta próximo más pequeño puede ser utilizado si la energía absorbida, esperada durante la prueba, excede el 80 % de la capacidad total de la máquina de pruebas de impacto. La prueba de impacto es obligatoria; por lo tanto, se permiten combinaciones de diámetro nominal (DN) y espesor de pared (t) no cubiertas por la tabla 16, cuando existen limitaciones geométricas de dichos parámetros en las probetas obtenidas de la tubería. 7.2.3.4 Probetas para la prueba de fractura por caída de peso (DWT) Las probetas deben ser preparadas tal como se indica en la figura 8. 7.2.3.5 Probetas para la prueba de doblado guiado Las probetas deben ser preparadas de acuerdo con lo especificado en la figura 9 y en la norma NMX-B-172. Para tubería con espesor de pared mayor que 19 mm, las probetas deben ser maquinadas para obtener una muestra representativa rectangular con un espesor de pared de 18 mm. Para tubería con espesor de pared igual o menor que 19 mm, las probetas deben ser de sección curvada y con un espesor de pared total. Para tubería tipo W (SAW y COW) el refuerzo de soldadura debe ser eliminado en ambas caras de la probeta. 7.2.3.6 Probetas para la prueba de aplastamiento Las probetas deben ser tomadas conforme a lo indicado por la norma NMX-B-172, excepto que la longitud de cada probeta debe ser igual o mayor que 60 mm. Imperfecciones menores pueden ser eliminadas mediante el esmerilado de la probeta. NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 38 de 73 TABLA 15 - Relación entre las dimensiones de la tubería y el diámetro de las probetas de barra de sección circular para pruebas de tensión transversal Diámetro nominal (DN) [-] 200 y < 250 250 y < 300 300 y < 350 350 y < 400 400 y < 450 450 y < 500 500 y < 550 550 y < 600 600 y < 650 650 y < 700 700 y < 750 750 y < 800 800 y < 850 850 y < 900 900 y < 950 950 y < 1 000 1 000 y < 1 050 1 050 y < 1 100 1 100 y < 1 150 1 150 y < 1 200 NOTA: Espesor de pared (t) [mm] Diámetro de la probeta dentro de las dimensiones de longitud [mm] 12,7 8,9 6,4(A) --≥ 36,1 ≥ 33,5 ≥ 32,3 ≥ 30,9 ≥ 29,7 ≥ 28,8 ≥ 28,1 ≥ 27,5 ≥ 27,0 ≥ 26,5 ≥ 26,2 ≥ 25,8 ≥ 25,5 ≥ 25,3 ≥ 25,1 ≥ 24,9 ≥ 24,7 ≥ 24,5 ≥ 24,4 ≥ 28,1 25,5 y < 36,1 23,9 y < 33,5 23,2 y < 32,3 22,2 y < 30,9 21,5 y < 29,7 21,0 y < 28,8 20,5 y < 28,1 20,1 y < 27,5 19,8 y < 27,0 19,5 y < 26,5 19,3 y < 26,2 19,1 y < 25,8 18,9 y < 25,5 18,7 y < 25,3 18,6 y < 25,1 18,5 y < 24,9 18,3 y < 24,7 18,2 y < 24,5 18,1 y < 24,4 < 28,1 < 25,5 < 23,9 < 23,2 < 22,2 < 21,5 < 21,0 < 20,5 < 20,1 < 19,8 < 19,5 < 19,3 < 19,1 < 18,9 < 18,7 < 18,6 < 18,5 < 18,3 < 18,2 < 18,1 (A). Para tubería en diámetros nominales demasiado pequeños como para obtener probetas de diámetro igual que 6,4 mm, no deben ser utilizadas en pruebas de tensión probetas de barra de sección circular. TABLA 16 - Relación entre las dimensiones de la tubería y las probetas requeridas por la prueba de impacto Diámetro nominal (DN) [-] 100 y < 125 125 y < 150 150 y < 200 200 y < 250 Espesor de pared (t) [mm] Tamaño de las muestras para pruebas de impacto (CVN), origen y orientación ¾ (B) 2/3 (C) ½ (D) Completo (A) ≥ 12,6 ≥ 11,7 y < 12,6 ≥ 10,9 y < 11,7 ≥ 10,1 y < 10,9 ≥ 11,9 ≥ 10,2 y < 11,9 ≥ 9,4 y < 10,2 ≥ 8,6 y < 9,4 ≥ 11,7 ≥ 9,3 y < 11,7 ≥ 8,6 y < 9,3 ≥ 7,6 y < 8,6 ≥ 11,4 ≥ 8,9 y < 11,4 ≥ 8,1 y < 8,9 ≥ 6,5 y < 8,1 continúa… TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 39 de 73 …continuación Diámetro nominal (DN) [-] 250 y < 300 300 y < 350 350 y < 400 ≥ 400 Espesor de pared (t) [mm] Tamaño de las muestras para pruebas de impacto (CVN), origen y orientación Completo (A) ¾ (B) 2/3 (C) ½ (D) ≥ 11,3 ≥ 8,7 y < 11,3 ≥ 7,9 y < 8,7 ≥ 6,2 y < 7,9 ≥ 11,1 ≥ 8,6 y < 11,1 ≥ 7,8 y < 8,6 ≥ 6,1 y < 7,8 ≥ 11,1 ≥ 8,6 y < 11,1 ≥ 7,8 y < 8,6 ≥ 6,1 y < 7,8 ≥ 11,0 ≥ 8,5 y < 11,0 ≥ 7,7 y < 8,5 ≥ 6,0 y < 7,7 NOTAS: (A). Probetas de tamaño completo, de muestra no aplanada, transversal al tubo o al eje del cordón de soldadura, cualquiera que sea es aplicable. (B). Probetas de tamaño 3/4, de muestra no aplanada, transversal al tubo o al eje del cordón de soldadura, cualquiera que sea es aplicable. (C). Probetas de tamaño 2/3, de muestra no aplanada, transversal al tubo o al eje del cordón de soldadura, cualquiera que sea es aplicable. (D). Probetas de tamaño 1/2, de muestra no aplanada, transversal al tubo o al eje del cordón de soldadura, cualquiera que sea es aplicable. 2 1 1. Muestra de material para probeta charpy con muesca "V", obtenida en la zona afectada por temperatura del cordón de soldadura (lo más cercano de la línea de fusión) 2. Centro de líneas de la probeta charpy con muesca en "V" FIGURA 7 - Localización de las probetas Charpy para pruebas en la zona afectada por temperatura (HAZ) TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 40 de 73 a) Muesca en “V”. b) Muesca en “U”. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 41 de 73 c) Detalles de la muesca en “U”. d) Superficie para determinar el área de corte. FIGURA 8 - Probetas para la prueba de fractura por caída de peso 1. 2. 3. A. Lados largos maquinados o cortados con oxígeno o ambos. Cordón de soldadura. Espesor de pared. El radio (r) debe ser menor o igual a 1,6 mm. FIGURA 9 - Probetas para prueba de doblado guiado en tubería tipo W (SAW y COW) TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 42 de 73 7.2.4 Métodos de prueba 7.2.4.1 Análisis de producto Es responsabilidad del fabricante, la selección de un método apropiado físico o químico para efectuar el análisis del producto. El método para el análisis de producto debe ser conforme a la norma NMX-B-001. 7.2.4.2 Prueba de tensión La prueba de tensión debe ser realizada conforme a las normas NMX-B-172, NMX-B-310 y NMX-H-007. Para pruebas en el cuerpo de la tubería, el esfuerzo de cedencia, el esfuerzo a la tensión y el porcentaje de elongación después de la fractura deben ser determinados. El porcentaje de elongación después de la fractura debe ser reportado con referencia a una longitud de prueba de 50 mm. Para probetas con una longitud de prueba menor que 50 mm, la elongación medida después de la fractura debe ser convertida a un porcentaje de elongación en 50 mm de acuerdo con las normas NMX-B-172 y NMX-B-310. 7.2.4.3 Prueba de impacto (CVN) La prueba “Charpa” debe ser realizada conforme a las normas NMX-B-120, NMX-B-172 y NMX-H-007. 7.2.4.4 Prueba de fractura por caída de peso La prueba de fractura por caída de peso debe ser realizada conforme a las normas NMX-B-120 y NMX-H-007 y para el cálculo del área de corte debe ser utilizada la Ecuación 5 La nomenclatura que se utiliza en esta ecuación se indica en la Figura 8 d). % AC = ( t x ( 71 − 2 x t )) − ( 0,75 x ( A x B )) x 100 .................................ecuación 5 ( t x ( 71 − 2 x t )) Donde: % AC t A B = = = = Porcentaje del área de corte [%]. Es el espesor de pared de la probeta [mm]. Ancho de la fractura [mm]. Longitud de la fractura [mm]. La prueba de impacto puede ser utilizada también, para determinar el porcentaje de área promedio fracturada al corte y debe cumplir con lo establecido en el inciso 6.4.7. 7.2.4.5 Prueba de doblado guiado La prueba de doblado guiado debe ser realizada conforme a las normas NMX-H-002, NMX-B-172 y NMX-H-007. La dimensión del mandril Agb, expresada en milímetros, no debe ser mayor que la determinada utilizando la ecuación 6, el valor resultante de esta ecuación debe ser redondeado al valor entero más próximo. A gb = 1,15 x ( DE − ( 2 x t )) − t .....................................ecuación 6 DE ⎡ ⎤ ⎢( ε x t ) − ( 2 x ε ) − 1 )⎥ ⎣ ⎦ NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 43 de 73 Donde: DE t ε = = = Es el diámetro exterior expresado en mm. Es el espesor de pared de la tubería expresado en mm. Es la deformación unitaria, tal como se indica en la tabla 17. Ambas probetas deben ser dobladas 180 ° en una plantilla guía, tal como se muestra en la figura 10. Una probeta debe tener la raíz del cordón de soldadura en contacto directo con el mandril; mientras que, la otra probeta debe tener la cara del cordón de soldadura en contacto directo con el mandril. Nomenclatura: 1. 2. B= ra = rb = a) Barreno de montaje del macho. Respaldo hembra, endurecido y engrasado o rodillos endurecidos. Agb + 2 x t + 3,2 Radio del mandril para la prueba de doblado guiado. Radio del dado para la prueba de doblado guiado. Tipo tapón. Nomenclatura: 1. B= b) Tipo Ajustable. c) Tipo Enrollamiento. FIGURA 10 - Plantillas para la prueba de doblado guiado Rodillo. Agb + 2 x t + 3,2 TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 44 de 73 TABLA 17 - Valor de deformación para la prueba de doblado guiado Especificación NRF-073-CFE 7.2.4.6 Valor de deformación unitaria (ε) [-] 0,137 5 Prueba de aplastamiento La prueba de aplastamiento debe ser realizada de acuerdo con las normas NMX-B-129, NMX-B-172 y NMX-H-007. Tal como se presenta en la figura 5, una de las dos probetas obtenidas en ambos extremos del rollo de placa debe ser probada con el cordón de soldadura ubicado en las posiciones de las 6 h o de las 12 h en punto; mientras que, las dos probetas restantes deben ser probadas con el cordón de soldadura ubicado en las posiciones de las 3 h o de las 9 h en punto. Las probetas obtenidas de los extremos cortados en los paros de soldadura deben ser probadas únicamente con el cordón de soldadura ubicado en las posiciones de las 3 h o de las 9 h en punto. 7.2.4.7 Prueba de dureza Deben ser efectuadas pruebas de dureza si son detectados puntos duros mediante la inspección visual. Estas pruebas deben ser realizadas conforme a la norma NMX-B-172 utilizando un equipo portátil de pruebas de dureza y los métodos que cumplan con las normas NMX-B-026 y NMX-B-313 respectivamente, dependiendo del método utilizado para la realización de éstas. 7.2.5 Pruebas macrográfica y micrográfica a) Excepto cuando sea permitido por el inciso b) descrito a continuación, el alineamiento entre los cordones de soldadura interior y exterior para tubería tipo W (SAW y COW) debe ser verificado mediante una prueba macrográfica. b) Métodos alternativos, tal como la inspección ultrasónica, pueden ser utilizados para detectar desalineamiento entre los cordones de soldadura interior y exterior, siempre y cuando se demuestre la capacidad del equipo para detectar dicho desalineamiento. Si los métodos alternativos son utilizados, una prueba macrográfica debe ser efectuada al inicio de la producción de tubería para cada combinación de diámetro nominal (DN) y espesor de pared (t). c) Tanto el cordón de soldadura como la zona afectada por la temperatura (HAZ), en tuberías tipos E (HFERW) y W (SAW y COW) deben ser verificados mediante una prueba micrográfica para asegurar que no permanece martensita sin revenir, en todo el espesor de pared de éstos. Adicionalmente, debe ser realizada una prueba de dureza máxima conforme al inciso 6.4.8. 7.2.6 Prueba hidrostática 7.2.6.1 Requisitos generales 7.2.6.1.1 Programa de pruebas La prueba hidrostática debe ser realizada después de concluidas todas las actividades de fabricación de acuerdo con la práctica recomendada (PR) del fabricante y de la terminación del tratamiento térmico de acuerdo con el párrafo 6.2. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 45 de 73 7.2.6.1.2 Medio de prueba El agua debe ser usada como el medio de prueba; debe estar limpia y ser de una calidad tal, que minimice la corrosión de los materiales de la tubería. 7.2.6.2 Requisitos específicos de la prueba hidrostática Cada tramo de tubería debe soportar, sin fuga, a través del cordón de soldadura o del cuerpo de éste una prueba de inspección hidrostática de al menos la presión especificada en el subinciso 7.2.6.5. Las presiones de prueba para tubería tipo S, de todos los diámetros nominales y para tuberías tipos E y W de diámetro nominal (DN) igual o menor que 450, deben ser mantenidas durante un tiempo no menor que 5 s. Las presiones de prueba para las tuberías tipos E y W de diámetro nominal (DN) igual o mayor que 500, deben ser mantenidas durante un tiempo no menor que 10 s. 7.2.6.3 Verificación de la prueba hidrostática Con la finalidad de poder asegurar que cada tramo de tubería es probado a la presión requerida, cada equipo de prueba debe contar con un registrador de la presión de prueba y del tiempo de duración de ésta, o contar con algún dispositivo automático o de interconexión con el proceso para asegurar que la tubería sea clasificada como probada una vez que los requisitos de prueba, presión y tiempo, hayan sido cumplidos. Tales registros deben estar disponibles para revisión en las instalaciones del fabricante por los inspectores del comprador. El dispositivo de medición de la presión de prueba debe ser calibrado por medio de una balanza de pesos muertos, o algún dispositivo equivalente, dentro de los cuatro meses previos a cada uso. La conservación de los registros de calibración debe ser como se especifica en el subinciso 7.2.6.4. 7.2.6.4 Conservación de registros de pruebas Los registros de prueba e inspección deben ser conservados y guardados por el fabricante y deben estar disponibles al comprador por un período de 3 años; tomando como fecha de referencia, la de la recepción del pedido, fincado en la orden de compra, por parte del comprador. 7.2.6.5 Presión de prueba para inspección Las presiones mínimas de prueba para los diámetros nominales y los espesores de pared especificados por esta norma de referencia, pueden ser calculadas utilizando la ecuación 7 presentada en la tabla 18. Cuando los valores de presión calculados no son un múltiplo exacto de 100 kPa, éstos deben ser redondeados al valor más cercano de 100 kPa. Las presiones de prueba hidrostática calculadas con la ecuación 7 indicada en la tabla 18, son presiones de prueba para inspección y no tienen el propósito de servir como base para el diseño; asimismo, no tienen necesariamente alguna relación directa con las presiones de trabajo. NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 46 de 73 TABLA 18 - Ecuación y condiciones para el cálculo de las presiones de prueba Ecuación para utilizar el sistema general de unidades de medida P = 2 000 x Sx t ........................ecuación 7 DE Donde: P= S= t= DE = Presión de prueba hidrostática en kPa. Esfuerzo en MPa, igual al porcentaje del esfuerzo de fluencia mínimo especificado para los diferentes diámetros indicados en la tabla 19. Espesor de pared especificado en mm. Diámetro exterior especificado en mm. TABLA 19 - Porcentaje de esfuerzo de fluencia mínimo especificado Por ciento de esfuerzo de fluencia mínimo especificado [%] Diámetro nominal (DN) [-] ≤ 125 > 125 y ≤ 200 > 200 y < 500 ≥ 500 Especificación NRF-073 NOTA: 7.2.7 Presión estándar de prueba 60 a 75 a 85 a 90 a (a) No es necesario que la presión de prueba exceda los 20 500 kPa. Inspección visual a) Excepto lo permitido en el inciso b) de este punto, cada tramo de tubería debe ser inspeccionado visualmente para detectar defectos superficiales, con una iluminación igual o mayor que 300 lux; dicha inspección debe ser sobre toda la superficie externa y debe cubrir también a la superficie interna tanto como sea posible. b) La inspección visual puede ser reemplazada por otros métodos de inspección que tienen la capacidad demostrada de detectar defectos superficiales. c) La inspección visual debe ser efectuada por personal que: d) - esté entrenado para detectar y evaluar imperfecciones superficiales, - y tiene la agudeza visual que cumple con los requerimientos de la norma NMX-B-482. La superficie de tuberías tipos E y W conformadas en frío, debe ser inspeccionada para detectar desviaciones geométricas en su contorno. Si la inspección falla para descubrir los daños mecánicos como la causa de la irregularidad de la superficie, pero indica que la irregularidad se puede atribuir a un punto duro, debe ser determinada el área de éste y de ser necesaria su dureza. Si las dimensiones y la dureza del punto duro exceden el criterio de aceptación dado en el subinciso 6.5.7.7, éste debe ser eliminado de acuerdo con el procedimiento especificado en los puntos b) y c) del subinciso 6.5.7.13.3. NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 47 de 73 7.2.8 Exámenes no destructivos 7.2.8.1 Prácticas normalizadas Los exámenes no destructivos (END) requeridos deben ser ejecutados de acuerdo con las normas nacionales, tal como se especifica enseguida: a) Electromagnético (fuga de flujo) NMX-J-565/4-ANCE. b) Electromagnético (corrientes de eddy) NMX-B-014. c) Ultrasónico NMX-B-011. d) Ultrasónico (cordón de soldadura) NMX-B-012. e) Partículas magnéticas NMX-B-124. f) Radiografía NMX-B-086. g) Líquidos penetrantes NMX-B-133-1. Los END deben ser realizados por personal de Nivel I, II ó III. Las evaluaciones de las indicaciones deben ser realizadas por personal Nivel I, bajo la supervisión de personal Nivel II ó III o por personal de Nivel II ó III. 7.2.8.2 Aplicación de los métodos de exámenes no destructivos (END) Los cordones de soldadura para tubería fabricada con los procesos de soldadura permitidos por esta norma de referencia, tipos E y W, de diámetro nominal (DN) igual o mayor que 50, deben ser examinados con técnicas no destructivas en toda su longitud (100 %) para el espesor completo, de acuerdo con los métodos aplicables dados en la tabla 20. También, los cordones de soldadura entre los bordes de los extremos de los rollos de placa o de las placas individuales en tubería conformada longitudinal helicoidal (SAWH y COWH) y de soldadura de ensamble entre tramos de tubería longitudinal recta (SAWL y COWL) o longitudinal helicoidal (SAWH y COWH) deben ser radiografiados en toda su longitud (100 %) para el espesor completo, de acuerdo con la tabla 20. Toda la tubería tipo S, debe ser examinada con técnicas no destructivas en toda su longitud (100 %) de acuerdo con los métodos aplicables dados en la tabla 21. TABLA 20 - Métodos de exámenes no destructivos para tubería con cordón de soldadura Tipo de cordón de soldadura E (HFERW) W (SAW) W (GMAW) Método de examen no destructivo Examen electromagnético Examen ultrasónico Examen radiográfico Requerido Requerido individualmente o individualmente o en No requerido en combinación de métodos combinación de métodos No requerido Requerido Requerido (1) No requerido Requerido Requerido (1) continúa… NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 48 de 73 …continuación Tipo de cordón de soldadura W (SAWH y COWH) Entre bordes de los extremos de las placas individuales o de los rollos de placas en tubería conformada W (SAWL, COWL, SAWH y COWH) De Ensamble entre Tramos de Tubería. NOTA: 1. Método de examen no destructivo Examen electromagnético Examen ultrasónico Examen radiográfico No requerido No Requerido Requerido No requerido No Requerido Requerido Las películas de las radiografías deben ser de una longitud mínima de 304 mm y éstas deben ser tomadas en cada extremo de la tubería. Los exámenes radiográficos deben ser registrados en película o en algún otro medio de reproducción de imágenes. El fabricante debe conservar las películas originales de las radiografías tomadas a los tramos de tubería del lote solicitado y éstas deben estar disponibles para el inspector designado por el comprador. TABLA 21 - Métodos de exámenes no destructivos en el cuerpo de la tubería sin cordón de soldadura Método de examen no destructivo Tipo de Tubería S 7.2.8.2.1 Partículas magnéticas (campo circular) Un método o la combinación de ellos Examen electromagnético Examen ultrasónico Examen del cordón de soldadura en los extremos de la tubería Cuando se utiliza un sistema automático de examen ultrasónico o electromagnético (o una combinación de éstos) para cumplir con los requisitos del subinciso 7.2.8.2, el cordón de soldadura de los extremos del tramo de tubería que no es cubierto por éste sistema, debe ser examinado para detectar defectos mediante los métodos ultrasónico de haz angular o radiográfico, conforme sea apropiado. Si no se cubren tales requisitos, los extremos de la tubería, que contienen dicho cordón de soldadura, deben ser cortados dentro de los límites de longitud establecidos en el inciso 6.5.5. 7.2.8.2.2 Examen del extremo de la tubería tipo S Cuando se utiliza un sistema automático de examen ultrasónico o electromagnético (o una combinación de éstos) para cumplir con los requisitos del subinciso 7.2.8.2, el extremo del tubo que no es cubierto por este sistema, debe ser examinado para detectar defectos mediante los métodos de haz ultrasónico angular o de partículas magnéticas. 7.2.9 Examen radiológico de los cordones de soldadura 7.2.9.1 Equipo de examen radiológico La homogeneidad de los cordones de soldadura examinados mediante métodos radiológicos debe ser determinada por medio de rayos X dirigidos a través del material del cordón de soldadura para crear una imagen adecuada en una película radiográfica o algún otro medio reproductor de imágenes de rayos-X, siempre que la sensibilidad requerida sea demostrada. NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 49 de 73 7.2.9.2 Patrón de referencia de sensibilidad radiológica El patrón de referencia debe ser el indicador ISO de calidad de imagen del tipo alambre descrito en el subinciso 7.2.9.3. 7.2.9.3 Indicador de calidad de imagen del tipo alambre Cuando se utilizan indicadores ISO de calidad de imagen del tipo alambre, éstos deben ser W 1 FE, W 6 FE o W 10 FE y de acuerdo con la norma NMX-B-462 y los diámetros esenciales de alambre deben ser como los indicados en la tabla 22 para el cordón de soldadura y el espesor de pared aplicables. El indicador de calidad de imagen utilizado debe ser colocado a través del cordón de soldadura en una ubicación representativa del refuerzo completo de éste y debe contener ambos diámetros esenciales de alambre; alternativamente, dos indicadores de calidad de imagen deben ser colocados transversalmente al cordón de soldadura. 7.2.9.4 Verificación de la calibración Para métodos dinámicos a velocidades de operación, se debe usar un indicador de calidad de imagen (IQI) para comprobar la sensibilidad y la compatibilidad de la técnica en un tubo por cada lote de 50 tubos, pero al menos una vez por cada cuatro horas de turno de operación. Para el ajuste inicial de la técnica usando el indicador de calidad de imagen, el tubo debe mantenerse en una posición estática. Para los métodos de película radiográfica, debe aparecer en cada exposición un indicador de calidad de imagen. Para el IQI de tipo barreno, la definición y la sensibilidad apropiada es alcanzada cuando el barreno esencial es claramente visible al operador. Para el IQI de tipo alambre, la definición y la sensibilidad apropiada es alcanzada cuando los diámetros esenciales del alambre son claramente visibles al operador en el área aplicable (en el cordón de soldadura o en el cuerpo del tramo de tubería). TABLA 22 - Indicador de calidad de imagen (IQI) ISO del tipo alambre para examen radiográfico Espesor del cordón de soldadura (a) Por arriba A través [mm] [mm] -8 8 11 11 14 14 18 18 25 25 32 32 41 NOTA: Espesor especificado de la pared Por arriba A través [mm] [mm] -7,9 7,9 11,1 11,1 14,3 14,3 17,5 17,5 25,4 25,4 31,8 --- Diámetro esencial del alambre [mm] 0,16 0,20 0,25 0,32 0,40 0,50 0,63 Conjunto de alambre Número de alambre 10/16 10/16 10/16 ó 6/12 10/16 ó 6/12 10/16 ó 6/12 6/12 6/12 14 13 12 11 10 9 8 (a) El espesor del cordón de soldadura es la suma del espesor especificado de pared y el espesor estimado del refuerzo del cordón de soldadura. 1. El diámetro esencial del alambre basado en el espesor del cordón de soldadura es utilizado para verificar la sensibilidad apropiada en sitios con refuerzo del cordón de soldadura. El diámetro esencial del alambre basado en el espesor de pared especificado es utilizado para verificar la sensibilidad apropiada en sitios sin refuerzo del cordón de soldadura. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 50 de 73 7.2.9.5 Límites de aceptación para el examen radiológico El examen radiológico debe ser capaz de detectar las imperfecciones y defectos de los cordones de soldadura, tal como se describe en los subincisos 7.2.9.6 y 7.2.9.7. 7.2.9.6 Imperfecciones observadas durante el examen radiológico El tamaño máximo aceptable y la distribución de inclusiones de escoria y/o imperfecciones por burbujas de gas se indican en las tablas 23 y 24 y en las figuras 11 y 12. A menos que las imperfecciones sean alargadas, no puede determinarse con seguridad si las indicaciones radiológicas representan inclusiones de escoria o burbujas de gas. Por lo tanto, los mismos límites se aplican a todas las imperfecciones de forma circular. Los factores importantes que deben ser tomados en cuenta en la determinación de sí las imperfecciones son aceptables son: el tamaño y el espaciamiento de las imperfecciones y la suma de sus diámetros en una distancia establecida. Por simplicidad, la distancia es establecida como cualquier longitud de 150 mm. Las imperfecciones de este tipo usualmente ocurren en un patrón alineado, pero no se hace ninguna distinción entre patrones alineados y esparcidos. TABLA 23 - Discontinuidades alargadas por inclusión de escoria 7.2.9.7 Dimensiones máximas [mm] Separación mínima [mm] 1,6 x 13 1,6 x 6,4 1,6 x 3,2 150 75 50 Número máximo de imperfecciones en cualquier longitud de 150 mm del cordón de soldadura 1 2 3 Defectos observados durante el examen radiológico Las fisuras, la falta de penetración completa, la falta de fusión completa, y las imperfecciones mayores en tamaño y/o distribución que las mostradas en las tablas 23 y 24 y en las figuras 11 y 12, indicadas por el examen radiológico, deben ser consideradas como defectos. A la tubería que contenga cualquiera de estos defectos debe aplicársele cualquiera de las disposiciones indicadas en el subinciso 6.5.7.13. 7.2.9.8 Rastreabilidad de las películas radiográficas Las radiografías deben ser rastreables hacia la identificación de la tubería. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 51 de 73 Ejemplo 1. Una discontinuidad de 12,7 mm Ejemplo 2. Dos discontinuidades de 6,4 mm Ejemplo 3. Tres discontinuidades de 3,2 mm FIGURA 11 - Ejemplos de patrones de distribución máxima de discontinuidades del tipo indicaciones alargadas en cordones de soldadura con longitud igual que 150 mm TABLA 24 - Discontinuidades circulares por inclusión de escoria y del tipo burbuja de gas Tamaño [mm] 3,2 (b) 3,2 (b) 3,2 (b) 3,2 (b) 1,6 1,6 1,6 0,8 0,8 0,4 Tamaño adyacente [mm] 3,2 (b) 1,6 0,8 0,4 1,6 0,8 0,4 0,8 0,4 0,4 Separación mínima [mm] 50 25 13 9,5 13 9,5 6,4 (c) 6,4 4,8 3,2 Número máximo de imperfecciones en cualquier longitud de 150 mm del cordón de soldadura 2 1 de 3,2 y 2 de 1,6 1 de 3,2 y 4 de 0,8 1 de 3,2 y 8 de 0,4 4 1 de 1,6 y 6 de 0,8; 2 de 1,6 y 4 de 0,8 1 de 1,6 y 12 de 0,4; 2 de 1,6 y 8 de 0,4; 3 de 1,6 y 4 de 0,4 8 2 de 0,8 y 12 de 0,4; 4 de 0,8 y 8 de 0,4; 6 de 0,8 y 4 de 0,4(a) 16 Refiérase a la figura 12. NOTA: (a) La suma de los diámetros de todas las discontinuidades en cualquier longitud de 150 mm, no debe exceder de 6,4 mm. (b) El tamaño máximo de discontinuidad para espesor de pared igual o menor que 6,4 mm, debe ser 2,4 mm. (c) Dos discontinuidades iguales o menores que 0,8 mm, pueden estar tan cercanas como la distancia de un diámetro siempre y cuando ellas estén separadas de cualquier otra discontinuidad por una distancia igual o mayor que 12,7 mm. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 52 de 73 Ejemplo 1. Dos discontinuidades de 3,2 mm Ejemplo 2. Una discontinuidad de 3,2 mm, una de 1,6 mm y dos de 0,8 mm Ejemplo 3. Una discontinuidad de 3,2 mm, una de 0,8 mm y seis de 0,4 mm Ejemplo 4. Cuatro discontinuidades de 1,6 mm Ejemplo 5. Dos discontinuidades de 1,6 mm y cuatro de 0,8 mm Ejemplo 6. Ocho discontinuidades de 0,8 mm Ejemplo 7. Dieciséis discontinuidades de 0,4 mm Ejemplo 8. Discontinuidades dispersas: tres de 0,8 mm y diez de 0,4 mm FIGURA 12 - Ejemplos de patrones de distribución máxima de indicaciones circulares de inclusiones de escoria y de discontinuidades del tipo burbuja de gas en cordones de soldadura con longitud igual que 150 mm TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 53 de 73 7.2.10 Examen ultrasónico y electromagnético 7.2.10.1 Equipo Se debe utilizar cualquier equipo que aplique los principios ultrasónicos o electromagnéticos y que sea capaz de examinar de manera continua e ininterrumpida el cordón de soldadura de las tuberías tipos E y W o las superficies externas y/o internas de la tubería tipo S. El equipo debe ser verificado con un patrón de referencia aplicable, como el que se describe en el subinciso 7.2.10.2. El equipo debe estar ajustado para producir indicaciones bien definidas cuando el patrón de referencia es examinado de acuerdo con el subinciso 7.2.10.2. Para tuberías tipos E y W, el equipo debe ser capaz de examinar a través de todo el espesor completo del cordón de soldadura más 1,6 mm del metal base adyacente en ambos lados de dicho cordón de soldadura. Las restricciones relativas al magnetismo residual se dan en el subinciso 7.2.11.4. 7.2.10.2 Patrones de referencia para los exámenes ultrasónicos y electromagnéticos Cada patrón de referencia debe tener su diámetro exterior (DE) y el espesor de pared (t) dentro de las tolerancias especificadas del tramo de tubería que va a ser examinado. Los patrones de referencia deben contener una o más muescas maquinadas o uno o más barrenos taladrados radialmente, como se especifica en la tabla 25 y en la figura 13. Cuando se requiera inspección del cuerpo del tramo de tubería, los indicadores de referencia deben estar separados por una distancia suficiente para producir señales separadas y distinguibles. En el caso del barreno taladrado, el tubo de calibración debe contener tres barrenos espaciados por 120 ° o cuatro barrenos espaciados por 90 °, suficientemente separados longitudinalmente para asegurar respuestas distinguibles separadamente. Los barrenos deben ser taladrados radialmente y atravesar completamente el espesor del tubo, se debe tener cuidado para evitar la distorsión del tubo mientras se están realizando los barrenos. Los patrones de referencia deben estar identificados. Las dimensiones y los tipos de indicadores de referencia deben estar verificados por un procedimiento documentado. El fabricante debe utilizar un procedimiento documentado para establecer el valor umbral de rechazo del examen ultrasónico o electromagnético. Los indicadores de referencia aplicables indicados en la tabla 25 deben ser capaces de ser detectados bajo condiciones normales de operación. Dicha capacidad debe ser demostrada dinámicamente, ya sea en línea o fuera de línea, utilizando una velocidad de movimiento entre la tubería y el transductor que simule el examen que va a ser utilizado en el tubo de la línea de producción. NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 54 de 73 TABLA 25 - Indicadores de referencia Elemento Cordón de soldadura en tubería tipo E Cordón de soldadura en tubería tipo W (f) Tubería tipo S Indicadores de referencia (a) Dimensiones de la muesca, máx. Diámetro de Ubicación Orientación barreno de la de la Profundidad Longitud Ancho radialmente (b) (c) (c) muesca muesca taladrado a través de la pared (d) DE DI Long. Trans. Prof. [mm] [mm] [mm] R R R N 10,0 50 1 3,2 R R R A 5,0(e) 50 1 1,6(e) RP RP R(g) N 10,0 50 1 3,2 (a) Los indicadores de referencia no necesitan estar ubicados en el cordón de soldadura La profundidad está expresada como un porcentaje del espesor especificado de pared, con un mínimo de profundidad de muesca de 0,3 mm. La tolerancia de la profundidad debe ser de ± 15 % de la profundidad (b) especificada de muesca o ± 0,05 mm, cualquiera que sea el valor mayor. Los tipos de muesca son designados N5 y N10 (c) En toda la profundidad Los diámetros de los barrenos taladrados están basados en los diámetros normalizados de broca. No se (d) requiere un barreno si se usa una muesca para establecer el valor umbral de rechazo (e) Es permisible utilizar las muescas N10 o los barrenos radialmente taladrados de 3,2 mm Para los cordones de soldadura por arco sumergido (SAW), por arco metálico y gas (GMAW) y la combinación de ambas (COW), es permisible el establecimiento del valor umbral de rechazo utilizando (f) muescas en el borde del cordón de soldadura o barrenos radialmente taladrados en el borde del cordón de soldadura Es permisible que las muescas estén orientadas en ángulos tales que permitan optimizar la detección de (g) defectos anticipados Leyendas: R= Requerida si la muesca es usada para establecer el valor umbral de rechazo Requerida para tubería de diámetro nominal igual o mayor que 50, si la muesca es usada para establecer RP= el valor umbral de rechazo N= No requerida Se requiere ya sea una muesca transversal o un barreno radialmente taladrado de 1,6 mm para el examen A= en búsqueda de imperfecciones transversales NOTAS: 1. 2. 3. Para el examen de los cordones de soldadura, la tabla 25 es aplicable para tubería de diámetro nominal igual o mayor que 50. Las muescas son rectangulares o en forma de U, refiérase a la figura 13 de esta norma de referencia. Para el examen electromagnético, puede ser necesario que el patrón de referencia contenga muescas en el diámetro exterior, muescas en el diámetro interior y barrenos taladrados (refiérase al subinciso 7.2.10.2). TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 55 de 73 Profundidad Φ = 1,0 mm (máximo) Profundidad: 10 % x t ± 15,0 % t es el espesor de pared del tubo Con un mínimo de 0,3 ± 0,05 mm Leyenda: Para corriente de Eddy - 38,0 mm (máximo) de longitud total Para flujo desviado y ultrasónico - 50,0 mm (máximo) a profundidad total Muesca N10 Φ = 3,2 mm Barreno taladro FIGURA 13 – Ejemplos de indicadores de referencia (muesca N10 y barreno de 3,2 mm) Cuando se utiliza un barreno taladrado para establecer el valor umbral de rechazo para el examen electromagnético de tubería con diámetro nominal (DN) igual o mayor que 50, la aplicación es: a) El examen del cordón de soldadura. b) El examen concurrente de las superficies del diámetro interior (DI) y del diámetro exterior (DE) de la tubería tipo S. Adicionalmente debe ser verificado que el equipo produzca indicaciones del patrón de referencia, tanto de las muescas del diámetro exterior (DE) como de las muescas del diámetro interior (DI), iguales o mayores que el valor del umbral de rechazo establecido utilizando el barreno taladrado. NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 56 de 73 7.2.10.3 Registros que verifican las capacidades del sistema de examen Se deben mantener registros del sistema de examen para documentar la verificación de las capacidades del sistema en la detección de los indicadores de referencia, como se indica en el subinciso 7.2.10.2. Estos registros deben incluir los procedimientos de calibración y de operación, la descripción del equipo, las calificaciones del personal, y los datos dinámicos de prueba que demuestran las capacidades del sistema para la detección de los indicadores de referencia. 7.2.10.4 Límites de aceptación La tabla 26 presenta los valores límites aceptables de las alturas de las señales producidas por los indicadores de referencia. Para las tuberías tipos S, E y W, cualquier imperfección que produzca un valor de la señal mayor que el valor límite aceptable de la señal indicada en la tabla 26 debe ser considerada como un defecto, a menos que la imperfección causante de la indicación sea una imperfección superficial y por tanto, no sea un defecto como los que se describen en el inciso 6.5.7. Además, para los cordones de soldadura realizados por arco metálico y gas (GMAW) cualquier indicación continua mayor que 25,4 mm de longitud, sin importar la altura de la señal pero mayor que el ruido de fondo, deben ser reexaminados mediante métodos radiográficos de acuerdo con los subincisos 7.2.9.1 al 7.2.9.7. TABLA 26 - Límites de aceptación Elemento Cordón de soldadura en tubería tipo W (SAW, GMAW y COW) y reparaciones de soldaduras Cordón de soldadura en tubería tipo E (HFERW) Tubería tipo S NOTAS: 7.2.10.5 Tipo de muesca Tamaño del barreno [mm] Límite de aceptación de la señal (A) [%] N5 1,6 100 N10 3,2 33,3 N10 3,2 100 N10 3,2 100 A. Expresado como un porcentaje de la indicación producida por el indicador de referencia. El fabricante de la tubería es quién establece el valor del umbral de rechazo conforme a su procedimiento documentado y este valor no debe exceder el límite de aceptación aplicable. Disposición de los defectos observados durante el examen ultrasónico y electromagnético La tubería que contenga defectos debe dársele cualquiera de las disposiciones indicadas en el subinciso 6.5.7.13. 7.2.10.6 Reparación por soldadura Los defectos encontrados en los cordones de soldadura para tubería tipo W, mediante los métodos de examen ultrasónico y/o radiográfico, pueden ser reparados mediante soldadura y reexaminados no destructivamente de acuerdo con los lineamientos del subinciso 6.5.7.13 y del Apéndice C de esta norma de referencia. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 57 de 73 7.2.11 Examen por partículas magnéticas 7.2.11.1 Examen por partículas magnéticas en tubería tipo S Cuando se emplea el examen por partículas magnéticas para localizar defectos longitudinales, toda la superficie exterior del tramo de tubería debe ser examinada. Se debe determinar la profundidad de todas las imperfecciones reveladas por el examen por partículas magnéticas y cuando se encuentre que son mayores que 12,5 % del espesor especificado de pared, deben ser consideradas como defectos. La tubería que contenga defectos se le debe aplicar cualquiera de las disposiciones especificadas en el subinciso 6.5.7.13. 7.2.11.2 Equipo El equipo utilizado en el examen por partículas magnéticas, debe producir un campo magnético de intensidad suficiente para indicar, en la superficie externa del tramo de tubería inspeccionado, las imperfecciones tales como fisuras, grietas y fracturas. 7.2.11.3 Patrones de referencia para el examen por partículas magnéticas El fabricante debe realizar los arreglos necesarios para ejecutar una demostración de los defectos producidos de manera natural o artificial sobre los tipos indicados en el subinciso 7.2.11.2, para los representantes de éste y durante la producción de su orden de compra. La demostración puede ser efectuada conforme a la práctica recomendada del fabricante (PR) o estar basada en probetas de los tubos en proceso o de tubos similares retenidos por el fabricante con el propósito de exhibir dichos defectos. 7.2.11.4 Requisitos de la medición del magnetismo residual Los requisitos de este subinciso aplican solamente a las pruebas dentro de las instalaciones del fabricante de la tubería. Las mediciones del magnetismo residual en los tramos de tubería, después de salir de las instalaciones del fabricante, pueden ser afectadas por procedimientos y condiciones impuestas a éstos durante y después del embarque. a) El campo magnético longitudinal debe ser medido en los tubos de extremos planos de diámetro nominal (DN) igual o mayor que 150 antes de su embarque. También, el campo magnético longitudinal debe ser medido en los tubos de extremos planos de diámetro nominal menor que 150, antes de su embarque, cuando éstos son examinados en toda su longitud mediante métodos magnéticos o son manejados mediante equipo magnético. Dichas mediciones deben ser tomadas en la cara de la raíz o en la cara del corte rectangular de la tubería terminada de extremos planos. b) Las mediciones se deben hacer utilizando un gaussómetro de efecto Hall o algún otro tipo de instrumento calibrado. El gaussómetro de efecto Hall debe ser operado de acuerdo con instrucciones escritas que hayan demostrado producir resultados precisos. c) Las mediciones deben ser hechas en cada extremo de un tubo, o al menos en uno de ellos. El tubo debe ser seleccionado por cada 4 horas de turno de operación. d) El magnetismo del tubo debe ser medido después de cualquier operación de examen que utilice un campo magnético, previo a su carga para el embarque. Para la tubería manejada con equipo electromagnético después de la medición del magnetismo, dicho manejo debe ser ejecutado de una manera demostrada que no provoque magnetismo residual mayor que los niveles estipulados en el punto (e). TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 58 de 73 e) Como mínimo, se deben tomar cuatro lecturas, separadas aproximadamente 90 ° alrededor de la circunferencia de cada extremo del tubo. El valor promedio de las cuatro lecturas no debe exceder de 3,0 x 10-04 T, y ninguna lectura debe exceder de 3,5 x 10-04 T cuando se mida con un gaussómetro de efecto Hall o valores equivalentes cuando se mida con algún otro tipo de instrumento. f) Cualquier tubo que no cumpla con los requisitos del punto (e) debe ser considerado defectuoso. Además, toda la tubería producida entre el tubo defectuoso y el último tubo aceptable debe ser medida individualmente. Alternativamente, si la secuencia de producción de tubería está documentada, el tubo puede ser medido en secuencia inversa comenzando con el tubo producido antes del tubo defectuoso hasta que al menos tres tubos consecutivos producidos cumplan con los requisitos; los tubos producidos antes de los tres tubos aceptables no necesitan ser medidos. g) Las mediciones hechas en tubos apilados o amontonados no son consideradas como válidas. h) Toda la tubería defectuosa debe ser desmagnetizada en toda su longitud y debe volverse a medir hasta que al menos tres tubos consecutivos cumplan con los requisitos. 8 MARCADO 8.1 General El marcado requerido en la tubería debe ser efectuado por el fabricante, tal como se especifica en este capítulo. 8.2 Localización de Marcas La localización de la identificación de las marcas debe ser como se indica a continuación: 8.3 a) Tubería de diámetro nominal (DN) menor que 50: Sello de troquel estampado en una etiqueta metálica adherida a cada paquete de tubería. b) Tubería de diámetro nominal (DN) 50 e igual o menor que 500: Pintura con plantilla en la superficie exterior comenzando en un punto entre 450 mm y 750 mm con respecto al extremo de la tubería. c) Tubería de diámetro nominal (DN) mayor que 500: Pintura con plantilla en la superficie interior de la tubería comenzando en un punto entre 150 mm y 200 mm con respecto al extremo de la tubería. Secuencia de Marcado La secuencia del marcado, debe ser tal como es especificado en los incisos 8.3.1 a 8.3.9. 8.3.1 Fabricante El nombre del fabricante debe ser la primera marca de identificación. 8.3.2 Especificaciones El segundo identificador es el asignado a esta norma de referencia (NRF-073-CFE) y debe ser marcado cuando el producto está en completa conformidad. NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 59 de 73 8.3.3 Dimensiones específicas Los identificadores tercero y cuarto, son el diámetro nominal (DN) y el espesor de pared (t) de la tubería y deben ser marcados en ésta. 8.3.4 Proceso de Manufactura Los símbolos que deben ser utilizados para identificar el tipo de proceso de manufactura de la tubería, son los siguientes y corresponden al quinto identificador de ésta: 8.3.5 a) Tubería sin cordón de soldadura S b) Tubería con cordón de soldadura, mediante el proceso de resistencia eléctrica de alta frecuencia E c) Tubería con cordón de soldadura mediante los procesos de arco sumergido y arco metálico y gas o la combinación de éstos W Tratamiento Térmico Los símbolos que deben ser usados para identificar el tipo de tratamiento térmico, cuando aplique, son los siguientes y corresponden al sexto identificador de la tubería: 8.3.6 a) Normalizado HN b) Aliviado de esfuerzos HS Número de colada El número de colada corresponde al séptimo identificador de la tubería y debe ser marcado de acuerdo con lo estipulado en el párrafo 8.2. 8.3.7 Número de orden de compra El número de orden de compra es el octavo identificador de la tubería y debe ser marcado de acuerdo con lo estipulado en el párrafo 8.2. 8.3.8 Longitud La longitud debe ser marcada en metros con centésimos de metro conforme a lo estipulado en el párrafo 8.2; la longitud es el noveno identificador de la tubería. 8.3.9 Ejemplo del marcado de la tubería El marcado de los identificadores en cada tramo de tubería puede ser circunferencial o longitudinal en una o varias líneas conforme a la práctica recomendada (PR) del fabricante. A continuación se presenta un ejemplo descriptivo de los identificadores a ser marcados sobre la tubería: NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 60 de 73 PRIMERA LÍNEA DE IDENTIFICADORES DEL MARCADO XXXXX NRF-073-CFE Nombre del fabricante Norma de referencia SEGUNDA LÍNEA DE IDENTIFICADORES DEL MARCADO 0000 00,0 S, E, W Diámetro nominal Espesor de pared [mm] Proceso de manufactura TERCERA LÍNEA DE IDENTIFICADORES DEL MARCADO HN, HS XXXXX Tratamiento térmico No. de colada CUARTA LÍNEA DE IDENTIFICADORES DEL MARCADO XXXXX 00,00 No. de orden de compra Longitud [m] 8.4 Impresión por Sello de Troquel La impresión por sello de troquel no se acepta sobre la superficie de la tubería fabricada bajo esta norma de referencia. 9 EMPAQUE, EMBALAJE, ALMACENAJE Y MANEJO EMBARQUE, TRANSPORTACIÓN, DESCARGA, RECEPCIÓN, En el caso de que el punto de entrega de la tubería sea libre a bordo (LAB) en el sitio de la obra o almacén del comprador, el proveedor debe cumplir con lo que se especifica en la norma de referencia NRF-001-CFE. 10 BIBLIOGRAFÍA [1] American Association of Railroads General Rules Governing the Loading of Commodities on Open Top Cars. 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[46] ISO 15609-2:2001 Specification and Qualification of Welding Procedures for Metallic Materials -- Welding Procedure Specification -Part 2: Gas Welding. [47] ISO 15609-5:2004 Specification and Qualification of Welding Procedures for Metallic Materials -- Welding Procedure Specification -Part 5: Resistance Welding. [48] ISO 15614-1: 2004 Specification and qualification of welding procedures for metallic materials - Welding procedure test - Part 1: Arc and gas welding of steels and arc welding of nickel and nickel alloys. [49] ISO 19232 Non-destructive Testing -- Image Quality of Radiographs - Part 1: Image Quality Indicators (Wire Type) -Determination of Image Quality Value. [50] NMX-B-079-1988 Métodos para la Preparación de Probetas Metalográficas. [51] NMX-B-113-1981 Acero – Método de Prueba – Doblado de Productos Terminados. [52] NMX-B-116-1996 Industria Siderúrgica - Determinación de la Dureza Brinell en Materiales Metálicos. [53] NMX-B-309-1971 Nomenclatura para Términos Usados en los Métodos de Prueba Mecánicos. [54] NMX-B-331-1982 Método de Prueba de Macroataque para Productos de Acero. [55] NMX-B-472-1989 Métodos de Macroataque de Metales y Aleaciones. [56] NMX-CC-9001-IMNC-2000 Sistemas de Gestión de la Calidad – Requisitos. [57] NMX-H-155-NORMEX-2003 Calderas y Recipientes a Presión – Calificación de Habilidad de Soldadores y Operarios de Máquinas de Soldar. 11 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES No puede establecerse concordancia con normas internacionales por no existir referencias al momento de la elaboración de la presente norma de referencia. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 64 de 73 APÉNDICE A (Informativo) EVALUACIÓN DE LA CONFORMIDAD La evaluación de la conformidad de las normas de referencia se realiza mediante la aplicación del procedimiento CONORCFE-02, mientras no se cuente con el procedimiento especifico de evaluación de la conformidad (PEC), los resultados de la evaluación son responsabilidad de la CFE a través de la Gerencia del LAPEM. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 65 de 73 APÉNDICE B (Informativo) TABLA B1 - Diámetros nominales de la tubería en el sistema general de unidades de medida Diámetro nominal (DN) [-] 6 13 19 25 32 38 50 63 75 100 125 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1 000 1 050 1 100 1 150 1 200 Diámetro exterior (DE) [mm] 13,72 21,34 26,67 33,40 42,16 48,26 60,33 73,03 88,90 114,30 141,29 168,28 219,08 273,05 323,85 355,60 406,40 457,20 508,00 558,80 609,60 660,40 711,20 762,00 812,80 863,60 914,40 965,20 1 016,00 1 066,80 1 117,60 1 168,40 1 219,20 TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 66 de 73 APÉNDICE C (Informativo) PROCEDIMIENTO DE REPARACIÓN DE LOS CORDONES DE SOLDADURA C.1 GENERAL C.1.1 La Reparación de los Cordones de Soldadura se deben Efectuar C.1.2 a) Con los ejes de tubería localizados en el plano horizontal. b) De acuerdo con un procedimiento de soldadura documentado y validado. c) El soldador y el operador de máquina de soldar deben contar con una constancia de calificación. La Reparación del Cordón de Soldadura debe ser Efectuada por Uno o Más de los Métodos Siguientes: a) Proceso de soldadura automática por arco sumergido. b) Proceso de soldadura automática o semiautomática por arco metálico y gas. c) Proceso de soldadura manual por arco metálico protegido utilizando electrodos de bajo hidrógeno. C.1.3 Todos los Materiales de Soldadura deben ser Manejados y Almacenados Adecuadamente Conforme a las Recomendaciones del Fabricante de la Soldadura para Evitar la Humedad y Otros Contaminantes C.1.4 El Fabricante debe Mantener Bajo su Resguardo los Registros del Procedimiento de Soldadura y de los Resultados de la Validación del Procedimiento de Soldadura. Las Copias de Estos Registros deben Estar Disponibles para el Inspector Designado por el Comprador C.2 VALIDACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE REPARACIÓN DEL CORDÓN DE SOLDADURA C.2.1 General C.2.2 a) Los procedimientos de soldadura deben ser documentados y validados por medio de la preparación y prueba de los cordones de soldadura de acuerdo con este Apéndice C exceptuando lo permitido descrito en el inciso b) descrito a continuación. b) La prueba de validación del procedimiento de soldadura debe ser conducida conforme a la práctica recomendada (PR) del fabricante de la tubería; asimismo, los registros de dicha prueba deben estar disponibles para el inspector designado por el comprador. Variables Principales del Proceso de Reparación Cuando cualquiera de las variables principales del proceso se modifican por encima de sus límites establecidos, debe ser desarrollado un procedimiento de reparación nuevo y antes de ser utilizado, éste debe ser documentado y validado. Las variables principales del proceso se indican a continuación: a) Proceso de soldadura. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 67 de 73 b) - un cambio en el proceso de soldadura, tal como el de arco sumergido por el de arco metálico y gas, - un cambio en el método de aplicación, tal como manual a semiautomática. Características del tubo. - c) d) un espesor diferente que el espesor indicado en el procedimiento de reparación documentado. Materiales de aporte (soldadura). - cambio en la clasificación del metal de aporte, - cuando se requiere de la prueba de impacto, un cambio de marca del metal de aporte utilizado, - cambio en el diámetro del metal de aporte, - cambio en la composición del gas de protección, mayor que ± 5 %, - cambio en el flujo del gas de protección, mayor que ± 10 %, - cambio de clasificación del fundente utilizado durante el proceso de soldadura por arco sumergido. Parámetros del proceso de soldadura. - cambio en el tipo de corriente (tal como de corriente alterna a corriente directa), - cambio de polaridad, - para los procesos de soldadura automática o semiautomática, el intervalo de: la corriente; el voltaje; la velocidad y el calor suministrado. Se requiere de una nueva validación del proceso de soldadura, si existe una desviación del intervalo establecido para cualquiera de los parámetros siguientes: ⋅ 10 % en la corriente, ⋅ 7 % en el voltaje, ⋅ 10 % en la velocidad de recorrido para el proceso de la soldadura automática, ⋅ 10 % en el calor suministrado. e) Cordón de soldadura: para los procesos de soldadura manual y semiautomática, un cambio en el ancho del cordón de soldadura mayor que 50 %. f) Precalentamiento y tratamiento térmico posterior a la deposición del cordón de soldadura. - reparación del cordón de soldadura en el tubo a una temperatura menor que la temperatura del tubo para la prueba de validación, NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO 68 de 73 - C.2.3 la aplicación del tratamiento térmico posterior a la deposición del cordón de soldadura o la omisión de dicho tratamiento. Pruebas Mecánicas a) Número de probetas. Dos probetas para cada tipo de prueba deben ser preparadas y probadas para cada prueba de validación del procedimiento de soldadura. Para la prueba de impacto, tres probetas deben ser preparadas y probadas. b) Prueba de tensión para probeta transversal. Las probetas para la prueba de tensión transversal deben ser de 38,0 mm de ancho y deben tener el cordón de soldadura a la mitad de la longitud de la probeta. El refuerzo del cordón de soldadura tanto interior como exterior (coronas) deben ser removidos. El esfuerzo a la tensión debe ser igual o mayor que el valor mínimo requerido por esta norma de referencia. C.2.3.3 Prueba de doblado guiado para probeta transversal La probeta transversal para la prueba de doblado guiado debe ser como se indica en la figura C1, con la ranura maquinada en el cordón de soldadura. Cada probeta debe ser doblada 180 ° en el dispositivo con la superficie del cordón de soldadura expuesta a tensión. Una vez efectuada la prueba de doblado guiado, ésta debe ser considerada como aceptable si no existen fracturas u otros defectos que no excedan una longitud de 3,2 mm en cualquier dirección tanto en el cordón de soldadura como en el metal base, con excepción de que las fracturas que ocurran en los bordes de la probeta, durante el desarrollo de la prueba de doblado guiado, no deben ser causa de rechazo, mientras su longitud no sea mayor que 6,4 mm. Bordes maquinados 38 Radio = 1,6 Maquinado de soldadura t 3,2 ± 0,3 > 150 FIGURA C1 - Probeta para la prueba de doblado guiado TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 69 de 73 C.2.3.4 Prueba de impacto “Charpy” (CVN) Las probetas para la prueba de impacto “Charpy” deben ser tomadas del área reparada por soldadura. Las probetas para la prueba de impacto “Charpy” deben ser preparadas conforme a los requerimientos del subinciso 7.2.3.3. La prueba de impacto “Charpy” con muesca en V debe ser llevada a cabo conforme a los requerimientos del subinciso 7.2.4.3. La energía absorbida promedio mínima de un conjunto de tres probetas de cada cordón de soldadura reparado y de la correspondiente zona afectada por la temperatura, con base en probetas de tamaño completo y en una temperatura de prueba de 0 °C, no debe ser menor que la especificada en el subinciso 6.4.7.3 tanto para el cordón de soldadura como para la zona afectada por la temperatura (HAZ). Cuando se utilicen probetas subdimensionadas para efectuar la prueba de impacto “Charpy” con muesca en V, con el fin de validar el procedimiento de reparación de los cordones de soldadura, deben ser cubiertos los requerimientos del subinciso 7.2.3.3 y de la tabla 16. C.2.4 Pruebas no Destructivas para la Prueba de Validación del Procedimiento de Reparación por Soldadura La probeta para la validación del procedimiento de reparación por soldadura debe ser inspeccionada utilizando ya sea la técnica de inspección por radiografía, la técnica de inspección por ultrasonido o la combinación de ellas. El área reparada por soldadura debe cumplir con los criterios de aceptación conforme al examen de inspección no destructivo utilizado. C.3 CALIFICACIÓN DEL SOLDADOR Y DEL OPERADOR DE MÁQUINA DE SOLDAR C.3.1 Calificación C.3.1.1 General Cada soldador y operador de máquina de soldar debe contar con una constancia de calificación conforme a la norma NMX-H-155-NORMEX. El soldador y el operador de máquina de soldar deben estar calificados en una categoría de grado de tubería similar o mayor que la tubería especificada por esta norma de referencia y debe utilizar el mismo procedimiento de reparación por soldadura. C.3.1.2 Inspección El soldador y el operador de máquina de soldar para obtener la constancia de calificación deben producir cordones de soldadura que a su vez deben ser evaluados y aceptados bajo alguna de las inspecciones siguientes: C.3.1.3 a) Inspección radiográfica. b) Dos pruebas de doblado guiado en probeta transversal. Fallas en la inspección Si alguna de las inspecciones falla para cumplir con los requerimientos especificados, el soldador y el operador de máquina de soldar pueden realizar un cordón de soldadura adicional. Sí el cordón de soldadura adicional presenta fallas, que son detectadas por alguna de las inspecciones, radiografía o doblado guiado, el soldador y el operador de máquina de soldar no deben obtener la constancia de calificación. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 70 de 73 C.3.2 Recalificación del Soldador y del Operador de Máquina de Soldar La recalificación del soldador y del operador de máquina de soldar debe ser requerida sí: a) Se ha vencido la vigencia de la constancia de calificación. b) El soldador y el operador de máquina de soldar no han estado soldando por un período de tres meses o más utilizando procedimientos documentados y validados. c) Existen razones para cuestionar la habilidad del soldador y del operador de la máquina de soldar. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 71 de 73 APÉNDICE D (Informativo) DOCUMENTOS DE INSPECCIÓN PARA LA TUBERÍA D.1 PARA EL PROPÓSITO DE ESTE APÉNDICE APLICAN LAS DOS DEFINICIONES SIGUIENTES a) Pruebas e inspección no especificas. Corresponden a la inspección y a las pruebas realizadas por el fabricante conforme a sus propios procedimientos; éstos aseguran que cualquier producto fabricado bajo un mismo procedimiento de producción cumple con los requerimientos de la orden de compra. Los productos inspeccionados y probados, no necesariamente pueden ser los productos actualmente suministrados. b) Pruebas e inspección específicas. Corresponden a la inspección y a las pruebas realizadas antes de suministrarse y conforme a los requerimientos técnicos de la orden de compra, en la tubería a ser suministrada o en las unidades de prueba que son parte de la tubería suministrada con el fin de verificar que cualquier tramo de tubería cumple con los requerimientos de dicha orden. D.2 DOCUMENTOS DE INSPECCIÓN Y PRUEBAS EFECTUADAS POR PERSONAL AUTORIZADO DEL FABRICANTE D.2.1 Constancia de Conformidad con la Denominación D.2.1 Es un documento en el cual el fabricante hace constar que los productos suministrados cumplen con los requerimientos de la orden de compra, sin mencionar los resultados de cualquiera de las pruebas involucradas. La constancia de conformidad con la denominación D.2.1 es un documento del tipo especificado en el párrafo D.1 a). D.2.2 Informe de Pruebas con la Denominación D.2.2 Es un documento en el cual el fabricante hace constar que los productos suministrados cumplen con los requerimientos de la orden de compra y en el que integra los resultados de las pruebas. Este es un documento del tipo especificado en el párrafo D.1 a). D.2.3 Informe Específico de Pruebas con la Denominación D.2.3 Es un documento en el cual el fabricante hace constar que los productos suministrados cumplen con las especificaciones de la orden de compra y en el que integra los resultados de las pruebas. Este es un documento del tipo especificado en el párrafo D.1 b). El informe específico de pruebas “D.2.3” sólo se utiliza por el fabricante que no cuenta con un departamento de control de calidad autorizado; este departamento, debe ser independiente de los departamentos de manufactura. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 72 de 73 Si el fabricante cuenta con un departamento de control de calidad autorizado, que es independiente del departamento de manufactura, éste debe suministrar la constancia de inspección “D.3.1 B” en lugar de la constancia de inspección “D.2.3”. D.3 DOCUMENTOS DE INSPECCIÓN Y PRUEBAS EFECTUADAS O SUPERVISADAS POR PERSONAL AUTORIZADO INDEPENDIENTE DEL FABRICANTE D.3.1 Constancia de Inspección Es un documento emitido sobre la base de la inspección y de las pruebas efectuadas conforme a las especificaciones técnicas de la orden de compra o a las regulaciones oficiales y a las correspondientes a reglas técnicas. Las pruebas deben ser efectuadas en la tubería suministrada o en aquella cuya unidad de inspección constituye una parte del suministro. La unidad de inspección está constituida por la tubería normalizada, por las regulaciones oficiales, por las reglas técnicas correspondientes y por la orden de compra. Existen tres tipos diferentes de constancias de inspección y son los siguientes: D.3.2 a) Constancia de Inspección D.3.1 A, es emitida y validada por un inspector designado por una institución oficial, de acuerdo con este apéndice y las reglas técnicas correspondientes. b) Constancia de Inspección D.3.1 B, es emitida por el fabricante a través de un departamento independiente del departamento de fabricación y es validada por una autoridad representativa del mismo departamento. c) Constancia de Inspección D.3.1 C, es emitida y validada por un representante autorizado del comprador conforme a las especificaciones de la orden de compra. Informe de Inspección El informe de inspección D3.2 es validado entre las autoridades representativas del fabricante y del comprador. D.4 DOCUMENTOS DE INSPECCIÓN A SER SUMINISTRADOS POR UN PROCESADOR O UN INTERMEDIARIO Cuando un producto es suministrado por un procesador o un intermediario, ellos deben emitir al comprador, sin ninguna modificación, la documentación del fabricante tal como se describe en este apéndice. Esta documentación debe incluir medios disponibles de identificación del producto con el fin de asegurar la rastreabilidad entre la tubería y la documentación. Si el procesador o intermediario han cambiado el estado o las dimensiones de la tubería en cualquier forma, deben suministrar la documentación adicional que avale dichos cambios. Esto también aplica a todos los requerimientos especiales no incluidos en la documentación del fabricante. D.5 VALIDACIÓN DE LOS DOCUMENTOS DE INSPECCIÓN Los documentos de inspección deben ser firmados y marcados de una manera apropiada por las personas responsables de la validación de los documentos; sin embargo, si las constancias son preparadas por un sistema de procesamiento de datos apropiado, la firma puede ser reemplazada por una indicación del nombre y de la posición jerárquica de la persona responsable de la validación de la documentación. TUBERÍA DE USO GEOTÉRMICO NORMA DE REFERENCIA NRF-073-CFE 73 de 73 D.6 RESUMEN DE DOCUMENTOS Un resumen de los documentos cubiertos por este Apéndice D, es dado en la tabla D6.1. TABLA D6.1 - Resumen de los documentos cubiertos por este Apéndice Designación (No. de párrafo) Documento D.2.1 Constancia de conformidad con la orden de compra D.2.2 Informe de pruebas D.2.3 Informe específico de pruebas D.3.1 A Constancia de inspección D.3.1 A D.3.1 B Constancia de inspección D.3.1 B D.3.1 C Constancia de inspección D.3.1 C D.3.2 Informe de inspección D.3.2 Tipo de control Contenido del documento No hace mención a los resultados de las pruebas Hace mención a los No resultados de las específico pruebas, basado en pruebas e inspecciones no específicas Condiciones de suministro Documento firmado por: De conformidad con los requerimientos de la orden de compra y si se requiere, también de El fabricante acuerdo con las regulaciones oficiales y las reglas técnicas correspondientes De conformidad con las regulaciones oficiales y las reglas técnicas correspondientes De conformidad con las especificaciones de la orden de compra y si es requerido, también, con las regulaciones oficiales y las reglas Hace mención a los técnicas resultados de las correspondientes pruebas, basado en Específico pruebas e inspecciones específicas El inspector designado por la institución oficial El representante autorizado del fabricante; este debe ser independiente del departamento de fabricación El representante autorizado del comprador De conformidad con Los las especificaciones representantes autorizados del de la orden de comprador y compra y si es requerido, también, del fabricante. con las regulaciones El oficiales y las reglas representante autorizado del técnicas fabricante correspondientes debe ser independiente del departamento de fabricación