Ensayo de dureza

[Alvaro_mansillaa]

Hola buenos días:

Tengo una duda sobre el ensayo de dureza a realiza en tuberia aleada P91. El responsable de calidad anterior de la obra, no ha obligado a la subcontrata a hacer ensayo de dureza despues del tratamiento térmico que se le ha hecho a la tubería. Estamos buscando en ASME si se exige hacer este tipo de ensayo y solo encontramos en el B31.3 el cual a nosotros no nos aplica, porque estamos trabajando con el B31.1. Lo que si es cierto es que aunque no se obligue si que es lógico realizarlo, para asegurarte de que el tratamiento térmico ha sido efectivo y no se ha afectado a la estructura de la tubería.

También estamos mirando los requerimientos del cliente y por su parte es muy ambiguo y no lo deja claro. Mi pregunta es si puede ser que nos obliguen a realizar un muestro de este ensayo, lo cual nos va a ser dificil ya que tenemos prácticamente el 90% de la tubería ya calorifugada.

Muchas gracias de antemano

[avelino vazquez gonzalez]

Si no hay una especificación del cliente en el contrato exigiendo durezas después del TT no se podría exigir.
Un saludo

[manolote]

Viendo este post y la contestación me surgen algunas preguntas. ¿Por qué se exigen durezas en muchos casos después de los Tratamientos Térmicos y en este caso nó?.¿Estamos seguros que la soldadura es adecuada?. Agradecería que alguien me lo aclarase.
Muchas gracias de antemano

[avelino vazquez gonzalez]

Intentaré ser lo más escueto posible:
Existen en la soldadura de los aceros al carbono y aleados DOS reglas básicas:
- Una dureza en exceso de 325HB es generalmente susceptible a agrietamiento por HIC.
- Una dureza en exceso de 238HB es generalmente susceptible a agrietamiento por tensiones de corrosión en ambientes ácidos (SCC), que es una forma de corrosión asociada con el transporte de gas y productos del petróleo. Este tipo de corrosión necesita ambientes corrosivos (amina, amonia, sulfidrico, cloruros, etc.) y está asociada a áreas de altas tensiones residuales.

El ciclo térmico de la soldadura produce, principalmente, TRES efectos perniciosos para el conjunto soldado, que pueden producir una susceptibilidad al agrietamiento y que están relacionadas de alguna manera con la dureza:
1.- Tensiones residuales, fragilizando la soldadura, especialmente en espesores mayores de 25 mm.
2.- Modificación de la estructura del material esencialmente aumentando la dureza en la ZAT, lo cual produce fragilidad y Susceptibilidad a Agrietamiento por Corrosión (SCC) y a Agrietamientos Inducido por H (HIC).
3.- Absorción de gases, especialmente Hidrógeno por la soldadura.

Los TT post soldadura se realizan para aliviar los efectos perniciosos producidos por la soldadura y tienen 4 funciones principales:
1.- Distensionado, para aliviar o eliminar las tensiones residuales.
2.- Revenido o ablandamiento, para disminuir la dureza.
3.- Incrementar la resistencia a la fractura frágil.
4.- Mejorar la resistencia.

Ambas reducen la probabilidad de SCC, HIC y Tensiones residuales.

El control de dureza tiene 2 finalidades: 1) Control de la Resistencia y 2) Control de la microestructura final para evitar posible susceptibilidad al agrietamiento.

Una dureza alta puede ser desencadenante de:
- Fisuración Inducida por Hidrógeno (HIC), muy común en la industria del Petróleo y del Gas por presencia de ácido sulfídrico (SH2). En este caso lo recomendable es Revenir el equipo soldado a una temperatura de uno 595ºC para que la dureza no sobrepase lo recomendado en general por NACE, aunque depende del tipo de acero, de HRC 22 (238HB). Este ablandamiento se considera imprescindible para aceros con Ys mayor de 490 Mpa.
- Corrosión bajo Tensión (Stress Corrosión Cracking, SCC). En este caso se busca que la dureza no sea superior a un determinado valor, tal como exige ANSI B31.3, que es del orden de 241HB para el P91 de que hablamos.

A los aceros Cr-Mo, tal como es el P91 del que se habla, se les suele hacer un TT de ablandamiento y de alivio de tensiones. Como son aceros más resistentes a altas temperaturas, es necesario emplear temperaturas de 704- 760 ºC.

¿Por qué no pide ANSI B31.1 ni ASME VIII durezas?. Cuando se realiza un TT, es para impedir o aliviar los efectos perniciosos de los gradientes de temperatura de la soldadura. Por lo tanto, todos los efectos anteriores, si el TT se hace adecuadamente, suponemos quedan eliminados, especialmente si no hay grietas antes y después del TT. Y únicamente en casos de que el equipo trabaje en ambientes corrosivos o con fluidos que produzcan una probabilidad alta de esa susceptibilidad, sería necesario controlar las durezas para comprobar que están a un nivel máximo, tal como puede exigir NACE para evitar agrietamientos por tensiones de corrosión (SCC), a menudo asociadas a tensiones residuales altas, y también como exige ANSI B31.3. Y este no es normalmente el caso de las construcciones del ANSI B31.1, aunque sí es muy importante que la soldadura y el TT se hayan hecho adecuadamente para evitar se pierdan caracteisticas importante a alta temperatura, tales com tenacidad y resistencia al creep o fluencia.
Pero aparte de todo esto, el emplear un control de durezas siempre es conveniente para comprobar que el TT ha sido realizado adecuadamente y que la resistencia de diseño permanece inalterable. Y es el sistema de Calidad, tanto del cliente como del fabricante, el que lo deba exigir, tanto en el WPS como al finalizar el Tratamiento Térmico.
Un saludo

[j.carretero]

Cojonudo, Avelino.

[manolote]

Avelino ,muchas gracias por la contestación, me ha quedado todo perfectamente aclarado y te agradezco mucho tu intervención en el foro.
Muchas gracias y muchos saludos

[Alvaro_mansillaa]

Avelino, no me ha podido quedar mas claro. Muchas gracias por contxtar. Por suerte, nuestro cliente no no esta exigiendo el ensayo de dureza y todo ha quedado aclarado, pero la próxima vez ya sabré lo que tengo que hacer.

Un saludo