PARTE QF FUSIÓN DE PLÁSTICOS Ing. Ronald Peralta Begazo
PARTE QF FUSIÓN DE PLÁSTICOS ARTICULO XXI: REQUERIMIENTOS GENERALES DE FUSIÓN DE PLÁSTICOS
ARTICULO XXII: CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTOS
ARTICULO XXII: CALIFICACIÓN DE DESEMPEÑO
ARTICULO XXIV: DATOS DE FUSIÓN DE PLÁSTICOS
ARTICULO XXI: REQUERIMIENTOS GENERALES DE FUSIÓN DE PLÁSTICOS
ARTICULO XXI: QF-100: ALCANCE: Las reglas de esta parte aplican para la preparación y calificación de “Especificacion de Proceso de Fusión” (FPS), y la calificación de desempeño de operadores de maquinas de fusión.
ARTICULO XXI: QF-101: Fusing Procedure Specification (FPS) Un FPS usado por una organización que tendrá responsabilidad del control operacional de la producción de fusiones, debe ser un FPS que ha sido calificado por esa organización de acuerdo con el Articulo XXII, o debe ser un SFPS como se define en QF-201.2. Variables Esenciales y No Esenciales deben estar indicadas en el FPS y el SFPS según el articulo XXII.
ARTICULO XXI: QF-102: Fusing Performance Qualification (FPQ) El FPQ tiene el propósito de verificar la habilidad del operador de la máquina de fusión para producir una junta fusionada sana cuando sigue un FPS calificado. El FPQ documenta el ensayo de desempeño del operador y los resultados de los ensayos mecánicos requeridos.
ARTICULO XXI: QF-103: Responsabilidad Fusión: Cada organización debe realizar los ensayos requeridos en esta sección para calificar un FPS y el o los FPQs aplicados para este procedimiento. Alternativamente se puede usar un SFPS según QF-201.2, pero se debe igualmente realizar los FPQs para los operadores. Registros: Cada organización debe mantener un registro de los ensayos mecánicos desarrollados para satisfacer los requerimientos de los FPSs y FPQs.
ARTICULO XXI:
QF-110: ORIENTACIÓN DE UNIONES FUSIONADAS: Las Categorías de orientación se ven en la Figura QF-461.1
QF-120: POSICIONES DE ENSAYO:
Las uniones por fusión pueden ser hechas en cupones de ensayo orientados en cualquiera de las posiciones mostradas en la Figura QF461.2
QF-461.1
QF-461.2
ARTICULO XXI: QF-130: ADQUISICIÓN DE DATOS Y EVALUACIÓN: QF-131: Requerimientos de Registro de Adquisición de Datos. Se deben registrar las siguientes variables para cada unión de ensayo fusionada: • Presión de arrastre. • Temperatura de la superficie del calefactor. • Presión durante ciclo de calentamiento inicial. • Presión y tiempo transcurrido durante el ciclo de calentamiento sin presión. • Tiempo de remoción del calefactor
• Presión y tiempo transcurrido durante el ciclo de fusión y enfriamiento. • Configuración de Unión. • Diámetro y espesor de la tubería. • Tipo de Material HDPE y fabricante. • FPS usado, identificación de operador, hora, fecha e identificación de la máquina.
QF-485
ARTICULO XXI: QF-140: ENSAYOS Y EVALUACIONES: QF-141: Inspección visual Ver Figura QF-462. QF-142: Ensayo de Presión Sostenida a Elevada Temperatura Según Norma ASTM D3035-08.
QF-143: Ensayo de Doblado Reverse-Bend Test (RBT), ASTM F2620-09, Apendice X4. Guided Side –Bend Test (GSBT). QF-144: High-Speed Tensile Impact Test (HSTIT) Según Norma ASTM F2634.
QF-462
QF-463
QF-464
QF-465
ARTICULO XXII: CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO DE FUSIÓN
ARTICULO XXII: QF-201.1: Especificación de Procedimientos de Fusión (FPS): El FPS debe contener todas las variables esenciales y noesenciales para cada proceso de fusión, listados en la tabla QF254. Los cambios recalificación.
en
las
variables
Cada FPS requiere un PQR.
esenciales
requieren
QF-254
ARTICULO XXII: QF-201.2: Especificación de Procedimientos de Fusión Estándar (SFPS):
Contiene variables aceptables de fusión de polietileno basadas en practicas y ensayos industriales estándar: • PPI / Report TR-33-06 / ASTM F2620-09. Debe contener todas las variables nombradas en QF-220. Cualquier cambio en los parámetros requerirán la calificación de un FPS.
QF-220 QF-221.1: Fusión a Tope de tuberías de Polietileno. a) b) c) d)
Material: PE 2708 / PE 3608 / PE4710. Eje de tubería: limitado a posición horizontal ±45°. Extremos a unir: Limpios, paralelos, alineados. Uniones en ángulo: Deben tener el ángulo especificado al momento de aplicar presión de arrastre, sin aberturas. e) Desalineamiento Externo: No mayor a 10% del espesor de pared. f) Presiones: Presión de fusión Teórica debe ser calculada para que la presión intercaras se encuentre entre 60 y 90 psi. Presión de arrastre: Debe ser medida, registrada y sumada al manómetro de presión del equipo.
QF-220 QF-221.1: Fusión a Tope de tuberías de Polietileno. g) h) i) j) k) l)
Temperatura : debe estar entre 400 – 450°F (200 – 230°C). Inicio de Calentamiento. Tamaño de cordón de fusión: debe cumplir con QF-221.1. Remoción de calefactores y revisión de caras. Tiempo máximo para la aplicación de presión: no debe exceder QF-221.2. Tiempo de presión sostenida: mínimo 11 minutos por pulgada de espesor.
ARTICULO XXII: QF-202: Tipo de Ensayos Requeridos. QF-202.1: Ensayos Mecánicos: QF-202.1.1: Ensayo de Tracción por Impacto: a) Para Ø < 100mm: No menos de 02 Muestras a 180°. b) Para Ø ≥ 100mm: No menos de 04 Muestras a 90°. c) Otras Formas: no menos de 02 muestras.
QF-202.1.2: Presión sostenida a temperatura.
ARTICULO XXII: QF-202.2: Procedimiento de Ensayo para Calificar FPS. •
Espesor de pared ≤ 50mm: 01 set de cupones de ensayo, usando cualquier espesor menor o igual a 50mm, pero no menor a ½ el espesor de la tubería a ser fusionada en producción.
•
Espesor de pared >50mm: 01 set de cupones de ensayo, usando espesor mayores a 50mm, pero no menor a ½ el espesor de la tubería a ser fusionada en producción.
•
Cada unión fusionada debe ser examinada visualmente.
ARTICULO XXII: QF-202.2: Procedimiento de Ensayo para Calificar FPS. •
Combinaciones de cupones de Ensayo: • Alta temperatura – Alta Presión 05 Uniones • Alta temperatura – Baja Presión 05 Uniones • Baja temperatura – Alta presión 05 Uniones • Baja temperatura – baja presión 05 Uniones
•
02 uniones fusionadas de cada combinación deben ser evaluadas usando el ensayo de presión sostenida a alta temperatura.
•
03 uniones de fusión de cada combinación deben ser evaluadas usando el ensayo de tracción-impacto de alta velocidad.
ARTICULO XXII: QF-203: Limites de Posiciones Calificadas – Procedimientos. Un procedimiento calificado en cualquiera de las posiciones mostradas en QF-461.2 califica para todas las posiciones, a menos que las variables de fusión (QF-250) especifiquen lo contrario. Un operador de maquina de fusión que lleve a cabo y pase los ensayos de calificación de FPS, esta calificado solamente para la posición ensayada.
QF-250: VARIABLES DE FUSIÓN. QF-251: Tipos de Variables de un FPS: Esenciales, Son aquellas que si son cambiadas, afectarán las propiedades mecánicas de la unión fusionada. Requieren recalificación. No esenciales, Son aquellas que si son cambiadas, no afectaran las propiedades mecánicas de la unión fusionada. No requieren recalificación. QF400, muestra la descripción de variables completa.
ARTICULO XXIII: CALIFICACIÓN DE DESEMPEÑO DE FUSIÓN
ARTICULO XXIII: QF-300: GENERAL. Las variables esenciales que aplican a la calificación de desempeño se muestran en la Tabla QF-362.
ARTICULO XXIII: QF-301: Ensayos. QF-301.2: Ensayos de Calificación. Cada operador deberá ser calificado por su organización para la realización de un FPS a ser utilizado en producción. Un operador calificado para realizar un FPS aprobado, esta también calificado para realizar otro FPS aprobado dentro de los limites de QF-362. El operador responsable de fusionar un cupón de FPS, el cual ha sido aprobado exitosamente, estará también calificado como operador dentro de los limites de QF-362.
ARTICULO XXIII: QF-302: Tipo de ensayos requeridos. QF-302.1: Exanimación Visual. Para cupones de soldadura, se deberá examinar visualmente toda la superficie de fusión antes de cortar las muestras. QF-141. QF-302.2: Ensayos Mecánicos.
02 Cupones deberán ser removidos a 180° y ensayados por una de los siguientes métodos: • Reverse -bend test. • Guided side-bend test.
ARTICULO XXIII: QF-303: Limites de posiciones y diámetros calificados. QF-303.1: Posiciones de tuberías La posición de ensayo 5G califica para horizontal ±45°. Cualquier otra posición diferente a 5G, califica para la posición ensayada ±20°. QF-303.2: Diámetros de tubería
Tamaños de tubería dentro de los rangos indicados en QF-452.3.
ARTICULO XXIII: QF-305: Operadores de maquinas de fusión. Cada operador debe haber pasado la examinación mecánica y visual.
QF-305.1: Ensayos Deben ser realizados sobre cupones de ensayo. Los datos requeridos por QF-130 deben ser registrados por cada operador de fusión. El supervisor deberán verificar que el FPS o SFPS sea cumplido durante su ejecución.
QF-305.2: Inspección La unión completa deberá ser revisada por Inspección Visual. Se debe revisar los datos indicados en QF-130. Los ensayos de doblado deberán ser removidos de acuerdo a QF-302.2.
ARTICULO XXIII: QF-311: Cupones de ensayo. Se deberá realizar 01 cupón en por lo menos una de las posiciones de soldadura.
QF-321: Re-Ensayos QF-321.1: Re-ensayo inmediato con Inspección Visual. Cuando el cupón ha fallado por inspección visual, se deberán fusionar 02 cupones adicionales consecutivos. Los dos cupones deberán ser examinados por inspección visual, si ambos aprueban por inspección visual, se escogerá uno de ellos para las pruebas mecánicas. QF-305.2: Re-ensayo inmediato con Ensayos mecánicos. Cuando el cupón falla en los ensayos mecánicos, se deberán fusionar 02 cupones adicionales consecutivos. Los dos cupones deberán ser examinados por ensayos mecánicos, si ambos aprueban el soldador será calificado. QF-305.2: Entrenamiento Cuando el operador entrena en termofusión, un nuevo ensayo deberá ser realizado por cada ensayo de fusión que fallo para cumplir con la calificación.
ARTICULO XXIII: QF-322: Expiración y renovación de calificación. QF-322.1: Expiración. • Cuando el operador no ha completado con éxito una fusión usando un FPS o un SFPS por 6 meses a mas • Cuando existe una razón para dudar de la habilidad del operador, su calificación será revocada. QF-305.2: Renovación. • Calificaciones expiradas según QF-322.1(a) pueden ser renovadas realizando un cupón de soldadura y ensayando el mismo bajo QF-302, un resultado exitoso renovará todas las calificaciones previas del operador. • Calificaciones revocadas, pueden ser recalificadas realizando un cupón de soldadura y ensayando el mismo bajo QF-302, un resultado exitoso renovará dentro de los rangos de desempeño listados en la tabla QF-362.
ARTICULO XXIV: DATOS DE FUSIÓN DE PLASTICOS
ARTICULO XXIV: QF-400:Variables. QF-401: General • Cada variable de fusión descrita en este articulo es aplicable para calificación de procedimiento y calificación de desempeño. QF-402: Uniones • Un cambio en el tipo de unión. • Un cambio en el desalineamiento del diámetro externo mayor a 10% del espesor de pared del mas delgado. QF-403: Material • Un cambio a cualquier material de tuberías que no este listado en la tabla QF-422. • Un cambio en el diámetro de tubería. QF-452.3. • Un cambio en el espesor de pared de tubería. QF202.2.1. • Un cambio en la sección transversal a ser fusionada mas allá de la especificada.
ARTICULO XXIV:
QF-404: Posición
• La adición de otra posición de fusión mas allá de la calificada, QF 303.1. QF-405: Condiciones térmicas
• Un cambio en la temperatura del plato calefactor fuera de rango. • Un cambio en la presión interfacial fuera de rango.
ARTICULO XXIV: • Un cambio en la presión interfacial fuera de rango. • Un decremento en el tamaño del cordón fundido calificado. • Un incremento en el tiempo calificado de remoción del plato calefactor. • Un decremento en el tiempo calificado de enfriamiento de la unión bajo presión. QF-406: Equipo • Un cambio de fabricante de la maquina de fusión. QF-406: Técnica • Un cambio en la ubicación de fabricación de campo a taller o viceversa. QF-490: Definiciones Revisar las normas: QG-109 y ASTM F412.
Performance Pipe: http://www.performancepipe.com/en-us/Documents/PP750%20Spanish%209-2008.pdf
Performance Pipe: http://www.performancepipe.com/en-us/Documents/PP750%20Spanish%209-2008.pdf
Performance Pipe: http://www.performancepipe.com/en-us/Documents/PP750%20Spanish%209-2008.pdf
NORMAS ADICIONALES •
AWS B2.4-2006; Especificación para procedimientos de soldadura y calificación de desempeño de termoplasticos.
•
AWS G1.10M; Guide for evaluation of hot has extrusión and heated tool butt thermoplastic welds.
•
ISO 13953; Determination of the tensile strength and failure mode of test pieces from a butt fused joint.
•
ISO 13954; Descohesión por pelado de Uniones por Electrofusión.
•
ISO 13955; Plastics pipes and fittings Crushing decohesion test for polyethylene (PE) electrofusion assemblies.
•
ISO 13956; Plastics pipes and fittings — Decohesion test of polyethylene (PE) saddle fusion joints — Evaluation of ductility of fusion joint interface by tear test.
•
UNE-EN 12814-1; Ensayo de soldadura en termoplásticos – Doblado
•
UNE-EN 12814-2; Ensayo de soldadura en termoplásticos – Tracción
•
UNE-EN 12814-5; Ensayo de soldadura en termoplásticos – Macrografía
•
UNE-EN 12814-6; Ensayo de soldadura en termoplásticos - Tracción a baja temperatura
