MANTENI MA NTENIMIENT MIENTO O COSTA AFUERA A FUERA
Control de Calidad
Índice Introducción…………………………………………………………………. Objetivos................................................................................................ Defini Def inició ción de sold soldaadu durra.. a.................................... ......................................... Ensayos no destructivos y destructivos.……………………………… Insp nspecci cción visu visual al............ ........ ........ ....................... ....................... .......................... Equipos de Inspección visual …………………………………………….. Áreas de aplicación de la Inspección visual…………………………….. Ventajas de la Inspección visual………………………………………….. Limitaciones de la Inspección visual …………………………………...... Proceso de Inspección visual de soldaduras……………………………. Inspección previa…………………………………………………………… Denominaciones de los procesos de soldadura………………………… Antecedentes del proceso de soldadura SMAW ………………………. Clasificación de las fuentes de potencia para el proceso SMAW......... Tipos de de co corrientes…………………………………………………………. Polaridad……………………………………………………………………. Porta electrodo……………………………………………………………… Connexión Co xión a tierr erra.. a...................... ................................................................ Cables……………………………………………………………………….. Electrodos re revestidos……………………………………………………… Especificaciones AWS de los electrodos……………………………….. Funciones de de lo los re revestimientos de de lo los el electrodos.............................. Clasificación de los electrodos cuanto a su recubrimiento................... Clasificación de los electrodos revestidos de acuerdo a AW S………. Conservació ción y manipulación de los electrodos................................... Personal…………………………………………………………………….. Materiales y co componentes………………………………………………… Permiso de trabajo con riesgos…………………………………………… Programa de trabajos……………………………..……………………….. Definición de procedimientos.........………………………………………. Procedimiento general para la aplicación de soldadura……….………. Eliminación de de de defectos…...………………………………………………. Acciones preventivas………………………………………………………. Especificación de procedimiento de soldadura (WPS)………………… Posiciones de soldaduras…………………………………………………. Números P…………………………………………………………………. Números F… F………………………………………………………………….. Números A A… ………………………………………………………………….. Tabla de variables de soldadura SMAW………………………………… Especificación de del pr procedimiento de de so soldadura…………………………
3 4 5 5 8 8 11 12 12 13 13 15 15 16 18 19 21 22 22 23 23 24 24 26 28 29 30 32 34 36 36 42 44 48 49 51 52 54 55 58
Registro de calificación del procedimientos de soldadura……………… Calificación de habilidad de soldador (WPQ) …………………………… Variables esenciales para la calificación del soldador…………………. Inspección durante el proceso……………………………………………. Malas prácticas…………………………………………………………….. Termin rminol oloogías gías................... ............. ........ ........ ............ ......... .................. ...................... Defectos de de so soldaduras…………………………………………………… Criterios de aceptación y rechazo……………………………………….. Nomenclatura defectos por radiografía…………………………………. Símbolos de soldaduras………………………………………………….. Tipos de juntas…………………………………………………………….. Tipos básicos de ranuras………………………………………………… Nomenclatura empleada en las ranuras……………………………….. Elementos básicos del símbolo de soldadura…………………………. Símbolo básico de soldadura……………………………………………. Símbolos auxiliares de soldaduras.
62 65 66 69 70 72 76 87 90 91 91 91 93 93 94 95
ASME B31.3 Diseño por presión y requerimientos por fluido ………………..……… Juntas de uniones socket weld………………………………………….. Fabricación ensamble y montaje………………………………………… Preparación pa para so soldaduras……………………………………………. Alineación………………………………………………………………….. Requerimientos de soldadura…………………………………………… Soldaduras de filete y socket w weeld…………………………………….. Dimensión de soldadura mínima de filete para accesorios socket weld Soldadura de conexiones en derivación………………………………… Reparación de de so soldaduras……………………………………………….. Temperatura de precalentamiento……………………………………… Tratamiento térmico………………………………………………………
100 100 101 101 103 103 104 104 105 107 108 109
INTRODUCCIÓN. Los materiales se seleccionan para diversas aplicaciones y componentes adecuando las propiedades del material a las condiciones funcionales requeridas por el componente. El primer paso en el proceso de selección requiere que se analice la aplicación para determinar las características más importantes que debe poseer el material. Las propiedades mecánicas tanto de metales base como de uniones soldadas deben ser verificadas con el objeto de asegurar la calidad del conjunto respecto a su diseño. diseño. . Las pruebas para la calificación de soldadores, operadores de soldadura y punteadores, determinan la habilidad de las personas para producir soldaduras sanas con los procesos, materiales y procedimientos indicados en estas pruebas. La calificación de soldadores, sin embargo, no debe ser tomada como guía en la producción en campo de soldaduras, la calificación asegura que el soldador cumple con un nivel mínimo de habilidades para producir soldaduras sanas. La calidad de las soldaduras en producción debe de ser determinada mediante la inspección antes, durante y al final de la aplicación de la soldadura. .
Objetivos
Todo trabajo de inspección tiene como objetivo: • • • • •
Reducir lo los ririegos de de ac accidentes Reducir los costos de fabricación Aseg Asegur urar ar qu que e el el pro produ duct ctoo cum cumpl plee con con las las con condi dici cion ones es mí míni nima mass de de calidad y seguridad Red Re duc ucir ir los los tie tiemp mpos os mu muer erttos por ret retraba rabajo joss Redu Re duci cirr los los prod produc ucto toss y/o y/o ser servi vici cios os no co conf nfor orme me
¿Qué es Soldadura? Soldadura? Soldadura (Welding): Es un Proceso tecnológico de unión localizada de materiales de la misma o diferente naturaleza, producida por la acción combinada o independiente del calentamiento y de la aplicación de presión, presión, con o sin el empleo de metal de aportación. El resultado del proceso de soldadura es la costura soldada.
Definición de soldadura La AWS define a la soldadura como: “La unión de materiales que se produce por la coalescencia de estos por el calentamiento a temperaturas adecuadas con o sin la aplicación de presión y con o sin el empleo de un material de aporte.”
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS Y DESTRUCTIVOS. ¿Como aseguro la sanidad de la soldadura? Se vio la necesidad de buscar alternativas alternativas de inspección, inspección, como son los ensayos no destructivos y destructivos. Las pruebas e inspecciones que normalmente se practican a los materiales y que se pueden dividir de diferentes formas. Una de las clasificaciones mas usuales es la siguiente: •Pruebas Destructivas. •Pruebas No Destructivas.
¿Que son los l os ensayos no destruct ivos? • Son Son la la apl aplic icac ació ión n de de mét métod odos os físi físico coss indi indire rect ctos os.. • No da daña ñan n o alte altera rann las las prop propie ieda dade dess fís físic icas as,, quí quími mica cass mec mecán ánic icas as o dimensionales del material, parte o componente sujeto a inspección. Objetivo de los ensayos no destructivos (END). Verificar la homogeneidad, continuidad y sanidad de las piezas examinadas.
De acuerdo con su aplicación, los Ensayos no Destructivos (nombre más comúnmente usado para las pruebas no destructivas) se dividen en: • • •
Técnicas de de In Inspección Su Superficial ial. Técnicas de de In Inspección Vo Volumétric rica. Técn Técnic icas as de Ins Inspe pecc cció iónn de de la In Inte tegr grid idad ad o he herm rmet etic icid idad ad..
Tipos de Ensayo no destructivo (END), como ser: VT – Prueba de Inspección visual (Visual Testing) RT – Prueba radiográf radiográfica ica (Radiographi (Radiographicc Testing) UT – Prueba por ultrason ultrasonido ido (Ultrasonic (Ultrasonic Testing) Testing) MT – Prueba por Partículas magnéticas magnéticas (Magnetic (Magnetic Testing) Testing) PT – Prueba de Líquidos penetrantes penetrantes (Penetrant Liquids Testing) Ensayos destructivos: Los ensayos destructivos son la aplicación de métodos físicos directos que alteran de forma permanente las propiedades físicas, químicas, mecánicas o dimensionales de un material, parte o componente sujeto a inspección. Objetivos de los Ensayos destructivos : Determinar cuantitativamente el valor de ciertas propiedades de los materiales, como resistencia mecánica, la tenacidad o la dureza. La ejecución de las pruebas destructivas involucra el daño del material, la destrucción de la probeta o la pieza empleada en la determinación correspondiente.
• • • • •
Ensayo de doblez Ensayo de tensión Ensayo de impacto Ensayo de fractura Ensayo de resistencia al corte
Ensayos destructivos •Ensayo de doblez: Se utiliza para determinar la elongación del metal de soldadura depositado.
•
•
Ensayo de tensión: tensió n: En el metal de soldadura; determina las propiedades mecánicas del metal de soldadura depositado con una mínima influencia de la dilución con el metal base.
Ensayo Ensayo de impacto: Se utiliza para determinar la ductilidad del metal de soldadura y de la zona afectada térmicamente para disminuir el riesgo de fractura frágil a bajas temperaturas.
•
Ensayo Ensayo de fractura: Se usa para determinar la sanidad de la soldadura en zonas seleccionadas al azar.
•
Ensayo de resistencia al corte: Empleado para determinar la resistencia al corte de las soldaduras de filete o de las uniones de recubrimientos.
•
Ensayo de dureza du reza:: Se emplea para determinar la efectividad del tratamiento térmico y su aplicación para ciertas condiciones de servicio. Este tipo de ensayo se puede realizar en la superficie o sobre la sección transversal de la soldadura. INSPECCION VISUAL
Dentro de los diferentes métodos de control mediante técnicas no destructivas nos encontramos con el más básico y no por ello menos importante, la inspección vi sual sual Desde el primer momento en que se instala un componente (tubería , válvula, bomba, etc.) El control mediante la inspección visual se pone en marcha como primer elemento de juicio para dar la aceptación de una pieza individualmente o de un sistema en su conjunto, previo a la puesta en funcionamiento del mismo o bien como p rimer control contr ol para para posterior mente realiza realizarr los siguientes ensayos ensayos no destruct destruct ivos concluyentes que darán el visto bueno para su operabilidad. Equipos de inspección visual (VT): Equipos de iluminación: linterna halógena, lámparas portátiles, etc. Equipos de visión: espejos articulados, lentes de aumento. Equipos de medida: Bridge Cam Gage, Welding Gage Hi-lo, Weld Gauge etc. Usos:
Medi Medidor dores es de desalinea desalin eami miento ento (Hi-Low (Hi-Low))
Aplicaciones de la inspección visual durante la recepción
Golpe en Membrana No.2 Planta de tratamiento de agua.
Compresor suelto sin fijar y filtro de compresor suelto sin tornillo de soporte
El tubing degollado en la planta de tratamiento de agua
Pescante suministrado es recuperados soportes cortados
Árr eas d e apl Á ap l i c ac acii ó n Áreas Ár eas de d e apl i c aci ó n d e la l a Ins In s pecci pec ci ó n vi sual su al
• • • •
Aeronáutica y espacial Nuclear Ferroviaria Industria petrolera etc.
Inspección visual: Es un método no destructivo para la detección y evaluación de discontinuidades superficiales tales como: – Fracturas. – Corrosión. – Daños físicos. físicos. – Discontinuidades superficiales en soldadura etc.
En que consiste: La inspección visual es la observación directa directa de la superficie con o sin la ayuda de instrumentos de medición mecánica y con o sin la ayuda de amplificadores ópticos o electrónicos.
Ventajas Ventajas de la inspecció ins pección n visual: vis ual:
• • • • •
Se em empl plea ea en cu cual alqu quie ierr eeta tapa pa de un proc proces eso o prod produc uctitivo vo o dura durant ntee las las operaciones de mantenimiento preventivo o correctivo. El co cost sto o de de la la insp inspec ecci ción ón visu visual al es es el má máss bajo bajo de de todo todoss los los ensa ensayo yoss no destructivos, siempre y cuando sea realizada correctamente. Permi Permite te de dete tect ctar ar disc discon ontitinu nuid idad ades es gran grande dess y ge gene nera ralm lmen ente te se seña ñala la otra otrass que pueden detectarse de forma mas precisa empleando otros métodos superficiales Pued Puede e det detec ecta tarr y ayu ayuda darr en en la elim elimin inac ació iónn de de dis disco cont ntin inui uida dade dess que que podrían convertirse en defectos. El pe pers rson onal al qu que e la la rea realiliza za requ requie iere re po poca cass hor horas as de en entr tren enam amie ient ntoo y experiencia para un área en especifico.
Limitacio Lim itaciones nes o desventajas desventajas de la Insp Inspección ección visual: vi sual:
• • •
La ca calid lidad ad de la insp inspec ecci ción ón visu visual al de depe pend ndee en en gra grann par parte te de la experiencia y conocimiento del inspector. Está Está limi limita tada da a la la dete detecc cció iónn de dis disco cont ntin inui uida dade dess supe superf rfic icia iale les. s. La ca calid lidad ad de la insp inspec ecci ción ón de depe pend nder eráá de la ag agud udez ezaa vis visua uall del del insp inspec ecto torr o de la resolución del sistema.
Proceso Proceso de ins pección visu al de soldadura La inspección de uniones soldadas se realiza en tres etapas que son:
• • •
Inspección previa Inspección durante el pr proceso Inspección final
Inspección previa:
Es la mas importante y su secuencia es: Revisión de la ingeniería, planos o isométricos • Revisión equipos y herramientas • Revisión de materiales • Revisión personal • Realización del programa de ejecución a corto plazo • Procedimientos de fabricación e inspección: MCA-CCA-PG-001 y MCAMCACCA-PE-003 • Revisión de los documentos de soldadura: • • •
Espe Especi cififica caci ción ón del del pro proce cedi dimi mien ento to de de sold soldad adur ura a (WPS (WPS): ):CC-SM SMAW AW-P -P11-00 003 3Y 9510-4G etc. Calif Ca lific icac ació ión n del del pro proce cedi dimi mien ento to de sol solda dadu dura ra (PQ (PQR) R):C :C-S -SMA MAWW-P1 P1-0 -003 03 Y 9510-4G etc. Regi Re gist stro ross de de la ca calilififica caci ción ón de ha habi bililida dadd de de los los so sold ldad ador ores es (WPQ (WPQ))
El ejecutor ejecutor (operario (operario tubero, soldador, cabo, sobrestante etc.) Debe asegurarse de contar con la ingeniería, plano o isométrico de la actividad a realizar; con el cual se debe determinar lo siguiente: • • • • • • • • •
Fronteras de de la la ac actividad Loccaliz Lo aliza ación ción en el sitio itio de trab trabaajo Ruta Rut a o direcc dirección ión,, para para visual visualiza izarr las las obst obstruc ruccio ciones nes durant durantee el mon montaj tajee Veri Verififica carr la la esp espec ecifific icac ació iónn del del ma mate teria riall a em empl plea ear r Cua Cu antif ntific ica ación ción de los los mat ater eria iale less Alca Alcanc nce e de la act activ ivid idad ad (no (nota tass adic adicio iona nale les) s) Long Lo ngititud ud de dell tu tubo bo a em empl plea earr el circ circui uito to Especi Especific ficaci ación ón del lug lugar ar de realiz realizaci ación ón de la jun junta ta (Talle (Tallerr o cam campo) po) La fich ficha a té técn cnic ica a de debe berá rá es esta tarr firma firmada da po porr el clie client nte e y/o y/o co cote tema mar r
Ing nge eni nie ería ría,, pl pla ano o is isom omé étri trico co
Proceso de d e so sold lda adu dura ra SM SMAW DENOMINACIÓNES O TIPOS DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA: SMAW = SHIELDED METAL A ETAL ARC RC WELDING (Soldadura por arco metálico con electrodo revestido ) GMAW= GAS METAL A GMAW= ETAL ARC RC WELDING (MIG= Metal inert gas) Soldadura con alambre sólido continuo bajo protección gaseosa. PAW= PAW = PLASMA A LASMA ARC RC WELDING ( Soladura por plasma) SAW= SAW = SUBMERGED A UBMERGED ARC RC WELDING (Arco sumergido) sumergido) GTAW= GAS TUNGSTEN A GTAW= UNGSTEN ARC RC WELDING (Soldadura con electrodo de tungsteno bajo gas inerte) FCAW= FLUX CORED A FCAW= ORED ARC RC WELDING ( Soldadura con electrodo tubular autoprotegido o con protección de gas)
Shielded Shield ed Metal Metal Arc Weld Weldin ing, g, SMAW SMAW (AWS). (AWS). Soldadura Soldadura por arco metálico metálico con electrodo r evestido evestido
•
Ant A nt ecedent eced entes es d el p r oces oc eso o SMAW
•
El su surg rgim imie ient nto o del del proc proces esoo de de sol solda dadu dura ra po porr arc arco o co con n elec electr trod odoo revestido esta ligado al ingeniero marítimo sueco Oscar Kjllberg y al inglés A. P Strohmenger.
•
En el añ añoo 19 1910 10 Os Osca carr Kjl Kjllb lber ergg pat paten entó tó un sist sistem emaa de de sol solda dadu dura ra po porr arco empleando un metal de aporte revestido por inmersión con una mezcla de carbonatos y silicatos y luego secado al aire.
•
En 19 191 12 St Strohm rohmen enge gerr pat paten enttó en USA USA un un ele elecctrod trodoo fue fuert rtem emeente nte recubierto, capaz de producir a escala industrial soldaduras con buenas propiedades mecánicas.
Clasifi Clasificación cación de d e las fuentes de pot encia para la soldadura SMAW SMAW
El equipo compl ementario ementario para la soldadura SMAW SMAW consta de: Fuente de corriente. Porta electrodos o tenaza. Conexión a tierra. Cables
Generadores: Constituye la fuente más antigua y versátil. Los generadores de soldadura están compuestos por un motor y un generador de corriente. El motor, que puede ser eléctrico o de combustión interna, es el encargado de proporcionar un movimiento giratorio que es transmitido al generador mediante un árbol común. El generador convierte la energía mecánica que recibe en energía eléctrica para soldar. Los generadores frecuentemente entregan CD para el soldeo, aunque algunos entregan CA (denominados también alternadores), o ambas CD/CA Generalmente son máquinas ruidosas.
Generador
Precauciones No exceder el ciclo de trabajo. Hacer que se cumpla el mantenimiento preventivo. No poner componentes o parte sobre la maquina. Durante la aplicación de la soldadura no adicionar equipos como: (pulidoras). Usar adecuadamente los parámetros de soldadura ( voltaje y amperaje) para cada tipo y diámetro de electrodo. Transformadores: Los transformadores entregan siempre CA para soldar. Uno de los transformadores de soldar más populares es el nema clase III conocido como “fuente de entrada entrada limitada” limitada” que son diseña diseñados dos para para una una entrada limitada de corriente. Ellos presentan un ciclo de trabajo del 20% y son empleados en trabajos ligeros. Los transformadores nema clase II no son muy populares. Los transformadores nema clase I constituyen las fuentes de soldar industriales y poseen un ciclo de trabajo de 60%. 60%. Transformadores: El ciclo de trabajo de estas fuentes es de 60% normalmente. Ellas generalmente entregan corriente directa (cd), aunque existen con frecuencia rectificadores que entregan tanto corriente directa como alterna (CD/CA).
Inversor: La energía de la línea es primero rectificada a CD pulsada. luego se convierte la CD a CA de alto voltaje y alta frecuencia en el rango de 5 a 30 Khz. mediante un oscilador de alta frecuencia. Esta CA de alto voltaje y frecuencia es entonces transformada a una corriente con un voltaje adecuado para soldar mediante un transformador pequeño y ligero. Finalmente la CA de alta frecuencia es entonces rectificada mediante diodos de silicio a una cd de salida con intensidad y voltaje normal para el soldeo.
Inversor
¿Cuánto ¿Cuánto t iempo puede trabajar trabajar una maquin a? El ciclo de trabajo o factor de marcha de las fuentes de energía (duty cicle) se refiere al por ciento de tiempo que puede trabajar la máquina cuando se usa determinado valor de intensidad de corriente sin que ocurran daños en sus devanados y componentes debido a un excesivo calentamiento. El ciclo de trabajo está basado en un periodo periodo de 10 minutos, los cuales se van a repartir en periodos de trabajo y descanso dependiendo del ciclo que tenga la máquina. Tiempo de soldeo en minutos Ciclo de trabajo (%) x 100 Duración del período de tiempo (10 min.) Duración del período período de tiempo = Tiempo Tiempo de soldeo soldeo + tiempo de descanso=1 descanso =10 0 min TIPOS DE CORRIENTE. En los trabajos de soldadura eléctrica se utilizan dos clases de corriente según sea la conveniencia y necesidades: Corriente alterna (CA) y corriente directa (CD) Corriente Alt erna: erna: Esta corriente viaja del polo negativo en intervalos iguales de tiempo formando ciclos, teniendo 60 ciclos en un segundo o bien 60 Hz de frecuencia. En la siguiente figura en los puntos A, B y C la corriente es máxima en su respectivo sentido. Por otra parte en los puntos 1, 2, 3 y 4 la corriente es cero, es decir, el arco eléctrico se apaga momentáneamente durante unas fracciones de segundo, lo cual produce problemas en la soldadura, fundamentalmente una inestabilidad del arco que provoca que no todos los electrodos puedan ser utilizados con este tipo de corriente.
Con CA el arco se apaga 120 veces por segundo. Con este tipo de corriente no tiene caso de de hablar de polaridad, ya que cambia cambia continuamente.
Corriente Corri ente directa di recta (CD). (CD). La principal característica característica de la corriente directa directa es que la misma misma viaja en un solo sentido (Ver la siguiente figura) y a un valor de intensidad aproximadamente constante, por lo que provoca un arco eléctrico mas estable. Con este tipo de corriente se tiene polaridad. POLARIDAD. Se define la polaridad como la dirección del flujo de corriente. La polaridad solo puede obtenerse con fuentes de corriente directa (CD). Existen dos tipos de polaridad: -Polaridad normal, directa, o con electrodo al negativo (CDEN) -Polaridad invertida, o con electrodo al positivo (CDEP) Polaridad normal o directa: Es cuando el porta electrodo se conecta al polo negativo de la maquina y la conexión de tierra al positivo.
Polaridad normal no rmal o directa dir ecta (CDE (CDEN) N)
Conexión con Polaridad normal o directa. POLARIDAD POLA RIDAD INVERIDA INVERIDA (CDEP) (CDEP):: Es cuando el porta electrodo se conecta al polo positivo de la maquina y la conexión de tierra al negativo.
Conexión con Polaridad invertida (CDEP).
HERRAMIENTAS MENORES
• • •
Utili tiliza zaci ción ón de mi minni pu pulilido dore ress pa para ra la real realiz izac ació ión, n, repa repara racción ión y limp limpie ieza za de soldaduras Darle uso adecuado a todas las herramientas menores Verif erific ica ar qu quee los los eq equi uipo poss es esttén en co cond ndic icio ione ness optim ptimas as pa para ra real realiz izaar los trabajos con calidad y seguridad seguridad (guardas, cableados, contactos industriales etc..)
EL PORTA ELECTRO EL ECTRODO DO El porta electrodo es sostenido por el soldador durante la operación de soldeo y es la encargada de sujetar el electrodo firmemente y conducir la corriente hasta él. Todos los porta electrodos deben ser totalmente aislados para aislar al soldador del circuito eléctrico. Clasificación del portaelectrodo
Corriente máxima (A)
Ciclo de trabajo (%)
Pequeño
100 200 300 400 500 600
50 50 60 60 75 75
Mediano Grande Extragrande Superextragrande
Palanca que acciona las mordazas
Mordaza con aislamiento
Diámetro máx. del electrodo mm (pulg.) 3.2 (1/8) 4 (5/32) 5.6 (7/32) 6.3 (1/4) 7.9 (5/16) 9.5 (3/8)
Máxima dimensión A.W.G. del d el cable 1 1/0 2/0 3/0 4/0 4/0
Mango
Peso nominal (g) 283-340 283-397 340-567 454-737 624-850 794-1020
CONEXIÓN A TIERRA La conexión a tierra es la que permite conectar con rapidez el cable de tierra a la pieza existen múltiples diseños y formas de conexión a tierra. La elección de la conexión a tierra depende entre otros factores de la corriente máxima que transmitirá. A continuación se muestran un tipo muy empleado:
Conexión de mayor capacidad
La conexión a tierra es la que permite conectar con rapidez el cable de tierra a la pieza existen múltiples diseños y formas de conexión a tierra. La elección de la conexión a tierra depende entre otros factores de la corriente máxima que transmitirá. A continuación se muestran un tipo muy empleado:
CABLES. •Son construidos con una máxima flexibilidad para permitir fácil manipulación del porta electrodo. Deben ser además resistentes al desgaste y la abrasión.
•Están formados por muchos alambres finos de cobre o aluminio trenzados entre si y forrados por una cubierta flexible plástica con alta resistencia eléctrica y buena resistencia al calor. Una cubierta intermedia es colocada entre el forro exterior y los alambres, para facilitar el movimiento entre ellos y una máxima flexibilidad. Fuente de energía Corriente (A) 100 180 200 200 250 300 400 500 600
Ciclo de trabajo % 20 20-30 60 50 30 60 60 60 60
Dimensión AWG de cable cable según longitud del circuito (long. de cable al electrod electrod o más l ong. de cable a tierra) 0 a 15 m 1 5 a 30 m 30 a 46 m 46 a 61 m 6 1 a 76 m 6 4 2 3 3 1/0 2/0 2/0 2/0
4 4 2 3 3 1/0 2/0 2/0 2/0
3 3 2 2 2 1/0 2/0 3/0 3/0
2 2 1 1 1 2 /0 3 /0 3 /0 4 /0
1 1 1/0 1/0 1/0 3/0 4/0 4/0 *
HORNOS PARA DE ELECTRODOS Los revestimientos de los electrodos son higroscópicos, o sea, que absorben y retienen la humedad con gran facilidad, lo cual es sobre todo crítico para los electrodos básicos. Si se utiliza para el soldeo un electrodo húmedo se puede provocar pérdida de ductilidad, porosidad y agrietamiento en la unión. CONSUMIBLES
ELECTRODOS
REVESTIDOS
Un electrodo recubierto es una varilla que tienen un núcleo metálico (alma) de composición normalmente similar a la del metal base, cuya función es conducir la energía eléctrica para la formación del arco y mediante su fusión (fundamentalmente) garantizar el metal de aporte para la formación de la costura soldada. El electrodo consta además de un revestimiento a base de substancias químicas que cumple varias funciones y posee además un extremo no revestido que permite fijarlo en el porta electrodo. Estos electrodos se fabrican según AWS con longitudes normalizadas de 230 (9), 300 (12), 350 (14) 14) y 450 (18) 18) mm (pulg.), y diámetros normalizados de 1.6 (1/16), 2.4 (3/32), 3.2 (1/8), 1/8), 4 (5/32), 5/32), 4.8 (3/16), 3/16), 5.6 (7/32), 6.3 (1/4) y 7.9 (5/16) mm (pulg.). En negrita se han señalado las longitudes y diámetros más comunes. El extremo del alma sin cubrir tiene una longitud de 20 a 30 mm. ESPECIFICACIONES AWS DE ELECTRODOS La AWS (Sociedad Americana de Soldadura) ha establecido las siguientes especificaciones de fabricación y clasificación de los electrodos revestidos: Especifi Especificaciones caciones Tipo de electrodo electrodo AWS A 5.1...................................Electrodos recubiertos para soldadura por arco de cero al carbono. A 5.3...................................Electrodos recubiertos para soldadura por arco del aluminio y sus aleaciones. A5.4....................................Electrodos recubiertos para soldadura por arco de aceros resistentes a la corrosión. A 5.5...................................Electrodos recubiertos para soldadura por arco de aceros de baja aleación. A 5.6...................................Electrodos recubierto de cobre y sus aleaciones. A 5.11.................................Electrodos recubierto de níquel níquel y sus aleaciones. A 5.15.................................Electrodos recubiertos para soldadura en hierro fundido.
FUNCIONES DEL REVESTIMIENTO DE LOS ELECTRODOS 1.- Formar una una barrera gaseosa gaseosa y una una capa de escoria escoria que que protege protege al meta metall fundido y adyacente de la reacción con los gases de la atmósfera (nitrógeno y oxígeno). 2.- Garantizar Garantizar una rápida rápida ignición ignición del arco, arco, así como garantiza garantizarr un arco eléctrico eléctrico estable, introduciendo elementos de bajo potencial de ionización en la zona del arco como sodio, potasio potasio y calcio, que permiten permiten que el electrodo trabaje con CA. 3.- Formar una escoria que purifica el metal de de la costura, eliminando eliminando elementos indeseables de esta como oxígeno, fósforo y azufre, que de permanecer en ella afectarían sus propiedades. 4.- Atenuar, gracias a la capa de escoria, el enfriamiento rápido rápido del cordón. 5.- Garantizar un adecuado adecuado contorno y acabado superficial del cordón. 6.- Garantizar facilidad en el el control de la escoria durante la soldadura soldadura en todas las posiciones. La escoria de los electrodos utilizados para el soldeo en posición fuera de plana debe solidificar con rapidez y sostener el baño metálico. 7.- Adicionar elementos de aleación para mejorar las características químicas y mecánicas del metal aportado. 8.- Garantizar una alta velocidad de depósito. depósito. En ocasiones los revestimientos contienen polvo de hierro para aumentar el rendimiento del depósito (ejemplo el electrodo E-7018). 9.- Controlar la penetración del arco en el el metal base. base. CLASIFICACIÓN DE LOS ELECTRODOS EN CUANTO A SU RECUBRIMIENTO Electrodos ácidos Electrodos celulósicos: Electrodos rutílicos: Electrodos básicos
Recubrimiento del electrodo Núcleo metálico Gas de protección Escoria Escoria solidifica solidificada da
Corriente del arco Profundidad de penetración
ELECTRODOS ÁCIDOS Estos electrodos contienen una adecuada proporción de productos desoxidantes en forma de ferro aleaciones FeSi Y FeMn. Sin embargo el contenido de silicio en el cordón se mantiene bajo, por lo que el metal depositado siempre contiene una cantidad de oxígeno y, en consecuencia, la resiliencia de la unión es solamente mediana. Solo se puede utilizar con metales de buena soldabilidad o de lo contrario puede producirse fisuraciòn en caliente. Estos electrodos confieren al metal depositado un contenido de impurezas e hidrógeno relativamente elevado. Este tipo de electrodo, que hace unas décadas dominaba el mercado, ha ido siendo sustituido progresivamente por los electrodos de rutilo y básicos. En la actualidad dentro del volumen total de empleo de electrodos revestidos estos se utilizan muy poco y solo como electrodos de alto rendimiento.
ELECTRODOS ELECTRODOS CELULÓSICOS Se caracterizan por contener celulosa en la mayor proporción, la cual es un compuesto químico que genera comparativamente gran cantidad de gases y la escoria que forma es relativamente escasa. Debido a la gran cantidad de gases que generan no es recomendable su empleo en recintos cerrados. Estos revestimientos introducen en la costura cierta cantidad de hidrógeno, por lo que no son aplicables en aceros que necesitan una ductilidad elevada. Producen abundantes salpicaduras. Contienen rutilo (dióxido de titanio) que actúa estabilizando el arco y luego va a parar a la escoria. Como aglutinantes y estabilizadores del arco se usan los silicatos silicatos de sodio y potasio; los revestimientos revestimientos que se aglutinan con el primero primero solo trabajan en C.D. (E-6010 (E-6010), ), mientras que los que emplean el segundo se emplean con C.A. Y C.D (e-6011). Los electrodos celulósicos nunca deben secarse en hornos. Estos electrodos se caracterizan por su gran penetración por lo que se emplean fundamentalmente en cordones de raíz de tuberías y otras aplicaciones semejantes donde se requiera gran penetración. Dentro del volumen total de empleo de electrodos revestidos estos se utilizan en pequeña magnitud. ELECTRODOS RUTÍLICOS Contienen Contienen rutilo en mayor mayor prop orción y celulosa como formador de su atmósfera protectora. Producen una escoria bastante gruesa y viscosa, su fluidez se controla con minerales silíceos. Los aglutinantes son silicatos de sodio y potasio. Como ejemplos se pueden citar los E-6013 y E-7024. Garantizan una máxima estabilidad, fácil cebado y manejo del arco. El nivel de imp urezas urezas que intro ducen en el metal depositado es intermedio entre los electrodos ácidos y básicos. El nivel de hidrógeno que introducen puede llegar ll egar a afectar la tenacidad de la cost ura. Estos electrodos son poco sensibles a la humedad y producen escasa salpicadura. Son idóneos para todo tipo de trabajo de soldadura, siempre que no se requiera una elevada tenacidad. Constituyen una gama de consumibles muy apreciada con el volumen de empleo más elevado, dentro de los electrodos revestidos. Su campo de empleo es en estructuras metálicas, carpintería metálica y construcción naval . Algunos tipos contienen contienen gran cantidad de polvo de hierro, lo que provoca el aumento de su rendimiento, haciendo el proceso más económico. ELECTRODOS ELECTRODOS BASICOS B ASICOS.. Están Están compuestos compu estos por carbonato de calcio calcio princi p rinci palmente, palmente, el que genera la atmósfera protectora y una escoria bastante gruesa y densa, que asciende con gran facilidad en el baño metálico. Trabajan con C.D. (E-7015) y con C.D. y C.A. (E-7016 y E-7018). En ocasiones se le incorpora polvo de hierro para incrementar el rendimiento del depósito (ejemplo E-7018). Estos electrodos son más difíciles de manejar que el resto y se deben trabajar con un arco muy corto. Este tipo de revestimiento es fuertemente higroscópico (gran tendencia a absorber humedad), hume dad), por lo que precisa precisa de ciertas ciertas precauciones precauciones qu que e limite limitenn la abso absorción rción de de humedad, y por tanto, la aparición de poros y fisuras en la unión soldada. Si el revestimiento ha captado humedad en niveles no admisibles deposita un metal poco dúctill y en ocasiones dúcti ocasiones propenso propenso a fisurar. fisurar. Mas adelan adelante te se profund profundizará izará en las condiciones para su empleo.
Para paliar el problema de su alta higroscopicidad actualmente se comercializan electrodos “LMA” (low moisture absortion) absortion) menos propensos a absorber humedad. humedad. Estos electrodos se aplican en trabajos de alta responsabilidad y en materiales que requieren elevada ductilidad y tenacidad, ya que depositan un contenido ínfimo de hidrógeno y otras impurezas (si el revestimiento está correctamente seco). Depositan un metal con gran resistencia al agrietamiento en frío y en caliente. Su gran tenacidad los hace recomendables para soldar grandes espesores, estructuras muy rígidas, aceros de baja aleación y aceros con problemas en su soldabilidad. Presentan un amplio uso en estructuras metálicas, recipientes a presión, construcción naval y construcción de maquinaria. Tabla Tabla de clasifi clasificación cación de los electrodos de acuerdo acuerdo a AWS AWS y su revestimi revestimi ento CLASIFIC. AWS
TIPO DE REVESTIMIENTO
POSICION DE SOLDADURA
TIPO DE CORRIENTE
EXX10
Alta celulosa sodio ( F3-celulósico)
P,V,SC,H
CDEP
EXX11
Alta celulosa potasio ( F3-celulósico)
P,V,SC,H
CA O CDEP
EXX12
Alto titanio sodio ( F2-rutilo)
P,V,SC,H
CA O CDEN
EXX13
Alto titanio potasio ( F2-rutilo)
P,V,SC,H
CA, CDEP, CDEN
EXX14
Polvo de hierro, titanio ( F2-rutilo)
P,V,SC,H
CA, CDEP, CDEN
EXX15
Bajo hidrógeno sodio ( F4-básico)
P,V,SC,H
CDEP
EXX16
Bajo hidrógeno potasio ( F4-básico)
P,V,SC,H
CA O CDEP
EXX18
Bajo hidrógeno potasio, polvo de hierro ( F4 básico)
P,V,SC,H
CA O CDEP
EXX19
Oxido de hierro titanio potasio (F2-ácido-rutilo)
P,V,SC,H
CA, CDEP, CDEN
EXX20
Alto oxido de hierro ( F1-ácido)
P, HF
CA, CDEN, CDEP CA O CDEN
EXX22
Alto oxido de hierro ( F1-ácido)
P, H
CA O CDEN
EXX24
Polvo de hierro, titanio ( F1-rutilo)
P,HF
CA, CDEP, CDEN
EXX27
Alto óxido de hierro, polvo polvo de hierro ( F1-ácido)
P, HF
CA, CDEP, CDEN CA O CDEN
EXX28
Bajo hidrógeno potasio, polvo de hierro ( F1-básico)
P,HF
CA O CDEP
EXX48
Bajo hidrógeno potasio, polvo de hierro ( F4-básico)
P,SC,H,VD.
CA O CDEP
ABREVIATURAS DE LAS POSICIONES POSICIONES DE SOLDADURA: SOLDADURA: P – POSICION PLANA, V- VERTICAL, VERTICAL, VD – VERTICAL VERTICAL DESCENDE DESCENDENTE, NTE, H – HORIZONTAL, HORIZONTAL, SC – SOBRECABEZA, SOBRECABEZA, HF-HORIZONTAL HF-HORIZONTAL DE FILETE
CLASIFICACIÓN DE LOS ELECTRODOS REVESTIDOS DE ACERO AL CARBONO Y DE BAJA ALEACIÓN (SEGÚN ESPECIFICACIONES AWS) Para los electrodos se emplea el prefijo ”E ”E” para indicar indicar que se trata trata de un elec electrodo trodo para soldadura de arco. Los dos primeros dígitos de un número de cuatro cifras o los tres primeros dígitos de un número de cinco cifras designan la resistencia a la tracción del metal depositado en miles de libras por pulgada cuadrada. Por ejemplo:
E 60xx 60xx significa una resistencia a la tracción de 60,000 lbs/pulg2 (413MPa). E 100xx 100xx significa una resistencia a la tracción de 100,000 lbs/pulg2 (689MPa). •
•
El pe penú núltltim imoo díg dígititoo ind indic ica a la la pos posic ició ión n par para a sol solda dar: r: E xx1 xx1x - significa significa para todas todas las posicio posiciones. nes. E xx2 xx2x - significa posición posición plana y horizontal de filete. E xx4 xx4x - significa posición plana, horizontal, sobre cabeza y vertical descendente. Loss últi Lo último moss dos dos dígi dígito toss se emp emple lean an par para a dete determ rmin inar ar el el titipo po de de re reve vest stim imie ient ntoo y el tipo corriente y polaridad recomendada. TIPOS DE RECUBRIMIENTOS Y TIPO DE CORRIENTE Digito 0
Tipo de recubrimiento Celulosa y Sodio
Corriente de soldadura DCEP
1
Celulosa y Potasio
CA o CDEP
2
Titanio y sodio
CA o CDEN
3
Titanio y potasio
CA, CDEP o CDEN
4
Titanio y polvo de hierro
CA, CDEP o CDEN
5
Sodio y bajo hidrogeno
DCEP
6
Potasio y bajo hidrogeno
CA o DCEP
7
Polvo hierro y oxido
CA, CDEP o CDEN
8
Polvo hierro y bajo hidrogeno
CA o CDEP
El sufijo que aparece después del guión indica el contenido de aleación aproximado del depósito (ejemplo E xxxx - A1 A 1). Las letras del sufijo indican el elemento de aleación principal. Tabla de contenidos de aleación. aleación. Sufijo A 1 B1 B2 B3 B4 B5 C1 C2 C3 NM D1 D2 D3
C
Mn
Si
Ni
Cr
Mo
V
0.12
0.6-1.0
0.4-0.8
-
-
0.4-0.65
-
0.05-0.12
0.9
0.6-0.8
-
0.4-0.65
0.4-0.65
-
0.05-0.12
0.9
0.6-1.0
-
1.0-1.5
0.4-0.65
-
0.05-0.12
0.9
0.6-1.0
-
2.0-2.5
0.9-1.2
-
0.05 0.05
0. 0.9 9
1. 1.0 0
-
1. 1.75 75-2 -2.2 .25 5
0. 0.44-0 0.6 .65 5
-
0.07-0.15
0.4-0.7
0.3-0.6
-
0.4-0.6
1.0-1.25
0.05
0.05-0.12
1.25
0.5-0.8
2.00-2.75
-
-
-
0.05-0.12
1.25
0.5-0.8
3.0-3.75
-
-
-
0.12
0.4-1.25
0.8
0.8-1.10
0.15
0.35
0.05
0.1
0.8-1.25
0.6
0.8-1.10
0.05
0.4-0.65
0.02
0.12
1.25-1.75
0.6-0.8
-
-
0.25-0.45
-
0.15
1.65-2.0
0.6-0.8
-
-
0.25-0.45
-
0.12
1.0-1.75
0.6-0.8
-
-
0.4-0.65
-
SELECCIÓN DE LA INTENSIDAD DE CORRIENTE La intensidad intensid ad de corriente corri ente se selecciona sobre la base de una serie de factores como: 1.- Tipo Tipo de elec electro trodo do 2.- Diámetro Diámetro del del electrod electrodo o 3.- Espesor Espesor del metal base 4.- Geometría de la unión (con o sin respaldo, abertura de raíz, etc.) 5.- Posición Posición de solda soldadura dura 6.- Destreza Destreza del del soldado soldador r
Rangos típicos de intensidad de corriente según AWS A 5.1-91(Amperes) Elect. mm (pulg.) 1,6 (1/16) 2 (5/64) 2,4 (3/32)* 3,2 (1/8) 4 (5/32) 4,8 (3/16) 5,6 (7/32) 6,3 (1/4) 7,9 (5/16)
E6010 E6011
E6012
E6013
E6019
E6020
E6022
E6027 E7027
E7014
E7015 E7016
E7018M E7018
E7024 E7028
E7048
40-8 40-80 0
20-40 25-60 35-8 35-85 5
20-40 25-60 45-9 45-90 0
35-55 50-9 50-90 0
-
-
-
80-1 80-125 25
65-1 65-110 10
70-1 70-100 00
100100-14 145 5
-
75-1 75-125 25 110110-17 170 0 140140-21 215 5 170170-25 250 0 210-320 275-425
80-140 80-140 110110-19 190 0 140140-24 240 0 200-3 00-320 20 250-400 300-500
80-130 80-130 105105-18 180 0 150150-23 230 0 210 210-30 -300 250-3 50 50 320-4 30 30
80-140 80-140 130130-19 190 0 190190-25 250 0 240-3 40-310 10 310-360 360- 41 410
100100-15 150 0 130130-19 190 0 175175-25 250 0 225-3 25-310 10 275-375 340-4 50 50
110110-16 160 0 140140-19 190 0 170170-40 400 0 370-5 70-52 20 -
125125-18 185 5 160160-24 240 0 210210-30 300 0 250-3 50-350 50 300-4 20 20 375-4 75 75
110110-16 160 0 150150-21 210 0 200200-27 275 5 260260-34 340 0 330-415 390-500
100100-15 150 0 140140-20 200 0 180180-25 255 5 240240-32 320 0 300-390 375-475
115115-16 165 5 150150-22 220 0 200200-27 275 5 260 260-340 -340 315-400 375-470
140140-19 190 0 80-1 80-140 40 180180-25 250 0 150150-22 220 0 230230-30 305 5 210210-27 270 0 275275-36 365 5 335-4 30 30 400-5 25 25 -
Todos los códigos coinciden en que bajo ningún concepto se debe violar el rango de corriente recomendado por el fabricante ya que esto puede provocar un sobrecalentamiento del electrodo, excesivas salpicaduras, soplo magnético, socavaduras, etc. Usualmente para la soldadura en posiciones fuera de la plana (excepto la horizontal de filete) se recomienda el empleo de los valores inferiores del rango de corriente, con vistas a facilitar el control del baño de soldadura por parte del soldador y garantizar una óptima costura soldada. Durante la soldadura en posición plana se deben utilizar los mayores valores posibles dentro del rango de amperaje recomendado, con vistas a aumentar la productividad del trabajo (siempre que las condiciones del material, del tipo de unión, etc. lo permitan), excepto en la pasada de raíz raíz en uniones sin respaldo con costura de ranura; en este último caso se recomienda utilizar bajos amperajes para evitar la perforación y el derrame de metal.
Conservación Conservación y manipul ación de los electrod electrodos os El revestimiento del electrodo es muy frágil, por lo que estos se deben transportar y almacenaren recipientes suficientemente suficientemente resistente evitando cualquier golpe en su manipulación. No se debe utilizar electrodos que presenten algún defecto en el revestimiento Tiempos de exposición permisible a la atmósfera de los electrodos básicos: Después que los electrodos básicos o de bajo hidrógeno son extraídos de sus paquetes herméticos de fábrica, o del horno de almacenamiento, el tiempo de exposición a la atmósfera previo a la soldadura, no debe exceder los valores mostrados en la tabla (según código AWS D 1.1-96). De exceder este tiempo es necesario secarlos en el horno a la temperatura recomendada.
TIPO DE ELECTRODO
TIEMPO MAXIMO PERMISIBLE PERMISIBL E DE EXPOSICION (HORAS)
A 5.1 E 70XX
4
E 7018M
9
A 5.5 E 70XX-X
4
E 80XX-X
2
E 90XX-X
1
E 100XX-X
½
E 110XX-X
½
PERSONAL El capital humano es el recurso más importante con que contamos y adherida la capacitación permanente permanente lograremos la permanencia y el liderazgo en el mercado mercado actual, cumpliendo así con la política política de nuestra nuestra empresa. Todo el personal personal deberá deberá esta estarr calificado calificado de acuerdo acuerdo a su especial especialidad idad y deb deberá erá contar con un gafete firmado por el representante y control de calidad, donde se avale la vigencia de su calificación.
Condicio nes típicas de almacena almacenaje je y secado secado de los electrodo s recubiertos Clasificación AWS E6010, E6011 E6012, E6013, E6019 E6020, E6022, E6027 E6014, E7024, E7027 E7015, E7016, E7018 E7028, E7018M, E7048 Electrodos básicos de baja aleación (A5.5)
Condici ones de almacenaje Ai re am bi ente ent e Hor no Temp. ambiente o
Temperatura de 30±10 C 50% máx. de humedad relativa No recomendado No recomendado
Condiciones de secado
No recomendado Almacenar de 12 24ºC por encima de temperatura ambiente
No recomendado 1 hora a la temp. de 120 – 150ºC
Almacenar de 120 – 160ºC Almacenar de 120 – 160ºC
2 horas a temp. entre 260 y 430oC 1 hora a temp. entre 370 y 430oC
NOTAS: - Las condiciones de almacenaje almacenaje se aplicarán una vez que el electrodo electrodo es extraído del paquete de fábrica. fábrica. -Es importante consultar al fabricante para condiciones exactas de secado de cada electrodo en particular , ya que estas condiciones pueden variar. Un excesivo calentamiento puede afectar el revestimiento.
ASME A SME B31.3 PARTE PA RTE 5 “ MATERIALES MATERIA LES Y COMPONENTES” MATERIALES MATERIALES DE BASE B ASE Requisitos del material a utilizarse: •Los materiales a emplear deben corresponder a los solicitados por la ficha técnica o a la ingeniería: cedula, diámetro y especificación especificación del material. •Todos los material materiales es deben marcarse marcarse con el numero numero de: manifiesto manifiesto (entrada (entrada o salida), aviso de embarque o certificado del material. •No deben presentar daño mecánico o físico •Rastrehabilidad del material •Inspección dimensional •Almacén deberá proporcional el vale de salida del material a emplear emplear
El código B31.3 en el capitulo III establece establece las calificaciones requeridas y limitaciones para el uso de materiales dentro del alcance, las que están basadas en las propiedades inherentes de los mismos Los criterios de diseño del código, enfatizan principalmente en el diseño y propiedades mecánicas( limitaciones de tensión y temperatura)
• •
Es res respo pons nsab abili ilida dadd del del dise diseña ñado dorr cons consid ider erar ar los los efe efect ctos os del del flu fluid idoo y otra otrass condiciones del servicio en el deterioro de los materiales. (Párrafo 325 B31.3) Dent De ntro ro de dell pu punt nto o ma mate teria riale less y es espe peci cififica caci cion ones es (pár (párra rafo fo 32 323. 3.1) 1) los los requerimientos aplicables aplicables se subdividen en los siguientes cuatro grupos:
Materiales enlistados (párrafo 323.1.1) Materiales no listados (párrafo 323.1.2) Materiales desconocidos (párrafo 323.1.3) Materiales usados (párrafo 323.1.4)
Materiales almacenados o segregados
PERMISO DE TRABAJO
•
Aseg Asegur urar arse se de co cont ntar ar co conn el el permi permiso so de trab trabaj ajo, o, va valilida dado do,, que que es este te dentro de la fecha de vigencia, llevar acabo el análisis de riego correspondiente, así como de especificar especificar la actividad actividad a realizar.
Reverso Reverso del d el permiso de trabajo trabajo
SEGURIDAD SEGURIDAD Y PROTECCIÓN PROTECCIÓN DE LOS TRAB AJOS AJ OS DE SOLDADURA Los gases de la soldadura son peligrosos para su salud, por lo que no deberá inhalarlos. •Para lugares confinados confinados utilice equipos de extracción de gases gases y polvos durante durante las operaciones de soldadura, corte y esmerilado. •Las radiaciones luminosas del arco pueden dañar los ojos y producir quemaduras en la piel. •Utilice las protecciones oculares y ropa de trabajo adecuadas. •Antes de poner en servicio una maquina de soldar, lea atentamente la instrucciones y recomendaciones de seguridad del fabricante. •No toque zonas cargadas eléctricamente que no posean un aislante adecuado ni cierre un circuito eléctrico con su cuerpo
PROGRAMA PROGRAMA DE TRABAJO TRABA JO Información que contiene el programa: Contrato: Contrato: Documento en la cual se ampara la realización de la actividad. Embarcación: Embarcación : Plataforma semi-sumergible con la cual se realizara el trabajo Obra: Descripción general de la obra o trabajo a realizar Folio: Numero de identificación de cada programa de trabajo por orden de ejecución Act Ac t ivo iv o : Complejo al que pertenece la plataforma donde se realizan los trabajos realizan las diversas diversas actividades Localización: Plataforma para la cual se realizan Period Periodo o programa prog ramado: do: Lapso de tiempo en el cual deben realizarse los trabajos No. De De partidas: parti das: No. de control de cada actividad a realizar de cotemar individual de cada actividad a realizar Descripc Descripción ión de la activi activi dad: Descripción individual Fecha en que inicia y termina cada partida: Lapso de tiempo entre el cual debe realizarse la actividad individual.
PROGR PROGRAMA AMA DE TRAB TRABAJ AJO O
Programa de ejecución
PROCEDIMIENTO PROCEDIMIENTO Son los documentos que establecen y definen los pasos o secuencia a seguir, para la realización realización de una actividad actividad especifica El procedimiento se estructura de la siguiente manera: Fecha de realización No. de procedimiento o código No, de revisión y paginas Titulo del procedimiento Objetivo Alcance Documentos de referencia Definiciones Consideraciones de seguridad Desarrollo del procedimiento Registros Criterios de aceptación y rechazos (Opcional) Para el caso especifico especifico de esta capacitación capacitación estudiaremos el procedimiento general de aplicación de soldaduras (MCA-CCA-PG-001) y el procedimiento de inspección visual de soldadura ( MCA-CCA-PE-003).
PROCEDIMIENTO SOLDADURA
GENERAL
PARA
LA
APLICACIÓN
DE
13 de Junio de 20006 Fecha Fecha de d e reali realiza zació ción: n: No. de procedimiento o códi go: MCA-CCA-PG-001 1 de 9 No, de revisión y paginas: Titulo del procedimiento: procedimiento: PROCEDIMIENTO GENERAL PARA LA APLICACIÓN DE SOLDADURA Objetivo: Establecer Establecer los lineamien lineamientos tos y consideracion consideraciones es para garantiz garantizar ar la calidad calidad del producto en el proceso de soldadura. Alc A lcanc ance: e: Desde que se determina la especificación del procedimiento de soldadura (WPS) que aplicara para el proceso de soldadura, se realiza la preparación de la unión a soldar, se lleva acabo el procesos de soldadura, hasta que se realiza la Inspección visual para determinar la conformidad del producto.
ESPECIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (WPS) Definición del W.P.S. Es el documento de trabajo que enlista las variables esenciales y no esenciales así como las instrucciones adicionales que debe seguir un soldador al realizar una soldadura Variabl Variable e Esencial Es aquella que al modificarse puede afectar las propiedades físicas, químicas o mecánicas de la unión soldada (ejemplos cambios en : no. P, proceso, metal de aporte, electrodo, precalentamiento o tratamiento térmico, etc. Si se altera una de estas variables el WPS debe ser recalificado Todas las variables esenciales tiene limites de tolerancia que se deben respetar Variabl Variable e No Esencial Es aquella que al modificarse, no altera las propiedades físicas, químicas o mecánicas de una unión soldada. Si se modifica una de estas estas variables, el WPS debe ser revisado, revisado, pero no es necesario recalificarlo Algunas variables no esenciales pueden convertirse convertirse en esenciales Variable esencial suplementaria Es aquella variable que al modificarse puede alterar la propiedad mecánica de resistencia al impacto (tenacidad) a bajas temperaturas Solo la contempla ASME SECC. IX Variabl Variables es según A SME SME Se encuentran en la sección IX, Articulo II y resumidos en las tablas: QW 253 para electrodo recubierto (SMAW) QW 255 para alambre continuo y tubular
ESPECIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (WPS) La secuencia es la siguiente: •Se estudian en el área de trabajo las variables del proceso •Se redacta un WPS inicial •Se comprueba las condiciones del equipo de soldadura •Se prepara un ensamble de prueba •Se instruye al soldador sobre el WPS •El soldador realiza la unión bajo la supervisión del inspector que anota los valores reales bajo los cuales se realizo la soldadura •El ensamble de prueba prueba se identifica, se trazan y se remueven remueven las muestras para las pruebas mecánicas según lo indique el documento aplicable •Se realizan las pruebas mecánicas que indica i ndica el documento aplicable Se evalúan los resultados de las pruebas y de ser satisfactorios se emite el WPS final y su PQR Se emiten copias controladas a todo el personal involucrado •Se califican a los soldadores según los requisitos del documento aplicable, siguiendo el WPS calificado POSICIONES DE SOLADURAS Posicion es de soladuras de Filete Filete Garganta de la soldadura Vertical
Eje de la soldadura Horizontal
Eje de la soldadura Horizontal
(A) Posición Plana 1F para prueba de Soldadura en Filete
Eje de la soldadura y Placas Vertical
(C) Posición Vertical 3F para prueba de Soldadura en Filete
(B) Posición Horizontal 2F para prueba de Soldadura en Filete Eje de la soldadura Horizontal
(D) Posición Sobre Cabeza 4F para prueba de Soldadura en Filete
POSICIONES PARA PLACAS CON RANURAS Se pueden hacer soldadura en ranura en cualquiera de las posiciones de QW461.3 y WQ-461.4, en placa o tubo. Posic ión Posició n pl ana (1G (1G). ). Placa en un plano horizontal con el metal de soldadura depositado por arriba. Posición hori horizontal zontal (2G) (2G).. Placa en un plano vertical con el eje de la soldadura horizontal. Posición vertical (3G). Placa en un plano vertical con el eje de la soldadura vertical. Posic ión Posició n so bre cabeza (4 (4G) G).. Placa en un plano horizontal con el metal de soldadura depositado por debajo.
Placas Horizontal
(A) Posición Plana 1G para Prueba de Soldadura en Ranura
Placas y Eje de la Soldadura Horizontal.
(B) Posición Horizontal 2G para Prueba de Soldadura en Ranura Placas Horizontal
Placas y Eje de la Soldadura Vertical.
(C) Posición Vertical 3G para Prueba de Soldadura en Ranura
(D) Posición Sobre Cabeza 4G para Prueba de Soldadura en Ranura
POSICIONES DE SOLDADURA EN TUBO: Posición plana (1G (1G). ). Tubo con su eje horizontal y rolado de modo que el metal de soldadura se deposita por arriba. Posición horizontal (2G (2G). ). Tubo con su eje vertical y el eje de la soldadura en un plano horizontal, el tubo tubo no será girado durante la soldadura Posición vertical (5G (5G). ). Tubo con su eje horizontal y con la soldadura de ranura en un un plano vertical. la soldadura se realizará sin girar el tubo. Posición sobre cabeza (6G (6G). ). Tubo con su eje inclinado inclinado a 45º respecto a la horizontal. horizontal. la soldadura solda dura se realizará realizará sin girar el tubo. tubo.
AGRUPAMIENTO AGRUPA MIENTO DE LOS MATERIAL MA TERIALES ES Números P Números P. Para reducir el numero de calificaciones requeridas de procedimientos de soldar, y de soldadura fuerte, a los metales base se les han asignado No. No. P. estas asignaciones asignaciones se basan basan en características comparables de metal base tales como: composición, soldabilidad y propiedades mecánicas.
NÚMEROS. F agrupamiento de Números-F Números-F siguiente de electrodos electrodos y de varillas Números. F El agrupamiento de soldar de QW-432 se Basa esencialmente esencialmente en sus sus características de disponibilidad, fundamentalmente lo cual determina la capacidad de los soldadores para hacer soldaduras satisfactorias con un metal de aporte dado. Este agrupamiento se hace para reducir el numero de calificaciones de procedimiento y habilidad
CRITERIOS CRITERIOS DE ACEPTACION Y RECHAZO RECHAZO PARA PA RA CALIFICAR CAL IFICAR UN WPS INSPECCION VISUAL Para que la calificación calificación sea aceptada las las soldaduras soldaduras deben cumplir con los requerimientos siguientes: Las soldaduras deberán estar libre de grietas •Todas los cráter deberán ser llenados a lo largo de toda la sección transversal de la soldadura •La cara de la soldadura soldadura deberá estar al ras de la superficie del metal metal base y unida al metal base. Socavados no deberán exceder de 1/32 in, y el refuerzo refuerzo no deberá deberá exced exceder er de 1/8 in •Se debe inspeccionar la raíz de la soldadura soldadura y no deberá deberá mostrar evidencia de grietas. Falta de fusión o falta de penetración. La raíz cóncava es aceptada dentro de los limites cuando es espesor •La máxima máxima concavidad concavidad deberá deberá ser de 1/16’’ 1/16’’
ESPECIFICACION DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (WPS) PARA LINEAS DE PROCESO ASME B31.3
FORMATO (WPS) FORMATO DE WPS
REGISTRO DE CALIFICACION DEL PROCEDIMIENTO (PQR)
• •
Espe Especi cififica caci ción ón de proc proced edim imie ient ntoo de de sol solda dadu dura ra (PQR (PQR)) Es el regi regist stro ro de la ca calilififica caci ción ón de dell pro proce cedi dimi mien ento to – Es el documento documento que valida al WPS – Reúne los valores reales bajo los que se realizo la soldadura soldadura del ensamble de prueba – Reúne los resultados de las pruebas destructivas y no destructivas para la calificación del procedimiento ¡CUIDADO!
Un WPS WPS sin sin PQR PQR no tien tiene e va valilide dezz un WPS puede tener varios PQR Por cambio de alguna variable esencial Por adición de pruebas para la calificación O actualización para cumplir con el documento aplicable por solicitud del cliente
Nota: para certificación del WPS WPS y PQR deberá atestiguar el proceso de soldadura y las pruebas correspondientes personal de la casa certificadora.
FORMATO DE PQR
CALIFICACION CAL IFICACION DE HABILIDAD HABIL IDAD DE SOLDADOR (WPQ) (WPQ)
WPQ. Es el registro de la habilidad del soldador u operario de soldadora en base a un procedimiento calificado (WPS) • reún reúne e los los va valo lore ress rea reale less baj bajoo los los qu quee se se real realiz izoo la la sol solda dadu dura ra de dell ensamble de prueba • reúne lo los res resultados de las las prue ruebas destruc ructiva ivas y no destructivas para la calificación de habilidad del soldador u operario de soldadora. Deberá calificarse todo personal que realice aplicación de soldadura en alguna parte del proceso , es decir: • soldadores • operadores de soldadora • armadores o punteadores Soldador. Es el individuo que emplea procesos manuales para soldar: – electrodo recubierto (SMAW) (SMAW) – alambre continuo (GMAW) (GMAW) – electrodo de tungsteno tungsteno (GTAW) – arco plasma (PAW)
Expiración y renovación de la calificación de habilidad de un soldador (WPQ)(párrafo 322) La calificación de habilidad de un soldador o de un operario de soldadura será efectuada cuando cuando ocurra una una de las siguientes condiciones: condiciones: a)
Cuando el no ha soldado con un proceso durante un periodo de 6 meses o mas su calificación para ese proceso expirara.
b)
Cuando hay hay una razón especifica especifica para poner poner en duda su capacidad de hacer soldaduras soldaduras que satisf satisfacen acen la especificación, especificación, que apoyan la soldadura que este haciendo serán revocadas. todas las otras calificaciones no puestas en duda permanecen en efecto. Renovación de la calificación: La renovación de la calificación expirada se puede hacer con soldar una muestra simple de prueba, ya ya sea en placa o en tubo, de cualquier material, espesor o diámetro, en base al WPS en que se desea recalificar.
Variables Variables Esenciales Esenciales para la calif calif icación del soldador sol dador
•
Todos Todos los los sold soldado adores res,, oper operado adores res de sol soldad dadora ora y armad armadore oress debe debenn estar registrados.
•
La comp compañí añía a o el con contra tratis tista ta debe debenn mante mantener ner una lista lista act actual ualiza izada da del del personal calificado
•
El repres represent entant antee es respon responsab sable le de man manten tener er vig vigent ente e la cal califi ificac cación ión del soldador Para Para ello ello de ap apeg egar arse se al có códi digo go ASME ASME SECC SECC IX
•
FORMATO CALIFICACION DE HABILIDAD DE SOLDADOR (WPQ)
INSPECCIÓN DURANTE EL PROCESO
• • • • • • • • •
Realiz Real izar ar el en ensa samb mbla lado do se segú gúnn los los es esta tabl blec ecid ido o en el WPS WPS Verif Verific icar ar el prec precal alen enta tami mien ento to se segú gúnn lo lo esp espec ecifific icad adoo en en el el WPS WPS Apli Aplica caci ción ón de so sold ldad adur uraa seg según ún lo es esta tabl blec ecid idoo en en el el WPS WPS Loss mat Lo mater eria iale less de de apo aport rte, e, se ma mant ntie iene nenn en en las las co cond ndic icio ione ness ade adecu cuad adas as El so sold ldad ador or sigu sigue e la la sec secue uenc ncia ia de ap aplilica caci ción ón es esta tabl blec ecid idaa en en el el WPS WPS Lass va La varia riabl bles es es esen enci cial ales es se cu cump mple len n co como mo lo es esta tabl blec ece e el WPS WPS La lim limpi piez eza a ent entre re pa paso sos, s, se real realiz izaa seg según ún lo indi indica cado do en el WPS WPS La temp temper erat atur ura a en entr tree pas pasos os,, ccum umpl plee con con lo indi indica cado do en el WPS WPS Si se hacen reparaciones – Informar a las personas personas involucradas con con el proceso – Seguir las indicaciones indicaciones del WPS y código aplicable aplicable
Desarroll Desarrollo o de la inspecció n visual visu al durante el el proceso pro ceso • Real Re aliz izar ar lim limpi piez eza a de de:: óx óxid idos os,, gras grasas as,, pint pintur ura a de 1” mí míni nimo mo de long longititud ud adyacente al bisel. • Veri Verififica carr que que los los mat mater eria iale less a emp emple lear ar sea seann los los esp espec ecifific icad ado o en la fic ficha ha técnica, (diámetros, cedulas y especificación del metal base, con o sin costura). • Para Para co cort rtes es y ajus ajuste tess de tu tube berí ríaa de debe berá rá ha hace cerl rlos os co con n las las dime dimens nsio ione ness requeridas en la ficha técnica o ingeniería autorizada las cuales deberán quedar estampadas en el componente. • Insp Inspec ecci cion onar ar la prep prepara araci ción ón de la la junt junta a ( tip tipo, o, alin alinea eaci ción ón y ángu ángulo lo de bisel cumplan con lo especificado en el WPS, de no cumplirse estos requerimientos deberá hacerse los ajustes ajustes correspondientes. correspondientes. • El prec precal alen enta tami mien ento to de debe be real realiz izars arsee con con mu multltififla lama ma , ant antes es de ap aplilica carr la la soldadura. • Fina Finaliliza zada da la la sold soldad adur uraa se se proc proced ede e a la la insp inspec ecci ción ón visu visual al,, de de acue acuerd rdoo al procedimiento: MCA-CCA-PE-003. • En ca caso so de ex exis istitirr dis disco cont ntin inui uida dade dess que que ex exce ceda dann los los crit criter erio ioss de de aceptación y rechazo del código aplicable, deberán ser eliminados. • Toda Todass las las so sold ldad adura urass deb deber erán án de es esta tarr lib libre ress de de ind indic icac acio ione ness relevantes • El so sold ldad ador or de debe be es esta tamp mpar ar su suss da dato toss en la junt junta a real realiz izad ada. a. Import ancia del del uso de d e Lonas Lon as • Impo Im port rtan anci cia a del del us usoo de de Lon Lonas as du dura rant ntee la la apl aplic icac ació iónn de de la so sold ldad adur ura: a: Uso de lonas para protección protección de las condiciones condiciones metereológicas que afectan durante la aplicación de la soldadura. Una de las funciones del fundente en el proceso de soldadura “SMAW” es formar una barrera gaseosa y una capa de escoria que protege al metal fundido y adyacente de la reacción con los gases de la atmósfera (nitrógeno y oxígeno).
Por lo tanto se deben evit evitar ar vientos que arrastren la barrera gaseosa e introduzcan intr oduzcan elementos elementos indese ind eseables, ables, como ox ígeno, ígeno, que qu e afectan afectan las propi edades edades mecánicas mecánicas y generan generan poro s.
Malas Malas practicas du rante la ejecució ejecución n del d el trabajo Errores frecuente durantes la realización de la soldadura
Desbaste de metal base
Desbaste de metal base y soldadura
Desbaste de metal base
Desbaste de metal base y soldadura
Malas Malas practicas pr acticas durante du rante la ejecución ejecución del trabajo
Sello muy abultado y daño mecánico al metal base con rectificador
Falta de limpieza a las soldaduras
Falta de limpieza a zona a aplicar soldaduras
Soldadura mal aplicada y sin terminar
TERMINOLOGIA Para introducirnos al tema tema de los códigos códigos o normas, empezaremos por definir el lenguaje lenguaje tecnico que que se emplea en en ello, para su mejor comprensión por ejemplo: los “Defectos en las soldaduras” se le da un un uso incorrecto a todo le llamamos defecto, cuando las evidencias o respuesta de una falta de continuidad es una indicación, por lo tanto es necesario, para efecto de evitar errores de interpretación, comenzar definiendo los siguientes términos:
Indicación. Respuesta o evidencia de una discontinuidad resultante de la aplicación de un END. . Las indicaciones pueden ser Falsas.- Son las que se deben a una aplicación incorrecta del método de inspección Irrelevantes.- Son las producidas por el acabado o la configuración de la pieza, las condiciones que las causan están presentes por diseño, por accidente, o por otras caracter ísticas de la pieza que no tienen relación con el defecto que está siendo investigado, por lo tanto se desprecian Relevantes. - Son las producidas por una discontinuidad en el material. Discontinuidad. Falta de cohesión (de unión); interrupción en la estructura física normal del material o producto. Es una imperfección o interrupción de la configuración normal del material que se s e inspecciona. Interpretar. Es la acción de reconocer la causa que ha generado una indicación Durante la inspección se observan las indicaciones indicaciones y se interpretan para conocer conocer su origen o causa Las indicaciones se clasifican según el documento y el método de Ensayos no destructivos (END) Que se aplica en la inspección Evaluar . Es la acción de comparar las dimensiones o características de una indicación con las limitaciones que impone el documento aplicable. Para poder poder evaluar evaluar debemos debemos contar con con el el código, código, norma, documento que rige la inspección. No se evalúa evalúa de memori a
especificación o
Evaluación Evaluación d e indicaciones. Proceso en el cual se decide la severidad del estado de la parte o pieza, luego de que la indicación ha sido interpretada. De la interpretación surgirá que la indicación indicación es irrelevante o es una discontinuidad, discontinuidad, y en este último caso surgirá si es un defecto o no. Dicha evaluación evaluación lleva a decidir, decidir, si la parte o pieza pieza debe ser rechazada, rechazada, reparada o aceptada para su uso. Defectos. Discontinuidad cuyo tamaño, forma, orientación, ubicación o propiedades son inadmisibles para alguna norma específica. En particular, al realizar un ensayo no destructivo (END) se cataloga como defecto a toda discontinuidad o grupo de discontinuidades cuyas indicaciones no se encuentran dentro de los criterios de aceptación especificados por la norma aplicable. No hay defectos aceptables
Indicaciones alargadas (linear indications). En general se clasifican como indicaciones alargadas a todas aquellas indicaciones cuya longitud L es mayor a 3 veces su ancho ancho a: (L > 3a). 3a). Indicaciones redondeadas (rounded indications). En general se clasifican como indicaciones indicaciones redondeadas redondeadas a todas todas aquellas indicaciones indicaciones cuya longitud L es es menor o igual a 3 veces su ancho a: (L ≤ 3a). Indicaciones alineadas (radiografía). Tres o más indicaciones alineadas aproximadamente paralelas al eje de la soldadura, espaciadas lo suficientemente cerca entre ellas como para ser considerada discontinuidad única e intermitente. Código. Código. Es el documento que define los requisitos técnicos de: diseño, materiales, procesos de fabricación, inspección, prueba y de servicio que debe cumplir una parte, componente o equipo. ASME B.P.V. (CÓDIGO ASME) ASME SECC. 1 Calderas de potencia. ASME SECC. II Materiales ASME SECC. III Componentes nucleares ASME SECC. IV Calderas de calentamiento ASME SECC. SECC. V Ensayos no destructivos ASME SECC. VIII Código de calderas y recipientes a presión División 1 ASME SECC. IX Calificación de procedimientos y soldadores ASME SECC. XII Recipientes para para transporte de de sustancias peligrosas ASME B 31.3 Code for Pressure Piping (Tuberías de procesos de refinerías y de Plantas químicas ASME B 31.4 Sistema de Tuberías de transmision y distribucion hidrocarburos liquidos y derivados relacionados ASME B 31.8 Sistema de Tuberías de transmision y distribucion de gas. AWS A WS • AWS D1.1 D1.1 Struc Structur tural al Weldin Welding g Code Code - Acero Acero • AWS D1.2 D1.2 Structural Structural Welding Welding Code Code - Aluminio Aluminio • AWS D1.3 D1.3 Structu Structural ral Welding Welding Code - Lami Laminas nas de acero • AWS D8.8 Specification for Automotive and Light Truck Components Weld Quality Arc Welding • AWS D14.3 Specification for Earthmoving Earthmoving and Construction Equipment Equipment • AWS D15.1 Railroad Railroad Welding Welding Specificati Specification on Los códigos solo son son obligatorios de aplicarse o seguirse cuando así lo establece un contrato de compra-venta o de fabricación de un bien. No se combinan los códigos ASME no sustituye a AWS
•Norma estándar. Son los documentos que establecen y definen una regla r egla para poder, adquirir, comparar, medir, juzgar un bien, parte, componente o servicio, estableciendo definiciones, símbolos o clasificaciones. Ejemplo: ASTM, ISO, NMX Y DIN. •Especificación. Describen de manera detallada un material, bien o servicio y define las propiedades físicas químicas o mecánicas de un material. Estableciendo la forma en que deben realizarse las pruebas y las tolerancias en los resultados para aceptación o rechazo. • •Practica recomendada. Son documentos que al seguirse sus recomendaciones se obtienen resultados consistentes, pero no es obligatoria su aplicación. •Describen lo que es es la “buena practica” o la forma mas recomendable de hacer una actividad. •SNT-TC-1A • •Un inspector n o tiene ti ene criterio, criterio , se apega apega al al do cumento apli cable –Los criterios de cada documento son específicos. –No se combinan criterios de diseño o inspección inspección a “juicio o experiencia del inspector Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos ASME B31. 3 (The A (The American merican Society of Mechanical Engineers ASME B31.3) es el código empleado para el diseño y construcción de líneas de proceso en plantas químicas industriales. –Es complemento del código ASME SEC. VIII DIV. DIV. 1 Y 2. –Es uno de los mas ampliamente ampliamente empleados en la industria industria química y petroquímica. Sociedad americana de soldadura AWS D1.1 ( A American Weldind Society AWS D1.1. Es el código para el diseño y fabricación de estructuras soldadas de acero, su área de aplicación es: – Dise Diseño y construcción de edificios. – Dise Diseño y construcción de puentes. – Dise Diseño y construcción de estructuras tubulares. •Recuerde: •Usted ha sido capacitado y tiene experiencia como inspector pero: •No es el diseñador que calculo la unión soldada •No es el ingeniero que conoce las exigencias mecánicas del trabajo que inspecciona •No gira instrucciones para la ejecución de una actividad, solo hace recomendaciones
DEFECTOS DE SOLDADURAS Porosidad “porosity” Falta de fusión (“incomplete fusión”) Fisuras (“cracks”) Socavado (“undercut”) Concavidad (“underfill”) Falta de metal de aporte “underfill”) Penetración incompleta (“incomplete joint penetration”) Inclusiones (“inclusions”) Traslape(“overlap”) Pierna insuficiente (“insuficient legs”) Garganta insuficiente (“insuficient throat”) Refuerzo excesivo(“weld reinforcement”) salpicaduras(“spatter”) Quemada Quema da (“burn - through through (bt)” (bt)” y desaline desalineación ación (“high (“high – low”) low”)
Porosidad “porosity” La porosidad tiene lugar cuando el gas queda atrapado en el metal solidificado. Este gas puede provenir del gas de protección usado en la soldadura, o del gas liberado producto de las reacciones químicas que tienen lugar durante el proceso. Por lo general presenta una forma de discontinuidad redondeada CAUSAS 1. Suci Sucied edad ad de dell met metal al bas base e (óxi (óxido dos, s, gras grasas as ó recubrimientos 2. Arco demasiado largo. 3. Elec Electr trod odos os o met metal ales es ba base se co con n hum humed edad ad que introducen hidrógeno en la unión. 4. Corri orrien ente te porr po en encima cima del rang rango o recomendado, que provoca porosidad al final del cordón con electrodos E6010, E6011, E6012. 5. Velo Veloci cida dadd de de sol solda dadu dura ra mu muyy alt alta, a, qu que e no no permite el escape de los gases debido a la rápida solidificación del baño Medidas preventivas 1. Elim Elimin inar ar cu cual alqu quie ierr rest resto o de gras grasa a o su suci cied edad ad antes del soldeo, eliminar también los recubrimientos que puedan tener las piezas. 2. Ut Utililiz izar ar un unaa lon longi gitu tud d de de arc arco o ade adecu cuad ada a y mantenerla durante el soldeo. 3. Co Cons nser erva varr adec adecua uada dame ment nte e los los elec electr trod odos os evitando su contacto con cualquier fuente de humedad, utilizar estufas de mantenimiento y secar (si es necesario) en horno antes del soldeo los electrodos básicos. Eliminar humedad del metal base previo al soldeo 4. Redu duci cirr corr corrie ien nte hasta ha sta va valo lore ress encomendados 5. Red educ ucir ir ve velloc ocid idaad de de so soldad ldadur ura. a.
Porosidad agrupada
Porosidad en vista vist a o superficial
Falta Falta de fusión (“ incomp lete fusión ” )
Es la ausencia de fusión entre el depósito y una cara de la preparación de bordes de la unión, debido a la falta de calor necesario, aunque también puede estar ocasionado por la presencia de óxidos en el metal base, los cuales inhiben la fusión del metal
Fisuras (“ (“ cracks” cracks” )
Falta Falta de fus ión
Se deben a que se ha excedido la resistencia del metal y se ha provocado una rotura del mismo, se pueden clasificar por su forma en: •Fisuras longitudinales •Fisuras transversales •Fisuras de estrella o cráter Se pueden clasificar por su origen en: •Fisuras en caliente •Fisuras en frió •Fisuras por hidrogeno
Fractura longitudinal
Fisuras en caliente: se desarrollan durante la solidificación y su propagación es ínter granular (entre granos). Fisuras en frío: se desarrollan luego de la solidificación, son asociadas comúnmente con fragilización por hidrógeno. Se propagan entre y a través de los granos (inter y transgranular) Fracturas longitudinales Son aquellas paralelas al cordón de soldadura. ASME No se permiten las fracturas (indicación lineal).
Fisuras transversale tr ansversaless
•
Son Son aq aque uellllas as qu que e so son n pe perp rpen endi dicu cula lare ress al co cord rdón ón de so sold ldad adur uraa • ASME • No se permiten las fracturas (indicación lineal).
Vista de planta
Vista en corte transversal
Fisura en estrella o cr áter áter Ocurren cuando el arco es terminado incorrectamente. Generalmente tienen forma de estrella. Son superficiales, se forman en caliente y usualmente forman redes con forma de estrella. Se presentan en los remates de los cordones de soldadura. • ASME • No se permiten las fracturas (indicación lineal).
Diferentes Diferentes tipos tipo s de de grietas
GRIETAS EN LA COSTURA O EN LA Z.A.T. Causas 1.El 1. El metal de aporte es de pobre soldabilidad. 2.Enfriamiento de la costura 2.Enfriamiento es excesivamente rápido.
Medidas preventivas 1.Utilizar las precauciones para el soldeo de ese material. En el caso de aceros, utilice electrodos de bajo hidrogeno.
2.Evitar enfriamientos rápidos, ya sean 3.Desproporción 3. Desproporción del cordón naturales o provocados. Utilizar una con el tamaño de la pieza o entrada de calor adecuada durante el soldeo. Si es necesario precalentar. perfil inadecuado del mismo. 3.Proporcional el tamaño adecuado a los cordones de soldadura.
Socava Socavado do (“ undercut” ) La socavado es una muesca o canaleta o hendidura ubicada en los bordes de la soldadura; es un concentrador de tensiones es una discontinuidad superficial debido a que el metal base en la superficie o la raíz se funde. Causas: Corriente de soldadura muy alta, Manipulación inadecuada del electrodo por lo que el metal metal base se funde funde más allá de la zona del depósito El uso de altas velocidades de soldadura. Arco largo. Medidas preventivas 1. Sele Selecc cciión de la inte inten nsid sidad ad adec ecua uada da para el diámetro, tipo de electrodo y posición de soldadura. 2. Ut Utililiz izac ació iónn de de un unaa lon longi gitu tud d de de arc arco o igu igual al al diámetro del electrodo, o a la mitad de éste si el electrodo es básico. 3. La ve velo loci cida dadd de de so sold ldad adur ura a deb debe e per permi mititirr que el metal depositado llene completamente las zonas de metal fundido . 4. Cua uand ndoo ssee em emplea plea osc scililac ació ión n del del electrodo, el soldador debe realizar breves pausas a cada lado de la costura 5. Red eduuci cirr la ve velo loci cida dad d de de depo posi sito to soldadura. Concavidad Concavidad (“underfill” (“ underfill” ) Se produce cuando el metal de soldadura en la superficie de la cara externa, o en la superficie de la raíz interna, posee un nivel que que está por debajo debajo de la superf superficie icie adyacente del metal base.
Falta Falta de metal metal de aport aporte e (“ (“ underfil l” ) Es una depresión en la cara o en la raíz de la junta soldada, por debajo del nivel de la superficie del metal base. Esto se debe a que no se llena completamente el depósito, provocando que este quede por debajo de las dimensiones de diseño. En los depósitos en tuberías, estas discontinuidades en la raíz son llamadas “concavidad interna” o rechupes.
Penetración Penetración incom pleta o falta falta de penetra penetración ción (“ incomplete inco mplete joint penetration”) Ocurre cuando el metal de soldadura no se extiende a través de todo el espesor de la junta. El área no fundida ni penetrada, es una discontinuidad descrita como “penetración incompleta”. Causas 1. Hom ombr broo de la raíz raíz ex exce cesi sivo vo o separación en la raíz insuficiente. Desalineamiento excesivo entre las piezas. 2. In Inte tens nsid idad ad de so sold ldad adur ura a in insu sufifici cien ente te o alta velocidad de soldadura. 3. Diám Diámet etro ro de dell elec electr trod odo o de dema masi siad ado o grande que no permite el acercamiento del electrodo a la raíz de la unión. 4. Diám Diámet etro ro de dell elec electr trod odo o dem demas asia iado do fino fino que no tolera la intensidad necesaria para alcanzar buena penetración Medidas preventivas. 1. Prep Prepar arar ar y eens nsam ambl blar ar la piez pieza a de de forma adecuada. 2. Eleg Elegir ir los los par parám ámet etro ross de de sol solde deo o de de la la forma adecuada. 3. Sele Selecc cció ión n de dell diám diámet etro ro ad adec ecua uado do..
Falta de penetración en la raíz
Inclusiones nclusiones (“ inclusions”)
Son sólidos no metálicos atrapados en el metal de soldadura o entre el metal de soldadura y el metal base. Normalment Normalmente, e, la escoria escoria disuelta disuelta fluirá hacia la parte parte superior de la soldadura, pero muescas agudas en la interfase de metal base y de soldadura, o entre los cordones de soldadura, frecuentemente provocan que la escoria quede atrapada bajo el metal de soldadura. A veces se observan inclusiones de escoria alargadas alineadas en la raíz de la soldadura, denominadas “carrileras” “carrileras” (“wagon (“wagon traces”) traces”)
Inclusiones de tungsteno Son partículas de tungsteno atrapadas en el metal de soldadura y son exclusivas del proceso GTAW (TIG). En este proceso, un electrodo de tungsteno no consumible es usado para crear el arco entre la pieza y el electrodo. Si el electrodo es sumergido en el metal, o si la corriente es fijada en un valor muy alto, se depositarán gotitas de tungsteno, o se romperá la punta del electrod electrodo o y quedará atrapado atrapado en la soldadura. Dichas inclusiones aparecen como manchas claras en la radiografía, pues el tungsteno es más denso que el acero y absorbe más radiación; casi todas las demás discontinuidades, incluyendo las inclusiones de escoria, se muestran como áreas oscuras en las radiografías porque son menos densas que el acero.
Traslape(“overlap”) Metal de soldadura apoyado sobre el metal base sin fundirlo. Es la porción que sobresale del metal de sold so ldad adur uraa más más allá allá de dell lím límitite e de de la la soldadura o de su raíz. Se produce un falso borde de la soldadura, estando el metal de soldadura apoyado sobre el metal base sin haberlo fundido (como que se derramó derramó el metal metal fundido fundido sobre sobre el metal metal base). Puede resultar por un deficiente control del proceso de soldadura. Garganta arganta insuficiente (“ (“ insuficient throat” ) Puede ser debido a una depresión en la cara de la soldadura de filete, disminuyendo la garganta, cuya dimensión debe cumplir la especificación dada por el proyectista para el tamaño del filete. •
Las fall Las fallas as del so sold ldad ador or pu pued eden en se ser: r: a) no obtener fusión del metal base en la raíz de la soldadura, o b) no depositar suficiente metal de relleno en el área de garganta (en la cara del filete)
Pierna Pierna insuficiente (“insuficient (“ insuficient legs” ) • Uno de de lo los la lados es es de de menor lo longitud. • Lass fa La fallllas as del so sold ldad ador or pu pued eden en se ser: r: a) no obtener fusión del metal base en la raíz de la soldadura, o b) no depositar suficiente metal de relleno en el área de garganta (en la cara del filete)
Longitud de perna Garganta
Quema uemada da (“ (“ burn - through (bt) (bt)”” ) •
Es de defifini nida da co como mo un una a po porc rció ión n del del co cord rdó ón de de raíz donde una excesiva penetración ha causado que el metal de soldadura sea soplado hacia el interior, o puede que se descuelgue un excesivo metal fundido. Suele presentarse como una depresión no alargada, en forma de cráter, en la raíz.
Desaline salinea ación (“ (“ high – low” ) •
Esta Esta disc discoont ntin inui uiddad se da cu cua and ndo o en las las uniones soldadas a tope las superficies que deberían ser paralelas se presentan desalineados; también puede darse cuando se sueldan dos tubos que se han presentado excéntricamente, o poseen ovalamiento. Las normas limitan esta desalineación, normalmente en función del espesor de las partes a soldar es frecuente que en la raíz de la soldadura esta desalineación origine un borde sin fundir.
Refuerzo Refuerzo excesivo(“ excesivo(“ weld reinforcement” ) El refuerzo excesivo es un concentrador concentrador de tensiones y, además, un exceso de ésta aumenta las tensiones residuales, presentes en cualquier soldadura, debido al aporte sobrante. Por estos motivos las normas limitan el valor de r, que en general no debe debe exceder exceder de 1/8” 1/8” (3mm). Salpicadura Salpicadurass (“ spatter” spatter” ) •
•
Son los glób lóbulos de metal de aporte transferidos durante la soldadura y adheridos a la superficie del metal base, o a la zona fundida ya solidificada. Es inevitable producir cierto grado de salpicaduras, pero deben limitarse. Las salpicaduras pueden ser orig rigen de micro fisuras (como los arranques de arco sobre el metal base), y simultáneamente son un punto de inicio de la oxidación en superficies pintadas
Externo
Interno
Golpes Golpes de arco arco (“ arc strike” )
•
Imperf Impe rfec ecci ción ón loca localiliza zada da en la sup super erfifici ciee del del met metal al bas basee fue fuera ra de la soldadura, caracterizada por una ligera adición o falta de metal, resultante de la apertura accidental del arco eléctrico. Normalmente se depositará sobre el metal base una serie de pequeñas gotas gotas de acero que pueden originar micro fisuras; para evitar la aparición de micro fisuras esas pequeñas gotas deben ser eliminadas mediante amolado de la superficie afectada.
DAÑO MECANICO CON PERDIDA DE METAL BASE
CRITERIOS DE DE ACEPTACION Y RECHAZO POR LOS CODIGOS AWS D1.1 PARA ESTRUCTURAS
CRITERIOS DE ACEPTACION Y RECHAZO POR EL CODIGO ASME B31.3 Para Para líneas líneas de pro cesos d e refi refinería nerías s y pl antas quími cas.
NOTA: TW= Espesor d el metal base
NOMENCLATURA DE DEFECTOS EN RT CB
Co r o n o B aj a
PT
Po r o s Tú n el (Co r d ó n Hu ec o )
CR
Co n c av i d ad d e l a Raíz
PE
Pen et r ac i ó n Ex c es i v a
LDo b l e L ín ea d e Es c o r i a
Q
Qu em ad u r a
DP
Des al i n eam i en t o d e Pl ac as
R
Ro t u r a (Gr i et a)
DS
Des al i n eam i en t o d e s o l d ad u r a
RE
Rel l en o Ex t r añ o
DT
Des al al in in ea eam i en en t o de d e tu tu bo bo s
FI
Fo n d eo Ir r eg u l ar
FF
Fu s i ó n In c o m p l et a
FP
Pen et r ac i ó n In c o m p l et a
S
So c av ad o en m et al B as e
IE
In c l u s i ó n d e Es c o r i a
SI
So c av ad o In t er i o r
LE
L ín ea d e Es c o r i a
SIR
So l d ad u r a Ir r eg u l ar
P
Po r o s i d ad
SE
So c av ad o Ex c es i v o
PA
Po r o s i d ad Ag l o m er ad a
SS
So c av ad o En t r e Co r d o n es
PC
Porosi orosida dad d Cilí ilíndri ndrica ca (Tabula bular) r)
PL
Po r o s i d ad Al i n ead a
DE
RL RT RM
MB
SRotura l ong itud inal en Soldad ura SRotu ra Trans versal ver sal en Sold adur a BRotur Rot ur a en Met al Base B ase
LMateri al Bas e Last imado im ado
SIMBOLOS DE SOLDADURA
La soldadura es una disciplina que requiere de un sistema de comunicación que reúna la información técnica y no técnica que permita la realización correcta del trabajo. Los símbolos es el mejor medio para comunicar ideas completas en poco espacio. La elaboración de los símbolos de soldadura esta normalizada por la especificación : AWS A 2.4 “Símbolos para soldadura y pruebas no destructivas” TIPOS DE JUNTAS
Solo existen 4 tipos de juntas en soldadura. – Junta a tope. – Junta en esquina. – Junta en “T”. – Junta a traslape. La geometría de una junta consiste únicamente del perfil de su sección transversal, antes de realizar la soldadura. Ejemplos:
Junta a tope
J u n t a en es q u i n a
J u n t a en T
Sold. En traslape
Tipos básicos de ranuras La junta debe prepararse (ranurarse) para poder soldarla, existen 19 tipos básicos, los mas importantes son: Ranura a cuadrada. Ranura en bisel sencillo. Ranura en V. Ranura en J. Ranura en U. Soldadura en Filete.
esquina
Ranura a cuadrada • Se emplea para espesores delgados. • Las dos caras son paralelas . • Es fácil de aplicar. Ranur Ranura a en en bisel bis el senci sencillo llo • Se emplea para economizar soldadura. • Solo se bisela un uno de los los mi miembros ros a soldar. Ranura Ranura en “ V” • Es la ranura mas conocida. • Su A An ngulo pu pude va varia riar de desde 15 15º hasta 60º • Es fácil de preparar. Ranura Ranura en en “ J” • Es similar al bisel sencillo pero tiene un radio en la zona de la ra íz. Ranura en "U" • Se emplea para grandes espesores. • Ayuda a reducir la cantidad de soldadura a depositar.
Filete • No es propiamente una ranura. • Se emplea para la soldadura de elementos estructurales. •
No se recomienda recomi enda para esfuerzos esfuerzos cortantes.
Zona a soldar
NOMENCLATURA EMPLEADA EN LAS RANURAS
Elemento lementoss primarios primarios:: Angulo total Angulo de la ranura Esp. del Material
Cara de la ranura Cara de la raíz
Apertura de raíz
ELEMENTOS BASICOS DEL SIMBOLO DE SOLDADURA Un símbolos de soldadura tiene los siguientes Cola de elementos básicos: fecha a. b. c.
Línea de de re referencia Punta de fecha Cola de fecha
a. L ínea de referenci referencia a 1. Sirve para definir de que lado se debe soldar: 2. La información por arriba de la línea, significa que es del “otro lado” de donde apunta la flecha. 3. La información por abajo de la línea significa que es del mismo lado de donde apunta la flecha 4. Si esta en medio de la línea, significa que no tiene importancia donde se suelde.
Línea de referencia
Punta de flecha
“soldadura del lado de donde apunta la fecha”
“soldadura del otro lado de donde apunta la fecha”
b. Punta de la flecha 1. 2. 3.
Sirve para señalar que elemento se debe soldar o ranurar Si la flecha es recta cualquier elemento se puede biselar. v Si la flecha es quebrada, el elemento que señala es el que se debe biselar.
Elemento Elemento a biselar
Cola de la flecha flech a Sirve para poner información adicional o indicar las notas informativas informativas (es opcional de dibujarse). SÍMBOLOS BÁSICOS BÁ SICOS DE SOLDADURAS SOLDA DURAS Se refiere al símbolo que representa el tipo de ranura que debe tener la junta a soldadas. Se combina con la flecha para poder definir el tipo de soldadura a realizar y el lado donde debe aplicarse el aporte. Existen 20 símbolos básicos los mas empleados son: Ranur Ranura a cuadrada
Ranura Ranura en bisel s encillo
Ranura en “ v ”
Ranura en doble “ V”
Ranura Ranura en en “ J"
Ranur Ranura a en en " U"
E-7018
Filete
SIMBOLOS AUXILIARES DE SOLDADURA. Sirven para dar información adicional sobre la soldadura. Se emplean en combinación con los símbolos básicos. Existen 18 símbolos auxiliares, los mas empleados son: Soldar el contorno
Símbolo Soldaduras
Soldadura de campo
Contorno de la corona
Acabado convexo
Acabado cóncavo
Acabado plano
Ap A p l i c ac acii ó n d e so s o l d ad adu u r a co c o n c o n t o r n o s y ac acab abad ado os
M G
Formas de acabado Se emplea una letra a lado del símbolo auxiliar. Acabado convexo por: G C P M
Sigla Esmerilado Escarceado Martillado Maquinado
G C P M
Acabado plano Longitu Long itud d de las las piernas Siempre estará del lado izquierdo izquierdo del símbolo básico de la siguiente forma: Las dimensiones se pueden dar en pulgadas o mm
1 __ 4
¼ ” ¼ ”
Longitud a soldar soldar Siempre estará del lado derecho del símbolo y cercano a este.
4 4”
Soldaduras de ranur ranura a La apertura de raíz se coloca dentro del símbolo básico de la ranura.
El ángulo total de la ranura se coloca sobre el símbolo básico de la ranura.
Los símbolos básicos se pueden pueden combinar, combinar, así así como las dimensiones dimensi ones y acabados cabados desea deseados.
Ejemplos de simbología simbol ogíass de soldadura sold adurass de filete 6 X10
6
6
6 10
10
8
8
10 8
Tipos de ranuras y costuras
DISEÑO POR PRESIÓN Y REQUERIMIENTOS POR FLUIDOS (Parte 4 Cap. II ASME A SME B31.3) AUNIONES A UNIONES Las juntas de unión de tuberías deben ser seleccionadas de acuerdo a las condiciones de diseño materiales y fluidos de servicio, considerando la hermeticidad de la unión, resistencia mecánica y cargas externas( párrafo K310) Las juntas de unión de tuberías consideradas en esta parte son: Juntas de uniones soldadas Juntas de unión bridadas Juntas de unión expandidas o laminadas Juntas de unión roscadas Juntas de unión por compresión c alafateadas Juntas de uniones calafateadas Juntas de unión por brazing y soldering. Juntas de unión deslizantes y de marca registradas.
Las juntas de uniones soldadas pueden usarse en cualquier material permitido por el código, para los cuales sea posible calificar un procedimiento de soldadura, soldadura, soldadores soldadores y operadores de soldadura de acuerdo a las reglas establecidas en el capitulo V del código ASME B31.3( fabricación, ensamble y montaje). • Soldad Soldadas as a top tope e • Sock Socket etwe weld ld • Soldad Soldadura urass de sello sello • File Filete te Excepto que se indique lo contrario mas abajo, las soldaduras deben : ejecutarse de acuerdo a los los requerimientos requerimientos del Capitulo Capitulo V (párrafo 328) Excepto que se indique lo contrario las soldaduras deben : •Ejecutarse de acuerdo acuerdo a los requerimientos requerimientos del capitulo V (párrafo k328) •Precalentarse de acuerdo a los requerido en (párrafo 330 y 331) •Examinarse de acuerdo a (341.4.1) •Aceptarse aplicando los criterios de aceptación indicados en 341.3.2 Juntas de unión uni ón socketweld socketweld (párrafo (párrafo 311. 311.2. 2.4) 4) Deberán ser evitadas en servicios en donde puede producirse erosión o corrosión. •Deben considerarse especialmente restricciones al uso de este tipo de unión para servicios cíclicos de temperatura y/o presión, sujetos a vibraciones o cuando se espere corrosión acelerada por estalladuras. •No debe utilizarse utilizarse socket socket mayores mayores a dn50 (nps2) (nps2) bajo condicione condicioness cíclicas cíclicas severa •Las dimensiones de la soldaduras deben de estar de acuerdo con la fig. 328.5b y 328.5.2c
PERFILES PERFILES DE SOLDADURA SOL DADURA DE FILETE FIL ETE
FABRICACIÓN FAB RICACIÓN ENSAMBLE ENSAMBL E Y MONT MONTAJ AJE E (PARTE (PARTE VI VI ASME B31.3) • • •
Fabricación: Es la preparación de la tubería para ensamble, incluyendo corte, roscado, biselado, formado, doblado, Y unión de componentes en subconjuntos. Puede realizarse realizarse en fabrica u obra. Ensamble: es la unión de dos o mas componentes de tubería, roscado, soldado, pegado etc. Montaje: es la instalación completa de un sistema de tubería en el lugar y con los soportes tal como lo indica en la ingeniería de diseño incluyendo fabricación, ensamble, inspección, examinación y PND de acuerdo a los requerido por el código.
Preparació Preparación n p ara la sol adura( párrafo 3.28 3.28.4 .4)) • •
Extr Extrem emos os (pá (párra rrafo fo:: 328. 328.4. 4.2) 2):: corte corte po porr arco arco u oxi oxige geno no ssol oloo admi admisi sibl blee si es llis isoo y todas las escorias son eliminadas de la zona de corte. Lass sup La super erfifici cies es a sol solda dado dorr debe deben n est estar ar lim limpi pias as,, libr libres es dde e gras grasa, a, pint pintur ura, a, ox oxid ido, o, laminillas u otro material perjudicial para la l a soladura.
Insertos consumibles. (Párrafo: 328.3.3) Pueden utilizarse si son de materiales compatibles con las propiedades químicas de los material base y de acuerdo a un WPS calificado.
Ali A lin n eació eaci ó n (párraf (pár rafo o 328.4.3): •
Las su superficies in interiores deben alinearse tan precisamente como lo permitan las tolerancias de diámetro, espesor y ovulación del tubo no debe excederse las tolerancias indicadas por la ingeniería de diseño en el WPS.
•
Si las superficies exteriores no están alineadas debe efectuarse una transición entre ellas. Usualmente se recomienda una transición no mayor de 30º.
Requerimientos de soldadura (párrafo (párraf o 328.5) 328.5):: • Las so soldaduras in incluyendo las que se aplican para lograr la alineación deben realizarse de acuerdo a un “WPS calificado” • Las puntadas deben realizarse por un soldador calificado. • Cada so soldadura re retenedora de presión, debe marcarse con la identificación del soldador. • El espesor de la soldadura medido entre el interior y el exterior del tubo, no debe ser menor al espesor mínimo requerido para el tubo. • Martillado de la raíz y los pasos exteriores no están permitidos.
SOLDADURAS DE FILETE Y SOCKOLET. (Párrafo 328.5.2)
Deben tener adecuada adecuada penetración en el material base y en la raíz. Pueden ser cóncavos o convexos. El tamaño se determina de acuerdo a lo mostrado en la figura 328.5.2A. La figura 328.5B y 328.5C muestran dimensiones y detalles para soldaduras de bridas slipslip- on, bridas bridas y componentes componentes socket weld. La presentación del socket, previa a la soldadura debe tener 1/16”(2 mm.) Entre el fondo del socket y el extremo del tubo.
Dimensio Dimensiones nes de Sold Soldadura adura mínima de fil ete para accesorio accesorio s tipo soc kolet disti ntos a bridas (Codos, (Codos, tee, coples copl es etc.) etc.) t= Espesor de la presión de diseño
Cx(min.) = 1 1/4 t pero no menor a 3 mm(1/8”)
1.5 mm (1/1 (1/16” 6” ) antes de soldar
FIG. FIG. 328. 328.5. 5.2C 2C Dimensión Dimensi ón mínima m ínima de sol dadura dadur a para componentes compo nentes so cket weld distintos a bridas.
Soldaduras Soldadu ras de conexion con exiones es en derivación derivaci ón (párrafo (párrafo 328. 328.4. 4.5 5) Las figuras 328.5.4(a) a (e) muestran detalles típicos típicos de conexiones en derivación con y sin refuerzo.
Las figuras 328.5.4D muestra detalles típicos usados en la construcción de conexiones. Las soldaduras deben ser calculadas de acuerdo a (párrafo 304.3.3) pero no deben de ser de menor tamaño que lo indicados en la figura 328.5.4D
Las figuras 328.5.4D muestra detalles típicos usados usados en la construcción construcción de conexiones. Las soldaduras deben ser calculadas de acuerdo a (párrafo 304.3.3) pero no deben de ser de menor tamaño que lo indicados en la figura 328.5.4D Las derivaciones que comienzan comienzan en el exterior del tubo principal o son insertadas en este (párrafo 300.2 y 304.3.2) Deben ser fijadas con penetración total y además deben ser cubiertas con soldaduras de filete con garganta no menor a tr (Ver fig. 328.45.4d) el extremo exterior debe ser fijado fijado al tubo principal mediante un filete de raíz no menor a 0.5tr
Nomenclatura Nomenclatura y símbol os de la figura 328.5.4D: t c = El El menor de ¼” ¼” (6mm) (6mm) o 0.7tnb 0.7tnb Tb = Espesor Espesor no minal del tubo de derivación, in. (mm) Tmin = El espesor de Tb o tc Tr = Espesor nomi nal del refuerzo. In(mm)
NOTA: NOTA: Estos dib ujos mu estran la mínima soldadura. Las soldaduras pueden ser mas grandes que lo qu e se muestran aquí. (These (These sketches show minimu m aceptable welds. Welds Welds may be larger than tho se shown here)
Detalles aceptables para conexiones en derivación 100% radiografiada La examinación y reparación de la soldadura entre el tubo principal y el tubo de la derivación debe ser realizada antes de realizar el refuerzo cuando se utilizan refuerzos del tipo anillo o montura, debe realizarse un agujero para venteo de los gases durante la soldadura y tratamiento térmico y ayudar a detectar perdidas. La figura 328.5.4e, muestra detalles típicos aptos para 100% de examinación radiográfica
Reparación Reparación de sol daduras dadur as (párrafo 328.6 328.6)) Los defectos de la soldaduras o material base que requiera reparación deben ser eliminados hasta encontrar material sano. Esto puede ser realizado utilizando: llama, arco-aire, amolado, maquinado, etc. Debe presentar atención a que si la eliminación de los defectos defectos se realiza con con métodos que aporten calor puede puede ser necesario efectuar precalentamiento. La reparación de la soldadura debe ser efectuada de acuerdo a una EPS/WPS calificada y utilizando soldadores u operadores calificados (párrafo: 328.2.1) por supuesto la forma de la cavidad puede diferir de la forma y las dimensiones del contorno de la junta original.
Precalentamiento y tratamiento térmico son requerido de igual forma que para la soldadura original (ver 341.3.3) Es recomendable que la reexaminación de la reparación se efectúe con el mismo método que se detecto el defecto. Las reparaciones reparaciones sobre material base deberían deberían examinarse examinarse con los mismos método aplicables a las soldaduras a tope.
TEMPERATURA DE PRECALENTAMIENT PRECAL ENTAMIENTO O (PÁRRAFO: (PÁRRA FO: 330) •TEMPERATURA •Precalentamiento, poscalentamiento y tratamiento térmico son utilizados para minimizar los efectos negativos negativos de las altas temperaturas temperaturas y gradientes térmicos presentes en la soldadura.
•Se entiende por precalentamiento, la aplicación de calor al material base, inmediatamente antes o durante la soldadura, corte o proceso de formado. •La temperatura de precalentamiento deben especificarse en la EPS/WPS y deben ser aplicadas en la calificación de procedimiento.(Dentro del alcance de las variables variables esenciales esenciales de ASME SECC IX)
TRATAMIENTO TÉRMICO TÉRMICO (Párr (Párrafo afo 331) • Es us usad ado o par para a reve reveni nirr o dis dismi minu nuir ir los los efe efect ctos os ne nega gatitivo vos, s, y cam cambi bios os metalúrgicos que pueden producirse debido a los efectos de las altas temperaturas y ciclos térmicos presentes durante la soldadura y para aliviar las tensiones producidas durante el doblado o formado.
BIBIOGRAFIA. ASME SECC. V Ensayos no destructivos ASME SECC. VIII Código de calderas y recipientes a presión División 1 ASME SECC. IX Calificación de de procedimientos procedimientos y soldadores ASME B 31.3 Code for Pressure Piping (Tuberías de procesos de refinerías y de Plantas químicas ASME B 31.4 Sistema de Tuberías de transmision y distribucion hidrocarburos liquidos y derivados relacionados ASME B 31.8 Sistema de Tuberías de transmision y distribucion de gas. Es el código para el AWS D1.1 Structural Welding Code (Codico para el diseño y fabricación de estructuras soldadas de acero) AWS A 2.4 Símbolos para soldadura y pruebas no destructivas”
LA PRESENTACION Y DISPOSICION EN CONJUNTO DEL CURSO DE INSPECCION VISUAL DE SOLDADURA
. PROHIBIDA SU REPRODUCCION TOTAL O PARCIAL DE ESTA OBRA MEDIENTE NINGUN NINGUN SISTEMA O METODO, ELECTRONICO O MECANICO (INCLUYENDO EL FOTOCOPIADO, LA GRABACION O CUALQUIER SISTEMA DE RECUPERACION Y ALMACENAMIENTO DE INFORMACION)
DERECHOS RESRVADOS. RESRVADOS . AUTOR: ING. REYES FELIX PEREZ .EVISO: ING. JOSE AGUILAR BARRADAS
.
