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Formatos estandarizados

para procedimientos de soldadura:

WPS, PQR Y WPQR

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FORMATOS ESTANDARIZADOS PARA PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA: WPS, PQR y WPQR.

Formatos estandarizados

para procedimientos de soldadura:

WPS, PQR Y WPQR INTRODUCCIÓN Todo proyecto que implique uniones soldadas requiere de una serie de documentos técnicos normativos y para Colombia legales, que aseguran que el contratista o subcontratista de la estructura metálica y sus diseños de ensambles son aptos para soportar las solicitaciones mecánicas y metalúrgicas de una parte y que el talento humano quien realiza los procesos de trazado, corte, ajuste, armado y soldado, demuestren su capacidad de realizar juntas soldadas de calidad. La compañía interventora solicita al fabricante un dosier, en el cual se debe documentar que los procesos de soldeo y los soldadores son calificados para demostrar su cumplimiento con los requisitos legales contractuales vigentes.

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ESTRUCTURA DE CONTENIDOS Introducción .................................................................................2 Mapa Conceptual. ..........................................................................5 1 INTRODUCCIÓN AL MANEJO DE FORMATOS PARA LA CALIFICACIÓN EN SOLDADURA .........................................................................6 1.1 Formatos para evidenciar la calificación de de soldadura y soldadores...................................................................................6 2. VARIABLES DEL PROCESO DE SOLDEO..........................................8 2.1 Voltaje (Diferencia de potencial).................................................8 2.2 Amperaje................................................................................8 2.3 Diámetro del electrodo..............................................................8 2.4 Espesor del metal base.............................................................9 2.5 Posiciones de soldadura.............................................................9 2.6 Clase de electrodos.................................................................10 2.7 Velocidad de avance......................................................... .......10 2.8 Calor aportado.......................................................................10 2.9 limpieza entre pases...............................................................10 2.10 Tipo de metal de aporte.........................................................10 3. CONDICIONES CONTROLADAS...................................................11




3.1 Elementos de protección personal...............................................11 3.2 Uso de equipos de soldeo adecuados...........................................11 3.3 Cumplimiento de requisitos......................................................11 3.4 Supervisión............................................................................11 3.5 Mantenimiento de equipos........................................................12 Bibliografía..................................................................................13 Glosario......................................................................................14 Control de Documentos ................................................................15




MAPA CONCEPTUAL

s a o t r u a d a m d r l o o f s e n d e o n j ó e i n c a a c m ﬁ l i a l a n c a ó l i c c a r u a d p o r t n I

o s e c o r p l e d

s e l b a i r a V

s a d a l o r t n o c

s e n o i c i d n o C

s : a R o r u d d Q a a z d l P i r o a s e W d d Y n s o a t t n R s i e e Q m s i P d o , t e c a o r S p m P r a o r a F p W




Los proyectos de fabricación de estructuras metálicas, tales como: puentes vehiculares, puentes peatonales, edificios, estaciones de los sistemas masivos de transporte, líneas de oleoductos, líneas de gasoductos, plantas de refinación, buques o aviones; todos, requieren que las uniones soldadas cumplan los requisitos de calidad establecidos entre el contratante y el contratista, éste proceso será auditado por un tercero denominado interventor. En el evento que una cuarta compañía participe como realizadora de ensayos no destructivos a las juntas soldadas, ésta emite un informe con los resultados obtenidos, compilándolos en un documento llamado “dosier”. Los datos numéricos en ellos consignados, serán analizados tomando como referente los rangos estipulados en el código de soldadura aplicable, si estos datos están por debajo o exceden el valor superior del rango, se declara una no conformidad, que puede llegar a ser un defecto o una discontinuidad.

1.1 Formatos para evidenciar la calificación de soldadura y soldadores. Los criterios normativos de los documentos de ingeniería, en el tema de soldadura, se simplifican al desarrollar formatos, en los cuales se consignan los valores numéricos de los parámetros de soldadura. A continuación se explican la estructura y uso de los formatos de especificación y calificación de procedimiento, y la calificación de soldadores: 6 FAVA - Formación en Ambientes Virtuales de Aprendizaje



Especificación del procedimiento de soldadura o WPS (Welding Procedure Specification): Documento preparado por el departamento técnico o de ingeniería de la empresa, en el cual se proyectan los valores numéricos de las variables para realizar una soldadura repetible, con base en los requisitos del código aplicable. Brinda información relevante para orientar al soldador u operador de soldadura y, para asegurar el cumplimiento de los requerimientos del código. Describe las variables esenciales, las no esenciales, y cuando se requiera las variables suplementarias esenciales de cada procedimiento de soldadura. Debe ser desarrollado en un formato en donde se diligencien todos los campos, y con la firma de validación por el Ingeniero encargado de soldadura. Registro de la calificación del procedimiento o PQR (Procedure Qualification Record): Documento que valida y califica un WPS; en él se registran los valores reales medidos de las variables del procedimiento de soldadura, mediante la ejecución de una soldadura de calificación en un cupón de prueba estandarizado; además de incluir los valores de los resultados adquiridos de los ensayos mecánicos de tensión, dobles, sanidad, dureza y macrografía, entre otros. La mayoría de los códigos y especificaciones requieren pruebas, para que los soldadores y otros trabajadores garanticen la habilidad esperada para seguir con éxito el procedimiento de soldadura. Para esto, es necesario que los soldadores hagan soldaduras específicas que se prueban, verificando que el soldador puede llevar a cabo la soldadura con la calidad exigida. El registro de la calificación de la habilidad del soldador. o WPQR (Welder Perfomance Qualification Record) Con los documentos WPS y PQR en orden, a continuación se calificará a cada soldador y operario de soldadura, evaluando el proceso de fabricación o instalación de los productos amparados por el código seleccionado. El soldador que prepara y suelda los especímenes del registro de calificación de procedimientos, aprobando los requisitos del código, está calificado dentro de sus variables de calificación. Todos los demás soldadores, estarán calificados mediante pruebas específicas de soldadura, diseñadas para determinar su capacidad de ejecución mediante soldaduras repetibles en el WPS. 7 FAVA - Formación en Ambientes Virtuales de Aprendizaje



Estampe del soldador: A cada soldador se le asigna un número, letra, símbolo o estampe, con el fin de identificar el trabajo de cada persona.

Los campos de los formatos WPS, PQR y WPQ, se diligencian con valores numéricos de las denominadas variables, las cuales representan el dato numérico de un valor asignado al quehacer del soldador, en la ejecución de una soldadura que cumpla con los requisitos de calidad de un documento normativo.

2.1 Voltaje (Diferencia de potencial) Valor de la tensión eléctrica entre una pinza de masa y la punta del electrodo para soldar, el cual varía en función del diámetro del electrodo de soldadura y del espesor del metal base.

2.2 Amperaje Número de electrones que fluyen entre el metal base y el electrodo; genera un arco eléctrico de gran calor (más de 5000ºC) que funde los metales base y aporte, creando el cordón de soldadura.

2.3 Diámetro del electrodo Revestimiento

Tamaño del electrodo, en función del cual (su diámetro) se requiere de mayor o menor cantidad de voltaje y amperaje. Fuente: www http://ingemecanica. com/tutorialsemanal/objetos/ fig1tut45.jpg

Electrodo

Gases de Protección Escoria

Cordón de Soldadura

Varilla Metálica Gotas de Metal

Metal base

Baño de Fusión




2.4 Espesor del metal base Tamaño del metal a unir en configuraciones de juntas; en él se generan los denominados biseles.

2.5 Posiciones de soldadura Según la disposición de las uniones de soldadura, se configuraran 4 ubicaciones geométricas que determinan la manera de aplicar un cordón de soldadura.

Fuente: http://blog.utp.edu.co/metalografia/files/2012/07/1.png




2.6 Clase de electrodos La clasificación dada por AWS establece los tipos de electrodos para soldar, unos son de penetración, otros de relleno y otros para presentación.

2.7 Velocidad de avance Es la rapidez con la cual un soldador avanza en una junta a soldar; generalmente se determina en cm/min o pulgadas/min.

2.8 Calor aportado Es la relación de la multiplicación del voltaje por el amperaje dividido por la velocidad de avance; su resultado estará dado en unidades de potencia sobre unidades de longitud.

2.9 limpieza entre pases Cada cordón de soldadura crea en la superficie del depósito una capa denominada escoria, esta se debe limpiar para que el siguiente cordón o capa de soldadura genere una unión metalúrgica entre pases. Generalmente se limpia con pica escoria o grata manual, recientemente con grata circular entorchada puesta en una pulidora industrial.

2.10 Tipo de metal de aporte Los metales soldables de uso en ingeniería son: los aceros, las aleaciones de aluminio, varios tipos de los bronces y latones. Por ello, en los formatos de calificación se debe exponer qué materiales metálicos se están uniendo por soldadura.




El fabricante de la estructura metálica soldada, debe identificar y planificar los procesos de fabricación, de instalación y de servicio posventa, que afectan directamente a la calidad, y debe asegurar que estos procesos se lleven a cabo en condiciones controladas. Estas condiciones controladas deben incluir lo siguiente:

3.1 Elementos de protección personal El empleo de estos elementos preservan la salud de las personas involucradas en soldadura, previniendo accidentes y enfermedades profesionales.

3.2 Uso de equipos de soldeo adecuados La selección correcta del equipo de soldeo se define por el proceso a ejecutar; por ejemplo, la soldadura con electrodo revestido debe emplear un equipo para proceso SMAW y no una antorcha de oxicorte.

3.3 Cumplimiento de requisitos Antes de iniciar los trabajos de soldadura se debe cumplir los parámetros definidos en el tema 2: Variables del proceso; en caso contrario, no se debe iniciar ningún proceso de soldeo.

3.4 Supervisión Acción llevada a cabo por una persona con amplios conocimientos en soldadura; ésta debe asesor al talento humano ejecutor de la actividad productiva.




3.5 Mantenimiento de equipos El uso frecuente de los equipos de soldadura produce desgaste mecánico, ello conlleva a que los parámetros fijados de las variables de soldadura no se ubiquen en los valores fijados en los WPS, por ello, se requiere llevar una ficha de mantenimiento de cada equipo y accesorio empleado en acciones de soldadura.




BIBLIOGRAFÍA

American Petroleum Institute. (2015). Norma API 1104. Recuperado el 14 de Octubre de 2015, de es.scribd.com: http://es.scribd.com/ doc/98471009/Norma-API-1104-Traducida#scribd Asociación Americana de Soldadura. (2015). Formato Interactivo - WPQR. Recuperado el Octubre de 2015, de https://app.aws.org/technical/ forms/N-4.pdf Asociación Americana de Soldadura. (2015). Formato Interactivo - WPS; PQR. Recuperado el Octubre de 2015, de https://app.aws.org/ technical/forms/N-1.pdf Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos. (Noviembre de 2015). Código ASME Sección IX - Soldadura: Desarrollo y calificación de Procedimientos y Soldadores. Recuperado el Octubre de 2015, de drive.google.com: https://drive.google.com/file/ d/0Bzx8Vj6lHfXaX0dEZzJveFNyS00/edit Solano Montaña, E. (Agosto de 2007). WPS ASME - CALIFICACION Y PROCEDIMIENTO DE PLATINA Y TUBERIA SEGÚN ASME. Recuperado el Octubre de 2015, de Metalurgia.blogspot: http://metalurgiametalurgia.blogspot.com.co/2007/08/wps-asme.html




GLOSARIO

Calidad: Cumplimiento inherente de los requisitos normativos. Solicitaciones mecánicas y metalúrgicas: Propiedades de resistencia a la tracción, fluencia, maleabilidad, tenacidad, resistencia a la corrosión, de un conjunto soldado.




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