Para la ejecución de trabajos de soldadura, tanto para
soldaduras realizadas sobre tuberías, o entre estructuras y soportes
metálicos, éstas deberán ejecutarse conforme a lo dictado en los códigos
ASME B31.3, ASME II (aplicable a los materiales de aporte) y ASME IX
(para las homologaciones de los procedimientos y de los operarios
soldadores).
Para el caso de una construcción civil, el Contratista
que ejecuta la obra deberá presentar a la Supervisión de Obra o
Dirección Facultativa para su aprobación, y previo al comienzo de los
trabajos de soldadura, todos los procedimientos de soldadura que se
vayan a emplear en el desarrollo de los trabajos que conforman el
proyecto a ejecutar.
Todos los soldadores deberán homologarse ante un
Organismo de Control Autorizado (O.C.A.) y entregar el certificado
correspondiente antes del comienzo de los trabajos, de acuerdo con lo
dictado en la Norma ASME IX. Asimismo, a cada operario soldador se le
asignará un código de identificación (formado por un número o letra) que
deberá marcar en todas y cada una de las soldaduras que realice. De
esta manera se mantendrá una trazabilidad de todas las soldaduras
ejecutadas en la obra.
De todos los procedimientos de soldadura que se
practiquen en la obra deberán realizarse su correspondiente homologación
y presentar dicho informe a la Supervisión de Obra o Dirección
Facultativa que deberá dar su aprobación. Todas estas homologaciones,
tanto de procedimientos como de soldadores, se harán a través de
Organismo de Control Autorizado (O.C.A.), y se enviará copia de las
mismas a la Supervisión de Obra.
2- Recomendaciones para disminuir las tensiones residuales
Las tensiones residuales en las uniones soldadas se
originan como consecuencia del aporte de calor que se realiza durante la
ejecución de la soldadura y aparecen una vez solidificado el cordón y
enfriada la pieza.
.
Estas tensiones son autoequilibradas, esto es,
aparecen a la vez tensiones residuales de tracción y de compresión
(generalmente, cerca de la soldadura son de tracción y conforme se aleja
del cordón aparecen tensiones residuales de compresión).
Las tensiones residuales pueden mermar de forma
considerable la capacidad resistente de la unión soldada. De hecho, las
tensiones residuales que sean de tracción favorecen una posible rotura
frágil del cordón de soldadura, reduciendo su resistencia a fatiga. Por
otro lado, las zonas sometidas a tensiones residuales que sean de
compresión tienen más tendencia a que aparezcan fenómenos de
inestabilidad, reduciendo de esta forma su capacidad portante.
Por último, generalmente las tensiones residuales
llevan aparejadas también la aparición de deformaciones residuales que
alteran significativamente la geometría inicial del conjunto soldado.
Por todo ello, antes de ejecutar una unión soldada se
deberá tener en cuenta las siguientes consideraciones cuyo objetivo es
tratar de limitar la aparición de estas tensiones residuales.
A) Recomendaciones en el diseño
A.1) Soldaduras a tope:
- La unión deberá ser continua en toda su longitud.
- La penetración será completa para lo que se
realizará la preparación de bordes y separación entre piezas adecuada
para asegurar una penetración total del cordón.
- Con objeto de evitar concentraciones de tensiones,
el acuerdo entre piezas de distinta sección deberá ser gradual y suave,
limitándose la pendiente en la unión a no más del 25%.
Figura 1. Soldadura a tope de piezas de distinta sección
A.2) Soldaduras en ángulo:
- Para soldaduras en ángulo se establecen los siguientes valores límites de espesor de garganta y de longitud de cordones:
• La garganta de una soldadura en ángulo que une dos perfiles de espesores e1 y e2 (e1 ≤ e2) no deberá sobrepasar los valores límites que se indican en la Tabla 1 siguiente.
El valor de garganta (a) que aparece en la
tabla se corresponde al valor de espesor de pieza e1 que no debe ser
menor que el mínimo que se obtenga correspondiente al espesor e2, y siempre que este valor mínimo no sea mayor que el valor máximo obtenido para el espesor e1.
Figura 2. Soldadura en ángulo
• La longitud eficaz (l) de los cordones para soldadura lateral en ángulo con esfuerzo axial deberá estar comprendida entre los valores siguientes:
Como valor mínimo: l ≥ 15·a, o bien l ≥ b
Como valor máximo: l ≤ 60·a, o bien, l ≤ 12·b
Se entiende como longitud eficaz (l) de una
soldadura a la que resulta de restar a la longitud real del cordón, la
longitud de los cráteres extremos que se forman al establecer el arco y
al retirarlo. Se admite que la longitud de cada cráter sea igual al
espesor de garganta (a).
l = lreal - 2·a
Figura 3. Longitud eficaz, l
A continuación se exponen los valores límites del
espesor de garganta de una soldadura en ángulo en función de los
espesores de las piezas a unir:
Tabla 1. Valores límite de la garganta de una soldadura en ángulo | ||
Espesor de la pieza (mm.) | Garganta, a | |
Valor máximo (mm.) | Valor mínimo (mm.) | |
4.0-4.2 | 2.5 | 2.5 |
4.3-4.9 | 3 | 2.5 |
5.0-5.6 | 3.5 | 2.5 |
5.7-6.3 | 4 | 2.5 |
6.4-7.0 | 4.5 | 2.5 |
7.1-7.7 | 5 | 3 |
7.8-8.4 | 5.5 | 3 |
8.5-9.1 | 6 | 3.5 |
9.2-9.9 | 6.5 | 3.5 |
10.0-10.6 | 7 | 4 |
10.7-11.3 | 7.5 | 4 |
11.4-12.0 | 8 | 4 |
12.1-12.7 | 8.5 | 4.5 |
12.8-13.4 | 9 | 4.5 |
13.5-14.1 | 9.5 | 5 |
14.2-15.5 | 10 | 5 |
15.6-16.9 | 11 | 5.5 |
17.0-18.3 | 12 | 5.5 |
18.4-19.7 | 13 | 6 |
19.8-21.2 | 14 | 6 |
21.3-22.6 | 15 | 6.5 |
22.7-24.0 | 16 | 6.5 |
24.1-25.4 | 17 | 7 |
25.5-26.8 | 18 | 7 |
26.9-28.2 | 19 | 7.5 |
28.3-31.1 | 20 | 7.5 |
31.2-33.9 | 22 | 8 |
34.0-36.0 | 24 | 8 |
• Exceptuando los casos de uniones
sometidas a cargas dinámicas, o estructuras expuestas a la intemperie o
ambientes agresivos, o temperaturas inferiores a 0°C, o bien en uniones
estancas, las uniones longitudinales de dos piezas podrán realizarse
mediante soldaduras discontinuas.
En este caso, la ejecución de las uniones discontinuas pueden ser de dos tipos: correspondientes o alternadas.
En estos casos, los valores límites recomendados son los siguientes:
- Como valor mínimo:
l ≥ 15·a
l ≥ 40 mm
- Como valor máximo:
s ≤ 15·e, para barras comprimidas
s ≤ 25·e, para barras a tracción
s ≤ 300 mm, en todo caso.
siendo e el espesor mínimo de los perfiles unidos.
Figura 4. Unión discontinua correspondiente
Figura 5. Unión discontinua alternada
B) Recomendaciones en la ejecución
Como norma general, para disminuir las tensiones y deformaciones residuales se debe:
- En general, no embridar las piezas a soldar.
- Distribuir las soldaduras lo más simétricamente posible.
- Emplear el mínimo de material de aporte posible.
- Cuando participen más de un soldador, ejecutar todos los cordones al mismo tiempo.
- Para las soldaduras a tope con penetración completa se recomienda el siguiente orden de disposición de los cordones:
Figura 6. Orden de disposición de cordones
- En la ejecución de soldaduras continuas se recomienda seguir el siguiente orden de comienzo:
Figura 7. Orden de comienzo de soldaduras continuas
- Si la longitud de la soldadura es superior a 1 metro, se recomienda usar el denominado "paso de peregrino".
Figura 8. Soldaduras a "paso de peregrino" con un soldador
Figura 9. Soldaduras a "paso de peregrino" con dos soldadores
- Uniones planas de soldaduras que se cruzan:
Figura 10. Ejecución de soldaduras que se cruzan
- Unión en ángulo de soldaduras que se cruzan:
Figura 11. Ejecución en ángulo de soldaduras que se cruzan
De la anterior figura se deduce que la unión b) es
incorrecta porque el agujero origina una concentración de tensiones,
mientras que la unión d) es también incorrecta dado que en el cruce de
los tres cordones se origina un estado triaxial de tensiones que
favorece la rotura frágil. Para ello se puede optar por la solución c)
donde el efecto concentrador del agujero es menos perjudicial.
3- Trabajos preparatorios
Entre los trabajos preparatorios a realizar antes de
ejecutar una unión soldada está la preparación de bordes de las piezas a
unir.
La preparación de bordes para soldar se realizará
mediante mecanizado siempre que sea posible. El oxicorte es aceptable en
algunos casos, por ejemplo, para soldar piezas de acero al carbono, o
piezas de acero de baja aleación. En este último caso es imprescindible
precalentar las piezas a soldar, de acuerdo con ASME B31.3, y una vez
cortado, eliminar alrededor de 1,5 mm de material de la pieza mediante mecanizado.
Los bordes a unir mediante soldadura se limpiarán
cuidadosamente eliminando toda la herrumbre o suciedad, y en especial
las manchas de grasa y pintura. En aplicaciones de construcción civil y
obras exteriores se procurará que durante el soldeo se mantengan bien
secos y protegidos de la lluvia tanto los bordes de la costura como las
piezas a soldar. Se tomarán las debidas precauciones para proteger los
trabajos de soldeo contra el viento y en especial contra el frío, no
realizándose ninguna soldadura cuando la temperatura ambiente descienda
de cero grados (0 ºC).
Las tolerancias permitidas para las dimensiones de
biseles practicados en la preparación de bordes y en la garganta, así
como para la longitud de las soldaduras, serán las siguientes:
• hasta 15 mm. ............................................. ± 0,5 mm.
• de 16 a 50 mm. ......................................... ± 1 mm.
• de 51 a 151 mm. ....................................... ± 2 mm.
• mayor de 151 mm. .................................... ± 3 mm.
Estará totalmente prohibido el uso de oxicorte para aceros inoxidables, aceros resistentes al calor y materiales no ferríticos.
Los puntos de soldadura que a veces se practica para
alinear tuberías o piezas que se pretenden soldar, deberán ser
eliminados de manera que no lleguen a formar parte del cordón de
soldadura final.
El tipo de la corriente eléctrica que se vaya a
emplear y el valor del amperaje tienen que estar de acuerdo con las
recomendaciones del fabricante de los electrodos y la clasificación AWS,
adaptándose en todo caso a los parámetros utilizados en el proceso de
homologación del procedimiento de soldadura.
4- Procedimientos de soldadura empleados
De entre los distintos tipos de procedimientos de
soldadura existentes, los de mayor aplicación, tanto industrial como en
edificación y obra civil, son los siguientes:
a) Soldadura por arco manual con electrodo metálico revestido (SMAW);
b) Soldadura por arco eléctrico con varilla de tungsteno en atmósfera de gas inerte (GTAW ó TIG);
c) Soldadura por arco eléctrico con varilla desnuda (GMAW ó MIG/MAG);
d) Soldadura Oxiacetilénica (OW);
e) Soldadura por arco sumergido automático (SAW).
La soldadura que se practique entre piezas de acero al
carbono se realizará con penetración completa por el procedimiento del
arco manual con electrodo revestido. Las tres primeras pasadas se harán
con electrodos de diámetro 2,5 mm, y las siguientes con electrodos de diámetro 3,25 mm. Podrá también utilizarse el procedimiento TIG a plena penetración en la pasada de raíz.
Las soldaduras de aceros de baja aleación, se
realizarán mediante el procedimiento TIG a plena penetración en la
pasada de raíz. En el caso de soldadura de tuberías y conductos, durante
el proceso de soldadura TIG se purgará interiormente la tubería con
argón, de acuerdo con el código. Las sucesivas pasadas de relleno pueden
hacerse empleando el procedimiento de arco manual con electrodo
revestido.
Las soldaduras de aceros inoxidables se realizarán por
el procedimiento TIG, a plena penetración en la pasada de raíz. En el
caso de soldadura de tuberías y conductos, durante el proceso de
soldadura TIG se purgará interiormente la tubería con argón, de acuerdo
con el WPS previamente aprobado. Las sucesivas pasadas de relleno pueden
hacerse empleando el procedimiento de arco manual con electrodo
revestido.
Estarán totalmente prohibidas las soldaduras con
anillo de respaldo. Todos los materiales consumibles en el proceso de
soldadura estarán elegidos para cada procedimiento de acuerdo con los
códigos citados.
Respecto al manejo de electrodos, cabría destacar las siguientes recomendaciones:
a) Deben ser almacenados bajo condiciones de
temperatura y de un ambiente seco adecuado, y nunca debe permitirse que
absorban humedad;
b) Todos los soldadores llevarán consigo una estufa
portátil, donde dispondrán los electrodos a consumir durante su periodo
de trabajo;
c) Todos los electrodos que no hayan sido usados
deberán ser devueltos al almacén al final de cada turno y ser
almacenados en la estufa adecuada;
d) El secado de los electrodos será llevado a cabo de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
Cuando se practique soldadura en tuberías y conductos
en los cuales haya sido necesario la introducción de "pigs" para
limpieza del producto, varillas termométricas, baquetas, etc., las
soldaduras tendrán un resalte interior máximo de 1,5 mm.
5- Espesores de garganta
Recordemos que el espesor de garganta (a) debe
tomarse igual a la altura del mayor triángulo que pueda inscribirse en
la sección del metal de aportación, medida normalmente al lado exterior
de dicho triángulo, como se muestra en la figura adjunta.
Figura 12. Espesor de garganta
Aunque en la Tabla 1 del apartado 2 se establecen de forma más detallada los valores límites para el espesor de garganta (a) de una soldadura en ángulo, como norma general, el espesor de garganta (a) de un cordón de soldadura en ángulo no será superior a 0,7 · tmín, siendo tmín el espesor de la pieza más delgada a unir.
Por otro lado, el espesor de garganta (a) de un cordón en ángulo, no será tampoco inferior a los siguientes valores:
• 3 mm cuando se deposite en chapas de hasta 10 mm de espesor;
• 4,5 mm cuando se deposite sobre piezas de hasta 20 mm de espesor;
• 5,6 mm cuando se deposite sobre piezas de más de 20 mm de espesor.
6- Ejecución del cordón de soldadura
Como se indicaba en la Figura 7 del apartado 2, cuando
la longitud del cordón soldadura a ejecutar no tenga una longitud
superior a 500 mm, para su realización se comenzará por un extremo y se seguirá hasta el otro.
Si dicha longitud está comprendida entre 500 y 1000 mm, el cordón se ejecutará en dos tramos, comenzando por el centro.
Para longitudes mayores de 1000 mm se ejecutará por cordones parciales, terminando cada tramo dónde comenzó el anterior.
Las esquinas de chapas que coincidan con puntos de cruce de cordones, se recortarán para evitar dicho cruce.
En todo caso, no se realizará una soldadura a lo largo de otra ya ejecutada.
Asimismo, cuando las piezas a soldar formen esquina en
sus extremos, los cordones de soldadura practicados no deberán terminar
en las propias esquinas de las piezas o de elementos de las mismas,
sino que deberían prolongarse alrededor de la esquina, siempre que la
prolongación pueda hacerse en el mismo plano que el cordón, y en una
longitud al menos igual a tres veces la garganta (a) del cordón.
- Cordones de soldadura a tope:
Cuando el cordón que se ejecuta es de soldadura a tope
y además se realiza con penetración completa, entonces éste no es
necesario dimensionarlo. Las soldaduras se dicen que son de penetración
completa, cuando el metal de aporte ocupa sin defectos todo el espesor
de las piezas a unir.
Los cordones a tope se pueden realizar entre piezas dispuestas en prolongación o en T, según se indica en la siguiente figura.
Figura 13. Soldaduras a tope con penetración completa
Por el contrario, se dice que un cordón de soldadura
es de penetración parcial cuando el espesor ocupado por el metal de
aporte es inferior al de las piezas unidas. Los cordones a tope de
penetración parcial se dispondrán de forma que se evite la aparición de
momentos flectores debido a excentricidades por la disposición de los
cordones respecto a la dirección de aplicación de los esfuerzos.
Figura 14. Soldadura a tope con penetración parcial
- Cordones discontinuos:
Como norma general se prohíbe el uso de cordones de
soldadura discontinuos situados en ambientes con grado de corrosión
superior a C2.
Por otro lado, las disposiciones geométricas en caso de emplearse cordones discontinuos se deberán ajustar a lo siguiente:
• En los cordones discontinuos la distancia L1
(ver figura adjunta) libre entre extremos de cordones parciales, de la
misma o de distinta cara, en piezas sometidas a esfuerzos de tracción
será inferior al menor de los siguientes valores: 200 mm ó 16 veces el espesor de la pieza más delgada a unir.
• En los cordones discontinuos la distancia L2
(ver figura adjunta) libre entre extremos de cordones parciales, de la
misma o de distinta cara, en piezas comprimidas o a cortante será
inferior al menor de los siguientes valores: 200 mm, 12 veces el espesor de la pieza más delgada a unir ó 0,25 · b.
• La longitud Lw de cada cordón parcial será superior al mayor de los siguientes valores: 6 veces la garganta del cordón ó 40 mm.
• La longitud Lwe de cada cordón parcial en los extremos de las piezas a unir será mayor que el menor de los siguientes valores: 0,75 · b ó bien 0,75 · b1.
Figura 15. Disposición de soldadura discontinua
7- Empalme de vigas con soldadura
Antes de realizar el montaje de las vigas, se deberá tener en cuenta las siguientes condiciones generales de ejecución:
1.- Durante el montaje sólo se ejecutarán las
soldaduras imprescindibles. En este sentido, las vigas se recibirán del
taller con sus extremos preparados y con una capa de imprimación que
afecte al perfil y a las uniones que hayan sido realizadas en taller,
exceptuando las superficies que tengan que soldarse durante el montaje,
en una anchura mínima de 100 mm desde el borde de la soldadura.
2.- El izado de las vigas se hará con dos puntos de sustentación, manteniendo dichos elementos un equilibrio estable.
3.- Las piezas que vayan a unirse con soldadura se
fijarán entre sí o a gálibos de armado, de modo que se garantice la
inmovilidad durante el soldeo. Asimismo podrá emplearse como medio de
fijación, en el caso de fijación de las piezas entre sí, casquillos
formados por perfiles en «L» o puntos de soldadura. En ambos casos, los
elementos empleados podrán quedar incluidos en la estructura.
.
Ya durante los trabajos de montaje de las vigas, se deberá tener en cuenta las siguientes condiciones generales de ejecución:
1.- Se utilizarán electrodos que cumplan las condiciones de calidad siguientes:
• Resistencia a tracción del material depositado > 42 kg/mm2.
• Alargamiento de rotura > 22%.
2.- Se protegerán los trabajos de soldadura contra el
viento y la lluvia. En todo caso, se suspenderá el soldeo cuando la
temperatura descienda de 0ºC.
Una vez realizado el montaje y las soldaduras de
unión, se limpiarán las zonas de soldadura efectuadas en obra, dando
sobre ellas la capa de imprimación, y después del secado de ésta, se
procederá al pintado de toda la estructura.
- Empalme de vigas de igual canto:
Se realizará con cordón de soldadura a tope en el alma
y en las alas. Los empalmes de los perfiles estarán situados respecto
al apoyo entre 1/4 y 1/8 de la luz y se realizarán con una inclinación
de 60º. Dicha inclinación será aquélla según la cual, el cordón superior
de soldadura sea el más próximo al apoyo. No se dispondrá más de un
empalme en cada tramo.
- Empalme de vigas de distinto canto:
Cuando se trate de unir dos piezas de distinta sección
dispuestas en prolongación, la de mayor sección se adelgazará con
pendiente no superior al 25 % hasta obtener en la zona de contacto el
espesor de la pieza más delgada. La soldadura será continua en toda la
longitud de unión, y de penetración completa.
En uniones de fuerza se ejecutará el cordón de
soldadura por ambas caras. Cuando el acceso por la cara posterior no sea
posible, se realizará la soldadura por medio de chapa dorsal.
- Cartelas:
Figura 16. Cartelas para encuentro entre vigas
Para la ejecución práctica de los nudos de encuentro entre barras mediante cartelas, se debe tener en cuenta que:
• El ángulo α ≥ 30º.
• La sección x-x debe tener un espesor tal que su sección sea al menos igual a la de la pieza.
• Para no comprobar a pandeo la cartela debe cumplirse que: d ≤ 5·e, siendo e el espesor de la cartela.
• Los ejes baricéntricos de las barras deben coincidir en un punto.
- Detalles constructivos para la ejecución de uniones soldadas entre vigas de estructuras porticadas:
Figura 17. Uniones de estructuras porticadas
8- Tratamientos térmicos
Todos los tratamientos térmicos de precalentamiento,
postcalentamiento, distensionado y recocido se efectuarán de acuerdo al
Código ASME B31.3, y serán compatibles con los requisitos detallados en
los procedimientos de soldadura a utilizar.
Podrá emplearse cualquier método adecuado de
calentamiento para el precalentamiento de todo tipo de materiales y para
el distensionado de aceros al carbono y aceros al cromo molibdeno.
Para determinar la temperatura de precalentamiento, se
utilizarán termopares o lápices térmicos. Para el calentamiento en el
distensionado de aceros aleados al níquel o cromo-molibdeno férricos se
deberán utilizar hornos de mufla cerrados, métodos locales de inducción
eléctrica u horno de gas de atmósfera controlada.
Quedará prohibido el empleo de sopletes para
distensionar aceros aleados o ferríticos. Para el control de
temperaturas en distensionados y recocidos locales, para el caso de
tuberías de diámetro superior a 6" se empleará como mínimo dos
termopares por soldadura situados diametralmente opuestos y de
conformidad con ASME B31.3, y se respetarán los anchos de banda a
tratar.
Después de cualquier tratamiento térmico, estará
totalmente prohibido cualquier tipo de soldadura adicional o
calentamiento sobre las piezas soldadas.
Los tratamientos térmicos se realizarán, a menos que
se indique lo contrario por parte de la propiedad, antes de las pruebas
hidráulicas para el caso de tuberías y conductos soldados.
9- Excentricidades y solapes
- Excentricidades:
Se procurará no introducir esfuerzos adicionales
debido a excentricidades. En este sentido, se tratará que los cordones
que se ejecuten se dispongan de forma lo más simétricamente posible que
eviten tales excentricidades, dado que en caso contrario traerán consigo
la aparición de nuevos esfuerzos adicionales en forma de momentos
flectores que van a tener por eje el del propio cordón de soldadura.
Figura 18. Excentricidades en uniones soldadas
- Solapes:
En uniones a solape, el solape mínimo no será inferior a 5 · tmín, donde tmín es el menor espesor de entre las piezas que se unen, ni a 25 mm si la anterior cantidad resultase inferior.
Si la unión debe transmitir esfuerzos axiles, entonces
la buena práctica aconseja disponer de cordones en ángulo frontales en
ambos extremos de las piezas solapadas, como se muestra en la figura
siguiente.
Figura 19. Solapes en uniones soldadas
10- Trabajos de reparación y marcado de la soldadura
Los defectos inaceptables encontrados en las
soldaduras serán eliminados por medio de amolado, burilado o mecanizado.
Para su reparación serán empleados los mismos procedimientos de
soldadura que los usados inicialmente para su ejecución.
El marcado de las soldaduras será mediante troquelado y/o pintura.
11- Inspecciones finales
El tipo de inspección y el número de uniones soldadas a
los que habrá que realizarlas de las totales ejecutadas, serán como
mínimo las siguientes, de acuerdo al uso y tipo de servicio a que se
destine la instalación final donde se han hecho las soldaduras:
(El porcentaje % de radiografiado que se indica en
los siguientes apartados, define el número de uniones completas que
habrá que inspeccionar respecto al número total de las uniones
realizadas.)
a) Servicios catalogados como categoría "D" según establece ASME B31.3:
(Aquellas instalaciones donde el producto manejado
no es inflamable, ni tóxico, ni dañino para los tejidos humanos, y cuya
presión de diseño es inferior a 10,5 kg/cm2, y su temperatura de diseño está comprendida entre -29 ºC y 286 ºC.)
• Verificación de materiales, comprobación
de certificados de calidad, rating de accesorios y espesor de tuberías y
accesorios. Extensión: al 100% de los materiales. Requiere informe
escrito;
• Inspección visual: extensión al 100% de las uniones soldadas, roscadas y bridadas;
• Ensayos no destructivos tipo
radiografías: extensión al 10% de las uniones soldadas a tope y a
encastre (dos exposiciones a 90º);
• Ensayos no destructivos tipo líquidos penetrantes: extensión al 100% de las uniones soldadas tipo a encastre;
• Ensayos no destructivos tipo ultrasonidos: extensión al 100% de las uniones soldadas tipo injerto.
b) Servicios catalogados como categoría "M" y categoría Normal según establece ASME B.31.3:
(Aquellas instalaciones donde el producto manejado
es tóxico para la salud de las personas expuestas, incluso en pequeñas
cantidades, por inhalación o por contacto, y los comunes utilizados en
refinerías y plantas petroquímicas que no están incluidos dentro de los
apartados a) y c) de esta clasificación.)
b.1) Piezas soldadas construidas en acero al carbono
del grupo P-1, según ASME B31.3, que no requiera tratamiento térmico
post-soldadura:
• Verificación de materiales, comprobación
de certificados de calidad, rating de accesorios y espesor de tuberías y
accesorios. Extensión al 100% de los materiales. Requiere informe
escrito;
• Inspección visual: extensión al 100% de las uniones soldadas, roscadas y bridadas;
• Ensayos no destructivos tipo
radiografías: extensión al 10% de las uniones soldadas a tope y a
encastre (dos exposiciones a 90º);
• Ensayos no destructivos tipo líquidos penetrantes: extensión al 100% de las uniones soldadas tipo a encastre;
• Ensayos no destructivos tipo ultrasonidos: extensión al 100% de las uniones soldadas tipo injerto.
b.2) Piezas soldadas construidas en aceros de baja y
alta aleación de los grupos P-3, P-4, P-5, P-8, P-9A, P-9B, P-10,
según ASME B31.3 y del grupo P-1 que requieran tratamiento térmico post
soldadura (TTPS) debido al espesor o al servicio (amina y sosa
cáustica), y líneas con servicio de Hidrógeno (H2), Sulfhídrico húmedo (SH2), gases licuados del petróleo (LPG), Ácido Fluorhídrico (HF) e Hidrocarburo con trazas de Ácido Fluorhídrico:
• Verificación de las tuberías y sus
accesorios incluyendo comprobación de materiales haciendo uso de
analizadores de aleación o técnicas de análisis alternativos,
comprobación de certificados de calidad, rating de accesorios y espesor
de tuberías y accesorios. Extensión: al 100% de los materiales. Requiere
informe escrito;
• Inspección visual: extensión al 100% de las uniones soldadas, roscadas y bridadas;
• Ensayos no destructivos tipo
radiografías: extensión al 100% de las uniones soldadas a tope y a
encastre (dos exposiciones a 90º) después del TTPS, y antes si se
requiere. Se emplearán placas radiográficas de sensibilidad D-4 ó
similar;
• Ensayos no destructivos tipo líquidos
penetrantes: extensión 100% de las uniones soldadas tipo a encastre
antes y después de TTPS;
• Ensayos no destructivos tipo ultrasonidos: extensión al 100% de las uniones soldadas tipo injerto, antes y después de TTPS.
c) Sistemas de tuberías para servicios auxiliares:
(Sistemas de tuberías construidos en acero al
carbono, acero galvanizado, materiales plásticos sintéticos, etc., para
servicios catalogados como auxiliares dentro y fuera de las áreas de
proceso: agua potable, tuberías de sistemas de protección contra
incendios, servicios de N2, aire, aire de instrumentos, etc.)
• Verificación de las tuberías y sus
accesorios, incluyendo comprobación de certificados de calidad, rating
de accesorios y espesor de tuberías y accesorios. Extensión al 10% de
los materiales. Requiere informe escrito;
• Inspección visual: extensión al 100% de las uniones soldadas, roscadas y bridadas;
• Ensayos no destructivos tipo radiografía,
extensión al 10% de las uniones soldadas a tope y a encastre (dos
exposiciones a 90º);
• Ensayos no destructivos tipo líquido penetrante: extensión al 100% de los injertos y de las uniones soldadas tipo encastre.
Las uniones a radiografiar serán determinadas, bien
por la Dirección Facultativa o por la Supervisión de las obras que
proponga La Propiedad, pero siempre siguiendo un criterio general de
tomar al menos una soldadura de cada procedimiento y de cada posición
realizada por cada soldador.
En caso de rechazos superiores al 10% de las uniones
realizadas, serán radiografiadas el 50% de las soldaduras ejecutadas, y
caso de mantenerse este porcentaje en el mencionado 50%, serán
radiografiadas al 100% todas las soldaduras.
Los criterios de aceptación de las soldaduras deberán estar de acuerdo con los requerimientos del código ASME B31.3.
En caso de requerirse tratamiento térmico, el
radiografiado será realizado antes y después de dicho tratamiento. En
todas las uniones tratadas térmicamente se realizará una medición de
durezas. La medición se realizará en tres zonas: en el metal base, a
ambos lados y en el material depositado. La medición se realizará con un
medidor portátil de dureza Brinell (Telebrineller o similar) según ASTM
A-833. Los valores máximos de estas lecturas estarán de acuerdo con lo
indicado en el Código ASME.
La verificación de materiales y la inspección visual deben cubrir el 100% de las uniones soldadas, asegurando que cumplan con los estándares de calidad exigidos. Además, los ensayos no destructivos, como radiografías y ultrasonidos, se aplican en un porcentaje significativo de las soldaduras para detectar posibles defectos, lo que subraya la importancia de un control riguroso en la prevención de fallos que podrían tener consecuencias graves.
ResponderEliminarDatos de la industria sugieren que el rechazo de más del 10% de las uniones soldadas en una instalación puede desencadenar inspecciones adicionales, ampliando la cobertura de las radiografías hasta el 100% de las soldaduras realizadas. Este enfoque incrementa la fiabilidad de la infraestructura, reduciendo el riesgo de incidentes, especialmente en sectores como el petroquímico, donde los productos manejados son altamente peligrosos. La implementación de estas medidas, respaldadas por un Organismo de Control Autorizado, asegura que las instalaciones cumplan con los requisitos normativos, protegiendo tanto a las personas como al medio ambiente.
Autores y expertos en el campo, como John F. Crane en "Welding Technology," destacan la importancia de seguir estos procedimientos de inspección para minimizar el riesgo de fallos estructurales en instalaciones críticas. La inspección OCA, en este contexto, no solo verifica el cumplimiento de los estándares, sino que también actúa como una garantía adicional para la seguridad y la eficiencia operativa.