control de calidad de postes

Diciembre 2004

Control de Calidad de PostesLa Paz, Bolivia

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Los recursos para electrificación rural son escasos, frente a la magnitud de las necesidades, y por tanto, lograr materializar laconstrucción de una red o expandirla, es un gran esfuerzo que impone un compromiso y obligación de optimizar la inversión de recursos.

Recursos Escasos

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Inversión en costo total de la línea

• Conductores: 27%• Ferretería: 24%• Mano de Obra: 20% • Postes y crucetas: 17%• Transformadores: 6%• Acometidas y medidores: 5%

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Reemplazo Prematuro

• El reemplazo prematuro de un poste puede representar 5 a 10 veces el costo de instalación inicial del poste.

• Se puede esperar una vida útil de 20 a 25 años para postes de madera tratados bajo las especificaciones de ésta norma o no superar los 3 a 10 años en caso de pasar por alto exigencias básicas.

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Dos Clases de Preservadores

• Los oleosolubles• Los hidrosolubles

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Oleosolubles

• Creosota• Penta cloro fenol• Soluciones de naftenato• Soluciones de oxido de estaño tributílico• Quelatos de cobre

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Ventajas y desventajas de oleosolubles

• Ventajas: costo rendimiento

• Desventajas: olor fuerte no se pueden pintar susceptibles de incendios la "exudación" que presenta como exceso del producto en la superficie del poste. Este último aspecto da la apariencia de estar cubierto con grasa o alquitrán, ocasiona dificultades con el manipuleo e irritación de la piel de las personas que manejan postes tratados sin la protección apropiada.

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Hidrosolubles

• Arseniato de Cobre Amoniacal (ACA)• Arseniato de Cobre Cromatado (CCA) • Borato de Cobre Cromatado (CCB) • Compuestos de Boro

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Ventajas y desventajas de hidrosolubles

• Ventajas: costorendimiento efectivolimpieza se pueden pintar se pueden combinar con retardantes

• Desventajas: producto venenoso necesita secar dos veces, antes y después de la preservación.

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Cromo-Cobre-Arsénico (CCA-C)

• Componentes son el Cromo, el Cobre y el Arsénico. • Se producen tres formulaciones principales, tipos

A, B y C.• Desarrollo inicial en la India en el año 1933

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Los lugares de inspección:

a. Las fuentes de materia prima que implican tareas de preparación y condicionamiento de la madera

b. El proceso de la fabricación que incluye el proceso de tratamiento

c. La entrega

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a) Antes del Tratamiento

• La calidad de postes y crucetas de madera debe ser asegurada antes del tratamiento de los mismos, observando :

- Características Físicas de los Postes- Análisis de la Concentración del Preservador- Secado y Acondicionado

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a) Antes del Tratamiento (1)

Características Físicas de los PostesTodos los postes deben cumplir las características físicas y geométricas El Inspector revisará cada pieza del material antes de ser tratado y después de haber sido maquinado y rotulado, para asegurarse que estáde acuerdo con las especificaciones e indicará su aceptación de cada pieza marcándola de manera adecuada.

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Características Físicas y Geométricas

Dimensiones de postes de eucalipto con contenido de humedad máxima del 25%Clase REA 7 6 5 4

Circunferencia mínima en la cima (mm) 380 460 535 585

Longitud Peso medio estimado (kg) Longitud Circunferencia mínima a dos metros de la base (mm)total (m) Clase 7 Clase 6 empotra-

miento (m) 8.0 177 195 1.40 515 585 NA NA8.5 190 207 1.50 527 600 NA NA9.0 204 225 1.50 540 615 NA NA10.0 233 257 1.60 565 645 NA NA11.0 264 289 1.70 590 670 720 NA12.0 295 323 1.80 610 695 750 NA12.5 320 370 1.85 620 705 787 NA13.5 344 420 2.00 640 725 812 88014.0 380 460 2.00 650 735 825 895

Carga horizontal de rotura a 20 (cm) de la cimaMasa aplicada (kg) 510 750 1050 1350Fuerza aplicada aprox. (kN) 5.0 7.4 10.3 13.2NA: No aplicable

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Velocidad de Crecimiento

• Se utilizarán árboles de eucalipto con una edad no menor a 12 años después que se verifiquen los anillos de crecimiento.

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Defectos no admisibles (1)

1. Agujeros: Abiertos o taponados, excepto los especificados para fijar crucetas y herrajes y los de muestreo que serán taponados.

2. Bases o Cimas Huecas3. Clavos, Puntillas u otro Metal: Salvo haber sido expresamente autorizado

por el cliente.4. Daños por Perforadores en General5. Fracturas Transversales: Una separación de las células de la madera a

través del grano.6. Franjas Muertas: Es un área sin corteza que resulta de la destrucción

progresiva de las células de crecimiento de la madera y la corteza en los bordes de la franja. En un poste, la franja muerta se caracteriza por una apariencia descolorida, degradada por la intemperie y por la falta de evidencia de crecimiento encubridor en los bordes de la superficie afectada tal como se muestra en la figura abajo.

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7. Pudrición: Descomposición de la madera por acción de hongos xilófagos.8. Nudos en la Zona Crítica: No se permiten nudos entre 300mm por encima y

600mm por debajo de la línea de tierra.

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9. Daños Mecánicos10.Medula Hueca: No se permite médula hueca en la cima, en la base, ni en los

nodos de los postes.

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11. Grano espiral: Es la deformación de crecimiento del grano, en el cual las fibras están dispuestas formando hélices con su eje en dirección del eje del árbol, en lugar de seguir la dirección normal.

Grano espiral Grano Normal

12. Manchas que estén acompañadas de desprendimiento de resina

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Acebolladura

• Es la separación del leño de crecimiento, generalmente entre dos anillos contiguos según se observa en la figura.

• Se permiten acebolladuras en la superficie de la base que estén a más de 50mm de la superficie lateral y cuando no se extiendan hasta la línea de tierra.

• Se permiten acebolladuras o una combinación de acebolladuras conectadas a menos de 50mm de la superficie lateral cuando no seextiendan más de 600mm de la superficie de la base y no tengan abertura mayor de 3mm. Se permiten acebolladuras en la superficie de la cima cuando el diámetro de la misma no es mayor a la mitad del diámetro del poste en la cima.

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Base Defectuosa

• Se permite una cavidad en la base del poste causado por el astillamiento al ser cortado el árbol, siempre y cuando el área de la cavidad sea menor al 10% del área de la base.

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Daño por insectos

• Se permiten los daños por insectos que tengan hasta 10 agujeros con diámetro no superior a 1.5mm en un metro de poste. Los rastros de insectos o acanalamiento de la superficie del poste también son permitidos fuera de la zona crítica. Todos los demás daños por insectos son prohibidos.

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Forma (1)

• No se permiten postes con curvatura corta o desviación de la rectitud localizada en una sección de 11.5m o menor que sea superior a la mitad del diámetro medio de la sección torcida.

• Curvatura permitido:

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Forma (2)

• Un poste podrá tener curvatura sujeto a las siguientes limitaciones:

Cuando la curvatura es en un solo plano y una sola dirección.Cuando la línea recta que une la superficie del poste en la línea de tierra y el borde del poste en la cima, en ningún caso de un lote de inspección, se aparta de la superficie del poste en más de 25mm por cada 3 metros de largo entre esos puntos. Contra Curva

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Forma (3)

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Forma (4)

• Curvatura en dos planos o en dos direcciones en el mismo plano - la recta entre el eje en la línea de tierra y el eje en la cima del poste, no podrá cruzar la superficie del poste en algún punto intermedio.

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Grietas

a)En la Cima • Una grieta o una combinación de dos grietas

sencillas con una o ambas porciones localizadas en un plano vertical dentro de 30 grados de los agujeros para los pernos de sujeción del material de ferretería, no podrán extenderse hacia abajo por el poste más de 150mm.

b)En la Base • Una combinación de dos grietas sencillas, como se

indica arriba, no podrá extenderse hacia arriba por el poste más de 600mm.

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Rajaduras

a) En la cima• Se admitirán rajaduras que no se extiendan hacia abajo del poste por más

de 300mm. No se admitirán rajaduras que terminen en la médula.b) En la base• No se admitirán rajaduras en la base que se extiendan hacia arriba del poste

por más de 600mm, o rajaduras combinadas, (cada una terminando en la médula y separadas por más de 1/6 de la circunferencia.)

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Herida cicatrizada

• Ningún poste tendrá una herida cicatrizada dentro de la zona crítica. Se permiten heridas cicatrizadas en otras partes de la superficie del poste cuando no interfieren con la sujeción de crucetas y herrajes.

a)La circunferencia del poste en cualquier punto de la superficie cicatrizada entre la base y 600mm por debajo de la línea de tierra no deberá ser menor del 95% de la circunferencia especificada para el poste a 2 metros de la base.

b)La profundidad de la cicatriz no será mayor del 10% del diámetro en la cima del poste.

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Madera de Reacción

• Madera anormal con propiedades diferentes a las del resto del leño, formada típicamente en algunas partes del mismo, debido a esfuerzos mecánicos de tracción y de compresión en el árbol en pie. En las maderas coníferas se considera defecto causado por compresión (madera roja) y en las latifoliadas defecto causado por tracción (madera blanca). Tanto la madera de compresión como la de tracción se encoge excesivamente longitudinalmente comparado con la madera normal y los esfuerzos altos de tracción que se imponen durante el secado pueden causar la rotura de las fibras de la madera.

• Los 25mm exteriores de todo poste deberán estar libres de madera de reacción que sea visible en cualesquiera de las puntas.

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Nudos

• No se permiten nudos entre 300mm por encima ni 600mm por debajo de la línea de tierra.

• Límites de Tamaños de NudosTamaños máximos permitidos

Longitud del Poste Diámetro de un Suma de diámetros de solo nudo nudos mayores a 10mm cualquiera en los 300mm con

mayor área de nudos

15 metros o menos Clases Clase Todas las6 a 4 7 Clases

Mitad inferior 75mm 50mm 1/3 de la circunferencia Mitad Superior 130mm 100mm promedio de los mismos

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Aspecto Físico General del Poste

• El poste deberá ser liso, sin empalmes, rectilíneo, de conicidad gradual con un mínimo de defectos naturales, tales como nudos, cicatrices huecos, daños producidos por insectos y otros.

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- Análisis de la Concentración del PreservadorEl preservador utilizado por la empresa de tratamiento debe reunir las condiciones técnicas exigidas en el Contrato de Provisión el cual deberá ser comprobado por el inspector mediante análisis en la misma planta y/o en laboratorio.

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Composición del preservador

Composición en (%)Nominal Mínimo Máximo

Trióxido de cromo, CrO3 47.50 44.50 50.50Oxido cúprico, CuO 18.50 17.00 21.00Pentóxido de arsénico, (As2O5) 34.00 30.00 38.00

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- Secado y Acondicionado- Todo poste debe ser secado para asegurar que el

contenido de humedad de la albura sea el adecuado para aplicar el tratamiento de preservación a presión, el contenido de humedad puede ser determinado con un medidor de humedad eléctrico o electrónico debidamente calibrado.

- El contenido promedio de humedad en los postes inspeccionados no debe ser mayor al 25%.

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b) Durante el Tratamiento

- Características de la Planta de Tratamiento- Proceso de Preservación

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b) Durante el Tratamiento (1)

- Características de la Planta de Tratamiento• Las plantas estarán dotadas de instrumentos como

cronómetros, termómetros, manómetros indicadores de presión y vacío, los cuales se deben utilizar durante cada carga de preservación. Los tanques de trabajo estarán provistos de termómetros y de una escala graduada que permita determinar con facilidad la cantidad de litros de preservador consumidos en cada carga.

• La empresa de tratamiento proveerá de un laboratorio dentro de las instalaciones de la planta de tratamiento para que el inspector designado por el Cliente pueda trabajar. El laboratorio deberá estar equipado adecuadamente con todos los aparatos necesarios para analizar el preservador, hacer las pruebas de retención y penetración y otras que se hayan acordado con el Cliente.

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b) Durante el Tratamiento (2)

- Proceso de Preservación• El tratamiento de preservación se realizará

cumpliendo con las especificaciones de ésta norma.• La empresa responsable de la preservación

mantendrá registros de las cargas sometidas a tratamiento con los datos de tiempo, presión, temperatura, concentración de la solución del preservador, nivel del tanque de trabajo.

• El inspector controlará las presiones de trabajo y la duración de cada proceso de tratamiento cuidadosamente, para asegurar que están dentro de los límites especificados.

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El tratamiento de postes

• Tratamiento vacío-presiónEl tratamiento se realiza en un cilindro autoclave por la combinación de las acciones de vació y de presión.El preservador es obligado a penetrar en la madera mediante la presión y sólo lo podrá hacer de forma conveniente si encuentra espacio dentro la madera para poder circular o cuando la madera este seca.

• El método de célula llena o Bethell es el que se utiliza para el proceso de preservación de los postes

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El proceso de célula llena:

1. Introducción de los postes en el cilindro2. Período de vacío para eliminar el contenido

máximo de aire contenido en las células de la madera por más de 30 minutos.

3. Admisión sobre vacío del producto preservador hasta llenar por completo el cilindro de tratamiento.

4. Varios períodos de presión de impregnación que deben alcanzar los 10 kg/cm2 y no exceder los 14 kg/cm2, cuya duración dependerá de la cantidad de preservativo absorbido durante dos períodos consecutivos y no debe ser mayor al 2% de la cantidad que ya ha sido inyectada.

• Retorno a presión atmosférica5. Vaciado completo del cilindro de tratamiento6. Un período de vacío final, que tiene por finalidad

retirar el exceso de producto preservador sobre presión.

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Cuidados en el manejo de Preservadores

• Los preservadores empleados en el tratamiento de los postes y crucetas son productos tóxicos. Requieren un cuidadoso manipuleo y medidas de prevención adecuadas para minimizar el riesgo de contaminación.

• El preservador puede afectar a los seres humanos de tres maneras: por inhalación, por ingestión y por penetración en la piel.

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c) Después de Tratamiento

- Control de Calidad en Planta- Control de Calidad en Laboratorio- Análisis de la Concentración del Preservador- Secado de los Postes Tratados- Retención

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c) Después de Tratamiento (1)

- Control de Calidad en Planta• Después de la inmunización el Inspector revisará la

carga de postes tratados para detectar daños mecánicos o del proceso de preservación. El material con daño mecánico será rechazado si excede a los límites señalados. Cuando se encuentre daño causado por el proceso de preservación se rechazará el material.

• Se realizará el ensayo de penetración.

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- Control de Calidad en Laboratorio• En laboratorio se realizará el análisis de retención

para establecer que los postes y crucetas hayan sido tratados con la retención requerida.

• Los postes que no cumplan con la retención requerida podrán ser tratados nuevamente una vez que hayan sido secados. Se identificarán los postes represervados con la letra "R" marcada con dado, martillo o fuego.

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- Análisis de la Concentración del Preservador• Para fines de verificación se podrá analizar la

concentración de la solución de cualquier carga, o toda vez que se prepare nueva solución para reponer al tanque de trabajo. La muestra para ser analizada se debe tomar una vez que la solución se haya mezclado en forma homogénea. El grado de concentración en ningún caso será menor al 4%.

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- Secado de los Postes Tratados• Los postes luego de ser tratados deben ser secados

hasta un contenido de humedad del 30% para no correr riesgos de rajaduras durante el despacho al cliente.

• Por razones técnicas y de salud no se pueden manipular e instalar postes con humedad mayor a la especificada.

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- Retención• Del grado de retención dependerá la vida útil de los

postes, ya que representa la cantidad de óxidos que han sido retenidos por cada metro cúbico de madera.

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Ensayo de retención

• La retención del preservador será comprobada con tarugos tomados de cualquier parte de la periferia del poste tratado a 1/3 de la base.

• Cuando hay 20 o más postes en la carga de preservación, la muestra para retención consistiráde 20 tarugos de madera tratada. En las cargas con menos de 15 postes se sacará un tarugo a cada poste y luego otros tarugos al azar hasta completar una muestra de 20 tarugos.

• La retención del preservador no será menos que lo especificado determinado con analizador de fluorescencia de Rayos-X y el método AWPA A9-90 o su última revisión.

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Ensayo de penetración

• La penetración del preservador será comprobada con tarugos tomados de cualquier parte de la periferia del poste tratado a 1/3 de la base.

• Sacar tarugos al 20% de los postes de la carga o 20 postes cual sea mayor. Aceptar la carga si el 100% cumple con la especificación, si no, sacar tarugos a todos los postes.

• Medir el espesor de la albura y la penetración al milímetro más cercano. La profundidad de penetración es la distancia entre el extremo exterior del tarugo hasta la primera interrupción definitiva en la penetración.

• Si no es posible medir la penetración sobre el tarugo a simple vista, pulverizar mediante un atomizador sobre una superficie con reactivo Chromoazurol. Un color azul intenso indicará la presencia del preservador.

• Si más del 15% de la carga no cumple con las especificaciones, someter a retratamiento toda la carga.

• Si el 15% o menos de la carga no cumple con las especificaciones, tratar nuevamente los postes defectuosos.

• Se harán pruebas de penetración al 100% de los postes tratados. Los postes que siguen defectuosos después del segundo retratamiento serán rechazados definitivamente.

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Preservación y resultados del tratamiento

Retención mínima en Zona de análisis Penetración mínima de (kg/m3) la solución en (mm)

16 L/3 20

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Identificación

• El inspector indicará su aceptación identificando cada pieza de material tratado con una marca legible de martillo de estampa u otra marca permanente, en una punta antes del tratamiento y en la otra después del mismo, para evitar que postes y crucetas que no hayan sido previamente aceptadas, sean presentados después del tratamiento.

• El Inspector marcará cada pieza personalmente y no delegará esta responsabilidad a otra persona.

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Aceptación

El informe de aceptación deberá cubrir las siguientes condiciones de prueba además de informes sobre el material y la preservación:

a) Contenido de humedad del material antes y después del tratamiento.

b) Análisis de la solución preservadora, identificada por la firma del Inspector.

c) Detalles del tratamiento en hojas de trabajo.d) Profundidad de la penetración, porcentaje de albura

penetrada, relación de piezas por penetración insuficiente.e) Número total de piezas tratadas, número de piezas

rechazadas y la causa del rechazo.

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Certificación

• Cumplidas con todas las formalidades del informe de aceptación el Inspector podrá elaborar la certificación por carga, entregas parciales o por el total del lote inmunizado.

• La certificación garantiza que el material ha sido inspeccionado antes, durante y después de su tratamiento de acuerdo con los requisitos de la especificación técnica.

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Manipuleo y transporte

• Los postes deben estar secos para ser transportados, para asífacilitar la fijación de los óxidos en el poste y poder manipular los mismos bajo condiciones adecuadas.

• Los postes no se arrastrarán sobre el piso. • El poste se lo puede hacer rodar cuando se necesita moverlo

de un lugar a otro. • No se deben aplicar ganchos, tenazas u otras herramientas

puntiagudas al área de línea de empotramiento. Se podrán utilizar dichas herramientas únicamente en los 600mm inferiores de los postes y solo para girar los postes para su inspección.

• Durante la carga y descarga de los postes, estos deben ser manipulados adecuadamente para evitar hendiduras o abrasiones.

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Límites daño mecánico

• Los postes con hendiduras o daños mecánicos atribuidas a carguío o manipuleo que tengan 7mm o más de profundidad sobre el 20% o más de la superficie, o tengan más de 14mm de profundidad en cualquier punto, serán rechazados y reemplazados.

• Otras hendiduras o abrasiones, por ejemplo daño por cargador, daño por motosierra, u otros, no podrán tener una profundidad mayor a 1/10 del diámetro del poste hasta un máximo de 25mm. Se admite daños de este tipo en una parte con sobremedida donde el exceso de madera no será tomado en cuenta para evaluar los efectos del daño.

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Almacenamiento

• Para el almacenamiento, los postes serán estribados sobre estructuras de madera tratada u otro material no sujeto a pudrición, de manera que sean apoyados sin ocasionar flexiones apreciables de alguno de ellos.

• La altura del estribado se limitará hasta 15 postes para evitar el daño a los postes que se encuentran en la base del apilado.

• Los postes serán estribados en plataformas adecuadas de manera que todo poste esté por lo menos 500mm por encima del nivel general del terreno y la vegetación.

• No se permitirá la permanencia de madera en vía de pudrición o agua estancada debajo de los postes almacenados.

• En caso de que el almacenamiento de postes sea por períodos largos se debe disponer que se encuentren bajo techo o cubiertos por material adecuado para evitar una deshidratación acelerada a causa de la prolongada exposición directa al sol.

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En los EEUU las cooperativas lo hacen juntos a través de WQC

http://www.nreca.org/nreca/Resources/Programs/WQC/WQC.html

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Preguntas?

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