proyectos ales - tubera y soldadura

8/6/2019 Proyectos ales - Tubera y Soldadura

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OCTUBRE 11 DE 2004 OCTUBRE 11 DE 2004 OCTUBRE 11 DE 2004 OCTUBRE 11 DE 2004



TABLA DE CONTENIDO

PROYECTOS...............................................................................5 Normas para el diseño de tuberías industriales ............................................................ 6

TUBERÍAS INDUSTRIALES ...........................................................7 Modo de Especificación ............................................................................................... 7Procesos de Manufactura.............................................................................................. 7Accesorios de Tuberías................................................................................................. 8

Codos........................................................................................................................ 8Tee Recta .................................................................................................................. 9Tee Reductora........................................................................................................... 9Reducciones.............................................................................................................. 9Bridas...................................................................................................................... 10Principales Tipos De Válvulas ............................................................................... 11

Juntas De Expansión............................................................................................... 12PARÁMETROS DE DISEÑO.........................................................12 Componentes de tubería ............................................................................................. 13Componente................................................................................................................ 13Diseño de Componentes de Tuberías a Presión ......................................................... 13

Espesor de la pared de tubos rectos ........................................................................ 14Consideraciones sobre arreglos y soportes de tuberías .............................................. 16Guia General Para la Ubicación de los Soportes........................................................ 17

FLEXIBILIDAD EN SISTEMAS DE TUBERÍAS .................................17 Recomendaciones Para Resolver Problemas De Flexibilidad.................................... 19

SISTEMA DE TUBERÍAS DE BOMBAS CENTRÍFUGAS......................20

INSPECTOR DE SOLDADURA......................................................21 Deberes del Inspector de Soldadura ........................................................................... 21

Interpretación de los planos y especificaciones...................................................... 21Calificación del procedimiento, soldador y operación de soldadura...................... 21Control de aplicación de los procedimientos adecuados........................................ 22Selección de muestras de producción..................................................................... 22Evaluación de los resultados de ensayo.................................................................. 22Preparación de registros y resultados. .................................................................... 22

PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA ..............................................23 Diseño de la Junta....................................................................................................... 23Metal base ................................................................................................................... 23Metal de Aporte.......................................................................................................... 23Posición ...................................................................................................................... 24Precalentamiento y Temperatura entre Pases. ............................................................ 24Tratamiento Térmico Postsoldadura........................................................................... 25Gases........................................................................................................................... 25Técnica........................................................................................................................ 25Variables ..................................................................................................................... 25

CALIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA ..................25 CALIFICACIÓN DEL SOLDADOR..................................................26 PROCESO SMAW ......................................................................27

Electrodos ................................................................................................................... 28Clasificación AWS para los metales de aporte de la especificación A5.1 ............. 29



Clasificación AWS para los metales de aporte de la especificación A5.5 ............. 29Tipo de Fundente.................................................................................................... 30Posición de operación del electrodo ....................................................................... 30

PROCESO GTAW / TIG ..............................................................32 Guia para determinar el tipo de corriente ................................................................... 33

Guia para determinar la corriente aplicada................................................................. 34Guia para seleccionar el Gas segun el proceso y metal a ser aplicado....................... 35El Gas "Escudo protector".......................................................................................... 36Soldadura TIG del magnesio ...................................................................................... 37Soldadura TIG de aleaciones de cobre ....................................................................... 38Soldadura TIG del cobre desoxidado ......................................................................... 38Soldadura TIG del acero inoxidable........................................................................... 39Soldadura TIG de aceros al carbono y débilmente aleados........................................ 39

PROCESO GMAW/MIG ...............................................................40 Tipos de transferencia del metal de aporte ................................................................. 41

Transferencia de corto circuito ............................................................................... 41

Transferencia Spray................................................................................................ 41Transferencia Globular ........................................................................................... 42Mig pulsado (MIG - P) ........................................................................................... 42Transferencia de metal con alta densidad de corriente........................................... 43

Clasificación AWS para los metales de aporte de la especificación A5.18 ............... 43Clasificación AWS para los metales de aporte de la especificación A5.28 ............... 44Ejecución correcta del proceso ................................................................................... 44

El Control de la Porosidad...................................................................................... 45Importancia de la Fluidez ....................................................................................... 45Influencia del Gas y el Arco de la Soldadura ......................................................... 45

PROCESO SAW.........................................................................46 Parámetros recomendados para alambres de soldadura "SAW" ................................ 47

Data de Deposicion para Alambres de soldadura "SAW".......................................... 47Ventajas ...................................................................................................................... 48El fundente. ................................................................................................................ 48

Fundentes Granulados Aglomerados...................................................................... 49Fundentes Fundidos................................................................................................ 49Fundentes Activos .................................................................................................. 50Fundentes Neutros .................................................................................................. 50

INTERPRETACIÓN DE PLACAS RADIOGRÁFICAS ...........................51 Códigos y Regulaciones ............................................................................................. 51

Concavidad Externa.................................................................................................... 52Concavidad Interna..................................................................................................... 53Inclusión de Escoria.................................................................................................... 54Inclusión de Escoria.................................................................................................... 55Exceso de Penetración................................................................................................ 57Fusión Incompleta ...................................................................................................... 58Penetración Incompleta .............................................................................................. 59Penetración Incompleta debido a Desalineamiento.................................................... 60Desalineamiento ......................................................................................................... 61Grietas......................................................................................................................... 62Grietas......................................................................................................................... 63

Grietas......................................................................................................................... 64Quemadura (Burn – Through) .................................................................................... 65



Porosidad .................................................................................................................... 66Porosidad .................................................................................................................... 67Porosidad .................................................................................................................... 68Socavado Interno ........................................................................................................ 69Socavado Externo....................................................................................................... 70



PROYECTOS

Todo proyecto enfocado a desarrollarse según cánones óptimos deejecución cumple dos grandes etapas que son:

• Definición y Desarrollo: Esta etapa consiste en analizar elriesgo involucrado en la ejecución del proyecto y de decidir sies rentable invertir los recursos que este necesite para suóptima ejecución.

• Implantación y Operación: Esta etapa es la que define loconcerniente a la ejecución física del Proyecto y la obtenciónde los dividendos esperados.

A lo largo de la ejecución de las dos etapas mencionadas antes, secumplen varias fases de importancia específica dentro de los alcancesdel proyecto:

• Visualización o Elaboración del alcance del Proyecto, el estimado de

costos de la ejecución (Aproximado), plan deejecución (aproximado) y la evaluación de lafactibilidad técnica y económica de proseguir con elproyecto.

• Conceptualización o Organización para la etapa de panificación del

Proyecto: En esta parte se conforma el equipo detrabajo, se formalizan los roles, objetivos yresponsabilidades, se prepara el plan para conceptuary definir el Proyecto.

o Selección de la mejor opción: Aquí es donde se evalúala tecnología, el sitio y la rentabilidad de las opciones.

• Definición o Desarrollo del paquete de definición del Proyecto: Para

este momento es cuando se procede a analizar los

riesgos, precisar el alcance, elaborar el diseño básico,desarrollar en detalle el plan de ejecución, realizar losestimados de costos, establecer las guías para elcontrol del Proyecto y desarrollar un plan deAseguramiento Tecnológico.

o Preparación del paquete para la autorización delProyecto: Acá se revisa la evaluación para solicitarfondos y se prepara la documentación para laaprobación.



• Implantacióno Contratación: Aquí es donde se aprueba la estrategia

de contratación, la selección del contratista, la revisióny firma del contrato y la administración del contrato.

o Ejecución: Esta parte es de sumo interés para poder

llegar a obtener las expectativas que de habíanplanteado en la etapa de visualización, pues es aquí don se realiza la ingeniería, la procura de materiales yequipos, la materialización del plan de aseguramientotecnológico y la construcción del proyecto.

• Operacióno Esta etapa es la culminación del Proyecto, y es acá

donde se ejecuta la operación final, las pruebas degarantía, la aceptación de las instalaciones, laelaboración de los informes finales y la evaluación

continua de los componentes del Proyecto.

Norm as pa ra e l d i seño de t ube r ías i ndus t r i a les

Las principales normas que rigen todo lo concerniente a los sistemasde tuberías y su instalación constituyen las bases de muchas leyesrelativas a la seguridad. La norma de mayor envergadura en estaaplicación es el Código ASME para calderas y recipientes a presión, elcual en sus secciones I, II, III, VIII, IX y XI define claramente los

requerimiento mínimos que consolidad la optima instalación de unsistema.

Enfatizando en el planteamiento de tuberías a presión, se encuentrandiferentes secciones separadas para este código que enmarcan laimplantación de estos sistemas:

• Tuberías para Sistemas de Potencia..................................... B31.1• Tuberías para Gases Combustibles...... ................................ B31.2• Tuberías Plantas Químicas y Refinerías de Petróleo................ B31.3• Tuberías para transporte de petróleo líquido......................... B31.4• Tuberías para Refrigeración................................................ B31.5• Tuberías para transmisión y distribución de Gas.................... B31.8• Tuberías para Servicios en Edificios..................................... B31.9

Indudablemente existen muchas otras organizaciones que se handedicado a resaltar los requerimientos en la instalaciones de tuberíascomo tal. Entre ellas podemos mencionar El Instituto Americano dePetróleo (API), La Sociedad Americana para Pruebas y Materiales(ASTM), La Asociación Nacional de Protección Contra Incendios(NFPA), El Instituto Nacional Americano de Normas (ANSI), etc.



TUBERÍ AS I NDUSTRI ALES

Es de gran importancia aclarar la diferencia que existe entre lostérminos “tubería” y “tubo”, pues comúnmente son confundidos. LaTuberías corresponde al conjunto conformado por el tubo, los

accesorios, las válvulas, etc; encargados de transportar los gases olíquidos que así lo necesitan. Mientras que Tubo es aquel productotubular con dimensiones ya definidas y de material de uso común.

Las tuberías con destinación industrial tienen una muy ampliaaplicación, pues es por medio de ellas que se transportan todos lofluidos (gases, mezclas, líquidos, etc) para optimizar y no limitar losprocesos industriales.

Existen tubos con costura y sin costura, la diferencia entre ellos

radica en el modo de fabricación. Los primeros se fabrican a partir delámina unida por soldadura, mientras los segundos se fabrican .

Modo de Espec i f icac ión

• Denominación: Diámetro, Costura, Sch, Material, Longitud,Tolerancia.

o Diámetro: Diámetro nominal de la tubería en pulgadas. o Costura: SMLS (Tubería sin costura), Welded (Tubería con

costura).

o Sch: Espesor de la tubería. (Schedule) o Material: Material de la tubería. Ej. ASTM A 106 gr. B o Longitud: Longitud por pieza. Ej. Piezas de 10m de largo. o Tolerancia: Tolerancia de longitud de la tubería, diámetro,

espesor.

Procesos de Manuf ac tu r a

En la industria existen varios tiposde acabados de tubos utilizadospara la instalación de sistemas.Comúnmente, o en su mayoría, lostubos de acero que se fabrican sondel tipo sin costura (sin soldaduralateral), los cuales semanufacturan por medio deperforación y forja, torneado ycalibración del hueco.Los tubos con costura (producidospor soldadura) se fabrican por soldadura de arco sumergido, porsoldadura por resistencia eléctrica o por soldadura eléctrica porfusión, a partir de lámina.



Las normas que gobiernan la fabricación de tubos, son básicamentetres, API–5CT, API–5L y ASTM

Los Tubos API-5CT son tubos roscados, utilizados en los pozospetroleros, y son de dos tipos, los de revestimiento o Casing y los de

proceso o Tubing.

Los tubos API-5L y ASTM se utilizan principalmente para lafabricación de Oleoductos, Poliductos, Refinerías y PlantasProcesadoras de Productos Químicos, etc. La unión de estos tubos sehace a partir de soldadura.

Accesor i os de Tuber ías

Estos son todos aquellos elementos que instalados en conjunto con eltubo, conforman el sistema de tuberías.

En todo sistema de tuberías se hacen presente los siguienteselementos:

• Codos de 90º (radio corto o radio largo)• Codos de 45º (radio corto o radio largo)• Tee rectas o reductoras• “Y” laterales

• Bridas• Weldolets, Sockolets• Empacaduras• Pernos• Válvulas de todos los tipos.

¿Cómo especificar algún accesorio?Es importante saber que cuando se va a realizar la adquisición de losmateriales involucrados en el desarrollo de un Proyecto, se cuentacon una amplia gama especificaciones que definen las características

del accesorio.Codos

• Denominación: Angulo, Diámetro, Tipo de Radio. (Sch oRating), Extremos, Material.

o Angulo: Angulo de giro para el Fluido. Ej. 90º.o Diámetro: Diámetro nominal del codo. Ej. 2” φ.o Tipo de Radio: Radio Largo o Radio Cortoo Sch: Schedule del codo (solo para codos de diámetro

mayor de 2” φ.o Rating: Rating del codo (solo para codos de diámetro

menor o igual a 2” φ.



o Extremos: Extremos para encastrar (SW), Biselados(BW), Roscados (THHD).

o Material: Material de codo. Ej. ASTM A105.

Ejemplo de especificación de un Codo:Codo 90º ¾” φ , Radio largo, 6000#, extremos para encastrar (SW),según ASTM A105.

Tee Recta• Denominación: Diámetro, (Sch o Rating), Extremos, Material.

o Diámetro: Diámetro nominal de la Tee. Ej. 2” φ o Sch: Schedule de la Tee (solo para tee de diámetro

mayor de 2” φ)o Rating: Rating de la Tee (solo pata tee de diámetro

menor o igual a 2” φ)o Extremos: Extremos para encastrar (SW), Biselados

(BW), Roscados (THHD).o Material: Material de codo. Ej. ASTM A105.

Ejemplo de especificación de una Tee recta: Tee recta 4” φ , Sch 40,extremos biselados (BW), según ASTM A234 gr. WPB..

Tee Reductora• Denominación: Diámetro, (Sch o Rating), Extremos, Material.

o Diámetro: Diámetro nominal de la Tee y del ramal. Ej.

4” φx4” φx2” φ o Sch: Schedule de la Tee (solo para tee de diámetro

mayor de 2” φ)o Rating: Rating de la Tee (solo pata tee de diámetro

menor o igual a 2” φ)o Extremos: Extremos para encastrar (SW), Biselados

(BW), Roscados (THHD).o Material: Material de codo. Ej. ASTM A105.

Ejemplo de especificación de una Tee reductora:Tee reductora de 4” φ x4” φ x3” φ , Sch 40, extremos biselados (BW),

según ASTM A234 gr. WPB.

Reducciones• Denominación: Tipo, diámetros, extremos, (Sch o Rating),

Material.o Tipo: Excéntrica o Concéntricao Diámetro: Diámetros nominales de la reducción. Ej.

8” φx6” φ.o Sch: Schedule de la Tee (solo para tee de diámetro

mayor de 2” φ)o

Rating: Rating de la Tee (solo pata tee de diámetromenor o igual a 2” φ)



o Extremos: Extremos para encastrar (SW), Biselados(BW), Roscados (THHD).

o Material: Material de codo. Ej. ASTM A105.

Ejemplo de especificación de una Tee recta:Reducción excéntrica 2” φx1” φ, extremos para encastrar (SW), 3000#,según ASTM A105.

Bridas

Son accesorios para conectar tuberías con equipos (Bombas,intercambiadores de calor, calderas, tanques, etc.) o accesorios(codos, válvulas, etc.). La unión se hace por medio de dos bridas, enla cual una de ellas pertenece a la tubería y la otra al equipo oaccesorio a ser conectado. La ventajas de las uniones bridadas radica

en el hecho de que por estar unidas por espárragos, permite el rápidomontaje y desmontaje a objeto de realizar reparaciones omantenimiento.

Estas se clasifican en:• Brida con cuello para soldar. Welding Neck (WN)• Brida deslizante., Sleep On (SO)• Brida roscada.• Brida loca con tubo rebordeado.• Brida ciega.

• Brida con boquilla para soldar.• Brida de reducción.• Brida orificio.• Brida de cuello largo para soldar.

Plantilla de catalogación de las Bridas

I NFORMACI ÓN DESCRI PCI ÓN DE LA I NFORMACI ÓN Tipo de Brida Las Bridas pueden ser: WN, SW, SLEEP-ON,

Roscada, Blind, Reductora, LWN y Orificio.

Tipo de Cara Los tipos de cara de junta pueden ser: FF,RF, RTJ.Tamaño Se refiere al diámetro nominal del tubo que

va a ser empalmado con la brida.Clase o Rating Es la relación Presión-Temperatura (125,

150, 250, 300, 600, 800, 900, 1500 Lbs).Schedule Se refiere al del tubo que va a ser unido a la

brida. Aplica para Bridas WN, SW oReductoras.

Material Se debe indicar la norma de fabricación de la

Brida.



Materiales usados en la fabricación de las Bridas

MATERI AL DESI GNACI ÓN GRADO APLI CACI ÓN A-105 - Altas

TemperaturasA-181 I y II Uso General

Acero AlCarbono

A-350 LF1,LF2, LF3 y LF5 BajasTemperaturas

A-182 F1 y F2

AltasTemperaturasy moderadacorrosión

AceroAleado

A-335 P2,P11,P21 Altastemperaturas

AceroInoxidable

A-182

F5ab,F6a-2,F9,F11,F12,F22,F304,F304L,F310,F316,F316L,

F321

Altastemperaturasy serviciosseveros decorrosión

Principales Tipos De Válvulas

• Válvula de Compuerta: Las compuertas de disco, actuadas por

un husillo, se mueven perpendicularmente al flujo. El discoasienta en dos caras para cerrar. Se usa cuando se requierefrecuente cierre y apertura. No es práctica paraestrangulamiento de la vena fluida porque causa erosión en losasientos de la válvula y vibraciones. La bolsa en el fondo de laválvula puede llenarse de depósitos impidiendo el cierre.

• Válvula de Globo: El disco situado en el extremo del husilloasienta sobre una abertura circular. El flujo cambia de direccióncuando pasa por la válvula. Buena para producirestrangulamiento debido debido a la resistencia que presenta al

flujo. Produce menor pérdida de carga y turbulencia, es másindicada para servicio corrosivo y erosivo. No es recomendadapara servicios de frecuente cierre y apertura. El costo y laeficiencia en el estrangulamiento para válvulas mayores a 6" esdesfavorable.

• Válvula de Retención, oscilante o de bisagra: el flujo mantieneabierto el cierre a bisagra y el flujo en sentido opuesta la cierra.La del tipo basculante con el pivote en el centro evita el golpe alcerrar. Se utilizan contrapesos externos, en los tipos estándar,para proveer una mayor sensibilidad para los cambios de

sentido en el flujo. Se usa cuando sea necesario minimizar lapérdida de carga. Es mejor para líquidos y para grandes



tamaños. No aplicable para líneas sujetas a flujo pulsante.Algunos tipos sólo operan en posición horizontal.

Juntas De Expansión

• Plana: de papel tejido y goma. Hasta 250°F. Estriada.• No metálica: de amianto tejido. Buena para tuberías revestidas

de vidrio o con caras muy rugosas. Hasta 300 o 400".• Metálica: muy diversos metales. Satisfactoria para la máxima

temperatura que pueda soportarla brida o la junta. Estriada.• Estriada: metálica con surcos marcados en ambas caras.

Requiere menor carga de compresión que la plana y se obtienemayor eficiencia que con las planas en muchos casos.Reemplaza a las planas en muchos usos. Muy fina.

• Laminada: amianto con encamisado metálico. Muy fina.• Espiral arrollada: capas de metal preformado y amianto

arrolladas en espiral. Fina. Tanto estas juntas como laslaminadas se usan hasta 850°F. Requieren menor carga decompresión que las sólidas y por lo tanto es más eficiente paraaltas temperaturas y presiones.

• Ondulada: envuelta de metal ondulado relleno de amianto. Parauso hasta 850°F y alta presión. Buena para servicio severo talcomo petróleo bruto caliente y productos químicos.. Muy fina.

• Amianto insertado: metal ondulado, con las ondulaciones

rellenas de amianto. Para usos hasta 850°F pero no más de600 psi. No apto para petróleo caliente. Fina.• Anillo octogonal y oval: anillos metálicos fabricados de hierro

dulce, acero bajo al carbono, acero inoxidable, monel, ínconel,y cobre. Es la más eficiente y cara. La presión interna expandeel anillo y crea un autocierre. Es preferida para serviciosseveros, siendo la octogonal la más frecuente. Muy fina.

PARÁMETROS DE DI SEÑO

Los parámetros fundamentales que delimitan el diseño de un sistemade tubería son, principalmente, la temperatura y presión de diseño.

• Presión de diseño: es considerada como la máxima diferenciade fuerza por unidad de área existente entre el interior y elexterior de un tubo, componente de tubería o entre cámarasadyacentes de una unidad. Esta presión de diseño no serámenor que la presión a la condición más severa de presión ytemperatura coincidentes que se espere en condición normal deoperación.



• Temperatura de diseño: es la temperatura del metal a lacondición más severa de presión y temperatura coincidentes,esperada durante operación normal. Los requisitos paradeterminar la temperatura del metal de diseño para tuberíasson:

o Para tubería con aislamiento externo, la temperatura delmetal para diseño será la máxima temperatura de diseñodel fluido contenido.

o Para tubería sin aislamiento externo y sin revestimientointerno, con fluidos a temperatura de 32ºF (ºC) ymayores, la temperatura del metal para el diseño será lamáxima temperatura de diseño del fluido reducida, segúnlos porcentajes siguientes:

Com ponen tes de t ube r ía

Componen te *T%

Válvulas, tubería, uniones solapadas y accesoriossoldados.

5

Accesorios bridados 10Bridas (en línea) 10Bridas de uniones solapadas 15Empacaduras (en uniones en línea) 10Pernos (en uniones en línea ) 20Empacaduras (en casquetes de válvulas) 15

Pernos (en casquetes de válvulas) 30

o Para temperaturas de fluidos menores de 32 ºF, latemperatura del metal para el diseño, será la temperaturade diseño del fluido contenido.

o Para tuberías aisladas internamente la temperatura serácalculada usando la temperatura ambiental máxima sinviento (velocidad cero).

Diseño d e Com ponen t es de Tuber ías a Pres ión

Es importante definir los conceptos de interés en la presentación delas tuberías comerciales:

Los tubos fabricados de acuerdo con los tamaños dados en lasnormas y en los estándar del Instituto americano del Petróleo (API)son llamados tuberías. El diámetro externo de cualquier tamañonominal es el mismo para cualquier peso (espesor de pared), dentro

de un mismo tamaño. Esto es, el diámetro interno para un mismotamaño nominal varia junto con su espesor. Las tuberías de 12” y



menores son designadas por un diámetro nominal que se aproxima,pero no es igual al diámetro interno de una lista (Schedule) 40 o pesoestándar. Las tuberías de 14” y mayores tienen los diámetrosexternos iguales a los nominales.

El espesor de pared viene expresado en términos del Schedule, deacuerdo con la Asociación Americana de Estándares. Anteriormente ala introducción de números de lista fueron utilizados los términosPeso Estándar (S), Extra Fuerte (XS) y Doble Extra Fuerte (XXS),para indicar los espesores de pared.

Espesor de la pared de tubos rectos

El mínimo espesor de pared para cualquier tubo sometido a presióninterna es una función de:

• El esfuerzo permisible para el material del tubo.• Presión de diseño.• Diámetro de diseño del tubo.• Intensidad de la corrosión y/o erosión.

El espesor mínimo de la pared del tubo sometido a presión externa esuna función de la longitud del tubo, pues ésta influye en la resistenciaal colapso del tubo.

Para tubos metálicos, el espesor de diseño para soportar la presión

interna, debe calcularse por la ecuación que sigue, siempre que Do/tsea mayor que 4 (tubos Do/t menor que 4, se considera tubos depared gruesa y se requieren consideración especial, pues hay quetomar en cuenta factores de diseño y de materiales, tales como teoríade las fallas, fatiga y esfuerzo térmico).

X tmT += y C t tm +=

( )C

Y P E S DoPtm +

+=

...2 .

Donde:

T = Espesor nominal en [plg].t m = Mínimo espesor de pared que satisface los requerimientos

de presión, espesor adicional por corrosión mecánica yerosión [plg].

t = Espesor por presión de diseño interna solamente [plg].C = Suma de las sobre medidas mecánicas más la sobre

medida por corrosión y erosión [plg]



P = Presión interna de diseño [psig]Do = Diámetro exterior del tubo [plg]S = Esfuerzo permisible del material del tubo, a la

temperatura de diseño. Estos valores de esfuerzo debentomarse del código ASME B31.3, Tabla A!, Apéndice A.

E = Factor de soldadura longitudinal de la junta .X = Tolerancias de fabricación.Y = Coeficiente cuyos para materiales ferrosos dúctiles se da

en la Tabla siguiente y para materiales dúctiles noferrosos tiene un valor de 0.4 y es cero para en hierrofundido.

Valores de “Y” para Materiales Ferrosos :

Temp, ºFMetal tipo

900 ymenor

9 50 1 00 0 1 05 0 1 10 0 1 15 0

Aceros Ferríticos 0.4 0.5 0.7 0.7 0.7 0.7Aceros Austeníticos 0.4 0.4 0.4 0.4 0.5 0.7Otros Metales Dúctiles 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4Hierro Colado 0.0 -- -- -- -- --

Con todo lo anterior se puede definir una especie de procedimiento derelevante importancia para la realización de un satisfactorio y seguro

diseño de tuberías. La siguiente lista muestra los pasos que debencompletarse en el diseño mecánico de cualquier sistema de tubería:

• Establecimiento de las condiciones de diseño, incluyendo:º Presiónº Temperaturaº Velocidad del Vientoº Movimientos sísmicosº Choques del Fluidoº Gradientes térmicos

º Cargas cíclicas y números de ciclos.

• Selección de los materiales de las tuberías de acuerdo a lacorrosión y resistencia.

• Selección de las clases de Bridas y Válvulas.• Cálculo del espesor mínimo de pared para la temperatura y

presión de diseño (ASME B31.3).• Establecimiento de una configuración aceptable entre los

puntos terminales de la tubería.• Establecimiento de una configuración aceptable de soportes

para el sistema de tuberías.



• Análisis de esfuerzo por flexibilidad satisfaciendo los criteriosdel código ASME B31.3, así como los requerimientos adicionalescubiertos en las normas propias de la empresa.

• Ejecución de análisis especiales de esfuerzos por cargassísmicas, de viento, gradiente térmico o fatiga, si fuesen

requeridos.

Además de tomar en cuenta todas las consideraciones anteriores, esfundamental crear criterios de decisión muy sólidos al momento depoder diseñar el trazado y configuración definitiva del sistema. Paraello es importante prever un buen diseño de acceso, el cual se refierea los requerimientos mínimos necesarios para facilitar las tareas deoperación y mantenimiento.

Entre los parámetros a tomar en cuenta están:

Alturas Libres:Mínimo 300 mm para tubos sobre durmientes.Mínimo 2200 mm para paso de personas.Mínimo 2500 mm para áreas donde operan equiposmóviles de carga.Mínimo 3700 mm donde se requiera paso de vehículosautomotores.

Espacio entre líneas:

La distancia mínima que separa los bordes exterioresdelas paredes de los tubos en tramos rectos sin bridas ,debe ser mayor de 75 mm.

La distancia mínima que se guardará para espacios entrelíneas donde una o ambas tengan bridas no coincidentestendrá una holgura de 25 mm entre el borde de la brida demayor diámetro y la pared del tubo adyacente.

Cons iderac iones sobre a r r eg los y sopor tes de tu ber ías

Es sumamente importante tener en cuenta todos los criterios que sehacen presente en la implantación de la configuración definitiva parael ruteo a seguir en la instalación del sistema de tubería que se esteejecutando. Para ello se hace necesario tomar en cuentaconsideraciones como:

• El sistema de tuberías deberá ser en lo posible, auto soportantey consistente con los requerimientos de flexibilidad.

• El exceso de flexibilidad puede requerir soportes o sujecionesadicionales para evitar amplios movimientos y vibraciones; estasituación es propensa ocurrir en líneas verticales dondesolamente hay un punto de apoyo para sostener el peso.



• Las tuberías propensa a vibrar, tales como líneas de succión odescarga de bombas reciprocantes o compresoras, deberán serdiseñadas con sus soportes propios e independientes de otrastuberías, o estructuras.

• Los tubos de las conexiones superiores de recipientes verticales

se apoyan y fijan ventajosamente en el recipiente paraminimizar movimientos independientes del recipiente, soportesy tuberías, por lo tanto tales tuberías deben ser trazadas lo máscerca posible del recipiente y soportadas muy cerca de laconexión.

• Las tuberías sobre estructuras deben ser trazadas debajo de lasplataformas, cerca de los miembros estructurales principales,en puntos donde sea favorable añadir cargas a fin de evitar lanecesidad de reforzar esos miembros.

• Debe asignarse suficiente espacio, de manera que puedan

colocarse los componentes propios de ensamblaje de lossoportes.

Guia Genera l Para la Ubicación d e los Sopo rt es

La ubicación apropiada de soportes colgantes o soportes fijosinvolucra consideraciones de la propia tubería, de la estructura a lacual se trasmite la carga y de las limitaciones de espacio.

Los puntos preferidos de la fijación de tuberías son:Sobre tuberías propiamente y sobre componentes tales como:válvulas, accesorios o juntas de expansión.Sobre tramos rectos de tuberías en lugar de sobre codos deradios agudos, juntas angulares o conexiones de ramalesprefabricados, ya que en estos sitios se encuentra la tubería yasometida a esfuerzos altamente localizados, a los cuales se leagregarían los efectos locales de fijación.Sobre tramos de tuberías que no requieran remoción constantepara limpieza o mantenimiento.

Cerca de concentraciones grandes de carga, tales como tramosverticales y ramales de tubería.

Tipos de Soportes:Restricción.Soporte.Abrazadera.Anclaje.Tope.

Guia.Colgador.Soporte fijo o deslizante.Zapata.Silla.

FLEXI BI LI DAD EN SI STEMAS DE TUBERÍ AS



Un aspecto importante en el diseño de la configuración de lastuberías es asegurarse de que exista suficiente flexibilidad en elsistema para que pueda absorber las deformaciones térmicasinducidas por cambios de temperaturas sin alcanzar altos esfuerzos.

Se entiende por flexibilidad, la capacidad que tiene el Sistema deabsorber las deformaciones térmicas inducidas por cambios detemperatura, sin sobre pasar los esfuerzos admisibles.

El Sistema debe estar diseñado de tal manera que:

No falle por excesivos esfuerzos térmicos.No sobrecargue y cause fugas por las bridas.No falle por fatiga en tuberías y soportes debido a

deformaciones muy elevadas.

No se produzcan momentos o fuerzas excesivas en losequipos interconectados.

El objetivo del Ingeniero Mecánico Proyectista, será lograr el mejorarreglo del sistema de tuberías sin necesidad de utilizar lazos o juntasde expansión. La ecuación que rige el aumento de longitud de untubo sin restricciones, por cambio de temperatura es la siguiente:

Donde• δ=Cambio de longitud.• ∆T= Cambio de

Temperatura• α=Coef. de expansión

• L= Longitud

T L ... ∆= α δ



JORGE E. RUEDA DANIELS 19

Por lo tanto este cambio de longitud no depende del diámetro ni del espesor dela tubería.

En términos generales, los fundamentos del análisis de flexibilidad consisten enque toda estructura que está sujeta a un cambio de temperatura cambiará sus

dimensiones físicas si tiene libertad de expandirse; en caso contrario, seinducirán esfuerzos provocándose fuerzas de reacción y momentos en losequipos de los extremos. El Problema básico del análisis de flexibilidad esdeterminar la magnitud de estos esfuerzos en la tubería y controlar que lasreacciones en los puntos de interconexión con equipos estén dentro de valoresaceptables.

En la lista siguiente se resumen los equipos más sensibles a las cargas, cuyasconexiones con las tuberías deben ser analizadas con precisión por flexibilidadpara asegurar que las reacciones se mantengan dentro de ciertos límitesaceptables:

EQUI PO CRI TERI O ESTI PULADO POR: Turbinas de Vapor NEMA SM-23

Compresores CentrífugosAPI 617 que esencialmente estipula1,85 veces los valores admisibles del

NEMA-23Bombas Centrífugas API 610

Intercambiadores de Calor Recomendaciones de las cargasadmisibles dadas por los fabricantes

Tanques mayores de 200’ ASME documento N° 77-PVP-19

Recomen dac iones Para Reso lver Prob lem as De Flex ib i l i dad

Cuando el arreglo inicial de las tuberías no es satisfactorio desde el punto devista de la flexibilidad del sistema, pueden considerarse las siguientesrecomendaciones:

Cambiar la configuración del sistema de tubería para reducir su rigidez,agregando codos, tramos que absorban los efectos de la expansión,

introduciendo lazos de expansión convencionales. Las juntas deexpansión no son deseadas.La utilización apropiada y la ubicación estratégica de restricciones talescomo guías, anclajes direccionales y topes, pueden minimizar lasreacciones térmicas y por fricción impuestas a equipos sensibles a cargas.Los soportes de las tuberías deben diseñarse para el máximo rango detemperaturas que pueda ocurrir.




Los soportes de resortes podrán emplearse para satisfacer losrequerimientos, en los puntos donde se provean grandes movimientosverticales, por la expansión térmica.Los resortes son necesarios donde los esfuerzos térmicos o las cargastienden a ser excesivos debido a los efectos desarrollados por la

restricción del movimiento vertical de la tubería.Además, los resortes son necesarios en aquellos puntos donde las cargasproducidas por los efectos de expansión térmica tenderán a levantar a latubería de los soportes convencionales durmientes.

SI STEMA D E TUBERÍ AS DE BOMBA S CENTRÍ FUGAS

Las tuberías para bombas centrífugas, especialmente para servicios a altastemperaturas, generalmente representan uno de los problemas más difícilespara diseñar desde el punto de vista de la flexibilidad.

Deberá cumplirse con el criterio establecido acerca de las cargas admisibles enlas conexiones, cuando se resuelve el problema de la flexibilidad de la tubería.Este inconveniente deberá resolverse para todas las condiciones posibles deoperación de las bombas.

Algunas recomendaciones generales que conciernen al diseño por flexibilidadson las siguientes:

El análisis de flexibilidad de un sistema de tuberías que acopla a bombas

centrífugas deberá considerar todos los ramales considerados a múltiplescomunes y deberán investigarse las siguientes posibles condiciones deoperación:

Todas las Bombas que operan simultáneamente.El efecto de cada bomba utilizada como repuesto o bloqueada porlabores de mantenimiento.

El criterio de las cargas admisibles en las boquillas debe ser satisfechopara las cargas combinadas, térmicas, peso muerto y fricción. Lossoportes de resorte pueden requerirse para la tubería inmediata a laconexión de la bomba, a fin de reducir la reacción por carga muerta(peso) impuesta a la bomba.

Proveer restricciones direccionales en localizaciones estratégicas, a fin deprevenir que las cargas térmicas y las acumuladas por fricción, seanexcesivas sobre las bombas, debido a tramos largos de tuberías.




Satisfacer los requerimientos específicos respecto a la alineación de lasbridas, conectadas a equipos rotativos.

El proceso mas comúnmente usado para unir los tubos y accesorios es laSoldadura. Existen muchos procesos de soldadura y su utilización depende de

factores tanto técnicos como económicos. Para llevar a cabo la unión de dospiezas por medio de la soldadura es necesario cumplir con una serie derequisitos previos, estos son:

- Inspector de Soldadura Calificado- Procedimiento de Soldadura (WPS)- Calificación del Procedimiento de Soldadura (PQR)- Calificación del Soldador (WQ)

I NSPECTOR DE SOLDAD URA

La inspección del trabajo de soldadura, representa una de las principaleslabores dentro de cualquier proceso de fabricación o montaje. Existen para ellodiversos códigos o especificaciones que dan la pauta a seguir antes, durante ydespués de efectuado un trabajo, para asegurar la calidad de la soldadura.

El responsable de este proceso es el inspector de soldadura. Dado laimportancia de su trabajo, requiere tener experiencia practica en soldadura yen inspección, conocimientos de planos y especificaciones, de los métodos deensayo y de metalurgia, necesita tener además buena visión, criterio ycondición física.

Deber es de l I nspec t o r de So l dadu r a

Interpretación de los planos y especificaciones.

El inspector debe estudiar los planos y familiarizarse con los detalles deconstrucción de la pieza o producto incluyendo en ello las especificaciones, dela operación de soldadura. También debe conocer el material que se va autilizar en la fabricación o construcción debido a que algunos metales requierentratamiento especial para un buen resultado.

Calificación del procedimiento, soldador y operación de soldadura.

El requerimiento que el fabricante haga sobre el procedimiento de soldadura,deber controlarse durante el proceso de producción o montaje bajo ciertoscódigos o especificaciones particulares.




Antes de iniciar cualquier trabajo, el inspector verificar que los procedimientosde soldadura han sido establecidos y que, estos conducir a uniones soldadasdel tipo requerido.El inspector determinara si es necesario efectuar cambios en el proceso de

soldadura y que estos se encuadren dentro de normas y procedimientosadecuados.

Cuando se necesite efectuar trabajos con soldadores u operadores calificados,el inspector verificar que esa calificación corresponda a los requerimientos delproceso. Para ello debe solicitar los documentos pertinentes y en algunos casosrealizar bajo su control las pruebas de calificación necesarias.

Control de aplicación de los procedimientos adecuados.

Cuando encuentre o detecte fallas considerar alternativas de reparación ycontrolar que estas se hagan.

a) Debe existir un mínimo de interferencia entre la labor de inspección yproducción.b) La operación de inspección que requiere un cierto conjunto de producciónpuede ser complementada.

Selección de muestras de producción.

Para la labor de inspección sobre elementos de producción, debe seleccionar

muestras y realizarle los ensayos requeridos de acuerdo a la especificación delcliente o en su defecto al código que corresponda.

Evaluación de los resultados de ensayo.

Siempre debe controlar que el ensayo corresponda a la indicación de norma yque se efectúe de la manera apropiada verificando que los equipos con loscuales se realizan pruebas que están perfectamente calibrados.El Inspector de Soldadura debe ser como mínimo Nivel II en RadiografíaIndustrial y preferiblemente debe estar calificado en otro tipo de ensayo nodestructivo como Partículas Magnéticas, Tintas Penetrantes, Ultrasonido,Corrientes de Eddy, etc.

Preparación de registros y resultados.

Los trabajos efectuados bajo alguna especificación o código, requieren que laspruebas de inspección sean registradas. Normalmente, los registros dependendel tipo de ensayo realizado y del Sistema de Calidad de la Empresa.




PROCEDI MI ENTO DE SOLDADURA

El procedimiento de soldadura o WPS (Welding Procedure Specification) es undocumento que provee las directrices para realizar la soldadura con base en losrequerimientos del código, proporciona igualmente la información necesariapara orientar al soldador u operador de soldadura y asegurar el cumplimientode los requerimientos del código. Describe las variables escenciales, noescenciales y cuando se requiera, las variables suplementarias escenciales decada procedimiento de soldadura. Debe estar firmado por el Inspector deSoldadura

El Código AWS tiene una serie de procedimientos precalificados, por lo cualcuando se va a soldar con base en este código es necesario únicamente cumplircon lo establecido en el código.

El Código ASME sección IX, Estándar para Calificación de Procedimientos deSoldadura, Soldadores y Operadores de Soldadura, da los lineamientos paradesarrollar el procedimiento de soldadura.

Diseño d e la Jun ta

Ver QW-402 del ASME IX, debe indicarse el tipo de junta, las toleranciasdimensionales, material de refuerzo si aplica, y el tipo de material, si es una

junta de bisel doble, el material de soldadura se considera refuerzo para el ladoposterior.

Meta l base

El punto de la norma que rige el metal base es QW-403, y se refiere a laspiezas de metal a unir, ya sea tubo o lámina, pueden ser del mismo tipo o dediferente tipo de material. El código divide los tipos de material en Números P yGruposEn el WPS debe detallarse como mínimo el Número P, el Grupo, el espesor orango de espesores, el diámetro si es tubería.

Met a l de Apor t e

Ver QW-404 para el Metal de Aporte y QW-409 para las CaracterísticasEléctricas. Es necesario especificar la clasificación AWS del electrodo, laespecificación SFA, el número A ó el análisis químico, en número F, límite dedepósito, diámetro, rango de amperaje y rango de voltaje, el tipo de corriente,




la polaridad, el modo de transferencia, Tamaño y tipo de la varilla detungsteno, rango de velocidad del alambre. La información que se suministradepende del proceso de soldadura, ya que hay condiciones que son únicas paracada proceso.

Posición

Ver QW-405. Especifica la posición en que se calificará el procedimiento, y porende a los soldadores, especificando si es una junta en filete o a tope, y elsentido de progresión de la soldadura.

Pr ecal en t am i en t o y Temp er a t u r a en t r e Pases.

Se encuentra en QW-406. Esta temperatura está en función del tipo dematerial, y en el WPS debe especificarse, en caso que se requiera, latemperatura mínima de precalentamiento, la máxima y la mínima temperaturaentre pases.




Tr a t am i en t o Té r m i co Post so l dadu r a

Ver QW-407. Está en función del material y es necesario describir en el WPS elrango de temperatura y el tiempo de mantenimiento de la misma. Debetenerse en cuenta que el tiempo de mantenimiento está en función del espesor.

Gases

Ver QW-408. Si aplica, debe especificarse el tipo de gas, la mezcla enporcentaje y la rata de flujo de salida.

Técnica

Ver QW-410. En este punto se debe indicar tipo de limpieza inicial yentrepases, tipo de depósito, tamaño del orificio de salida de gas, tipo deoscilación, método de protección de la raíz, pases por lado, electrodo múltiple osencillo, rango de velocidad de avance, incertos consumibles.

Var iab les

Durante el proceso de soldadura existen variables que se pueden modificar sinafectar la calificación del procedimiento estas se denominan Variables NoEscenciales. Las Variables escenciales son aquellas que si se modifican, elprocedimiento debe ser recalificado; estas variables están directamenterelacionadas con el proceso de soldadura seleccionado y se pueden consultaren QW-250.

CALI FI CACI ÓN DEL PROCEDI MI ENTO DE SOLDADURA

La Calificación del Procedimiento de Soldadura (PQR, Procedure QualificatiónRecord) se realiza con base en el WPS y se detallan los rangos de calificación yse anexan los ensayos mecánicos realizados a la muestra, ya sea tensión,doblado, impácto o dureza.

En el PQR se debe detallar además el nombre del soldador, su estampa y sunúmero de Identificación, El Inspector Responsable de realizar las Pruebas consu respectiva firma, El Inspector Responsable de Diseñar el WPS, la fecha y elcódigo bajo el cual se califico el procedimiento.




CALI FI CACI ÓN DEL SOLDADOR

La calificación del soldador con base en elprocedimiento de soldadura (WPS)previamente calificado (PQR) y aprobado.

La calificación del soldador consiste en una prueba de su habilidad para soldary dependiendo de las necesidades del proyecto, esta prueba se realiza endiferentes posiciones, 1G, 2G, 3G, 4G, 5G o 6G, para soldadura a tope. Laposición vertical con la progresión hacia abajo es calificada únicamente paraAPI. La soldadura en filete es calificada según AWS D1.1.

Exsisten variables escenciales y no escensiales para la calificación del soldadorque se encuentran en el código ASME IX Artículo III Welder PerformanceQualifications. QW-300. La prueba del soldador deberá estar dirigida por uninspector de soldadura calificado, y toda prueba a ser sometida a los ensayos,ya sean destructivos o no, deberá haber pasado previamenta la inspecciónvisual, de acuerdo a los requerimientos de la norma.

Una vez el soldador sea probado y el material sea examinado, ya sea porensayos mecánicos o radiografía, y siempre y cuando los resultados seansatisfactorios, se deberá llenar la planilla de calificación del soldador, indicandoprincipalmente:

- Nombres completos del soldador- Número de Cédula de Ciudadanía o Pasaporte

- Estampa. Rango de diámetros que cubre esta calificación.- Rango de espesores- Posición calificada- Proceso- Metal Base (número P)- Metal de aporte (número F)- Espesor del metal depositado- Progresión de soldadura- WPS y PQR sobre el cual se realizó la calificación.- Tipo de ensayo que se realizó a la probeta y su resultado- Fecha de calificación- Inspector que condujo la prueba- Aceptación por parte del cliente

Estos registros se deben guardar y la calificación del soldador caducaúnicamente si pasa mas de seis meses sin realizar una soldadura para laempresa.




PROCESO SMAW (Stick Manual Arc Welding) Soldadura de Arco Manual

La Soldadura de Arco Manual es también conocida como

Soldadura de Electrodo Cubierto, Soldadura deVarilla o Soldadura de Arco Eléctrico. Es la másantigua, común y versátil de todos los diferentesprocesos de soldadura de arco.

Un Arco Eléctrico es mantenido entre la punta de unelectrodo cubierto (Coated Electrode) y la pieza atrabajar. Las gotas de metal derretido sontransferidas a través del arco y son convertidas en uncordón de soldadura, un escudo protector de gaseses producido de la descomposición del materialfundente que cubre el electrodo además, elfundente también puede proveer algunoscomplementos a la aleación, la escoria derretida se escurre sobre el cordón desoldadura donde protege el metal soldado aislándolo de la atmósfera durante lasolidificación.

Esta escoria también ayuda a darle forma al cordón de soldaduraespecialmente en soldadura vertical y sobre cabeza. La escoria debe serremovida después de cada procedimiento.

Oscar Kjellberg fue el inventor del electrodo cubierto, y con este la invención dela soldadura de arco, cuando en 1904 entrego en la oficina de patentes deSuecia una nota escrita a mano que describía su invención única, hasta ahora yal pasar del tiempo cientos de diferentes variedades de electrodos sonproducidos, a veces conteniendo aleaciones para el trabajo estructuralmetálico, fuerza y ductilidad para la soldadura, las labores más ligeras sonefectuadas usando corriente alterna (AC) por el bajo costo de lostransformadores que la producen, el trabajo de alta producción industrialusualmente requiere de fuentes de corriente directa (DC) mas poderosas ygrandes rectificadores, para darle la polaridad exacta al proceso.

El proceso es mayormente usado para soldar aleaciones ferríticas en trabajosmetálicos estructurales, fabricación de barcos, oleoductos, plantas petroleras eindustrias en general. A pesar de lo relativamente lento del proceso, por elrecambio de electrodos y la remoción de la escoria, se mantiene como una delas técnicas más flexibles y sus ventajas en áreas de acceso restringido sonnotables.




Elec t rodos

La Sociedad Americana de Soldadura “AWS” ha establecido una serie decódigos de identificación y a su vez de Clasificación para los diferentes

productos que las grandes y medianas fabricas de electrodos producen paraabastecer el mercado, estos códigos se han convertido en la referencia mascomúnmente usada en América Latina por su fácil reconocimiento y manejo yaunque algunos fabricantes nombran sus productos con sus propios nombrescomerciales, los usuarios en su mayoría prefieren llamarlos por su código deidentificación de la AWS.

Otras agencias, especializadas en áreas especificas, han establecido sus códigopara identificar sus productos, como algunas agencias que regulan losproductos de uso militar, Military “MIL”.

La Sociedad Americana de I ngenieros Metalúrgicos (American Society of Metallurgical Engineer) “ASME”.

el Bureau Americano de constructores de Barcos (American Bureau of Shipping) “ABS”.

El Bureau Canadiense de Soldadura (Cannadian Bureau of Welding) “CBW ”,solo para nombrar los más grandes.

Los electrodos, en particular, tienen su propio código en todas las agencias quelos clasifica, que los separa de los demás productos y los hace identificables demanera especifica, el código que AWS usa para esto, y que probablemente seael más popular en Latinoamérica se ha convertido en la referencia que máscomúnmente se usa para Clasificar, son el AWS A5.1 para los electrodo deacero “dulce” o de relleno, y el AWS A5.5 para los electrodos de aleación deacero (alto contenido de carbón).

Muchos los identifican separándolos erróneamente como “Electrodos de BajoHidrogeno y Electrodos de Alto Hidrogeno” respectivamente, pero algunasvariaciones de los electrodos en ambas clasificaciones contienen en susfundentes altas o bajas cantidades de Hidrogeno que los excluye de esareferencia.




Clasificación AWS para los metales de aporte de la especificación A5.1

Electrodo cubierto de Acero "Dulce"

E - X X X X (1) (2) (3) (4) (5)

(1) Lo identifica como electrodo

(2) y (3) indican su fuerza de resistencia a la tensión x 1000 PSI.

(4) Indica la posición que se debe usar para optimizar la operación del electrodo

(5) Indica el uso del electrodo, Ej: tipo de corriente y tipo de fundente.

Ejemplo: E-6010

E = Electrodo cubierto

60 = 60 X 1000 PSI = 60.000 PSI de fuerza de resistencia a la tensión

1 = Cualquier posición, (de piso, horizontal, vertical y sobre cabeza) **

0 = DCEP (direct current electrode positivo) Corriente Directa "DC" electrodo positivo

"+" *

* Ver la Tabla de Tipo de Fundente para mas detalles de los dos últimos ítems

** Ver Tabla de Posición de Operación del Electrodo

Clasificación AWS para los metales de aporte de la especificación A5.5

Electrodo cubierto de baja aleación de acero

E - X X X X- XX (1) (2) (3) (4) (5) (6)(7)

(1) Lo identifica como electrodo

(2) y (3) Dos primeros dígitos indican su fuerza de resistencia a la tensión x 1000

PSI.(4) Indica la usabilidad del electrodo, Ej: tipo de corriente y tipo de fundente, en

algunos casos, tercer y cuarto digito son muy significativo

(5) Indica la posición que se debe usar para optimizar la operación de este electrodo

(6) y (7) Composición química del material después de depositado




Ejemplo: E-7018-MoE = Electrodo cubierto

70 = 70 X 1000 PSI = 70.000 PSI de fuerza de resistencia a la tensión

1 = Cualquier posición, (de piso, horizontal, vertical y sobre cabeza) **

8 = AC o DCEP Corriente Alterna o Directa con electrodo positivo"+" *

Mo = Molibdeno en el material después de depositado

* Ver la Tabla de Tipo de Fundente para mas detalles de los ítems 4 y 5

** Ver Tabla de Posición de Operación del Electrodo

Tipo de Fundente

Clasf.Clasf.Clasf.Clasf. CorrienteCorrienteCorrienteCorriente ArcoArcoArcoArco PenetracionPenetracionPenetracionPenetracion Fundente YescoriaFundente YescoriaFundente YescoriaFundente Yescoria

EXX10 DCEP Penetrante Profunda Celuloso - Sodio (0 - 10%de polvo de Hierro)

EXXX1 AC o DCEP Penetrante Profunda Celuloso - Potasio (0 - 10%de polvo de Hierro)EXXX2 AC o DCEN Mediano Mediana Titanio - Sodio (0 - 10 %de Polvo de Hierro)

EXXX3 Ac o DCEP o

DCEN

Suave Titanio - Potasio (0 - 10%de Polvo de Hierro)

EXXX4 Ac o DCEP oDCEN

Suave Titanio - Polvo de Hierro (25 - 40%de Polvo de Hierro)

EXXX5 DCEP Mediano Mediana Bajo Hidrogeno - Sodio (0%de Polvo de Hierro)

EXXX6 AC o DCEP Mediano Mediana Bajo Hidrogeno - Potasio (0%de Polvo de Hierro)EXXX8 AC o DCEP Mediano Mediana Bajo Hidrogeno - Polvo de Hierro (25 - 40%de Polvo de Hierro)

EXX20 AC o DCEN Mediano Mediana Oxido de Hierro - Sodio (0%de Polvo de Hierro)

EXX22 AC o DCEN o

DCEP

Mediano Mediana Oxido de Hierro - Sodio (0%de Polvo de Hierro)

EXX24 AC o DCEN o

DCEP

Suave Lijera Titanio - Polvo de Hierro (50%de Polvo de Hierro)

EXX27 AC o DCEN oDCEP

Mediano Mediana Oxido de Hierro - Polvo de Hierro (50%de polvo de Hierro)

EXX28 AC o DCEP Mediano Mediana Bajo Hidrogeno - Polvo de Hierro (50%de polvo de Hierro)EXX48 AC o DCEP Mediano Mediana Bajo Hidrogeno - Polvo de Hierro (25 - 40%de Polvo de Hierro)

DCEP - Corriente Directa Electrodo Positivo DCEN - Corriente Directa Electrodo Negativo

Nota: El porcentaje del polvo de Hierro esta calculado en base al peso del fundente

Posición de operación del electrodo

Clasf. posición

EXX1X = Cualquier posición (De piso, horizontal, sobre cabeza y vertical)

EXX2X = Horizontal y de piso solamente

EXX3X = De piso solamente

EXX4X = De piso, sobre cabeza, horizontal y vertical hacia abajo




PROCESO GTAW / TI G

Gas Tungsten Arc Welding / Tungsten Inert Gas

La soldadura GTAW o TIG es también conocida como

soldadura Heliarc, es un proceso en el que se usaun electrodo no consumible de tungstenosólido, el electrodo, el arco y el área al rededor de lasoldadura fundida son protegidas de laatmósfera por un escudo de gas inerte, si algúnmetal de aporte es necesario es agregado a lasoldadura desde el frente del borde de lasoldadura que se va formando.

La Soldadura TIG fue desarrollada inicialmente conel propósito de soldar metales anticorrosivos y otros

metales dificiles de soldar, no obstante al pasar del tiempo, su aplicacion se haexpandido incluiyendo tanto soldaduras como revestimientos endurecedores(hardfacing) en practicamente todos los metales usados comercialmente

En cualquier tipo de proceso de soldadura la mejor soldadura, que se puedeobtener, es aquella donde la soldadura y el metal base comparten las mismaspropiedades quimicas, metalurgicas y fisicas, para lograr esas condiciones lasoldadura fundida debe estar protegida de la atmosfera durante la operacion dela soldadura, de otra forma, el oxigeno y el nitrogeno de la atmosfera secombinarian, literalmente, con el metal fundido resultando en una soldadura

debil y con porosidad.En la soldadura TIG la zona de soldadura es resguardada de la atmosfera porun gas inerte que es alimentado a travez de la antorcha, Argon y Helio puedenser usados con exito en este proceso, el Argon es mayormente utilizado por sugran versatilidad en la aplicacion exitosa de una gran variedad de metales,ademas de su alto rendimiento permitiendo soldaduras con un bajo flujo paraejecutar al proceso. El Helio genera un arco mas caliente, permitiendo unaelevacion del voltaje en el arco del 50-60%. Este calor extra es utilespecialmente cuando la soldadura es eaplicada en secciones muy pesadas. Lamezcla de estos dos gases es posible y se usa para aprovechar los beneficios

de ambos, pero la seleccion de el gas o mezcla de gases dependera de losmateriales a soldar.




Dado que la atmosfera esta aislada 100% de el areade soldadura y un control muy fino y preciso de laaplicacion de calor, las soldaduras TIG, son masfuertes, mas ductiles y mas resistentes a la corrosionque las soldaduras hechas con el proceso ordinario de

arco manual (electrodo cubierto). Ademas de el hechode que no se necesita ningun fundente, hace este tipode soldaduras aplicable a una amplia gama dediferentes procedimientos de union de metales.

Es imposible que ocurra una corrosion debido a restos de fundente atrapadosen la soldadura y los procedimientos de limpieza en la post-soldadura soneliminados, el proceso entero se ejecuta sin salpicaduras o chispas, lasoldadura de fusion puede ser ejecutada en casi todos los metales usadosindustrialmente, incluyendo las aleaciones de Aluminio, Acero Inoxidable,aleaciones de Magnesio, Nickel y las aleaciones con base de Nickel, Cobre,Cobre-Silicon, Cobre-Nickel, Plata, Bronze fosforico, las aleaciones de acero dealto carbon y bajo carbon, Hierro Colado (cast iron) y otros. El procesotambien es ampliamente conocido por su versatilidad para soldar materiales nosimilares y aplicar capas de endurecimiento de diferentes materiales al acero.

Gui a pa r a de t e r m i na r e l t i po de co r r i en t e AC* DCSP DCRP

Diametro del electrodoen Pulgadas Usando Tungsteno

Puro

Usando TungstenoThoriado o Electrodos

"Rare Earth" **

Usando TungstenoPuro,Thoriado, o "Rare Earth"

.020” 5 – 15 8 - 20 8 – 20 ---

.040 10 – 60 15 – 80 15 – 80 ---1/16” 50 – 100 70 – 150 70 – 150 10 – 203/32” 100 – 160 140 – 235 150 – 250 15 – 301/8” 150 – 210 225 – 325 250 – 400 25 – 405/32” 200 – 275 300 – 425 400 – 500 40 – 553/16“ 250 – 350 400 – 525 50 – 800 55 – 801/4” 325 – 475 500 – 700 800 – 1000 80 – 125

* Los valores maximos mostrados han sido determinados usando un transformador de ondadesbalanceada, si un transformador de onda balanceada es usado, reduzca estos valores 30% o use elproximo diametro de electrodo mas grueso. Esto es necesario dado el alto calor que aplica al electrodo

una onda balanceada.**Los electrodos con la punta redondeada son los que mejor sostienen estos niveles de corriente.




La fuente de poder para TIG puede ser AC o DC , sin embargo, algunascaracteristicas sobresalientes obtenidas con cada tipo, hacen a cada tipo decorriente mejor adaptable para ciertas aplicaciones especificas.Las siguientes son unas referencias utiles al momento de efectuar los ajustesiniciales de los sistemas aplicados.

Gui a pa r a d e t e r m i na r l a co r r i en t e ap l i cada

CorrienteAlternada* Corriente Directa

Material Conestabilizacionalta frecuencia

ConPolaridadNegativa

ConPolaridadPositiva

Magnesio hasta 1/8" de espesor 1 NR 2Magnesio sobre 3/16" de espesor 1 NR NRMagnesio Colado 1 NR 2Aluminio hasta 3/32" de espesor 1 NR 2

Aluminio sobre 3/32" de espesor 1 NR NRAluminio Colado 1 NR NRAcero Inoxidable 2 1 NRAleaciones de Laton Bronze 2 1 NRCobre Silicon NR 1 NRPlata 2 1 NRAleaciones Hastelloy 2 1 NRRevestimientos de Plata 1 NR NREndurecimientos 1 1 NRHierro Colado 2 1 NRAcero bajo Carbon, 0.015 a 0.030in 2** 1 NR

Acero bajo Carbon, 0.030 a 0.125in. NR 1 NRAcero alto Carbon, 0.015 a 0.030in. 2 1 NR

Acero alto Carbon, 0.030 in. o mas 2 1 NRCobre desoxidado*** NR 1 NRTitanio NR 1 NR

1. Exelente Operacion2. Buena OperacionN.R. No recomendado* Donde AC es recomendado como segunda opcion, use serca de 25%

corriente mas alta de lo recomendado para DCSP** No use corriente AC cuando las piezas tengan aserramientos texturas muycomplejas

*** Use Fundente para soldadura d flama o fundente de Silicon Bronze para1/4 in. o mas grueso




Guia par a se lecc ionar e l Gas segun e l p ro ceso y m eta l a ser ap l i cado

MetalTipo deSoldadura

Gas oMezcla deGases

Rasgos sobresalientes / Ventajas

Punteada Argon Larga duracion del electrodo, mejor contorno delcordon, mas facil de establecer el arco inicial

Manual Argon Mejor control del cordon especialmente ensoldaduras en posiciones especiales

Argon-Helio Alta velocidad, menos flujo de gas que con Helio

AceroDulce

MecanizadaHelio Mas velocidad que la obtenida con Argon

ArgonMejor arranque del arco, mejor accion delimpieza y calidad de soldadura, menos consumode gasManual

Argon-Helio Mas alta velocidad de soldadura, mayorpenetracion que con Argon

Argon-Helio Buena calidad de soldadura, mas bajo flujo degas requerido que con Helio solo

Aluminio yMagnesio

MecanizadaHelio DCSP

Mas profunda penetracion y mayor velocidad desoldadura, puede proveer accion de limpiezapara las soldaduras en aluminio y magnesio

Argon Exelente control de la penetracion en maerialesde bajo calibre

PunteadaArgon-Helio Mas alta entrada de calor para materiales de

mayor calibre

Manual Argon Exelente control de el cordon, penetracioncontrolada

Argon Exelente control de penetracion en materiales debajo calibre

Argon-Helio Mas alta entrada de calor, mas velocidad de

soldadura es posible

AceroInoxidable

Mecanizada Argon-Hidrogeno(Hasta 35%H2)

Minimiza el corte en los bordes del cordon,produce soldaduras de contornos deseables abajo nivel de corriente, requiere bajo flujo degas

Argon Exelente control del cordon, penetracion enmateriales de bajo calibre

Argon-HelioAlta entrada de calor para compensar la altadisipacion termica de los materiales maspesados

Cobre,Nickel yAleacionesCu-Ni

Manualsolamente

HelioMas alta temperatura para sostener mas altasvelocidades de soldadura en secciones demateriales mas pesados

ArgonAlta densidad del gas provee un escudo masefectivo

TitanioManualSolamente

Argon-Helio

Mejor penetracion para la soldadura manual desecciones gruesas (se requiere un gas inerte derespaldo para proteger la soldadura de lacontaminacion)

SiliconBronze

ManualSolamente Argon Reduce la aparicion de grietas en este metal de

corta duracion de calor.AluminioBronze

ManualSolamente

Argon Penetracion controlada de el metal base




El Gas " Escudo pr o tec to r "

El escudo de gas que expulsa la antorcha es muy importante para asegurar

soldaduras de calidad. La forma de todas las partes internas y externas de laboquilla han sido creadas para lograr las caracteristicas apropiadas del flujo degas.

Colector (Collect)Aislante del cuerpo colector (Collect Body)

Lente del Gas (Gas Lens) de el CuerpoBoquilla (Gas Cup)

Electrodo de Tungsteno

Los Lentes Del Gas (Gas Lenses)

Con la introduccion del "Lente del Gas" (Gas Lens) la forma con la que lasboquillas elaboran el escudo de gas cambio, el Lente es una malla de aceroinoxidable con diminutos agujeros concentricos que enfocan el gas produciendoun chorro considerablemente estable, reduciendo la turbulencia y enfocando elgas en un chorro coherente y un patron mas efectivo que puede ser proyectadoa mayor distancia haciendo que la soldadura sea posible con la Boquilla maselevada, en muchos casos hasta 25 mm (1").

El resultado de reducir la turbulencia es tener un escudo mas efectivo y que lasmoleculas de aire que entren en la zona de soldadura sean muy pocas.

Trabajando a mayor distancia del area permite la extension de el electrodo masalla de la boquilla incrementando el campo visual y la eliminacion del "PuntoCiego" en el cordon de soldadura sin la necesidad de las boquillas de cristaltransparentes que se manchan y rompen con mucha facilidad, el elctrodoextendido tambien hace mas facil el acceso a las esquinas y otras areas dedificil acceso. La capacidad de amperaje de las antorchas tambien esincrementada con el uso de los lentes del gas.




So ldadu ra T I G de l m agnes io

Caudal del argón

1.1 kg/cm2Espesor piezas

(mm) Tipo de Junta

Amperios

Corriente alternaHorizontal

Diámetro varilla

(mm) lit/min. m3 /hora Observaciones

1 A tope 45 2-3 6 0.36Con placasoporte

1 A tope 25 2-3 6 0.36 Sin soporte

1 Angulo interior 45 2-3 6 0.36

1.5 A tope 60 2-3 6 0.36Con placasoporte

1.5 A tope y esquina 35 2-3 6 0.36 Sin soporte

1.5 Angulo interior 60 2-3 6 0.36

2 A tope 80 3 6 0.36Con placasoporte

2A tope, esquina y sobrecantos

50 3 6 0.36 Sin soporte

2 Angulo interior 80 3 6 0.36

2.5 A tope 100 3 9 0.55Con placasoporte

2.5A tope, esquina y sobrecantos

70 3 9 0.55 Sin soporte

2.5 Angulo Interior 100 3 9 0.55

3 A tope 115 3-4 9 0.55Con placasoporte

3A tope, esquina y sobrecantos

85 3-4 9 0.55 Sin soporte

3 Angulo interior 115 3-4 9 0.55

5 A tope 120 3-4 9 0.55 1 pasada

5 A tope 75 3-4 9 0.55 2pasadas

6 A tope 130 4-5 9 0.55 1 pasada

6 A tope 85 4 9 0.55 2 pasadas




Soldadu ra T I G de a leaciones de cobre

Corriente continua - Polaridad

directa

Intensidad en amperios

Caudal del

argón

1.4 kg/cm2Espesor

piezas (mm)Tipo de Junta

Horizontal y

verticalCornisa Techo

Diámetro del

electrodo

(mm)lit/min. m3 /hora

Diámetro

varilla

(mm)

A tope 100-120 90-100 90-100 1.5 6 0.36 1.5

Solape 110-130 100-120 100-120 1.5 6 0.36 1.5

Esquina 100-130 90-110 90-110 1.5 6 0.36 1.51.5

Ángulo Interior 110-130 100-120 100-120 1.5 6 0.36 1.5

A tope 130-150 120-140 120-140 1.5 - 2.5 7 0.42 2.5

Solape 140-160 130-150 130-150 1.5 7 0.42 2.5

Esquina 130-150 120-140 120-140 1.5-2.5 7 0.42 2.53

Ángulo Interior 140-160 130-150 130-150 2.5 7 0.42 2.5

A tope 150-200 - - 2.5 8 0.50 3

Solape 175-225 - - 2.5 8 0.50 3

Esquina 150-200 - - 2.5 8 0.50 35Ángulo Interior 175-225 - - 2.5 8 0.50 3

A tope 150-200 - - 2.5 9 0.55 3-5

Solape 250-300 - - 3 9 0.55 3-5

Esquina 175-225 - - 2.5 9 0.55 3-56

Ángulo Interior 175-225 - - 2.5 9 0.55 3-5

Soldadu ra T I G de l cobre desox idado

Corriente continua

Polaridad directa

Amperios

Caudal del argón1.4 kg/cm2

Espesor piezas

(mm)Tipo de Junta

Horizontal

Diámetro delelectrodo

(mm)lit/min. m3 /hora

Diámetrovarilla

(mm)

Af tope 110-140 1.5 7 0.42 1.5

Solape 130-150 1.5 7 0.42 1.5

Esquina 110-140 1.5 7 0.42 1.51.5

Ángulo Interior 130-150 1.5 7 0.42 1.5

A tope 175-225 2.5 7 0.42 2.5

Solape 200-250 2.5 7 0.42 2.5

Esquina 175-225 2.5 7 0.42 2.53

Ángulo Interior 200-250 2.5 7 0.42 2.5

A tope 250-300 3 7 0.42 3Solape 275-325 3 7 0.42 3

Esquina 250-300 3 7 0.42 35

Ángulo Interior 275-325 3 7 0.42 3

A tope 300-350 3 7 0.42 3

Solape 325-375 3 7 0.42 3

6

Esquina 300-350 3 7 0.42 3




Ángulo Interior 325-375 3 7 0.42 3

Soldadu ra T I G de l acero ino x idab le

Corriente continua - PolaridaddirectaIntensidad en amperios

Caudal delargón1.4 kg/cm2

Espesor

piezas(mm)

Tipo de Junta

Horizontal yvertical

Cornisa Techo

Diámetro del

electrodo(mm)

lit/min. m3 /h

Diámetro

varilla(mm)

A tope 80-100 70-90 70-90 1.5 5 0.30 1.5

Solape 100-120 80-100 80-100 1.5 5 0.30 1.5

Esquina 80-100 70-90 70-90 1.5 5 0.30 1.51.5

ÁnguloInterior

90-110 80-100 80-100 1.5 5 0.30 1.5

A tope 100-120 90-110 90-110 1.5 5 0.30 1.5

Solape 110-130 100-120 100-120 1.5 5 0.30 1.5

Esquina 100-120 90-110 90-110 1.5 5 0.30 1.52.5

ÁnguloInterior

110-130 100-120 100-120 1.5 5 0.30 1.5

A tope 120-140 110-130 105-125 1.5 5 0.30 2.5

Solape 130-150 120-140 120-120 1.5 5 0.30 2.5

Esquina 120-140 110-130 115-135 1.5 5 0.30 2.53

ÁnguloInterior

130-150 115-135 120-140 1.5 5 0.30 2.5

A tope 200-250 150-200 150-200 2.5 6 0.36 3

Solape 225-275 175-225 175-225 2.5 6 0.36 3

Esquina 200-250 150-200 150-220 2.5 6 0.36 35

Ángulo

Interior 225-275 175-225 175-225 2.5 6 0.36 3A tope 275-350 200-250 200-250 3 6 0.36 5

Solape 300-375 225-275 225-275 3 6 0.36 5

Esquina 275-350 200-250 200-250 3 6 0.36 56

ÁnguloInterior

300-375 225-275 225-275 3 6 0.36 5

Soldadu ra T I G de aceros a l carbon o y déb i lm ent e a leados

Caudal del argón

1.4 kg/cm

2

Espesor piezas

(mm)

Corriente continua polaridad directa

(Amperios)

Diámetro varilla

(mm) lit/min. m3 /h1 100 1.5 4-5 0.24-0.30

1.2 100-125 1.5 4-5 0.24-0.30

1.5 125-140 1.5 4-5 0.24-0.30

2 140-170 1.5 4-5 0.24-0.30




PROCESO GMAW/ MI G Gas Metal Arc Welding/ Metal Inert Gas

La Soldadura GMAW o MIG es también conocidacomo Gas Arco Metal o MAG, donde un arco

eléctrico es mantenido entre un alambre sólido quefunciona como electrodo continuo y la pieza detrabajo. El arco y la soldadura fundida sonprotegidos por un chorro de gas inerte o activo. Elproceso puede ser usado en la mayoría de losmetales y la gama de alambres en diferentesaleaciones y aplicaciones es casi infinita.

La soldadura MIG es inherentemente masproductiva que la SMAW, donde las perdidas deproductividad ocurren cada vez que el soldador se detiene para reemplazar elelectrodo consumido. En la soldadura de arco manual también es notable laperdida cuando el restante del electrodo que es sujetado por el porta electrodoes tirado a la basura, por cada Kilogramo de varilla de electrodo cubiertocomprado, solamente al rededor del 65% es aprovechado como parte de lasoldadura (el resto es tirado a la basura o solo en algunos casos reciclado). Eluso de alambre sólido y el alambre tubular ha incrementado la eficiencia entre80-95 % a los procesos de soldadura.

El proceso MIG opera en D.C. (corriente directa) usualmente con el alambrecomo electrodo positivo. Esto es conocido como "Polaridad Negativa" (inverse

polarity), La "Polaridad Positiva" (straight polarity) es raramente usada por supoca transferencia de metal de aporte desde el alambre hacia la pieza detrabajo y el excesivo calentamiento del metal base, aumentando enormementela zona afectada por el calor. Las corrientes de soldadura varían desde unos 50Amperios hasta 600 Amperios en muchos casos en voltajes de 15V hasta 32V,un arco auto-estabilizado es obtenido con el uso de un sistema de fuente depoder de potencial constante (voltaje constante) y una alimentación constantedel alambre.

Continuos desarrollos al proceso de soldadura MIG lo han convertido en unproceso aplicable a todos los metales comercialmente importantes como elacero, aluminio, acero inoxidable, cobre y algunos otros. Materiales por encimade 0.076 mm (.0.030-in) de espesor pueden ser soldados en cualquierposición, incluyendo "de piso", vertical y sobre cabeza.Es muy simple escoger el equipo, el alambre o electrodo, el gas de la aplicacióny las condiciones optimas para producir soldaduras de alta calidad a muy bajocosto.




Ti pos de t r an s f er enc i a de l me t a l de apo r t e

El proceso básico MIG incluye técnicas muy distintas de transferencia del metalde aporte, las principales son: Transferencia por "Corto Circuito", transferencia"Globular" y la transferencia de "Arco Rociado (Spray Arc)". Estas técnicas

describen la manera en la cual el metal es transferido desde el alambre hastala soldadura fundida.

Corto circuito Globular Rociado (Spray)

Transferencia de corto circuitoEn la transferencia por corto circuito, también conocido como “MIG-S”, "ArcoCorto", "Transferencia espesa" y "Micro Wire", La sociedad americana desoldadura define el proceso MIG - S como "Una variación del proceso desoldadura al arco con electrodo metálico y gas en el electrodo consumible esdepositado mediante corto - circuitos repetidos". El electrodo es alimentado auna velocidad constante, con un promedio que excede la velocidad de fusión.Cuando entra en contacto con el baño fundido se produce un corto circuito,durante el cual no existe arco. Luego la corriente comienza a elevarse ycalienta el alambre hasta un estado plástico. Al mismo tiempo, el alambrecomienza a deformarse o angostarse debido al efecto constrictorelectromagnético. Debido a que no hay un arco establecido durante el cortocircuito, el aporte total de calor es bajo, y la profundidad de calor también; porlo tanto, se debe tener cuidado al seleccionar el procedimiento y técnica desoldadura que aseguren una función completa cuando se esté soldando unmetal de alto espesor.

Debido a sus características de bajo aporte de calor, el proceso producepequeñas zonas de soldadura fundida de enfriamiento rápido que lo hacen ideal

para soldar en todas posiciones. La transferencia de corto circuito es tambiénespecialmente adaptable a la soldadura de láminas metálicas con un mínimo dedistorsión y para llenar vacíos o partes más ajustadas con una tendencia menoral sobrecalentamiento de la parte que se está soldando.

Transferencia SprayEn la transferencia por rociado (spray arc) diminutas gotas de metal fundidollamadas "Moltens" son arrancadas de la punta del alambre y proyectadas por




la fuerza electromagnética hacia la soldadura fundida. La fuerzaelectromagnética es bastante fuerte para expulsar las gotas desde la punta delelectrodo en forma lineal con el eje del electrodo, sin importar la dirección a lacual el electrodo esta apuntado. Se tiene transferencia spray al soldar conargón, acero inoxidable y metales no ferrosos como el aluminio

Transferencia GlobularEn la transferencia globular el proceso ocurre cuando las gotas del metalfundido son lo suficientemente grandes para caer por la influencia de la fuerzade gravedad. la reparación de las gotas ocurre cuando el peso de estas excedela tensión superficial que tiende a sujetarlos en la punta del electrodo. Latransferencia globular se obtiene a soldar acero dulce en espesores mayores a1/2" (12.7mm) en que se requiere gran penetración.

Los factores que determinan la manera en que los metales son transferidos sonla corriente de soldadura, el diámetro del alambre, la distancia del arco(voltaje), las características de la fuente de poder y el gas utilizado en elproceso.

Existen otros procesos de transferencia como son:

Mig pulsado (MIG - P)

En esta variación, la fuente de energía entrega dos niveles de salida: Un nivelde fondo constante, muy bajo en magnitud como para producir latransferencia, pero capaz de mantener un arco; y un nivel pulsado de alta

intensidad que produce la fusión de las gotas del electrodo, que son luegotransferidas a través del arco. Este pulso de salida (peak) se da en intervalosregulares controlados. La corriente puede tener ciclos entre un valor alto y bajohasta varios cientos del ciclo, por segundo. El resultado neto es la producciónde arco spray con niveles de corriente promedio mucho más bajos que lacorriente de transición necesaria para un diámetro y tipo de electrododeterminados.

En la soldadura spray pulsada el gas de protección debe ser capaz de soportarla transferencia spray. El metal es transferido a la pieza a ser soldada sólodurante el pulso de alta corriente. Lo ideal es que una gota sea transferida porcada pulso. El nivel bajo de corriente promedio resultante permite la soldadurade metales base menores de 1/8" pulgada de espesor (3 mm) con unatransferencia de metal del tipo spray. La soldadura spray pulsada se puedeutilizar para soldar en todas las posiciones.




Transferencia de metal con alta densidad de corriente

La transferencia de metal con una alta densidad de corriente es el nombre quese da al sistema MIG con características especificas creadas con unacombinación única de velocidad de alimentación del alambre, extensión del

alambre y gas de protección. Las velocidades de depositación del metalfluctúan entre 4.5 y 25 kg./hr., cuyo límite superior en la práctica es de 18kg./hora. Este rango fluctúa entre 3.6 y 5.4 kg./hr para la mayoría de lossistema MIG spray pulsados.La características del arco de alta densidad de transferencia de metal sepueden dividir además en transferencia spray rotacional y transferencia sprayno-rotacional.

La soldadura MIG es un proceso versátil, con el cual se puede depositarsoldadura a un rango muy alto y en cualquier posición.

El proceso es ampliamente usado en laminas de acero de bajo y medianocalibre de fabricación y sobre estructuras de aleación de aluminioparticularmente donde existe un alto requerimiento de trabajo manual otrabajo de soldador, en la soldadura de tubería de aceros inoxidables, ymateriales no ferrosos (como el Alloy 20).

Desde su aparición en el mundo de la soldadura, todas las agencias deregulación y clasificación de los metales de aporte tomaron muy en serio esteproceso y la creación de su propio código de clasificación fue indispensable, enel caso de la Sociedad Americana de Soldadura AWS, se crearon dos códigos

por separado, uno para las aleaciones de bajo contenido de Carbón o tambiénconocido como acero dulce y uno para las aleaciones de alto contenido deCarbón o donde la composición química final del material aportado fueracambiada de forma dramática.

Clas i f i cac ión AWS para los m eta les de apor te d e la espec if i cación A5 .18 Electrodos de acero al carbón para soldadura de arco protegida por gas"

ER - XX S - X (1) (2) (3) (4)

(1) Las primeras dos letras lo identifican como alambre o varilla desnudas

(2) Fuerza tensil X 1000 PSI

(3) Sólido

(4) Composición química del alambre




Clas i f i cac ión AWS para los m eta les de apor te d e la espec if i cación A5 .28 Electrodos de acero al carbón para soldadura de arco protegida por gas"

ER - XXX S - XXX (1) (2) (3) (4)

(1) Las primeras dos letras lo identifican como alambre o varilla desnudas

(2) Los tres primeros números indican la Fuerza tensil X 1000 PSI

(3) La letra intermedia indica su estado físico Sólido

(4) Los últimos tres dígitos indican la Composición química del alambre

Ejecuc ión cor rec ta d e l p ro ceso

Lo que determina la ejecución correcta de este proceso es:

• La fluidez de la soldadura fundida.• La forma del cordón de la soldadura y sus bordes.• La chispa o salpicaduras que genera (Spatter).

Un buen procedimiento de soldadura esta caracterizado por la poca

presencia de porosidad, buena fusión, y una terminación libre degrietas.

La Porosidad, es una de las causas mas frecuentemente citadas de una soldadura pobrementeejecutada, es causada por el exceso de oxígeno de la atmósfera, creada por el gas usado en elproceso y cualquier contaminación en el metal base, que, combinado con el carbón en el metal

soldado forma diminutas burbujas de monóxido decarbono (CO). Algunas de estas burbujas de COpueden quedar atrapadas en la soldadura fundidadespués que se enfría y se convierten en poros.

Típicamente el proceso MIG es reconocido como unproceso de muy poca deposición de Hidrogeno.Factores como la humedad en el gas protector,condiciones atmosféricas y las condiciones del metal aser soldado podrían tener una variación en el grado deefecto adverso sobre el Hidrogeno difusible en el

material depositado.




El Control de la Porosidad

Una suficiente desoxidación del cordón de soldadura es necesaria para minimizar la formación demonóxido de carbono CO y por consiguiente la porosidad. Para lograr esto, Algunos fabricantes handesarrollado alambres que contienen elementos con los cuales el oxigeno se combinapreferentemente al carbón para formar escorias inofensivas. Estos elementos, llamadosdesoxidantes, son manganeso (Mn), silicio (Si), titanio (Ti), aluminio (Al), y zirconio (Zr).

Aluminio, titanio y zirconio son los desoxidantes mas poderosos, quizás cinco veces mas efectivosque el manganeso y el silicio, no obstante estos últimos dos elementos afectan de manera especial elproceso y por eso son ampliamente utilizados, las cantidades de manganeso podrían variar desde1.10% hasta 1.58% y en el caso del silicio desde un 0.52% hasta 0.87%.

Importancia de la Fluidez

La fluidez de la soldadura fundida en el cordón de soldadura es muy importante por varias razones.Cuando la soldadura fundida es suficientemente fluyente, mientras esta en su estado liquido, tiende amoverse sola llenando los espacios hasta los bordes produciendo una forma rasa, con formas masgentiles especialmente en las soldaduras de filetes. Esto es muy importante para las soldaduras decorto circuito de multipaso, donde un defecto de "carencia de fusión" puede ocurrir si la forma enlos pasos iniciales es pobre. Soldaduras rasas bien moldeadas son también bien apreciadas cuando laapariencia es una de las principales preocupaciones y donde el uso de esmeriles sea necesario parallegar a cumplir los requerimientos del trabajo.

Precaución: Excesiva fluidez podría generar problemas en la ejecución de la soldadura en ciertasposiciones o haciendo soldaduras sobre filetes cóncavos horizontales.

Influencia del Gas y el Arco de la Soldadura

El uso de Anhídrido Carbónico (CO2) causa mas turbulencias en la transferencia del metal delalambre al metal base con la tendencia a crear cordones de soldadura mas abultados y un altoincremento de las salpicaduras.

Las mezclas de gases con bases de Argón (Ar) proveen transferencias de metales mas estables yuniformes, buena forma del cordón de soldadura y las salpicaduras son reducidas al mínimo, ademásde un rango mas bajo en la generación de humo.

El incremento en el Voltaje del arco tiende a incrementar la fluidez, haciendo las soldaduras masrasas, afectando la penetración de los bordes y generando mas salpicaduras, Los voltajes mas altosreducen considerablemente la penetración y podrían causar la perdida de elementos que formanparte de la aleación.




PROCESO SAW (Submerged Arc Welding) Soldadura de Arco Sumergido

En el proceso de Arco Sumergido "SAW", el arco esiniciado entre el material base a ser soldado y la punta

de un electrodo consumible, los cuales soncubiertos por una capa de un fundentegranulado. El arco es, por consiguiente,escondido en esta capa densa de fundentegranulado el cual parte se funde para formar unacubierta protectora sobre el cordón desoldadura fundido, en donde sus remanentes puedenser recuperados para ser usado nuevamente.

El proceso de arco sumergido es,principalmente llevado a cabo con equipototalmente automático, aunque hay algunas pistolas de mano para el proceso.Para incrementar la productividad un arreglo con varios electrodos o multi-alambre puede ser implementado. Por su alto poder de deposición de metal deaporte, es particularmente conveniente para las soldaduras rectas de granlongitud con excelente calidad en posición de piso, siendo muy usado en lafabricación de grandes tanques, plantas químicas, pesadas estructuras y en laindustria de la fabricación y reparación de barcos.

Cuando la soldadura comienza, un arco es creado entre el electrodo y la piezade trabajo, en ese momento el fundente que es o derramado sobre la

soldadura, o puede ser previamente servido,se derrite produciendo una costraprotectora, el material fundente restante esrecuperado, y reciclado para ser usadonuevamente en un proceso futuro o en elmismo proceso, dependiendo del tipo defundente que se este usando o de losmateiales envueltos en el proceso.

La soldadura es formada de manerauniforme, con una alta deposición en donde

se usan alambres de hasta 3/16 de diámetro y altas corrientes que sonsuministradas por una fuente de poder de voltaje constante de alta capacidadque puede ser AC o DC, según el proceso, y que una vez arreglado yestablecido puede ejecutar soldaduras de alta calidad con altísima producción.




Par ám et r os r ecomendados pa r a a l amb r es de so l dadu r a " SAW" Diametro de Alambre

Pulgadas (mm) Rango de Corriente enAmperios Rango de Tension en

Voltios 1/16" (1.6) 150-500 22-305/64" (2.0) 175-600 24-323/32" (2.4) 250-700 26-345/32" (4.0) 400-1000 28-38

Data de Depos ic ion para A lamb res de so ldadur a " SAW"

DIAMETRO DE ALAMBRE(ELECTRODO) PULGADAS

(MM) AMPERAJE

RANGO DE DEPOSICIONLBS/HR (KG/HR) EFICIENCIA

1/16" (1.6)

5/64" (2.0)

3/32" (2.4)

1/8" (3.2)

5/32" (4.0)

3/16" (4.8)

400 500

300 400 500

400 500 600

400 500 600 700

500 600 700 800 900

600 700 800 900 10001100

13.0 (5,90) 17.0 (7,71)

10.8 (4,90) 14.5 (6,58) 18.2 (8,26)

13.2 (5,99) 17.0 (7,71) 22.0 (9,98)

11.0 (4,99) 14.5 (6,58) 18.0 (8,16) 21.2 (9,62)

12.5 (5,67) 16.0 (7,26) 19.5 (8,85) 23.0 (10,43) 26.0 (11,79)

13.9 (6,31) 17.5 (7,94) 21.0 (9,53) 25.0 (11,34) 29.2 (13,25) 34.0 (15,42)

99% 99%

99% 99% 99%

99% 99% 99%

99% 99% 99% 99%

99% 99% 99% 99% 99%

99% 99% 99% 99% 99% 99%




Ven t a j as

Entre las ventajas de este método, se incluyen:

• Alta productividad• Bajo costo en la etapa de preparación.• El hecho de que se puede ejecutar en un solo pase, hasta en materiales

de gran diámetro.• Es muy confiable si los parámetros de operación son los correctos..• Muy poca tensión transversal.• Muy bajo riesgo de grietas por Hidrogeno.

El lado malo del proceso es que los equipos son muy costosos, así como lainstalación que se puede convertir en

algo compleja, en donde grandesestructuras metálicas son fabricadaspara poder instalar las cabezas desoldadura que tendrán que moversetransversal, horizontal, vertical,orbital, y a veces hastadiagonalmente. Aunque también haycasos en que el proceso solo sepuede ejecutar si el movimiento detraslación esta en la pieza a sersoldada.

El f un den t e .

Entre las principales funciones del fundente para la soldadura de arcosumergido podríamos enumerar las siguientes:

- Protege la soldadura fundida de la interacción con la atmósfera.- Limpia y desoxida la soldadura fundida.- Ayuda a controlar las propiedades químicas y mecánicas del metal de

aporte en la soldadura.

Existen dos métodos importantes para elaborar los fundentes, Granulados yfundidos.




Fundentes Granulados Aglomerados

Se fabrican mezclando en seco los ingredientes del fundente y luegoaglomerándolos en una mezcla con silicato liquido, entonces los gránulos del

fundente son horneados una temperatura relativamente baja para eliminar elagua del silicato liquido. Este tipo de fundente puedecontener partículas metálicas desoxidantes las cualespueden favorecer a la buena operación sobre oxido yescamas metálicas.

Una desventaja notable de este tipo defundente es su alta capacidad higroscópica,mientras están almacenados son capaces deabsorber altas cantidades de humedad si no estánapropiadamente aislados y acondicionados. Un procedimiento eficaz paraeliminar la humedad, si se sospechara de su existencia, es el de hornear lospaquetes de fundente sin abrir en hornos para electrodos a una temperatura deentre 260 Grados Centígrados (500 F) y 427 Grados Centígrados (800 F)durante un tiempo no mayor de 6 horas, lo que debería remover toda lahumedad existente, muchos operadores prefieren hacer este procedimiento contodos los paquetes de fundente, incluyendo los nuevos, como una forma deasegurar el resultado de sus soldaduras y garantizando así que estén libres decontaminación.

Fundentes Fundidos

Como su nombre lo indica, son fabricados mezclando los ingredientes paraluego fundirlos en un horno eléctrico de alta temperatura hasta formar unliquido homogéneo. Este fundente liquido al enfriarse vuelve a su estado sólidopara luego ser triturado en un molino hasta lograr la granulometría adecuada alformato requerido. Su ventaja principal es que debido a su alta dureza,producto del proceso de fundición a alta temperatura de 1614 GradosCentígrados (3000 F), es que el grado de hidroscopia es casi nulo, es muy difícilque este material absorba humedad, no obstantealguna humedad podría condensarse en lassuperficies de los granos, la cual es de fácil manejopudiéndose eliminar a una muy bajatemperatura, 145 Grados Centígrados (300 F) por unahora, el proceso de fundición también logra que loscomponentes se mezclen químicamente uniforme,esto proporciona un rendimiento estable de lasoldadura, incluso a altos niveles de corriente,




también permiten una velocidad de avance mas alta durante el proceso desoldadura.

Los fundentes también se clasifican según su efecto en los resultados finales dela operación de soldadura, existen dos categorías en este sentido y son los

Activos y los Neutros:

Fundentes Activos

Los fundentes activos son aquellos que causan un cambio sustancial en lacomposición química final del metal de soldadura cuando el voltaje desoldadura (y por consiguiente la cantidad de Fundente) es cambiado. Losfundentes fundidos generalmente aportan grandes cantidades de Magnesio ySilicio al material de aporte, incrementando la resistencia, pero cuando se usafundente activo para hacer soldaduras de multipases, puede ocurrir unaexcesiva acumulación de estos componentes resultando en una soldadura muyvulnerable a las grietas y las fracturas, los fundentes activos deben ser usadoslimitadamente en las soldaduras con pasos múltiples, especialmente sobreoxido y escamas metálicas, un cuidado especial en la regulación del voltaje esrecomendado cuando se usa este tipo de fundentes en el procedimiento desoldadura con pasos múltiples para evitar la saturación de Magnesio y Silicio,en líneas generales, no es recomendado el uso de fundentes activos ensoldaduras de pasos múltiples en laminas de un diámetro superior a los 25 mm(1")

Fundentes Neutros

Como su clasificación misma lo dice este tipo de fundentes no causan cambiossignificativos en la composición química del metal de aporte, ni siquiera convariaciones de voltaje. Los fundentes neutros no afectan la fuerza de lasoldadura indiferentemente al voltaje o numero de pases de soldadura que seapliquen. Como regla general, los fundentes neutros deben ser parte de lasespecificaciones de las soldaduras con pases múltiples.




I NTERPRETACI ÓN DE PLACAS RADI OGRÁFI CAS

Uno de los métodos mas comunes, económicos y ampliamente utilizados en elcontrol de calidad de la soldadura es la radiografía o gamagrafía. El inspectordebe estar calificado en Nivel II en Radiografía Industrial para poder emitir una

evaluación.

Códig os y Regu lac iones

• ASME Sección VIII, División 1. "Pressure Vessels"

• ASME B31.3 "Chemical Plant and Petroleum Refinery Piping"

• API 650 "Welded Steel Tanks for Oil Storage ". Ahora sigue losrequerimientos de ASME VIII Div. 1.

• API 1104, "Standard for Welding Pipelines And Related Facilities"

• ASME B31.4 "Liquid Transportation System for Hydrocarbons, LiquidPetroleum Gas, Anhydrous Ammonia & Alcohols". Ahora sigue losrequerimientos de API 1104.

• ASME B31.8, "Gas Transmission and Distribution Piping Systems" Ahorasigue los requerimientos de API 1104.

A continuación se ilustran los principales defectos encontrados en la soldadura,la forma en que se observa en una radiografía y los criterios de aceptación yrechazo en función de la norma aplicable y las condiciones de uso de la tubería.




Concav idad Ex t erna

ASME Sección VIII - Div 1 Concavidad suave y contorneada es permitida si igual

refuerzo es provisto. (UW-35.d)

ASME B31.3 No debe reducir el espesor total de la junta, incluyendo

el refuerzo, a menos del menor espesor de los materiales

unidos. Total espesor de la Junta incluyendo el refuerzo

> = t (Tabla 341.3.2)

API 1104 La densidad de la película de cualquier área excediendo

la densidad del menor espesor del metal base adyacente

es inaceptable. (9.3.6.)




Concav i dad I n t e r na

ASME Sección VIII - Div 1 Concavidades con contorno suave son permitida si se

provee un refuerzo igual. (UW-35.d)

ASME B31.3 El espesor total de la junta incluyendo el refuerzo, no

debe ser menor al menor espesor de los componentes que

se estén uniendo. El espesor Total de la junta incluido el

refuerzo > = t

(Tabla 341.3.2)

API 1104 La densidad de cualquier área que exceda la densidad

del metal base adyacente mas delgado es inaceptable.

(9.3.6.)




I nc lus ión de Escor ia

ASME Sección VIII - Div 1 100% Radiografía Espesor del Material Máx. long. Escoria

<3/4" 1/4"

3/4" a 2 1/4" 1/3 t > 2 1/4" 3/4"

Longitud Total Máxima = t en 12t

(UW-51.b.2 y b.3)

ASME Sección VIII - Div 1 Spot Radiografía Máxima longitud de 2/3t

Longitud Total Máxima t en 12t de Soldadura.

Ancho Máximo de 3/32" o 1/3t (UW-52.c.2)

ASME B31.3 Condiciones Cíclicas Severas

Máxima longitud de 1/3t Longitud Total Máxima t en 12t de soldadura

Ancho máximo de 3/32" o 1/3t (El Menor)

(Tabla 341.3.2)

ASME B31.3 Servicio Normal de Fluido Máxima longitud de 2t

Longitud Total Máxima 4t en 6" de soldadura

Ancho máximo de 1/8" o 1/2t (El menor) (Tabla 341.3.2)

API 1104 Ancho máximo 1/13", La longitud total acumulada no

debe exceder 8% de la longitud de soldadura.

Inclusiones aisladas no exceder de 2" en 12" continuas

de soldadura para tubos de 2 3/8" O.D. y mayores. Para

tubos de O.D. menores a 2 3/8" las inclusiones están

limitadas a 3 veces el menor espesor de los tubos a ser

unidos. (9.3.8)

O.D. = Diámetro nominal externo

t = Espesor de pared




I nc lus ión de Escor ia

ASME Sección VIII - Div 1 100% Radiografía Espesor de pared Max. Longitud

<3/4" 1/4"3/4" to 2 1/4" 1/3 t

> 2 1/4" 3/4"


(UW-51.b.2 y b.3)

ASME Sección VIII - Div 1 Spot Radiográfico Máxima longitud de 2/3t

Longitud Total Máxima t en 12t de Soldadura

Ancho máximo de 3/32" o 1/3t (UW-52.c.2)

ASME B31.3 Condiciones Cíclicas Severas Máxima longitud de 1/3t

Longitud Total Máxima t en 12t de soldadura

Ancho máximo de 3/32" o 1/3t (El menor)

(Tabla 341.3.2)




(Tabla 341.3.2)


debe exceder el 8% de la longitud de soldadura.

Inclusiones aisladas no exceder de 2" en 12", para

tubos de 2 3/8" O.D. y mayores. Para tubes de O.D.

menor que 2 3/8" las inclusiones están limitadas a 3

veces el menor espesor de los tubos a ser unidos. (9.3.8)

O.D. = Diámetro nominal externo

t = Espesor de pared




INCLUSIONES DE TUNGSTENO

ASME Sección VIII - Div 1 100%

Radiografía

Espesor del Material Max Long Inclusión<3/4" 1/4"

3/4" a 2 1/4" 1/3 t

> 2 1/4" 3/4"


(UW-51.b.2 y b.3)

ASME Sección VIII - Div 1 Spot Radiografía Máxima longitud de 2/3t


Ancho máximo de 3/32" o 1/3t (UW-52.c.2)

ASME B31.3 Condiciones Cíclicas Severas Máxima longitud de 1/3t



(Tabla 341.3.2)



Ancho máximo de 1/8" o 1/2t (El menor)(Tabla 341.3.2)


debe exceder el 8% de la longitud de soldadura.

Inclusiones aisladas no deben exceder 2" en

cualquier continuas 12" de soldadura para tubos con

diámetro de 2 3/8" y mayores. para tubos con

diámetro menor a 2 3/8" las inclusiones están limitadas a 3 veces el menor espesor de los

materiales unidos. (9.3.8.3)

t = Espesor de Pared




Exceso de Penet r ac ión

ASME Sección VIII - Div 1 Espesor de Pared Max. altura

1/16" a 3/32" 1/32">3/32" a 3/16" 1/16"

>3/16" a 1/2" 5/32"

>1/2" a 1" 3/16"

>1" a 2" 1/8"

>2" a 3" 5/32"

>3" a 4" 7/32"

>5" 5/16"

(UW-35,d)

ASME B31.3

Espesor de Pared Altura Máxima<1/4" 1/16"

>1/4" a 1/2" 1/8"

>1/2" a 1" 5/32"

Mayor a 1" 3/16"

(Tabla 341.3.2)

API 1104 No Cubierto por la Norma




Fus i ón I ncom p l e t a

ASME Sección VIII - Div 1 No Permitido(UW-51,b,1)

ASME B31.3 No Permitido(Tabla 341.3.2)

API 1104 Pase de Raíz: Máxima Longitud 1" en 12" de

soldadura o 8% de la longitud total de soldadura

(9.3.4)

Entre pases (cold-lap): Máxima longitud por

indicación < 2", 2" en 12" de soldadura. La

longitud total de todas las indicaciones no debe

exceder el 8% de la longitud total de soldadura

(9.3.5)




Pene t r ac i ón I ncomp l e t a


ASME B31.3 Condiciones Cíclicas Severas No Permitido(Tabla 341.3.2)

ASME B31.3 Servicio Normal de Fluido Profundidad Máxima de 1/32" o 20% del espesor de

pared, cualquiera que sea menor. Máxima longitud de 1

1/2" en 6" de soldadura. No Permitido para Juntas

longitudinales (Ver Nota 2 Tabla 341.3.2)(Tabla 341.3.2)

API 1104 Máximo 1" en 12" de soldadura o el 8% de la longitud de

soldadura si es menor de 12" (9.3.1)

Para penetración inadecuada entre pases: Máximo 2".

Acumulado: 2" en 12" de soldadura continua (9.3.3)




Pene t r ac i ón I ncomp l e t a deb i do a Desa li neam i en t o


ASME B31.3 No Permitido(Tabla 341.3.2)

API 1104 Máxima longitud individual: 1"

Máxima Longitud acumulada: 3" en 12" de soldadura

continua. (9.3.2)




Desa l ineamiento

ASME Sección VIII - Div 1

Espesor Mat. Long. Max. Circ. Max.<1/2" 1/4t 1/4 t

>1/2" a 3/4" 1/8" 1/4 t

>3/4" a 1-1/2" 1/8" 3/16"

>1-1/2" a 2" 1/8" 1/8 t

>2". El menor entre 3/8" o 1/16 t 1/8 t o 3/4"

(UW-33a)

ASME B31.3 Los diámetros internos de los componentes a ser

unidos, en sus puntas, deben ser alineados dentro de

las tolerancias de diseño de ingeniería y del procedimiento de soldadura(WPS). se recomienda el

menor entre 1/4 t o 3/16".

Si las superficies externas de los dos componentes no

están alineadas, la soldadura debe ser adelgazada

entre las superficies. (328.4.3)

API 1104 El desplazamiento no debe exceder 1/8".

Desplazamientos mayores causados por variaciones

dimensionales deben ser equitativamente distribuidas

alrededor de la circunferencia de la tubería. (7.2)




Gr ietas

ASME Sección VIII - Div 1 No Permitido (UW-51,b,1)

ASME B31.3 No Permitido (Tabla 341.3.2)

API 1104Cráter poco profundo o Grieta estrella no mayor

a 5/32". Este tipo de cráter o grieta está

localizado en el punto de parada de la soldadura

y es ocasionado por la contracción del metal

durante la solidificación.

Grietas de cualquier tamaño y localización en la

soldadura no están permitidas.




Gr ietas



API 1104Cráter poco profundo o Grieta estrella no mayor

a 5/32". Este tipo de cráter o grieta está

localizado en el punto de parada de la soldadura

y es ocasionado por la contracción del metal

durante la solidificación.






Gr ietas



API 1104Cráter poco profundo o Grieta estrella no mayor a

5/32". Este tipo de cráter o grieta está localizado

en el punto de parada de la soldadura y es

ocasionado por la contracción del metal durante la

solidificación.






Qu e m a d u r a ( B u r n – Th r o u g h )

ASME Sección VIII - Div 1 No Cubierto por la Norma, ver Penetración

Incompleta

ASME B31.3 No Cubierto por la Norma, ver Penetración

Incompleta

API 1104Para diámetros mayores a 2 3/8” La máxima

dimensión no debe exceder 1/4" y la densidad

del defecto no debe ser mayor que la del

material adyacente mas delgado.

La suma total de las dimensiones máximas delos defectos cuya densidad de imagen sea

mayor al material adyacente no debe ser mayor

de 1/2" en cualquier 12” de soldadura o la

longitud total de soldadura, cualquiera que sea

menor. (9.3.7.2)




Poros idad ASME Sección VIII-Div 1 Radiografía

100% El máximo tamaño de cualquier indicación debe

ser el menor entre 1/4t o 5/32". Indicaciones

aisladas separadas por al menos 1" se acepta elmenor entre 1/3t o 1/4". Para t >2" el tamaño

máximo aceptable es 3/8" (Apéndice 4)

ASME Sección VIII-Div 1 Spot

Radiográfico Indicaciones Redondeadas no son un factor en la

aceptabilidad de soldadura si estas soldaduras

no requieren ser totalmente radiografiadas.

(UW-52,(c),(3))

ASME B31.3 Condiciones CíclicasSeveras El tamaño máximo de cualquier indicación debe

ser el menor de 1/4t o 5/32". Indicaciones

aisladas separadas por al menos 1" es el menor

de 1/3t o 1/4". Para t >2" el tamaño máximo

aceptable es 3/8". No se aceptan poros

superficiales. (Tabla 341.3.2)

ASME B31.3 Servicio Normal de Fluido

Para t < 1/4", los requerimientos son losmismos que para las Condiciones Cíclicas

Severas. Para t > 1/4" los requerimientos son

1.5 veces los de las Condiciones Cíclicas

Severas. No se aceptan poros superficiales.

(Tabla 341.3.2)

API 1104 Aislado: Máxima dimensión el menor entre 1/8"

o 25% del espesor de soldadura, (9.3.9.2) Agrupados: Máxima área de ½"; diámetro máximo poro

individual 1/16". Máximo ½" de longitud en 12" de soldadura. (9.3.9.3). Porosidad elongada en

pase de raíz (Hollow bead): Máxima longitud de ½". Max Longitud acumulada 2" en 12" desoldadura. Las indicaciones individuales mayores a ¼” deben estar separadas por mas de 2”. La

longitud total acumulada no debe exceder 8% de la longitud de soldadura. (9.3.9.4)




Poros idad

ASME Sección VIII-Div 1 Radiografía

100%

El máximo tamaño de cualquier indicación debe ser el menor entre 1/4t o 5/32". Indicaciones aisladas

separadas por al menos 1" se acepta el menor entre

1/3t o 1/4". Para t >2" el tamaño máximo aceptable

es 3/8" (Apéndice 4)



aceptabilidad de soldadura si estas soldaduras no

requieren ser totalmente radiografiadas. (UW-

52,(c),(3))

ASME B31.3 Condiciones Cíclicas Severas El tamaño máximo de cualquier indicación debe ser

el menor de 1/4t o 5/32". Indicaciones aisladas

separadas por al menos 1" es el menor de 1/3t o

1/4". Para t >2" el tamaño máximo aceptable es

3/8". No se aceptan poros superficiales. (Tabla

341.3.2)

ASME B31.3 Servicio Normal de Fluido Para t < 1/4", los requerimientos son los mismos

que para las Condiciones Cíclicas Severas. Para t

> 1/4" los requerimientos son 1.5 veces los de las

Condiciones Cíclicas Severas. No se aceptan poros


API 1104 Aislado: Máxima dimensión el menor entre 1/8" o

25% del espesor de soldadura, (9.3.9.2) Agrupados: Máxima área de ½"; diámetro máximo poro

individual 1/16". Máximo ½" de longitud en 12" de soldadura. (9.3.9.3). Porosidad elongada en

pase de raíz (Hollow bead): Máxima longitud de ½". Max Longitud acumulada 2" en 12" desoldadura. Las indicaciones individuales mayores a ¼” deben estar separadas por mas de 2”. La

longitud total acumulada no debe exceder 8% de la longitud de soldadura. (9.3.9.4)




Poros idad

ASME Sección VIII-Div 1 Radiografia

100%

El máximo tamaño de cualquier indicación debe ser el menor entre 1/4t o 5/32". Indicaciones aisladas

separadas por al menos 1" se acepta el menor entre

1/3t o 1/4". Para t >2" el tamaño máximo aceptable

es 3/8" (Apéndice 4)



aceptabilidad de soldadura si estas soldaduras no

requieren ser totalmente radiografiadas. (UW-

52,(c),(3))

ASME B31.3 Condiciones Cíclicas Severas El tamaño máximo de cualquier indicación debe ser

el menor de 1/4t o 5/32". Indicaciones aisladas

separadas por al menos 1" es el menor de 1/3t o

1/4". Para t >2" el tamaño máximo aceptable es

3/8". No se aceptan poros superficiales. (Tabla

341.3.2)

ASME B31.3 Servicio Normal de Fluido Para t < 1/4", los requerimientos son los mismos

que para las Condiciones Cíclicas Severas. Para t >

1/4" los requerimientos son 1.5 veces los de las

Condiciones Cíclicas Severas. No se aceptan poros


API 1104 Aislado: Máxima dimensión el menor entre 1/8" o 25% del espesor de soldadura, (9.3.9.2)

Agrupados: Máxima área de ½"; diámetro máximo poro individual 1/16". Máximo ½" de

longitud en 12" de soldadura. (9.3.9.3). Porosidad elongada en pase de raíz (Hollow bead):

Máxima longitud de ½". Max Longitud acumulada 2" en 12" de soldadura. Las indicacionesindividuales mayores a ¼” deben estar separadas por mas de 2”. La longitud total acumulada no

debe exceder 8% de la longitud de soldadura. (9.3.9.4)




Socavado I n t e r no

ASME Sección VIII - Div 1 La soldadura debe estar libre de ondas toscas, ranuras,

sobrepases abruptos valles etc. Cualquier reducciónde espesor debido a la soldadura no debe exceder el

menor de 1/32" o 10% del espesor de pared adjunto.

(UW-35(a) y (b)(1) y (2))

ASME B31.3 Condiciones Cíclicas Severas No permitido. (Tabla 341.3.2)

ASME B31.3 Servicio Normal de Fluido Máxima Profundidad de 1/32" o 25% del espesor de

pared, cualquiera que sea menor. No permitido en

Juntas longitudinales. (Tabla 341.3.2)

API 1104 La longitud total del socavado no debe exceder 2" en

12" de soldadura.

La longitud total acumulada no debe exceder 1/6 de la

longitud de soldadura (9.3.11)

Para mediciones mecánicas, cuando es posible, una

profundidad > 1/32" o >12.5% del espesor de pared,

cualquiera que sea menor, el socavado no es permitido.

Profundidad >1/64" o entre 6% y 12.5% del espesor de

pared, se acepta una longitud máxima de 2" en

cualquier 12" continuas de soldadura o 1/6 de la

longitud total de soldadura, cualquiera que sea menor.

Profundidades =< 1/64" o =< 6% del espesor de

pared, cualquiera que sea menor, el socavado es

aceptable indiferentemente de la longitud. (9.7.1) Cuando se puede realizar ambos inspecciones,

mecánica y por radiografía la medición mecánica tiene

prioridad.



Socavado Ex t erno

ASME Sección VIII - Div 1 La soldadura debe estar libre de ondas toscas,

ranuras, sobrepases abruptos valles etc. Cualquier reducción de espesor debido a la soldadura no debe

exceder el menor de 1/32" o 10% del espesor de pared

adjunto.

(UW-35(a) y (b)(1) y (2))

ASME B31.3 Condiciones Cíclicas Severas No permitido. (Tabla 341.3.2)

ASME B31.3 Servicio Normal de Fluido Máxima Profundidad de 1/32" o 25% del espesor de

pared, cualquiera que sea menor. No permitido en Juntas longitudinales. (Tabla 341.3.2)

API 1104 La longitud total del socavado no debe exceder 2" en

12" de soldadura.

La longitud total acumulada no debe exceder 1/6 de la

longitud de soldadura (9.3.11)

Para mediciones mecánicas, cuando es posible, una

profundidad > 1/32" o >12.5% del espesor de pared,

cualquiera que sea menor, el socavado no es

permitido.

Profundidad >1/64" o entre 6% y 12.5% del espesor

de pared, se acepta una longitud máxima de 2" en

cualquier 12" continuas de soldadura o 1/6 de la

longitud total de soldadura, cualquiera que sea menor.

Profundidades =< 1/64" o =< 6% del espesor de

pared, cualquiera que sea menor, el socavado es

aceptable indiferentemente de la longitud. (9.7.1)

Cuando se puede realizar ambos inspecciones, mecánica y por radiografía la medición mecánica

tiene prioridad.

proyectos ales - tubera y soldadura

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