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Control de Calidad en
Soldaduras
Jesús Estrada Zambrano
Contexto actual
Contexto actual - NACIONAL
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Promedio (Nuevos soles por US dólar) 3.41 3.30 3.27 3.13 2.92 3.01 2.80
Depreciación (Variación porcentual) -1.92% -3.42% -0.66% -4.46% -6.51% 2.98% -7.04%
Tipo de cambio
2004 4.98%2005 6.83%2006 7.74%2007 8.91%2008 9.80%2009 0.86%
2010 8.96%
PBI
Contexto actual – Soportado por:
En consecuencia……Empleo formal se recupera
La base del “rombo” NSE se vuelva más angosta
Pero…….¿por que?
Pero…….….
¿por que?
Entre varios factores!!!!!
Volvamos al tema de exposición!!
Control de
Calidad en
Soldaduras
Salvaguarda de la
salud
Salvaguarda del
bien público
CALIDAD
¿ Será una ―Unión Soldada de Calidad‖?
Calidad...
CALIDAD : CONFORMIDAD MEDIBLE CON UNA ESPECIFICACIÓN
SÓLO EXISTE UN CAMINO PARA DETERMINARLA:
¡Es de calidad!
¡¡No es de
Calidad !!!ESPECIFICACIÓNMEDICIÓN
Tres elementos fundamentales...
1ero : Personal y
Procedimientos calificados
Tres elementos fundamentales...
2do : Herramientas de medición
Tres elementos fundamentales...
3ro : Codigos
Códigos más utilizados
AWS D1.1: Structural Welding Code—Steel.
API 1104: Welding of Pipelines and Related Facilities.
ASME Secc. IX: Qualification Standard for Welding and
Brazing Procedures, Welders, Brazers, and Welding and
Brazing Operators
¿ Qué es el AWS D1.1?
Es un estándar que establecerequerimientos mínimos aceptables para:
El diseño
Calificación de procedimientos desoldadura y del personal que ejecutarála soldadura
Construcción
Inspección
Reparación y refuerzo
De estructuras soldadas de acero
¿ Cuándo es usado?
Se usa cuando es requerido por los documentos de
contrato a petición del dueño de la estructura.
Se usa cuando es un requerimiento legal de carácter local
o gubernamental
¿ Qué son los documentos de contrato?
Son las ― reglas de juego‖
Todos los códigos,
especificaciones, planos y
dibujos, o requerimientos
adicionales que sean
especificados contractualmente
por el dueño.
¿Cuál es el alcance del AWS D1.1?
El código contiene los requerimientos para la
fabricación y erección de estructuras soldadas de
acero.
Este código no ha sido diseñado para usarse con:
• Aceros de límite de fluencia mínimo especificado mayor
a 100 ksi (690 MPa).
• Aceros de espesor menor a 1/8” (3 mm).
• Recipientes a presión o tuberías a presión.
• Metales base diferentes a aceros al carbono y aceros
de baja aleación.
¿Que debe de cumplir en VI?
Soc. <= 1mm
Sob. <= 3mm
No:
– falta de fusión
– Falta de llenado
– inclusión de escoria
– fisuras
– golpes de arco
– Porosidad
Soldadura de Oleoductos
e Instalaciones Conexas
API 1104
Instituto Americano del Petróleo
Esta Norma ha sido formulada por un comité que incluyen representantes de
American Petroleum Institute, American Gas Association, Pipe Line
Contractors Association, American Welding Society for Nondestructive
Testing y representantes de los fabricantes de tuberías y por personas
asociados con industrias relacionadas a éstas.
El propósito de esta Norma es presentar MÉTODOS PARA LA PRODUCCIÓN
DE SOLDADURAS DE ALTA CALIDAD, a través del empleo de soldadores
calificados que utilicen procedimiento de soldadura, materiales y equipos
aprobados. Este propósito también incluye presentar MÉTODOS DE
INSPECCIÓN PARA ASEGURAR EL ANÁLISIS CORRECTO DE LA
CALIDAD DE SOLDADURA mediante el uso de técnicos calificados y métodos
y equipos aprobados. Se aplica tanto a nuevas construcciones como a
soldadura en servicio.
El uso de esta norma es completamente voluntario e intenta aplicarse a
soldadura de tuberías en la comprensión, bombeo y transmisión de petroleo
crudo, productos del petróleo, gases combustibles, dióxido de carbono y
nitrogeno, y sistemas de distribución donde puedan ser aplicados.
Generalidades
¿Que debe de cumplir en VI?
Soc. <= 0.8mm
Sob. <= 1.6mm
No:
– falta de fusión
– Falta de llenado
– inclusión de escoria
– fisuras
– golpes de arco
– Porosidad
5.6.3.3 Requerimientos:
Las superficies expuestas de cada muestra para rotura de
muesca deben mostrar:
• Completa penetración y fusión.
• La mayor dimensión de cualquier porosidad no debe
exceder 1/16” (1.6 mm), y el área combinada (total) de todas
las porosidades no deben exceder el 2% de la superficie
expuesta.
• Las inclusiones de escoria no deben ser mayores de 1/32”
(0.8 mm) de profundidad y su longitud no debe ser mayor que
1/8” (3.16 mm) o la mitad del espesor nominal de pared
• Debe haber por lo menos ½” (13 mm) de separación entre
las inclusiones adyacentes.
¿Que debe de cumplir en ED?
Nick
break
Tracción
2010 ASME Boiler & Pressure Vessel Code
QUALIFICATION STANDARD
FOR WELDIGN AND BRAZING
PROCEDURE, WELDERS,
BRAZERS, AND WELDING
AND BRAZING OPERATORS
QW-100 General
CONTENIDO
WELDING
– Welding General
Requeriments
– Welding Procedure
Qualification
– Welding Performance
Qualification
– Welding Data
– SWPS
BRAZING
– Brazing General
Requeriments
– Brazing Procedure
Qualification
– Brazing Performance
Qualification
– Brazing Data
¿Qué es QW o QB?
QW
– Se verá cuando se
hable sobre welding
QB
– Se verá cuando se
hable de brazing
Documentos clave…..
WPS - Welding Procedure SpecificationsESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA
PQR - procedure qualification record (WPQR)CALIFICACION DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA
WPQ - Welder Performance QualificationCALIFICACIÓN DE LA HABILIDAD Y DESEMPEÑO DE UN SOLDADOR
Especificación del Procedimiento de
Soldadura (WPS)
Un procedimiento de
soldadura es una
combinación de variables
utilizada para construir
una unión soldada
Es una ―receta‖ cuyos
―ingredientes‖ son
llamados ―variables‖
Cada Fabricante o Contratista es responsable de la
soldadura hecha por su organización, por lo que debe
documentar el WPS y conducir los procedimientos
requeridos para la calificación del proceso de soldadura.
Responsabilidades
CALIFICACION DEL PROCEDIMIENTO DE
SOLDADURA (PQR)
Es un formato en el
cual se detalla con
claridad los datos
reales utilizados para
fabricar una probeta de
soldadura así como los
resultados obtenidos
de las pruebas
realizadas en la misma
probeta
CALIFICACIÓN DE LA HABILIDAD Y
DESEMPEÑO DE UN SOLDADOR (WPQ)
Formato donde se especifican los
resultados de las pruebas realizadas a
la junta soldada, no para calificar un
procedimiento sino para determinar la
habilidad de una persona (soldador)
para hacer soldaduras de buena
calidad.
Generalidades
Se debe realizar conforme a un WPS calificado.
La calificación de un soldador bajo una norma,
no implica su calificación bajo una norma
distinta.
Cuando se produce un cambio en una o más
variables esenciales, el soldador tiene que ser
calificado nuevamente, para satisfacer dichos
cambios.
ASME sección IX, API 1104 y
AWS D1. 1, entre otras normas,
muestran formatos sugeridos así
como por ejemplo en el caso de
la AWS D1.1 se tiene:
Ejemplo de un WPS
CALIFICADA
Empresa: Revisión:
Proceso de Soldura (s): Fecha:
Soporte - PQR No. (s): Por:
No. de identificación:
DISEÑO DE JUNTA USADO: Autorizado por:
Tipo: Fecha:
Simple: X Doble: Tipo: Manual: X
Plancha de respaldo: Si X No Mecanizado: -
Semi-Automát.: -
Separación de raíz: 1/4" 0" Automático: -
Ángulo de bisel: 45° Radio(J-U): -
Back Gouging: Sí No X POSICIÓN:
Metodo: Posición en bisel: 3G
Posisción en filete: -
METALES BASE: Acendente: X
Especificaciones de Materiales: Decendente: -
Tipo o Grado:
Espesor: Bisel: 1" Filete: - CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS:
Diametro (Pipe): Modo de transferencia:-
(GMAW) Corto circuito: -
Globular: -
METALES DE APORTE: Spray: -
Especificación AWS: Corriente: AC
Clasificación AWS: DCEN
Nombre Comercial: DCEP X
Pulsado
PROTECCIÓN: Otro:
Fundente: - Gas: Electrodo de tungsteno:
Composición: (GTAW) Diámetro: -
Caudal: Tipo: -
Diam.Tobera
TÉCNICA:
PRECALENTAMIENTO: Cordón rectilíneo u oscilante: Oscilante
Temperatura Mínima: 120°C Pase múltiple o único (x lado): Múltiple
Temp. entre pases Mínima: 120°C Máxima: 150°C Número de electrodos: -
Espaciamiento : Longitudinal: -
Lateral: -
DETALLE DE JUNTA: Ángulo: -
Distancia tubo de contacto/pieza: -
Martilleo: -
Limpieza interpase: 1-2 con esmeril
TRATAMIENTO TÉRMICO POST-SOLDADURA:
Temperatura:
Tiempo:
1 SMAW Supercito 1/8" DCEP - Manual
2-n SMAW Supercito 1/8" DCEP - Manual
Velocidad de AvanceVoltaje
90 - 110 A
100 - 120 A
NombreProcesoNúmero de Pases
Corriente
Amperaje o Vel
de alambre
Tipo y
PolaridadDiámetro
Material de aporte
Progresión
Vertical:
-
-
PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA
2 adelante solo cepillo circular
-
SMAW
PRECALIFICADO
-
Cara de la raíz:
Esmerilado
ASTM A36 / ASTM A36
-
X
ASTM A36
Electrodo-Fund (Clasificación):
o REGISTRO DE CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO (PQR):
-
A 5.1
E7018
-
-
ESPECIFICACION DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (EPS)
Biselada a tope (B-U2a)
Material de plancha respaldo:
SUPERCITO
PRECALIFICADA:
45°
1/4"
1/4"
1
2
n
Ejemplo de un WPQ
REGISTRO DE LAS PRUEBAS DE CALIFICACION DEL SOLDADOR
Tipo de soldador. Soldador Manual de uniones no tubulares Nombre. Frank Zapata Divas Identificación No. DNI 25815777
Especificación de Procedimiento de Soldadura (WPS) REWPS001 Rev. 1 Fecha 2004-11-23
Registro de Valores Reales empleados en la Calificación
Rango de Calificación
Variables Proceso/Tipo [Tabla 4.11, Item (1)] SMAW SMAW Nª de electrodo s [Tabla 4.11, Item (7)] --- --- Corriente /Polaridad DCEP ---
Posición [Tabla 4.11, Item (3)] 1G De bisel: Plana Filete: Plana y Horizontal
Progresión de la soldadura [Tabla 4.11, Item (5)] --- ---
Respaldar (Si o No) [Tabla 4.11, Item (6)] Con respaldo Con respaldo Material / Espec. --- Metal base
Espesor: (plancha) De bisel 12 mm 3 mm – 24 mm Filete --- Todos los espesores Espesor (tubo) Abertura o bisel --- Filete ---
Diámetro (tubo) Abertura o bisel --- Filete --- Metal de aporte Alambre Tubular Especificación No. AWS A5.1 Con gas Clasificación E 6011 (CELLOCORD AP)
E 7018 (SUPERCITO)
F-No. [Tabla 4.11, Item (2)] F3 y F4 F1, F2, F3 y F4 Gas/Tipo de Fundente --- Otros NA NA NA: NO APLICABLE
INSPECCION VISUAL ( 4.8.1 ) Aceptable SI o NO SI
Resultados de la Prueba de Doblez Guiado ( 4.30.5 )
Tipo Resultado Tipo Resultado
Cara Aceptable Nnnnnn--- ------____------- Raíz Aceptable RAIZ-
Resultados de la Prueba de Filete ( 4.30.2.3 y 4.30.4.1 )
Apariencia.......................NA..................................... Tamaño de Filete..............NA................................
Prueba de fractura para penetración de raíz ....NA..... Macroataque..................NA....................................... Describir la ubicación, naturaleza, y tamaño de cualquier grieta o desgarramiento de la probeta.
Inspeccionado por ......Ing. PEDRO COLOMA VERA Empresa .....................EXSA S.A...................
Prueba Nº: 01 – 2004-11-23………………………………………. Fecha: 2004 – 11 - 23………………………………………………
RESULTADOS DE LAS PRUEBAS RADIOGRAFICAS ( 4.30.3.1 )
No. de Placa
Resultados
Observaciones
No. de Placa
Resultados
Observaciones
Interpretado por....................NA.............................. Prueba Nº..................NA.......................................... Empresa......................NA..................................... Fecha.....................NA................................................ Los abajo firmantes, certificamos que el contenido de este Registro es correcto, además las probetas para la prueba de soldadura fueron preparadas, soldadas y ensayadas de acuerdo a los requerimientos de la sección 4 del código de soldadura de Aceros Estructurales – ANSI / AWS D1.1 – 2004 – Structural Welding Code – Steel
Constructor Inspector
wps
pqr
diseñowpq
obra
WPS
propuesto
PQR
WPS 1
WPS 2
WPS N
Variable escencial - ESPESOR
Variable escencial - POSICIÓN
Variables esenciales
Variable esencial – Proceso
El soldador esta
calificado con el
proceso de soldadura
que ha realizado la
prueba. (GMAW –S es
conciderado otro
proceso de soldadura)
Variable esencial – N° F
Variable esencial - Posiciones
Posiciones de Ensayo...
Posiciones de Ensayo...
Posiciones de Ensayo...
Posiciones de Ensayo...
6G
Variable esencial - ESPESOR
Variable esencial - Progresión
Variable esencial - Respaldo
Cupón de Calificación...
TRABAJANDO CON CALIDAD PODEMOS
OBTENER….
