Curso de ASME IX Ruben 10

ASME IX:

Calificaci ó ó n de Procedimientos de Soldadura, Soldadores y Operadores

ASME IX

Calificaci ó n de de Proce ro cedi dimi mie entos nt os de Soldadu ol dadura, ra, Soldado ol dadore ress y Operado peradores res de Soldadura 1

Ing. Rubén E Rollino Rollino [email protected] [email protected] , rollinor@asme.

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Organ Organiz izac ació ión n y Al Alca canc ncee • TABLA TAB LA DE CONTEN CONTENID IDOS OS • 1: Introducción • 2: ASME IX: Organización • 3: Calificación de Procedimientos de soldadura • 4: Calificación de Soldadores y Operadores • 5: SWPS


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Organ Organiz izac ació ión n y Al Alca canc ncee • TABLA TAB LA DE CONTEN CONTENID IDOS OS • 1: Introducción • 2: ASME IX: Organización • 3: Calificación de Procedimientos de soldadura • 4: Calificación de Soldadores y Operadores • 5: SWPS


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Ing. Rubén E Rollino [email protected] , rollinor@asme.

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ENTIDADES. • .


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Parte 2: Código ASME BPV Sección IX – Calificaciones de Soldadura • Esta sección del Código ASME para Calderas y Recipientes a presión se encuentra organizada de la siguiente forma:


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Descripción • La Sección IX del Código ASME BPVC establece los requerimientos para la calificación de:

 Procedimientos de soldadura y  Habilidad de soldadores y operadores de soldadura (y

Brazing).

• Se aplica como sea requerido por alguna sección aplicable al diseño, construcción, montaje y/o operación.

• Ejemplo de Códigos que referencian a ASME IX son:  ASME BPVC sección I, III, IV, VIII, XII.  ASME B31.1, .3, .4, .8, .11.  National Board Inspection Code, API 510, API 570.  API 620, 650, 653 10


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QW: Soldadura • La parte QW de la Sección IX en la parte referida a soldadura está compuesta por las siguientes cinco partes.

• • • • •

Articulo I

Requerimientos generales de soldadura

Articulo II Calificación de procedimiento de soldadura Articulo III Calificación de Soldadores Articulo IV Datos de soldadura Articulo V Especificaciones de Procedimiento de Soldadura Estándar. (SWPS) 11


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Propósito de las Calificaciones • Procedimiento de Soldadura: El propósito de la calificación del procedimiento contenido contenido en una Especificaci ón de Procedimiento de Soldadura (EPS/WPS) es determinar que el conjunto soldado propu esto para construcción sea capaz capaz de de tenerlas tenerlas propiedades propiedades requeridas requeridas para la aplicaci ón prevista. 

Esta calificació calificación se documenta en el Registro de Calificaci ón de Procedimiento (PQR), que establece las propiedades de la soldadu ra y no la habilidad del soldador u operador. (QW -100.1)



Se presupone que el soldador u operador de soldadura que efect úa la prueba de calificaci ón del procedimiento de soldadura es un trabajador experimentado.

• Habilidad del Soldador y Operador de Soldadura: el criterio básico de esta calificaci ón, es determinar la capacidad de depositar metal de soldadura sano. (QW -100.2) 12


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• General • Esta sección establece los requerimientos para las calificaciones de soldadura y brazing.

• Otras secciones del Código pueden contener requerimientos adicionales o modificaciones a los indicados en esta sección. En estos casos prevalece lo indicado en el Código de diseño, construcción o post-construcción.


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Artí culo culo I (QW100), REQUERIMIENTOS GENERALES DE LA SOLDADURA • El Párrafo QW 100.1 establece el prop ósito de la Especificaci ón de Procedimiento de Soldadura (WPS),y del Registro de Calificaci ón del Procedimiento de Soldadura (PQR):

• Como se indicó indicó, el ensayo de calificació calificación de procedimiento, establece las propiedades de la soldadura no la habilidad del soldador/ope rador.

• El propósito de la Especificación de Procedimiento de

Soldadura (WPS) y del Registro de Calificaci ón de procedimiento (PQR), es determinar que la soldadura propuesta para la fabricaci ón, es capaz de proveer las propiedades requeridas para la aplicaci ón pretendida.

• El PQR indica que variables fueron utilizadas durante la prueba de calificación y los resultados de los ensayos.

• Mayores detalles se dan en la parte 3 de este curso.

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WPS W PS Especificación de • QW-100.1 y QW -200.1 definen la WPS WPS Procedimiento de Soldadura como un:

• Procedimiento de Soldadura calificado por el fabricante de acuerdo al artículo II o

• Un Procedimiento de Soldadura est ándar AWS (SWPS), adoptado por el fabricante fabricante y de acuerdo con el art ículo V.

• La Especificación de Procedimiento de Soldadura (WPS), debe ser entendida para ser usada como instrucci instrucción para la realización de las soldaduras.

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PQR • QW-100.1 y QW200.2 definen el PQR: • El Registro de Calificació Calificaci ón de Procedimiento de Soldadura (PQR) (RCP) es un registro de los datos de soldadura utilizados en la ejecuci ón del cupón de prueba y los resultados de los ensayos realizados.

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Párrafo QW 100 GENERAL: • En adición a los requerimientos generales,

las

consideraciones especiales para la tenacidad a la entalla requeridas por otras secciones del C ódigo se encuentran encuentran también consideradas.

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• El Párrafo 103, Responsabilidades, deja establecido que cada fabricante y/o contratista es responsable por:

• las soldaduras realizadas por su organizació organización • los soldadores que usa para la ejecuci ón de soldaduras realizadas al amparo del C ódigo

• conducir los ensayos requeridos para la calificaci ón de los procedimientos de soldadura

• Adicionalmente, le exige que debe llevar registro de los resultados de las calificaciones realizadas.

• Mayores detalles de la informació información contenida en el artí artículo I, se da en la parte parte 3 del curso. curso.


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Parte 3: Articulo II: Calificaci ó ón de procedimiento. • Cubre las reglas para la preparació n de la WPS/EPS y el registro de su calificació calificació n (PQR/RCP). Contiene • Responsabilidades • Especificación de Procedimiento de Soldadura. (WPS) • Calificación de Procedimiento de Soldadura. • Tipos de Calificación. • Cupón de Prueba. • Posiciones de prueba. • Ensayos requeridos. • Registro de calificación. (PQR) • Variables. • Rango de calificación.


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QW-200 General QW-200.1 Indica que cada fabricante o contratista debe preparar una especificación de procedimiento de soldadura escrita.

a- Especificación de Procedimiento de Soldadura (WPS) Es un procedimiento escrito de soldadura calificado preparado para servir como guía para la realización de soldaduras con requerimientos de Código. Puede ser usado para dirigir a los soldadores para asegurar el cumplimiento del Código.

b- Contenido Debe describir las variables esenciales, no esenciales y esenciales suplementarias (cuando apliquen). Esta variables se establecen en QW-250 a QW-280 y Artículo IV. 20


ASME IX:


• Debe hacer referencia al Registro de Calificación de Procedimiento de Soldadura (PQR) correspondiente descrito en QW -200.2.

• El fabricante podr á incluir cualquier otra información que ayude a la realizaci ón de una soldadura con requerimientos de código.

• c - Cambios en el WPS • Se podr án realizar cambios para adaptar el WPS a los •

•

requerimientos de fabricación. Si esos cambios se realizan sobre alguna/s variables no esenciales, se deber á documentar los cambios, a trav és de una revisión del WPS, o de un nuevo WPS pero sin realizar una recalificación del mismo. Cualquier cambio en alguna/s variables esenciales o esenciales suplementarias (cuando apliquen), requerir á la recalificación del procedimiento 21


ASME IX:


d- Formato de los WPS Podrá tener cualquier formato siempre que se incluyan o refieran las correspondientes variables esenciales, no esenciales o esenciales suplementarias.

e- Disponibilidad del WPS Deben estar disponibles para referencia y revisión por parte del Inspector Autorizado.

QW-200.2 Cada fabricante o contratista debe preparar un Registro de Calificación de Procedimiento.

a- Registro de Calificación de Procedimientos de Soldadura (PQR) Es un registro de los datos y variables de soldadura usados durante la soldadura de la probeta para calificación. También contiene los resultados de los ensayos realizados.


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b- Contenido Deberá tener documentadas todas las variables esenciales y esenciales suplementarias (cuando corresponda) de cada proceso de soldadura utilizado durante la prueba de calificación. Las variables no esenciales se registran opcionalmente. Las variables que se registren deben ser las variables reales

relevadas durante la calificación. Variable no monitoreada, no se registra. No es intención que durante la calificación se utilice todo el rango de variables especificado en el procedimiento, a menos que sea requerido por ser en algún caso una variable esencial. 23


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Cuando más de un proceso de soldadura o un tipo de metal de aporte se utilice en el procedimiento, se deberá determinar y documentar el espesor aproximado de metal depositado para cada proceso o metal de aporte. El PQR debe ser certificado por el Fabricante. No se permite subcontratar esta actividad.

c- Cambios en el PQR El PQR es un registro de lo sucedido durante una calificación. Por esto los cambios no están permitidos, excepto por: - Errores tipográficos: Ejemplo mal asignado un N° P, A, o F. - Adendas: Por ejemplo resultante por un cambio del Código.

Todo cambio producido implica una recertificación por parte del fabricante. 24


ASME IX:


d- Formato de los PQR Podrá tener cualquier formato siempre que se incluyan o refieran las correspondientes variables esenciales, no esenciales o esenciales suplementarias y los resultados de los ensayos.

e- Disponibilidad del PQR Debe estar disponible para su revisión por el Inspector Autorizado. No necesita estar disponible para los soldadores

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M ú últiples l tiples WPSs - - Un PQR/M ú últiples l tiples PQR ´ ´s s- - Uns WPS • Con un único PQR se pueden soportar varias WPS y también una WPS puede ser soportada por varios PQR

• Ejemplo: Se pueden preparar varias WPS a partir de los datos de un simple PQR (por ej., un PQR de placa placa en posición 1G puede soportar WPS`s para las posiciones F, V, H y O, en placa o tubo dentro de todas las otras variables esenciales).

• Una WPS simple puede cubrir una serie de espesores desde 1 /16 pulg. hasta 1 1 /4 pulg. si existen uno o m ás PQR´s que soporten ese rango de espesores 26


ASME IX:


M ú últiples l tiples WPSs - - Un PQR/M ú últiples l tiples PQR ´ ´s s - - Uns WPS QW-200.4 Combinación de procedimientos de soldadura a- Se puede utilizar mas de un procedimiento que posean distintas variables esenciales y no esenciales para la confección de juntas de producci ón. Cada procedimiento puede incluir una combinació combinaci ón de procesos, metales de aporte u otras variables. Cuando se utilizan dos o m ás procedimientos que involucran distintos procesos u otras variables esenciales en la realización de una junta, se debe determinar el rango de espesores de metal base y de metal depositado para cada proceso calificado en QW -451. 451 27


ASME IX:


En un procedimiento calificado con una combinaci ón de procesos, materiales de aporte o set de variables, cada uno de ellos puede ser usado separadamente previendo que: 1- Se aplican las variables esenciales, no esenciales y esenciales suplementarias. 2- Se aplican los límites de metal base y metal depositado de QW 451.

b - Para GTAW, SMAW, GMAW, PAW y SAW, o combinaciones de ellos, un PQR, generado en una probeta de por lo menos ½” (13 mm) mm) de espesor, puede ser combinado con uno o m ás PQR’s de otros procesos de soldadura y espesores espesores de metal base mayores En este caso el proceso registrado en el primer PQR puede ser us ado para depositar pasadas de ra íz usando los procesos registrados, sin limite de T (espesor de material base). A plican Los requerimientos de la tabla QW -451.1 y QW-451.2. 451.2 28


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QW-201 Responsabilidad del Fabricante o Contratista Cada Fabricante debe listar los par ámetros de las soldaduras que él realiza en construcciones bajo C ódigo. Estoa par ámetros se listan en un documento que se llama Especificaci ón de Procedimiento de Soldadura (WPS). Cada Fabricante debe calificar estas WPS soldando probetas, ensayándolas y registrando los datos de soldadura y resultados de los ensayos en un documento denominado Registro de calificación de Procedimiento de Soldadura (PQR). Los soldadores u operadores de soldadura que efectuar án estas probetas deben estar bajo la supervisi ón del Fabricante durante la ejecución de la calificación.

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Las probetas de calificación serán soldadas por empleados del Fabricante o por personal contratado bajo la total supervisión y control del Fabricante. No está permitido al Fabricante supervise ni controle calificaciones realizadas por otra Organización Está permitido la subcontratación de los trabajos preliminares a la calificación, así como también los ensayos no destructivos o destructivos a aplicar sobre las probetas de calificación, siempre que el Fabricante acepte la responsabilidad por ello.

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Redacción de una Especificación de procedimiento de Soldadura • Deber á describi r todas las variables esenciales, no esenciales y cuando es requerido, las esenciales suplementarias para cada proceso de soldadura usado en un procedimiento de soldadura. • Estas variables se encuentran listadas en QW -250 hasta el QWQW-280 y está est án definidas en el Artí Artículo IV, Welding Data. • QW 200.4 Combinaci ó n de Procedimi entos de Soldadura. Procedimientos 

Establece Establece cuál es la posibilidad de combinar y utilizar diferentes procedimientos con distintas variables esenciales y no esenciales de soldadura en la producci ó n de una soldadura ú nica, y c ó mo determinar el rango de espesores dond e cada una es v álida. 31


ASME IX:


Formato y Disponibilidad • Formato del WPS. El c ó digo sugiere un formato de procedimiento, dejando librado la elecci ó n del formato que cada organizaci ó n desee. • Disponibilidad del WPS. El Procedimiento deber á encontrarse disponible para referencia y revisi ó n del Inspector Autorizado en el lugar de trabajo

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Variables para WPS • • • • • • • • •

a) QW 402 Juntas, b) QW 403 Material Base, c) d)

QW -404, Material de Aporte, QW -405, Posiciones,

e) QW -406, Precalentamiento, f) QW -407, Tratamiento Té T érmico Posterior a la soldadura, g) QW -408, Gases, h) QW -409, Caracter ísticas Eléctricas, i) QW -410, Técnica.

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WPS 1

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WPS 2

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Calificación de Procedimiento • Cada Fabricante o Contratista debe calificar sus procedimientos de soldadura mediante la soldadura de un cup ón de prueba y la realización de los ensayos como los requiere el C ódigo, y registrar los resultados de los ensayos as í como los par ámetros que utilizó para efectuar el cupón.

• Con esa calificació calificación, se determina la capacidad del procedimiento para lograr la propiedades mecánicas y eventualmente qu ímicas de la soldadura.

• El Código en los p árrafos desde QW 252 al QW 264 define las variables esenciales, esenciales suplementarias y no esenciales cuyos cambios obligan o no a una nueva calificaci calificación del procedimiento. 37


ASME IX:


Calificación de Especificación de Procedimiento de Soldadura • Una Especificación de Procedimiento de Soldadura se diseña para un dado material, proceso y un rango de espesores y otras variables.

• QW 210 Preparación del Cupón de Ensayo • QW- 211 Metal Base • El cupón de ensayo puede ser de tubo, plancha u otra forma de producto. Plancha califica tubo y viceversa.

• Otros tipos de cupones aplican para calificaciones como para pernos, procesos especiales, tubo -placa tubo, etc. 38


ASME IX:


Tipos de calificación • • • • • • • • •

QW 202.2: Soldadura a tope y filete. Soldadura a Tope en Plancha Soldadura a Tope en Tubo Soldadura de Filete en Plancha Soldadura de Filete en Tubo Soldadura de Pernos Tubo placa-tubo Procesos Especiales Otros tipos de Soldadura

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Artí culo culo II (QW 200), Calificaci ón del Procedimiento de Soldadura • Tipo de calificació calificació n • QW 202.2 Soldaduras a Tope y a Filete • Calificació n para soldaduras a tope de penetraci ó n completa: • Los cupones de prueba deben calificar los rangos de espesor de ambos, metal base y metal depositado a utilizarse en producci ó n. • Los l ímites de la calificaci ó n deber án estar de acuerdo a QW 451. • Las Especificaciones de Procedimientos para soldadura a tope se calificar án realizando soldadura a tope y utilizando uti lizando ensayos de tracció tracció n y plegado guiado y cuando se requiere ensayo de tenacidad a la fractura. 40 Ing. Rubén E Rollino [email protected] , rollinor@asme.

ASME IX:


Artí culo culo II (QW 200), Calificación del Procedimiento de Soldadura • QW- 202.2 Soldaduras a Tope y a Filete • Calificació n para juntas a tope de penetració n incompleta.  Las juntas de este tipo se califican de acuerdo a QW 451 para ambos, metal depositado y metal base, pero no aplican los l ímites superiores de espesores si el cup ó n de prueba fue realizado en material base de 1,5 pulgadas (38mm) o mayor.

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Filetes (QW-202.f) • Los procedimientos para soldaduras para filetes pueden ser realizados de acuerdo a lo indicado para soldaduras a tope de penetraci ó n total o de penetraci ó n parcial. • Los filetes as í calificados pueden utilizarse para todos los espesores de material base, todos los tama ñ os d filete y todos los di ámetros de tubos de acuerdo a lo indicado en QW-451.4. • Filetes para soldaduras no retenedoras de presió n pueden calificarse mediante la realizaci ó n de soldadura de prueba de filete ú nicamente. Ensayos de acuerdo a QW-180 y l ímites de calificaci ó n de acuerdo a QW-451.3. 42


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• QW- 202.3 Reparaciones de soldaduras y construcciones : • Los procedimientos de sold adura calific ados en soldadura a tope calificados pueden ser aplicables a las so ldaduras a tope top e y filete de repara ci ó n y construcci ó n. • QW 202.4 Combinaci ó n de Procedimientos de Soldadura. 

trata los l ímites de espesores calificados cuando se sueldan espesores diferentes.



Establece cu ál es la posibilidad de combinar y utilizar diferentes procedimientos con distintas variables esenciales y no esenciales de soldadura en la producci ó n de una soldadura ú nica,



Indica, cmo determinar el rango de espesores califi cado.

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ASME IX:


QW-202.4 Metales base de espesores disí miles miles • Los procedimientos de soldadura calificados en probetas a tope, ser án aplicados en soldadura de producci ón de metales base de espesor dis ímil previendo que:

• a- El espesor de la parte m ás delgada a unir, esté dentro del rango permitido segú según QWQW-451.

• b- El espesor de la parte m ás grueso ser á: • 1- Para P Nº 8, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 49, 51, 52, 53, 61 y 62, no habr á limitació limitación en el espesor má máximo del miembro más grueso de la junta de producci ón de similar n úmero P, previendo que la calificación fue realizada sobre metales base de espesores de ¼” (6 mm) o mayores. 44


ASME IX:


• 2- Para otros metales, el espesor de la parte m ás gruesa debe estar dentro del rango permitido por QW -451, excepto que no habr á limitación en el espesor máximo del miembro más grueso de la junta de producci ón cuando la calificación fue realizada sobre metales base de espesores de 1 1/2” 1/2” (38 mm) mm) o mayores.

• Puede ser requerido más de una calificación de procedimiento para calificar algunas combinaciones de espesores.

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ASME IX:


Posiciones de Soldadura • QW 203 Límites de las Posiciones Calificadas para Procedimientos.

– Una calificaci ó n realizada en cualquier posici ó n califica

al procedimiento en toda otra posici ó n, a menos que se indique otra cosa en QW 250. (Impacto)

• QW 210 Preparaci ó n del Cup ó n de Ensayo • QW- 211 Metal Base – El cupón de ensayo puede ser de tubo, plancha u otra forma de producto. Plancha califica tubo y viceversa.

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ASME IX:


Posiciones de soldadura • Las siguientes figuras muestran las posiciones de prueba. • Las figuras QW-461.1 y QW-461.2 muestran los límites de las posiciones de ejecución de soldaduras ya sea a tope o filete.

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ASME IX:


Posiciones de Calificación - Plancha

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ASME IX:


Posiciones de Calificación - Tubo

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ASME IX:


Posiciones de Calificación - Filete

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ASME IX:


Posiciones de Calificación - Filete

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ASME IX:


QW-461.1 Tope

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ASME IX:


QW-461.2 Filete

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ASME IX:


Ensayos Requeridos • La cantidad y tipo de ensayos requeridos para soldaduras a tope, pueden verse en la tabla QW -451.1 para el caso de plegado transversal y QW -451.2 para plegado longitudinal.

• Esta tabla también se aplica para determinar el rango de espesores de material base y de aporte calificados.

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ASME IX:


Calificación de Procedimiento. Ejemplo de Ensayos requeridos - Tope Plancha

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ASME IX:


Calificación de Procedimiento. Ejemplo de Ensayos requeridos - Tope tubo Tracción Plegado cara Plegado Raiz

Plano horizontal

Tubo soldado horizontal fijo

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ASME IX:


QW-140 - ipos y propósitos de los ensayos

• QW-141 - Ensayos mecánicos

• QW-141.1 - Ensayo de tracción • El propósito de este ensayo como se describe en QW-150, es determinar la resistencia a la rotura por tracción de la junta soldada a tope con bisel.

• QW-141.2 - Ensayo de plegado guiado • Son usados, tal como se describe en QW-160, para determinar el grado de ductilidad y sanidad de una junta soldada a tope con bisel.

• QW-141.3 - Ensayos de filetes • Son utilizados, tal como se describe en QW-180, para determinar el tamaño, forma, contorno y sanidad de las soldaduras en filete.


ASME IX:


• QW-141.4 - Ensayos de tenacidad • Son usados, tal como se describe en QW-171 y 172, para determinar la tenacidad a la entalla de las soldaduras.

• QW-141.5 – Ensayos de soldadura de pernos • Para la determinación de la aceptación de las soldaduras se realizaran ensayos de plegado, torque, tensión, martillado y metalográficos

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ASME IX:


Tracción • Los detalles de realización y evaluación del ensayo de • • • • •

tracción se describe en QW 150. Se utiliza para medir la resistencia a la rotura de juntas a tope. (QW -141.1) La probeta de ensayo debe tener una resistencia mínima igual a: a) La resistencia a la rotura m ínima a la rotura mínima especificada para el material especificada para el material base (QW -422), o b) La resistencia a la rotura mínima especificada para el material de soldadura si está permitido que este tenga menor resistencia a temperatura ambiente. c) Si la rotura se produce fuera de la soldadura se admite un valor de no menos del 95% de lo indicado en a). 61


ASME IX:


QW-151 Probeta de ensayo . • Las probetas para el ensayo de tracción deben cumplir con los requerimientos de QW -462.1 y deben cumplir con los requerimientos de QW -153.

• QW-151.1 Probetas de sección reducida – Plancha • Deben cumplir con QW -462.1 (a). • - Para espesores hasta e incluyendo 1 ” (25 mm), se requiere una probeta de espesor completo.

• - Para espesores superiores a 1” (25 mm), se requiere probetas de espesor completo u opcionalmente probetas múltiples.

• - Cuando se usan probetas m últiples, cada conjunto de probetas representa un ensayo individual.


ASME IX:


QW-462.1(a),Tracci ón Sección reducida en Plancha

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ASME IX:


QW-151.2 Probetas de sección reducida – tubo • Deben cumplir con QW -462.1 (b), para todo espesor de tubo y diámetro mayor de 3”.

• a- Para espesores hasta e incluyendo incluyendo 1” (25 mm), se requiere una probeta de espesor completo.

• b - Para espesores espesores superiores a 1” (25 mm), se requiere probetas de espesor completo u opcionalmente probetas múltiples.

• c - Cuando se usan probetas múltiples, ltiples, cada conjunto de probetas representa un ensayo individual.

• d- Para tubos con un diámetro de 3” (75 mm) o menor , se podr án usar las probetas indicadas en la figura QW-462.1 (c).

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ASME IX:


QW-462.1(b),Tracci ón Sección reducida en tubo.

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ASME IX:


QW-151.3 Probetas torneadas. • Deben cumplir con cumplir con la figura QWQW-462.1 (d). • a- Para espesores menores o iguales a 1” (25 mm), una probeta torneada debe ser usada por cada ensayo de tracción requerido. Las mismas deben ser del mayor diámetro D extraíble en el espesor.

• b - Para espesores superiores a 1” (25 mm), probetas múltiples deben ser cortadas en el espesor de la soldadura, con su centro paralelo a la superficie del metal y su a 1” (25 mm). Los centros de las probetas adyacentes a la superficie del metal, no deben exceder los 5/8” (16 mm) desde la superficie.

• c - Cuando se usan probetas múltiples, cada conjunto de probetas representa un ensayo individual.


ASME IX:



ASME IX:



ASME IX:


Probeta de sección completa para tubos de pequeño diámetro


ASME IX:


Plegado • Los detalles de realización y evaluación del ensayo de plegado guiado se describe en QW 160.

• La intención del ensayo de plegado es verificar la ductilidad y sanidad de la unión soldada.

• Los Plegados de juntas a tope, pueden ser transversales a la soldadura o longitudinales. (a lo largo de la soldadura)

• En ambos casos pueden ser adem ás de cara, raiz o laterales.

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ASME IX:


• Si ambos materiales base y el metal de soldadura, tienen propiedades de alargamiento similares se utiliza el plegado transversal.

• Cuando ambos materiales base o el metal de soldadura, tienen propiedades de alargamiento marcadamente diferentes, se utiliza el plegado longitudinal.

• Los espesores de probeta y radio de plegado pueden verse en QW -466.1 a .3.

• Las dimensiones de las probetas de plegado deben conformar los detalles dados en QW -466.2 y 3.a. 71


ASME IX:


• QW- 161.1 Plegado lateral transversal • La soldadura es transversal al eje longitudinal de la probeta. Las probetas deben responder a QW- 462.2.

• En probetas de un espesor mayor a 1 ½” (38 mm), se

pueden cortar tiras iguales de entre ¾” (19 mm) y 1 ½” (38 mm) de ancho y ensayarlas como probetas múltiples.

• QW- 161.2 y 3 Plegado de cara y raíz transversal • La soldadura es transversal al eje longitudinal de la probeta. Las probetas deben responder a QW- 462.3 (a).

• Cuando se pliega la cara de la soldadura, es la superficie convexa.

• Cuando se pliega la raíz de la soldadura, es la superficie convexa.

• QW-161.4 Plegados de cara y de raíz transversales – probeta “ subsize” Ver nota “b” de QW-462.3 (a). 72


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Dispositivo de Plegado

PARA PRACTICA DE USO DE CODIGO UTILIZAR ANEXOS

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Procedimiento y Criterios de aceptaci ón • La soldadura y la zona afectada por el calor deben estar completamente dentro de la zona doblada.

• No deben producirse aberturas en la soldadura o zona afectada por el calor mayores a 3 mm (1/8 in) en cualquier dirección.

• Aberturas que se produzcan en las esquinas de las probetas no deben ser consideradas, a menos que sea evidente que se produzcan por falta de fusi ón, escorias alargadas u otra discontinuidad interna.

• Para revestimiento resistente a la corrosi ón no se permite ninguna abertura mayor a 1,5 mm (1/16in) en el cladding. Para la zona de interfase se mantiene la dimensi ón máxima de 3 mm (1/8 in) 79


ASME IX:


QW -141.4 Ensayo de Tenacidad a la Entalla.

• El ensayo se describe en QW -171 y QW -172 y es usado para determinar la tenacidad a la entalla de la sold adura. soldadur a. • QWQW-170 Ensayo de tenacidad a la Entalla, describe dos tipos de ensayos, el de probeta Charpy entallada y el Ensayo de Caí Caída – da – Drop Weight • QW-171 Ensayo de Tenacidad a la Entalla - Ensayo de Charpy • QW-171.1 Generalidad El ensayo de impacto en probeta entallada Charpy ser á realizado cuando así así lo requiera otra Secció Secció n. El procedimiento de ensayo y los aparatos deber án satisfacer los requerimientos de la Norma SA 370. • QWestablece que el criterio de QW-171.2 Aceptació Aceptació n, aceptaci ó n: deber á ser el requerimiento de impacto 80 especificado en la Secció Secció n aplicable. Ing. Rubén E Rollino [email protected] , rollinor@asme.

ASME IX:


QW-180 Ensayos de soldaduras de filete • QW-181 Probetas para la calificación de Procedimientos de soldadura y soldadores • QW-181.1 Proc edimiento • Las dimensiones y la preparación de las probetas de calificación de procedimiento de soldadura deben conformar los requisitos de las figuras QW-462.4 (a) o (d).

• Las probetas de ensayo deben ser examinadas mediante ataque macrográfico con los requerimientos de QW-183.

• QW-181.1.1 Mockups de producción • Podrán ser usados mockups de producción en lugar a las probetas establecidas en el párrafo anterior. Para mockups de pequeñas dimensiones, se podrán realizar múltiples piezas para alcanzar el número de probetas necesarias. Las probetas obtenidas serán examinadas por macro ataque. 81


ASME IX:


• QW-183.Los ensayos para calificaci ón de Procedimientos de Soldaduras de Filete son:

• a) Macrograf ía.(QW-183) (QW -451.3) • b) Pruebas para placas y tubos según: QW-462.4.a ó d


ASME IX:


Calificación de Procedimiento. Placa. Ejemplo de Ensayos requeridos - Filete

83


ASME IX:


Calificación de Procedimiento. Tubo. Ejemplo de Ensayos requeridos - Filete


ASME IX:


• QW-183 Examen soldadura

macrográfico

–

Procedimiento

de

• Indica que las probetas deben ser cortadas, pulidas y atacadas con un reactivo adecuado (véase QW-470) para hacer visible la soldadura y zona afectada por el calor.

• Este examen incluye la evaluación de solo una de las superficies de cada probeta.

• Para aprobar ese ensayo se debe cumplir: • a- El examen visual de la sección transversal del metal de soldadura y la zona afectada por el calor, debe mostrar completa fusión y estar libre de fisuras.

• b- No debe haber mas de 1/8” (3 mm) de diferencia entre las medidas de cada uno de los catetos del filete


ASME IX:


Ensayo para Calificaci ó n de Soldadura de Pernos • Procedimiento (QW -192.1). • Habilidad (QW -192.2)

86


ASME IX:



ASME IX:


QW-192.1 Ensayos en soldadura de pernos – Procedimiento. • QW-192.1.1 – Ensayos requeridos

• Se requieren 10 ensayos de soldadura de pernos para

calificar cada procedimiento. El equipo usado ser á completamente automático excepto para arranque manual.

• Cinco de las probetas ser án ensayadas con martillo hasta

que ¼ de su longitud se haya aplanado sobre la superficie de ensayo o mediante el plegado del perno a un ángulo mí mínimo de 15º 15º y retorná retornándolo a su posició posición original usando mandriles y adaptadores como se especifica en la figura QWQW-466.4.

• Las restantes cinco probetas ser án ensayadas a la torsió torsión

mediante dispositivo establecido en la figura QW -466.5. Cuando este ensayo no sea posible de realizar podr á ser reemplazado por ensayos de tracci ón con un dispositivo de ensayo similar al indicado en la figura QW-466.6


ASME IX:



ASME IX:


QW-192.1.2 – Criterios de aceptación • Plegado y Martillado: Las soldaduras y zonas afectadas por el calor, no deben presentar separaciones visibles o fracturas

• Torsión: Las cinco probetas restantes, deben soportar el torque indicado en la tabla anterior sin que fallen.

• Alternativamente cuando los ensayos de torsión no se pueden

realizar y en su lugar se realiza ensayo de tracción, para aceros al carbono e inoxidables austeníticos, la resistencia de rotura no será menor de 35.000 Psi (240 Mpa) y 30.000 Psi (210 Mpa) respectivamente.

• Para otros metales, la resistencia a la rotura, no debe ser menor a

la mitad de la resistencia a la rotura mínima especificada del material del perno. La resistencia a la rotura, estará basada en el diámetro menor de la sección roscada

• QW-192.1.4 Criterio de aceptación – Examen macrográfico • Cada una de las cinco soldaduras de pernos y sus zonas afectadas

seccionadas deben estar libres de fisuras cuando se las examina con 10 aumentos, lo cual es requerido en QW-202.5, cuando se sueldan pernos a materiales distintos a P Nº 1.


ASME IX:


QW-192.2 Ensayos en soldadura de pernos – Habilidad. • QW-192.1.1 – Ensayos requeridos

• Se requieren 5 ensayos de soldadura de pernos para calificar cada operador de soldadura de pernos. El equipo usado usado ser ser á completamente completamente automático excepto para arranque manual. La soldadura para ensayo de habilidad, debe ser realizada siguiento un WPS calificado, según QW-301.2.

• Cinco de las probetas ser án ensayadas con martillo hasta que ¼ de su longitud se haya aplanado sobre la superficie de ensayo o mediante el plegado del perno a un ángulo mínimo de 15º y retornándolo a su posición original usando mandriles y adaptadores como se especifica en la figura QW QW-466.4.

• QW-192.1.2 – Criterios de aceptación • Plegado y Martillado: Las soldaduras y zonas afectadas por el calor, no deben presentar separaciones visibles o fracturas


ASME IX:


• QW-193.1 – Probetas para la calificación de procedimientos • Se requerirá el uso de 10 soldaduras de mockups para la calificación de cada procedimiento

• Estos mockups deben duplicar esencialmente la configuración de la

unión tubo – placa tubo dentro de los límites de las variables esenciales de QW-288.

• El espesor del mockup no requiere que sea mayor de las 2” (50 mm) y el cladding puede ser representado por metales base con misma composición química que el cladding.

• QW – 193.1.1 – Criterios de aceptación – Examen visual • Las superficies accesibles de las soldaduras deben ser examinadas visualmente sin necesidad del uso de elementos de magnificación.

• QW-192.2.2 – Criterios de aceptación – Plegado y martillado • Las

soldaduras y zonas afectadas separaciones visibles o fracturas.


no

deben

presentar

ASME IX:


• QW-193 – Pruebas sobre tubo – Placa tubo • Este párrafo aplica cuando el Código aplicable requiere el uso de calificaciones sobre mockups para esta aplicación.

• QW-192.2 Ensayos en sol dadura de pernos – Calificación d e Operadores • QW-192.2.1 – Ensayos requeridos • Se requieren 5 ensayos de soldadura de pernos para calificar cada

Operador. El equipo usado será completamente automático excepto para arranque manual.

• Las probetas serán ensayadas con martillo hasta que ¼ de su longitud se haya aplanado sobre la superficie de ensayo o mediante el plegado del perno a un ángulo mínimo de 15º y retornándolo a su posición original usando mandriles y adaptadores como se especifica en la figura QW-466.4.

• Las soldaduras deben mostrar fusión completa, sin evidencia de quemaduras en el espesor de la pared del tubo, y estar libre de fisuras o poros.


ASME IX:


• QW- 193.1.2 – Criterios de aceptación – Líquidos Penetrantes • Este examen debe cumplir los requerimientos de la Sección V,

artículo 6, y la superficie examinada cumplir con los requerimientos de QW-195.2

• QW-193.1.3 - Criterios de aceptación – Macro Examinación • Las soldaduras mockups, serán seccionadas a través del centro del tubo. Las cuatro superficies expuestas serán pulidas y atacadas adecuadamente y examinadas con aumentos en 10X y 20X, para determinar:

• a- Mínima dimensión de sello requerida por el diseño. • b- Sin fisuras. • c- Fusión completa dentro de la placa tubo y pared del tubo. • d- Mínima penetración de 0,4 mm dentro de la raíz de la unión. • e- La presencia de porosidad no debe reducir la garganta por debajo de lo requerido para el sellado.


ASME IX:


• QW-193.2 – Probetas para calificación de soldador • Se requerirá la soldadura de 5 mockups. Se seguirán las mismas reglas que para la calificación de los procedimientos

95


ASME IX:


QW 202.6 Tubo placa-tubo Cuando la sección aplicable lo requiere aplica de QW 193, que indica la calificación a través de la ejecución de mockups. .

• Realización de 10 mockups para calificar cada procedimiento. • Esencialmente debe duplicarse las condiciones reales de

agujero, tubo y diseño de junta, dentro del limite de las variables de QW 288.

• No se requiere que el espesor de la placa sea mayor a 2in

(50mm) Se puede usar cladding para simular la composición química.

• La cantidad y tipo de ensayos no esta indicada en el código. Los ensayos básicos son: 

Inspección visual.



Macrografía.


ASME IX:


• Si la sección del código aplicable no requiere la calificación de procedimiento, la calificación debe realizarse por medio de uno de los siguientes métodos:

 Soldadura a tope.  Demos tración a través de mokc up.  Soldadura de filete (para uniones no retenedoras de

presión)

97


ASME IX:


QW-214 y 216 Recubrimientos de soldadura resistentes a la corrosi ó n yRecubrimientos duros. El tamaño de las probetas soldadas para calificación (cupones), los ensayos requeridos y los límites de la calificación, están indicados en la tabla QW-453. Las variables esenciales serán las especificadas en QW-250 para el proceso aplicable

98


ASME IX:


99


ASME IX:


100


ASME IX:


101


ASME IX:


102


ASME IX:


QW-216 Recubrimientos duros de soldadura El tamaño de las probetas, los límites de la calificación, los ensayos requeridos y las probetas de ensayo están especificados en la tabla QW -453. Las variables esenciales ser án las especificadas en QW -250 para el proceso aplicable.

103


ASME IX:


QW-217 Unión de compuestos (Clad) Los procedimientos ser án calificados según el punto “a”, cuando el espesor del clad intervenga en los c álculos de diseño. Se podr á usar tanto “a” como “b”, cuando esto no ocurra.

a- Las variables esenciales y no esenciales de QW -250 aplican para cada proceso usado en producci ón. En la probeta de calificaci ón se usar án materiales con los mismos Nº P, cladding y proceso de soldadura y combinaci ón de metales de aporte que los usados en producción. Para metales no incluidos en la tabla QW/QB -422, el metal usado en la chapa de ensayo compuesta, debe estar dentro del rango de composici ón química de la usada en producci ón.

104


ASME IX:


El rango de espesores de metal base y metal de aporte, estar á basado en el espesor de la probeta de calificaci ón, con la excepción que el espesor mí mínimo de metal de aporte usado para unir la porci ón de cladding, estar á basado en la composición qu ímica según la tabla QW-453. Para metales no incluidos en la tabla QW/QB -422, el metal usado en la chapa de ensayo compuesta, debe estar dentro del rango de composici ón química de la usada en producci ón. El rango de espesores de metal base y metal de aporte, estar á basado en el espesor de la probeta de calificaci ón, con la excepción que el espesor mínimo de metal de aporte usado para unir la porci ón de cladding, estar á basado en la composición qu ímica según la tabla QW-453. Se realizar án los ensayos requeridos en QW -451 los cuales deben contener el espesor completo del cladding en las probetas de sec ción reducida. .


105

ASME IX:


• La línea de unión entre clad y metal base deber á ser desestimada cuando se eval úan plegados laterales, cuando el clad haya sido aplicado por un proceso que no sea de fusi ón

• b - Las variables esenciales y no esenciales de QW -250 aplican para cada proceso usado en producci ón para la porción de metal base.

• Los PQR que soportan esta porci ón de la soldadura no necesitan basarse en probetas de ensayo de material clad.

• Para la parte de recubrimiento soldado resistente a la corrosi ón, aplican las variables de QW-251.4

• El WPS deber á limitar la profundidad de la uni ón soldada de manera de garantizar la resistencia de la uni ón bajo el recubrimiento. 106


ASME IX:


QW-218 Lining • Los WPS para la aplicaci ón de lining ser án calificados seg ún QW-202 (a), (b) o (c).

• Como alternativa, alternativa, cada cada proceso proceso usado usado para adosar lining, ser á calificado con una probeta con la forma y disposici ón como la usada en producci producción usando materiales base, lining y aporte que est én dentro de los rangos de composici ón química a usar.

• Las variables esenciales de QW -250 aplican excepto las referidas a espesores de metales base y de aporte. aporte. Las Las pruebas de calificaci ón ser án realizadas para cada posici ón a usar en producci ón, con la excepci ón que la calificaci ón en vertical ascendente califica para todas las posiciones.

• Una secció sección transversal de cada posici ón calificada ser á cortada, pulida y atacada debiendo observarse completa fusi ón entre metal base y metal de soldadura y estar libre de fisuras.

• Cuando se requiera an álisis químico del metal depositado, esto se realizar á realizar á segú según la tabla QWQW-453, nota 9.


107

ASME IX:


QW-290 Soldadura por capa de revenido • QW-290.1 Calificación básica procedimientos existentes

y

adecuacion

de

• Los WPS de capa de revenido serán calificados según QW-202 (para tope o filete) o QW-283 (deposición) o QW-214 o 216 (para recubrimientos).

• Una vez cumplimentados estos requerimientos solo será necesario preparar una probeta adicional cumpliendo con todas las variables del procedimiento, para obtener las probetas para la capa de revenido. Podrán realizarse ambas actividades en una misma probeta. Cuando un procedimiento ha sido calificado para todos los requerimientos, incluyendo los de la capa de revenido, y solo se modifican variables esenciales de la capa de revenido, solo será necesario preparar la probeta adicional de capa de revenido.

108


ASME IX:


• QW-290.2 Restricci ó n a los proc esos • La técnica de capa de revenido est á limitada a los procesos SMAW, GTAW, SAW, GMAW, FCAW y PAW. Para GTAW y PAW está están prohibidos los modos manuales y semiautom áticos, excepto para pasadas de ra íz de un solo lado y para reparaciones contempladas en QW-290.5. Aplican las variables esenciales de la Tabla QW -290.4 en adición a las variables esenciales para cada proceso de QW -250.

• QW-290.3 Variables • Se establecen en Tabla QW -290.4. La columna de dureza aplica siempre que el C ódigo de construcci ón requiera impacto, en cuyo caso aplica la columna de Impacto.

109


ASME IX:


110


ASME IX:


QW-290.5 Preparació n de las probetas y ensayos La probeta puede ser de cualquier geometr ía que sea apta para remover las probetas de ensayo. Podr á ser una soldadura con bisel, una cavidad en una chapa o recubrimiento. La distancia entre los bordes de la preparaci ón a los bordes de la probeta debe ser al menos de 3 ” transversal a la soldadura. La profundidad de la reparaci ón ser á suficiente como para permitir depositar al menos dos capas de soldadura. Las probetas ser án ensayadas a plegado seg ún QW-451

111


ASME IX:


• Cuando se especifica ensayos de dureza o no hay un requerimiento especifico de ensayo, se deber deber á án efectuar mediciones de dureza Vickers 10kg a través del metal de soldadura, zona afectada y metal base. Las separaciones entre puntos de medició medición no ser án mayores a 0,25 mm y deben incluir:

• a- Un mínimo de dos medidas en el metal de soldadura de relleno.

• b - Mediciones en metal de soldadura de todas las capas de revenido.

• c - Mediciones en la zona afectada. • d - Al menos dos mediciones en el metal base no afectado. 112


ASME IX:


Las mediciones ser án tomadas a lo largo de una l ínea aproximadamente a mitad del espesor de metal de soldadura, a lo largo de una l ínea a 1 mm por debajo de la superficie del metal base y cuando la probeta de es penetraci ón completa soldada de un solo lado, en una l ínea a 1,6 mm por encima de la ra íz. Las probetas de penetraci ón completa calificaran para penetraci ón completa, penetració penetración parcial, filetes y deposici ón de capas de reconstrucci ón de soldadura. Las probetas de penetraci ón parcial califican para penetraci ón parcial, filetes y deposici ón de capas de reconstrucci ón de soldadura. Probetas de recubrimientos solo califican para recubrimientos . Los valores de dureza no deber án exceder lo especificado en el C ódigo de Fabricació Fabricación o en las especificaciones de dise ño. Cuando no se especifique dureza, los datos solo deber án ser informados .

113


ASME IX:


• Cuando se especifique ensayo de impacto, las variables del ensayo y los criterios de aceptaci ón ser án establecidos en el Código de Fabricació Fabricación.

• Las probetas ser án obtenidas del metal de soldadura y zona afectada tan pr óximos como sea posible a ellas a una profundidad de la mitad del espesor de metal de soldadura de cada proceso proceso involucrado. involucrado.

114


ASME IX:


Cuando se especifique ensayo de impacto, las variables del ensayo y los criterios de aceptación serán establecidos en el Código de Fabricación. Las probetas serán obtenidas del metal de soldadura y zona afectada tan próximos como sea posible a ellas a una profundidad de la mitad del espesor de metal de soldadura de cada proceso involucrado. Serán permitidas las reparaciones por soldadura durante el proceso usando técnicas de capa de revenido. Las superficies a ser reparadas serán preparadas por la remoción mecánica de las fallas y llevadas a una geometría aceptable. Las reparaciones serán efectuadas con los parámetros de los WPS usados en soldadura de capa de revenido de producción.

115


ASME IX:


• Cuando las reparaciones se realizan con GTAW o PAW manual o semiautom ática, se preparar á un WPS basado en un PQR desarrollado para proceso GTAW o PAW autom ático o mecanizado.

• Los soldadores que usen GTAW o PAW manual o semiautomá semiautomática, deben calificarse usando estos procesos y adicionalmente pasar una prueba de aptitud mediante el depósito de dos o mas capas de soldadura usando los par ámetros del WPS para cada capa del depó depósito.

116


ASME IX:


Ensayos no destructivos • QW-144 Ensayo Visual y QW -194: La soldadura del cup ón de calificación de procedimiento debe mostrar penetraci ón y fusión completas. Pruebas.

• QW-191.1 Ensayo Radiogr áfico: el ensayo radiogr áfico de acuerdo a QW 142 para la calificación de soldadores y en QW 143 para operadores de soldadura, deber án satisfacer los requerimientos del Art ículo 2 de la Secci ón V del Código ASME BPVC.

• Deber á satisfacer el criterio de aceptación establecido en QW 191.2. Criterio de Aceptación Radiogr áfico

117


ASME IX:


• Este ensayo puede reemplazar a los ensayos mec ánicos en la calificació calificación de soldadores y operadores para los procesos : SMAW, SAW, GTAW, GMAW (No cortocircuito) y PAW.

• Esto no aplica para los procesos especiales (QW -380) • Para la calificación de soldadores u operadores puede como alternativa realizarse nste ensayo directamente sobre la primera producción de soldadura. (6 in para soldador y 36in para operador). Hay cantidades m ínimas para tubos. (QW -304 y 305)

118


ASME IX:


Lí quidos quidos Penetrantes. (QW-195) • Previsto en QW -214 para soldadura de revestimientos resistentes a la corrosión

• Debe cumplir con el procedimiento indicado en l secci ón V Articulo 6.

• Los criterios de aceptaci ón deben estar de acuerdo con QW-195.2

119


ASME IX:


QW-200.2: Registro de Calificación de Procedimiento (PQR / RCP) • Es un registro de las variables registradas durante la soldadura del cupón de prueba.

• También contiene los resultados de ensayos de la soldadura del cupó cupón de prueba.

• El PQR completado debe documentar como m ínimo, todas las variables variables esenciales esenciales y suplementarias (cuando es requerido) requerido) par a cada proceso utilizado. Las variables no esenciales pueden o no ser registradas a opción del fabricante. fabricante.

• El PQR ser á certificado en cuanto a exactitud por el fabricante o el contratista. No se admite subcontratar esta función.

• Disponibilidad del PQR. Los PQR´s que se usen para apoyar las WPS´s deben estar disponibles para el inspector. 120


ASME IX:


PQR 1 Ejemplo

121


ASME IX:


PQR 2

122


ASME IX:


• Cambios en el PQR no es permitido excepto bajo las condiciones particulares indicadas en la parte 2.

• Todo cambio en el PQR requiere una re -certificación, realizada por el fabricante o contratista.

• Formato del PQR. El formulario QW 483 es una gu ía para el PQR.

• La informació información requerida por el PQR puede estar en cualquier formato y que figuren todas las variables esenciales y, cuando e s requerido, las variables esenciales suplementarias, requeridas por QW – 250 hasta QW – 280.

• También los tipos de ensayos, número de ensayos y resultados de los ensayos deben estar listados en el PQR . • WPS´s m ú ltiples con un PQR : Varias especificaciones de procedimientos de soldadura pueden ser preparados a partir de los datos de un PQR simple. 123


ASME IX:


• Art ículo II (QW 200), Calificaci ó n del Procedimiento de Soldadura • Cambios en el PQR no es permitido excepto bajo las condiciones particulares descriptas en el sub-párrafo.

• Todo cambio en el PQR requiere una re -certificación, realizada por el fabricante o contratista.

• Formato del PQR. El formulario QW 483 es una gu ía para el PQR. • La informaci ón requerida por el PQR puede estar en cualquier formato y que figuren todas las variables esenciales y, cuando e s requerido, las variables esenciales suplementarias, requeridas p or QW – 250 hasta QW – 280.

• También los tipos de ensayos, n úmero de ensayos y resultados de los ensayos deben estar listados en el PQR. 124


ASME IX:


Rangos de Calificación Variables

125


ASME IX:


Variables • QW 250

Variables de soldadura.

• QW 251

Generalidades:

• QW 251.1 Tipos de variables para Especificaci ó n de procedimiento de Soldadura: Las variables se subdividen en tres tipos:  Variables n o esenciales  Variables esenciales  Variables esenciales s uplementarias.

• Estas variables se listan para cada proceso en QW-252 a QW265 126


ASME IX:


• QW 251.2 Variables esenciales: • Son aquellas variables cuyo cambio es considerado que afecta las propiedades mec ánicas de la soldadura y requiere recalificaci ó n del pr ocedimiento. • Variables esenciales suplementarias son requeridas para aquellos materiales par los cuales otras Secciones del Có digo especifican propiedades al impacto y se adicionan a las variables esenciales para cada procedimiento de soldadura. • QW 251.3 Variables no esenciales, son aquellas en las cuales un cambio pude realizarse sin requerir recalificaci ó n de la Especificaci ó n de Procedimiento de d e Soldadura. Soldadur a. • Desde el Pá Párrafo QW –252 –252 hasta el QWQW-264 se encuentran las planillas planillas de de variables esenciales, esenciales, esenciales suplementarias y no esenciales para distin tos procesos distintos pro cesos de soldadura. 127


ASME IX:


Variables • Para los distintos procesos existen distintas tablas de variables esenciales, suplementarias.

no

esenciales

y

esenciales

• La siguiente es una tabla t ípica que contiene como ejemplo distintos tipos de variables para el proceso SMAW.

128


ASME IX:


129


ASME IX:


Rango de Espesores

130


ASME IX:


Número P y Grupo • Con el fin de disminuir la cantidad de calificaciones calificaciones necesarias necesarias, los materiales base se agrupan agrupan en en funci función de sus caracter ísticas de soldabilidad y una subagrupaci ón tiene en cuenta las propiedades de tenacidad .

• Número P (QW(QW-420.1): • Agrupa los distintos materiales en relación a las caracter ísticas de soldabilidad metalúrgica, composición química y propiedades mecánicas.

• A los materiales ferrosos, se los asigna en Grupos dentro de la clasificación de Número P, cuando se especifican requerimientos de propiedades al impacto,

• Los P y Grupo Nº pueden verse en las tablas QW -422 131


ASME IX:


QW-422

132


ASME IX:


P Rango

133


ASME IX:


F Nº

134


ASME IX:


A Nº

135


ASME IX:


Procesos Especiales • Refiere a revestimientos aplicados por soldaduras de materiales resistentes a la corrosi ón y aplicaciones de soldadura para el endurecimiento superficial. (QW2167218)

• Desde el Párrafo QW – 252 252 hasta el QW -264 se encuentran las planillas de variables esenciales, esenciales suplementarias y no esenciales para distintos procesos de soldadura.

• La calificación de procedimiento puede ser realizada: • De acuerdo a lo indicado para juntas a tope si el revestimiento es parte del espesor resistente.

• De igual forma si el revestimiento no forma parte del espesor resistente.

• Alternativamente para el caso de que revestimiento no forme part e del espesor resistente puede calificarse de acuerdo a QW -453 en lo referente a tama ño del cupón y tipo de examinación y ensayos 136 re ueridos. Ing. Rubén E Rollino [email protected] , rollinor@asme.

ASME IX:


137


ASME IX:


Procesos especiales

138


ASME IX:


Procesos especiales

139


ASME IX:


Plegado- Especiales

140


ASME IX:


Calificación de Soldadores y Operadores • • • • • • • •

Tipos de Calificació Calificación. Cupón de Prueba. Posiciones de prueba. Ensayos requeridos. Variables. WPQ Rango de calificación. Validez y recalificación.

141


ASME IX:


Articulo III Calificación de Soldadores

• QW -301 Ensayos, ensayos de calificaci ón, identificaci ón de los soldadores, y registro de la Calificaci ón de los Soldadores.

• QW -302 Tipos de Ensayos: • Mecá Mecánicos, radiogr áficos y visuales. • QW -303 Límites de Posiciones Calificadas, • El resto de los p árrafos de este Art ículo son: • QW -310

Cupón de ensayo para la Calificaci ón

• QW -320

Re ensayos y Renovaci ón de la Calificaci ón

• QW -350

Variables de soldadura para soldadores

• QW -360

Variables de soldadura para operadores de

soldadura.

• QW -380

Procesos Especiales. 142


ASME IX:


Artí culo culo III CALIFICACI ÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES DE SOLDADURA • .QW 300

Generalidades

• QW 300.1 Lista los procesos de soldadura y las variables aplicab les a la calificaci ón de soldadores y operadores de soldadura.

• La calificaci ón del soldador est á limitada por las variables esenciales listadas en QW 350, y est án definidas en el Art ículo IV, Datos de Soldadura.

• Un soldador o un operador de soldadura puede ser calificado mediante ensayo volum étrico (RT o UT) de de su cup ón de ensayo, mediante la radiograf ía de su producci ón inicial de soldadura, o mediante el ensayo de plegado de su cup ón de ensayo excepto lo indicado en QW 304 y en QW 305 . 143


ASME IX:


Artí culo culo III CALIFICACIÓN DE SOLDADORES Y OPERADORES DE SOLDADURA. • QW 300

Generalidades

• QW 300.2 En esta p árrafo se establece que el fabricante o el contratista es el responsable de conducir la calificaci ón de sus soldadores, y esta responsabilidad no puede ser delegada a otra organización.

• QW 301.1 La intenci ón de los los ensayos ensayos de de calificaci calificaci ón de habilidad es determinar la habilidad de los soldadores y operadores de depositar soldaduras sanas.

• QW 301.2 Cada fabricante o contratista debe calificar a sus soldadores u operadores de soldadura, usando sus procedimientos de soldadura calificados (WPS) o especificaciones de procedimien to de soldadura est ándar. (SWPS) 144


ASME IX:


QW-301.3 Identificación de los soldadores A cada Soldador y Operador de soldadura calificado, el Fabricant e le debe asignar un número, letra o s ímbolo, el cual ser á usado para identificar su trabajo.

QW-301.4 Registro de los ensayos El registro de la calificació calificación de soldador deber á incluir las variables esenciales, el tipo de ensayo realizado y sus resultados, y los rangos calificados d e acuerdo a QW -452.

145


ASME IX:

• • • • •


Soldadura de Cup ón de Prueba Ensayos Requeridos Registro de Ensayos de Calificaci Calificación. (WPQ Rangos Calificados Mantenimiento y Renovació Renovación de la Calificació Calificación.

146


ASME IX:


QW 310: Cupón de Prueba • Pueden ser de Tubos, Plancha o cualquier otra forma de producto.

• Las posiciones de soldadura son las mismas que las indicadas para procedimiento.

• La cantidad y ubicación de probetas para ensayos mecánicos para procesos no especiales se muestra en QW-452, 463.2.a hasta h para tope, QW-462.4.a hasta d y 463.2.h para filete. QW-380 (QW 453) para procesos especiales.

• Los criterios de aceptación para los ensayos mecánicos son los mismos que lo visto para procedimientos de soldadura. (QW-160 a 180)

147


ASME IX:


QW 302: Ensayos requeridos Tope

148


ASME IX:


QW 302: Ensayos requeridos Tope • Para la calificaci ón de soldadores u operadores en soldadura a tope y procesos no especiales, debe realizarse la examinaci ón

siguiente

• Inspecci ón visual de acuerdo a QW 302.4 cumpliendo con los criterios de aceptaci ón dados en QW 194.

• Ensayos mecánicos de acuerdo a QW 452. • Alternativamente, la calificaci ón puede realizarse mediante ensayo Volum étrico únicamente cuando es permitido por QW 304 para soldadores o QW 305 para operadores.

• Esto aplica para procesos SMAW, SAW, GTAW, PAW ,GMAW (no cortocircuito) y EGW (solo para operador) con las excepciones de N º P dadas en QW -304 y 305.

149


ASME IX:


• Esto no aplica para los procesos especiales (QW -380) • Puede aplicarse examinació examinación volumé volumétrica, sobre el cupó cupón de ensayo o directamente sobre la primera producci ón de soldadura. La longitud minima a examinar es 6 in (150 mm) (En tubos debe examinarse el di ámetro completo. Para tubos de peque ño diámetro pueden ensayarse m últiples cupones). La longitud mí mínima a examinar para operadores es 36 in (1m). (QW 304 y 305)

• En QW 191.1.2 y QW 191.2.3 dan los criterios de aceptaci ón para examinación volumétrica aplicables a Radiograf ía (QW 191.1.2) y Ultrasonido (QW.191.2.3)

150


ASME IX:


Calificación de Habilidad. Ejemplo de Ensayos requeridos - Filete

151


ASME IX:


Calificación de Habilidad. Ejemplo de Ensayos requeridos - Filete

152


ASME IX:


• QW-181.2 Habilidad de soldador • Las dimensiones y la preparación de las probetas de calificación de soldador deben conformar los requisitos de las figuras QW462.4 (b) o (c). Las probetas de ensayo deben ser examinadas mediante ataque macrográfico según QW-184 y por ensayo de fractura según QW-182.

• Calificaciones realizadas en posición 5F las probetas de ensayo deben ser obtenidas según lo requerido en la figura QW-463.2 (h).


ASME IX:


• QW-184 Examen macrográfico – Calificación de soldador • Indica que las probetas deben ser cortadas, pulidas y atacadas con un reactivo adecuado para poner de manifiesto la soldadura y zona afectada por el calor.

• Para aprobar ese ensayo se debe cumplir: • a- El examen visual de la sección transversal del metal de soldadura y la zona afectada por el calor, debe mostrar completa fusión y estar libre de fisuras. Se aceptarán indicaciones lineales en la raíz en tamaños de hasta 1/32” (0,8 mm).

• b- La soldadura no debe tener una concavidad o convexidad mayor de 1/16” (1,5 mm).

• c- No debe haber mas de 1/8” (3 mm) de diferencia entre las medidas de cada uno de los catetos del filete.


ASME IX:


Ensayo para Calificación de Habilidad en Soldadura de Pernos

• Doblado y Martillado (QW -193.2). • Examinaci ón Visual (QW -194)

155


ASME IX:


Calificacion de habilidad: Procesos especiales

156


ASME IX:


Registro de calificación (WPQ)

157


ASME IX:


Registro de calificación (WPQ)

158


ASME IX:


Rango de la calificación • El rango de la calificació calificación para soldadores, es el fijado por las variables esenciales indicadas en QW 352 a QW 357 para los distintos procesos.

• Las variables para operadores se describen en QW -360 • Variaciones más allá de lo permitido por estas variables requieren recalificación.

• Cuando se requiere una combinaci ón de procesos la calificación puede realizarse en cada proceso individualmente o mediante combinaci ón de procesos en un cup ón único.

• Los límites de espesor calificado dependen del espesor aproximado depositado con cada proceso.(Ver QW 452) 159


ASME IX:


Soldador: Variables SMAW

160


ASME IX:


Soldador: Variables GMAW FCAW

161


ASME IX:


162


ASME IX:


Soldador: Variables

163


ASME IX:


Soldador: Espesores tope

164


ASME IX:


Soldador: Lí mites mites Diámetro tope

165


ASME IX:


PARA PRACTICA DE USO DE CODIGO UTILIZAR ANEXOS

Soldador: P Nº

166


ASME IX:


F Nº

167


ASME IX:


168


ASME IX:


Pos

169


ASME IX:


QW 301.3 • A cada Soldador u Operador calificado debe asignársele una identificación, ya sea con un n úmero, letra o s ímbolo.

• Esta identificació identificación deber á ser utilizada para identificar las soldaduras que produce.

• Registro de ensayo (WPQ): • Debe incluir las Variables Esenciales (QW -350 a 360) • El tipo de Ensayos realizados y sus resultados. • Los rangos calificados de acuerdo a QW 452

170


ASME IX:


Re-ensayos y Renovaci ó n de la Calificaci ó n • Un soldador u operador que falla en algunos de los ensayos previstos para la calificaci ón, puede ser recalificado de acuerdo a lo indicado en QW.321. (En funci ón del ensayo en que fall ó)

• Inmediatamente mediante inspecci ón visual • Inmediatamente mediante ensayos mec ánicos • Inmediatamente mediante radiograf ías • Luego de entrenamiento (si se considera necesario) y encada posición en las que fall ó.

• El soldador u operador que no sold ó por un per íodo mayor a 6 meses con un proceso debe ser recalificado en ese proceso a menos que haya soldado usando un proceso manual o semiautom ático. En este caso mantiene su calificaci ón para ese proceso (manual o semiautom ático).

• Lo mismo vale para el operador pero con maquina o autom ático. 171


ASME IX:


ARTÍCULO V – PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA ESTÁNDAR (SWPS) QW-500 General • Los SWPS listados en el Ap éndice E son aceptables para las fabricaciones que se especifican los requerimientos del C ódigo ASME BPV.

• Cualquier requerimiento de las Secciones aplicables de los C ódigos de Fabricaci ón en relaci ón con s SWPS, tienen preeminencia sobre los requerimientos de la Secci ón IX.

• Solo SWPS`s (incluyendo edici ón) que han sido aceptados en el apéndice E de la edici ón 1998 o posterior en concordancia con este articulo y deber á deber án estar de acuerdo con la edici ón y adenda presente de la secci ón IX.

• Los SWPS, no son permitidos para Fabricaciones en las cuales los Códigos de fabricaci ón requieren de ensayos de tenacidad. 172


ASME IX:


QW-510 Adopción de los SWPS • Antes de su uso, el Fabricante debe cumplir con lo siguiente para cada SWPS que pretende usar, con las excepciones establecidas en QW-520.

• a- Ingresar el nombre del Fabricante en el SWPS. • b- Un empleado del Fabricante debe firmar y fechar el SWPS. • c- El correspondiente Código o Especificación de Construcción (Ej. ASME Sección VIII, B 31, etc.) que debe ser usado para la soldadura debe listarse en el SWPS.

• d- El Fabricante debe soldar y ensayar una probeta a tope siguiendo el SWPS. Se debe registrar la siguiente información:

• 1- La especificación, tipo y grado del metal base soldado. • 2- El diseño de junta. • 3- Método de limpieza inicial. • 4- Presencia o ausencia de respaldo.


173

ASME IX:


• 5- La especificación ASME o AWS y la clasificación AWS del material de aporte y su marca comercial.

• 6- Diámetro y clasificación de los electrodos de tungsteno para GTAW 7- Los diámetros de los materiales de aporte.

• 8- Gas de protección y caudal para GTAW y GMAW. • 9- Temperatura de precalentamiento. • 10- Posición de la junta y progresión si es aplicable. • 11- Espesor de metal depositado por cada proceso o tipo de electrodo.

• 12- Temperatura máxima entre pasadas. • 13- Tratamiento térmico usado y rango de temperatura de tratamiento y tiempo de mantenimiento.

• 14- Resultados de la inspección visual y ensayos mecánicos. 174


ASME IX:


• 15- Resultados de los ensayos radiográficos cuando fueran permitidos.

• e- La probeta será inspeccionada visualmente (QW-302.4) y ensayada mecánicamente radiográficamente (QW-302.2).

(QW-302.1)

o

examinada

• Si cualquiera de estos ensayos fallara en los requerimientos de aceptación, se deberá soldar una nueva probeta antes que el Fabricante pueda usar el SWPS

• QW-511 Uso de los SWPS demostrados • Los Códigos de fabricación o documentos de fabricación indicados que deben ser listados en el SWPS, como se establece en el punto c anterior, pueden ser agregados o borrados del SWPS demostrado sin posteriores demostraciones.


ASME IX:


QW-520 Uso de los SWPS sin demostración • Una vez que un SWPS ha sido demostrado, SWPS similares, podrán ser usados sin posteriores demostraciones. Estos SWPS adicionales deberán ser comparados con el SWPS que fue utilizado para la demostración y no deberán excederse las siguientes limitaciones:

• a- Un cambio en el proceso de soldadura. • b- Un cambio en el número P. • c- Un cambio de la condición como soldado a tratado térmicamente. • d- Un cambio en el proceso de alambre con protección gaseosa a autoprotegido o viceversa.

• e- Un cambio de transferencia globular, spray o pulsada a corto circuito y viceversa.

• f- Un cambio en el número F del electrodo. • g- Agregado de precalentamiento por encima de la temperatura ambiente.

• h- Cambio de SWPS identificado para chapa a otro y viceversa. Ing. Rubén E Rollino [email protected] , rollinor@asme.

176

ASME IX:


QW-540 Uso en producción de los SWPS • Deben seguirse estrictamernte durante la soldadura de producción. Además aplica lo siguiente:

• a- El Fabricante no puede desviarse de las condiciones del SWPS • b- Los SWPS no podrán ser suplementados por PQR ni revisados. • c- Solo se podrá usar el proceso especificado en el SWPS. Cuando se selecciona un SWPS multiproceso, estos solo podrán usarse de la manera y en el orden que especifica el SWPS.

• d- El SWPS, no podrá ser usado en una junta en conjunto con un WPS calificado por el Fabricante.

• e- El Fabricante puede suplementar al SWPS con indicaciones para el soldador de manera de cumplimentar los requerimientos del Código.

• f- Los SWPS no podrán ser usados hasta haber sido demostrados (QW510)

• g- El número de identificación de la Demostración debe indicarse en cada SWPS soportado.

• h- El Registro de Demostración debe estar disponible para la revisión por el Inspector Autorizado. 177


ASME IX:


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ASME IX:


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Curso de ASME IX Ruben 10

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