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Norma: AWS 2002 CÓDIGO DE SOLDADURAS EN ESTRUCTURAS DE ACERO. 1.

Requerimientos Generales

1.1. Generalidades. Este Código contiene los requerimientos para la fabricación y el montaje de las estructuras de acero soldadas.

Cuando este

Código está estipulado en los documentos del Contrato, se requerirá la conformidad de todas las estipulaciones del Código, (ver 1.4.1) excepto aquellas en que los documentos del Ingeniero o del Contrato las modifiquen específicamente o las exima. Lo siguiente es un resumen de las secciones del Código: 1. Requerimientos generales: Esta sección contiene información básica sobre las generalidades y las limitaciones del Código. 2. Diseño para las conexiones soldadas: Esta sección contiene los requerimientos para el diseño de las conexiones soldadas compuestas de piezas tubulares o no-tubulares. 3. Precalificación: Está sección contiene los requerimientos sobre las excepciones de los WPS. (Welding Procedure Specification; “Procedimientos de Soldadura Especificados”) en cuanto a los requerimientos de calificación de este Código. 4. Calificación: Esta sección contiene los requerimientos de WPS

1.2

Limitaciones

El Código no tiene el propósito de ser utilizado en lo siguiente: (1)

Aceros con un límite de fluencia mayor a 100 ksi (690 MPa)

(2)

Aceros de un espesor inferior a 1/8 de pulgadas (3 mm).

Cuando se vayan a soldar metales base más delgados que 1/8 pulgadas (3 mm), deberían aplicarse los requerimientos de AWS D1.3. Cuando se utilicen de acuerdo con la Norma AWS D1.3, se requerirá la conformidad con las estipulaciones aplicables de este Código. (3)

Estanques o tuberías (cañerías) a presión.

(4)

Metales base que no sean de acero al carbono o de baja

aleación. El AWS D1.6 Código de Soldadura Estructural para acero inoxidable debería utilizarse para las soldaduras en estructuras de acero inoxidable.

Cuando los documentos del Contrato

especifiquen la Norma AWS D1.1 para soldar acero inoxidable, deberían aplicarse los requerimientos de AWS D1.6.

1.3

Definiciones.

y para el personal de soldadura (soldadores, operadores de

Los términos utilizados en este Código deberán interpretarse

soldaduras y pinchadores) que se necesitan para realizar el

en conformidad con las definiciones entregadas en la edición

trabajo de acuerdo al Código.

más reciente de AWS A.30 “Standard Welding Terms and Definitions (“Términos de Soldaduras y Definiciones Oficiales”)

5. Fabricación: Esta sección contiene los requerimientos, para la preparación, el armado estructural y la mano de obra para las

que se proporcionan

en el Anexo B de este Código y las

siguientes definiciones:

estructuras de acero soldadas. 1.3.1 6. Inspección: Esta sección contiene los criterios para las calificaciones y responsabilidades de los Inspectores, los criterios de aceptación para la producción de soldaduras y los procedimientos oficiales para realizar la inspección visual y los ensayos no destructivos NDT (Nondestructive Testing). 7. Soldadura “Stud”: Esta sección contiene los requerimientos de los conectores de corte en el acero estructural.

Ingeniero: Se definirá como un individuo debidamente

designado que actúe para, y a favor de, el propietario en todos los asuntos del ámbito del Código. 1.3.2 Contratista: Se definirá como toda compañía, o individuo representante de una compañía, responsable de la fabricación, montaje, manufactura o soldadura, en conformidad con las estipulaciones de este Código. 1.3.3

Inspectores

8. Refuerzo y reparación de las estructuras existentes: Esta

1.3.3.1 Inspector del Contratista: “El Inspector del Contratista”

sección contiene información básica pertinente para las

se definirá como la persona debidamente designada que actúe

modificaciones de las soldaduras o la reparación de las

para y en beneficio del Contratista, en toda inspección y asuntos

estructuras de acero existentes.


sobre calidad en el ámbito de este Código y de los documentos del

El Ingeniero deberá ser responsable del desarrollo de los

Contrato.

documentos del Contrato que regulen los productos o las

1.3.3.2 Inspector de verificación: Se definirá como la persona debidamente designada que actúe para y en beneficio del Propietario o Ingeniero en toda inspección y asuntos sobre calidad especificados por el Ingeniero. 1.3.3.3 Inspector (es)

(no modificado):

Cuando el término

“Inspector” sea utilizado sin calificación posterior, como la

estructuras armadas producidas bajo este Código. puede agregar, requerimientos

El Ingeniero

suprimir o modificar de otro modo los de

este

Código

para

cumplir

con

los

requerimientos particulares de una estructura específica. Todos los requerimientos que modifiquen este Código deberán incorporarse a los documentos del Contrato.

Categoría específica del Inspector descrita anteriormente, se

El Ingeniero deberá especificar en los documentos necesarios

aplica igualmente al Inspector del Contratista y al Inspector de

del Contrato y según sea aplicable, lo siguiente:

Verificación, dentro de los límites de responsabilidad descritos en

1) Los requerimientos del Código que sean aplicables, solamente especificados por el Ingeniero.

6.1.2. 1.3.4

O.E.M. (Original Equipment Manufacturer) Fabricante

del Equipo Original. OEM se definirá como el único Contratista que asumirá algunas o todas las responsabilidades asignadas por este Código al Ingeniero. 1.3.5

Propietario: Se definirá como el individuo o compañía que

producido bajo este Código.

4) Criterios de aceptación de soldaduras que no sean los 5) Criterios de Tenacidad (CVN) para soldar un metal con otro, y/o cuando se requiera HAZ. 6) Para aplicaciones no – tubulares, ya sea que estas estén cargadas estáticamente o cíclicamente.

Los términos del Código: “Shall” – deberá / tendrá que;

“Should”- debería / tendría que, y “May” – puede; tienen el

7) Todos los requerimientos adicionales a los que no se refiera específicamente en este Código. 8) Para

siguiente significado: 1.3.6.1 Shall – Deberá/ tendrá que.

Las estipulaciones del

Código que utilicen “shall” – deberán ser obligatorias a menos que sean específicamente modificadas en los documentos del Contrato

las

aplicaciones

OEM,

las

partes

responsables

involucradas. 1.4.1.1 Responsabilidades del Contratista. El Contratista deberá ser responsable de las WPS, de la calificación del personal, la inspección del contratista y del trabajo

por el Ingeniero. 1.3.6.2 Should (debería).

La palabra

“should” se usa para

prácticas recomendadas que se consideren beneficiosas, pero que

pertinente en conformidad con los requerimientos de los documentos del Contrato. 1.4.3

no son requerimientos. 1.3.6.3 May (puede):

que no se refieran específicamente en el Código. 3) Inspección de verificación, cuando lo requiera el Ingeniero. establecidos en la sección 6.

ejerza la propiedad legal del producto o el armado estructural

1.3.6

2) Todos los NDT (Non Destructive Test) ensayos no-destructivos

La palabra “may” en una estipulación

Responsabilidad del Inspector

1.4.3.1 Inspección del Contratista.

permite el uso de procedimientos opcionales o practicas que

La inspección del Contratista será proporcionada por el

puedan utilizarse como una alternativa o complemento para los

Contratista y se realizará según sea necesario para asegurar que

requerimientos del Código.

la calidad del trabajo del material cumpla con los requerimientos

Aquellos procedimientos opcionales

que requieran la aprobación del Ingeniero, ya sea, que estén especificados en los documentos del contrato o que necesiten la aprobación del Ingeniero.

El Contratista puede utilizar cualquier

opción sin la aprobación del Ingeniero cuando el Código no especifique que deberá requerirse la aprobación del Ingeniero.

1.4 1.4.1

Responsabilidades: Responsabilidades del Ingeniero.

de los documentos del Contrato. 1.4.3.2 Inspección de Verificación: El Ingeniero determinará si la Inspección de Verificación será pertinente.

Las Responsabilidades de la verificación

de

Inspección deberán establecerse entre el Ingeniero y el Inspector de Verificación.


1.5

Aprobación.

Todas las referencias sobre la necesidad de aprobación, se someterán a la aprobación por parte del Encargado de Obras Civiles o del Ingeniero.

1.6

Símbolos de soldaduras.

Los símbolos de soldaduras serán aquellos que se muestran en la última edición de AWS A2.4, símbolos para soldaduras, equipos de soldadura y ensayos no- destructivos (“Symbols for Welding, Brazing and Non-destructive Examination”). Las condiciones especiales deberán explicarse en su totalidad mediante notas o detalles agregados.

1.7

Precauciones sobre seguridad.

Este documento técnico no está dirigido a todas las soldaduras y a los peligros de la salud.

Sin embargo, puede encontrarse

información pertinente en los siguientes documentos: 1)

ANSI Z49.1“Safety in Welding, Cutting and Allied Processes”

(Seguridad en soldaduras, cortes y procesos Anexos) 2)

Impresos del fabricante sobre seguridad en cuanto a equipos

y materiales. 3)

Otros documentos pertinentes según sea apropiado. Estos

documentos se referirán y deben seguirse de acuerdo a lo requerido. (Ver también Anexo J sobre Prácticas Seguras) Nota: Este Código puede involucrar materiales, operaciones y equipos peligrosos.

El Código no contiene indicaciones sobre todos los

problemas de seguridad asociados a su uso. Es responsabilidad del usuario establecer la seguridad adecuada y las prácticas saludables.

El usuario debería determinar la aplicabilidad de

cualquier limitación reglamentaria previa a su uso.

1.8

Unidades Oficiales de Medidas.

Esta Norma hace uso, tanto de las unidades que se acostumbran utilizar en EEUU, como las del Sistema Internacional de Unidades (SI: International System).

Las medidas puede que no sean

exactamente equivalentes; por lo tanto, cada sistema deberá utilizarse independientemente del otro, sin ninguna combinación de algún tipo.

La Norma con la Designación D1,1:2002. Usa las

Unidades acostumbradas en EEUU. La Norma con Designación D1.1M:2002 usa las Unidades SI. Estas últimas se muestran entre paréntesis cuadrados [

1.9

].

Documentos de Referencia.

El Anexo N contiene una lista de todos los documentos referidos en este Código.


CAPITULO 2 2. DISEÑO DE CONEXIONES SOLDADAS. 2.0

Generalidades de la sección 2

2.2.2 Requerimientos sobre Fracto Tenacidad o

Esta sección cubre los requerimientos para los diseños de las

Resiliencia

conexiones soldadas.

Si se requiere fracto tenacidad o resiliencia de las uniones

Está dividido en cuatro partes, de

acuerdo a lo siguiente:

soldadas, el Ingeniero deberá especificar la energía mínima

Requerimientos

Parte A

comunes

para

el

Diseño

de

Conexiones Soldadas (Componentes No-tubulares y Tubulares) Requerimientos Específicos para el Diseño de

Parte B

Conexiones cargadas).

No-tubulares

(Estáticamente

o

cíclicamente

Los requerimientos deberán aplicarse además de

los requerimientos de la parte A y B. Parte C

absorbida con la prueba de temperatura correspondiente para la clasificación del metal de relleno que va a utilizarse, o el Ingeniero deberá especificar que las WPS califiquen con las pruebas CVN.

Si se requiere de las WPS con las pruebas

CVN, el Ingeniero deberá especificar que las WPS califiquen con las pruebas CVN .

Requerimientos específicos para el Diseño de

El Ingeniero deberá especificar la

energía mínima absorbida, la prueba de temperatura y si se va

Conexiones No-tubulares (Cíclicamente cargados) cuando sea

a efectuar o no la prueba CVN en el metal para soldaduras, o

aplicable, los requerimientos deberán aplicarse, además de los

en ambas: el metal para soldadura y el HAZ (ver 4.1.1.3 y

requerimientos de la parte A y B.

Anexo III). 2.2.3

Parte A

Requerimientos Específicos de Soldadura:

Requerimientos comunes para el diseño de conexiones

El Ingeniero, en los documentos del Contrato y el Contratista en

soldadas.

los planos de taller deberán indicar aquellas uniones o grupos

(Componentes No-tubulares y Tubulares)

de uniones en las cuales el Ingeniero o el Contratista requieran de un orden especifico de armado, de secuencia de soldadura,

2.1

la técnica de soldadura u otras precauciones especiales.

Alcances de la Parte A

Esta parte contiene los requerimientos aplicables para el diseño de todas las conexiones soldadas de las estructuras notubulares y tubulares, independientes de la carga.

2.2

Planos y Especificaciones del Contrato

2.2.1

Información sobre Planos y Diseños.

2.2.4

Tamaño y Longitud de las soldaduras:

Los planos de diseño del Contrato deberán especificar la longitud efectiva de la soldadura, y para las soldaduras acanaladas de penetración parcial; el tamaño de la soldadura requerida “(E)”.

Para soldaduras de filete y uniones T

inclinadas, los documentos de Contrato deberán contar con lo siguiente:

Complete la información con respecto a la designación de la especificación del metal base (ver 3.3. y 4.7.3), la localización,

1)

tipo, tamaño y extensión de todas las

entre piezas con superficies que se juntan en un ángulo entre

en los planos y especificaciones del

80º y 100º, los documentos del Contrato deberán especificar el

de aquí en adelante será referido como los

tamaño del lado de la soldadura de ángulo; si son requeridos

mostrarse claramente Contrato;

soldaduras deberán

Para las soldaduras de filete entre partes con superficies

documentos del Contrato.

Si el Ingeniero requiere que se

por diseño, deberán indicarse en los documentos del Contrato.

efectúen soldaduras especificas en terreno, estas deberán

2)

designarse en los documentos del Contrato.

ángulos menores que 80º o mayores que 100º, los documentos

Para soldaduras entre partes que al juntarse por men de

del Contrato deben especificar la garganta efectiva Los planos de fabricación y montaje de aquí en adelante serán

3)

Los cordones de coronación para la soldaduras de filete, si

referidos como planos de taller; deberán distinguirse claramente

son requeridos por diseño, deben indicarse en los documentos

entre soldaduras de taller y soldaduras en terreno.

del Contrato


2.2.5

Requerimientos de los Planos de Taller:

ranurada en la otra, y en los lados de la flecha de la unión de

Los planos de taller deberán indicar claramente, por medio de

soldadura

símbolos o diagramas los detalles de las uniones soldadas

continuación.

respectivamente,

tal

como

se

muestra

a

ranuras y la preparación del metal base requerido para efectuarlas. Tanto el ancho como el espesor de la plancha de acero de deberán detallarse. 2.2.5.4 Dimensiones del Detalle Pre-calificadas.

2.2.5.1 Soldaduras Ranurados de Penetración Parcial: Los planos de taller deberán indicar las profundidades de las

Los detalles de la unión de penetración parcial y penetración

ranuras “S” necesarias para lograr el tamaño de la soldadura

completa descritos en 3.12

y 3.13 han demostrado

“(E)” requerida para el proceso de soldadura y la posición de la

repetidamente su adecuación al proporcionar las condiciones y

soldadura que vaya a utilizarse.

tolerancias necesarias para depositar y fundir el metal de

2.2.5.2 Soldaduras de Filete y Soldaduras de Uniones T

de estos detalles no deberá interpretarse como que implica una

soldadura en buen estado al metal base. Sin embargo, el uso Inclinadas.

consideración de los efectos del proceso de soldadura en el

Lo siguiente se entregará en los planos del taller.

metal base, más allá del límite de fusión, ni la conveniencia del

1)

detalle de la unión para una aplicación determinada.

Para las soldaduras de filete en uniones en T inclinadas,

con superficies que se

juntan en un ángulo entre 80º y 100º ,

los planos de taller deberán mostrar el tamaño del lado de la

2.2.5.5 Detalles especiales: Cuando se requiera de detalles especiales en las ranuras,

soldadura.

estas se deberán detallar en los documentos del Contrato. 2)

Para las soldaduras en T inclinadas entre componentes

con superficies que se juntan en ángulos menores que 80º y

2.2.5.6 Requerimientos Específicos:

mayores de 100º , los planos deberán mostrar la disposición

Todos los requerimientos de inspección especifica deberán

detallada de las soldaduras y el tamaño del lado requerido para

anotarse en los documentos del Contrato.

responder por los efectos geométricos de las uniones y donde sea apropiado la reducción de pérdida Z para el proceso que va a utilizarse y el ángulo. 3)

2.3.1

Coronación e interrupción de la soldadura documentos

del

Contrato

deberán

mostrar

los

requerimientos de la soldaduras ranuradas de penetración parcial o completa. Los documentos del Contrato no necesitan mostrar el tipo de ranura o las dimensiones de éstas. símbolo de la soldadura sin dimensiones y

Soldaduras ranuradas

2.3.1.1 Longitud efectiva:

2.2.5.3 Símbolos: Los

2.3 Areas Efectivas

El

con Penetración

completa en el extremo designa una a soldadura de penetración completa de la siguiente manera:

La máxima longitud de la soldadura de cualquier soldadura ranuradas, sin tomar en cuenta su extensión, deberá ser el ancho de la parte unida, perpendicular a la dirección de la tensión o carga de comprensión.

Para las soldaduras

ranuradas que transmiten corte, la longitud efectiva es la longitud especificada. 2.3.1.2 Tamaño efectivo de las Soldaduras Ranuradas de Penetración Completa: El tamaño de una soldadura ranurada de penetración completa deberá ser del espesor más delgado de la parte unida. Un

con penetración

aumento en el área efectiva con respecto a los cálculos del

completa en el extremo, diseña una soldadura que desarrollará

diseño por refuerzos de soldadura está prohibido. Los tamaños

El símbolo de soldadura sin dimensión y

el metal base adyacente en cuanto a tensión y corte.

Un

símbolo de soldadura para una soldadura ranurada de penetración completa deberá mostrar las dimensiones que aparecen entre paréntesis arriba “(E1)” y/o bajo “(E2)” en la línea de referencia para indicar los tamaños de la soldadura

de ranura para conexiones entre T – Y y K en las soldaduras de construcciones tubulares se muestran en la Tabla 3.6. 2.3.1.3 Tamaño mínimo de la soldadura Ranuras de Penetración Parcial:


El tamaño mínimo de las soldaduras ranuradas deberá ser igual

ß: Coeficiente de reducción.

o mayor que “(E)”, especificado en 3.12.2.1, a menos que el

L: Longitud real de soldadura cargada en un extremo (final),

WPS esté calificado en total conformidad con la Sección 4.

pulgadas [mm]

2.3.1.4 Tamaño

de

la

Soldadura

Efectiva

(

ranuras

abocinadas )

W: Tamaño del lado soldado, pulgadas [mm] Cuando la longitud excede 300 veces el tamaño del lado, la

El tamaño efectivo de las soldaduras ranuradas abocinadas

longitud efectiva deberá tomarse en 180 veces el tamaño del

cuando están en la superficie de una barra redonda, en una

lado.

formación de curvatura de 90º, o de un tubo rectangular, deberá ser tal como se muestra en 3.6, excepto a lo permitido por 4.10.5.-

2.3.2.6 Cálculos de la garganta efectiva Para soldaduras de filete entre partes que se unan en ángulos entre 80º y 100º, la garganta efectiva deberá tomarse como la

2.3.1.5 Area efectiva de las Soldaduras Ranuradas

distancia más corta desde la raíz de la unión hasta la superficie

El área efectiva de las soldaduras ranuradas deberá ser el área

de la soldadura de una soldadura diagramática de 90º (ver

efectiva multiplicada por el tamaño efectivo de la soldadura.

Anexo I). Para soldaduras en ángulos agudos entre 60º y 80º y

2.3.2

para soldaduras en ángulos obtusos mayores a 100º, deberá

Soldaduras de Filete

calcularse el tamaño del lado requerida para proporcionar la garganta efectiva especificada para que responda por la

2.3.2.1 La Longitud Efectiva (Recta) La longitud efectiva de un filete de soldadura recta deberá ser la longitud total, los coronamientos.

Ninguna reducción en la

longitud efectiva deberá asumirse en los cálculos del diseño para permitir el cráter de inicio o la detención de soldadura. 2.3.2.2 Longitud Efectiva (Curvada) La longitud efectiva de una soldadura de filete curvada deberá medirse por la línea central de la garganta efectiva.

geometría (ver Anexo 11).

Para soldaduras en ángulos

agudos, entre 60º y 30º, el tamaño del lado deberá aumentarse por la pérdida de dimensión Z para responder por la certeza del metal de soldadura en buen estado en el pasaje del ángulo de fondo angosto, para el proceso de soldadura que va a utilizarse (ver 2.3.3) 2.3.2.7 Refuerzo de las Soldaduras de filete La garganta efectiva de una combinación de soldadura ranuras

2.3.2.3 Longitud mínima

de penetración parcial y de una soldadura de filete, será la

La longitud mínima de la soldadura de filete deberá ser a lo

distancia más corta desde el ángulo de fondo (la raíz) hasta la

menos cuatro veces el tamaño nominal, o el tamaño efectivo de

superficie (cara plana) de la soldadura diagramática, menos 1/8

la soldadura deberá considerarse de manera que no exceda el

pulgada [3mm] para el detalle de cualquier ranura que requiera

25% de su longitud efectiva.

tal deducción. (ver Figura 3.3. y Anexo I).

2.3.2.4 Soldaduras de Filete Intermitente (Longitud Mínima)

2.3.2.8 Tamaño Mínimo:

La longitud mínima de los filetes de una soldadura de filete

El tamaño mínimo de la soldadura de filete no deberá ser

intermitente deberá ser de 1-1/2 pulgadas (38 mm)

menor al tamaño requerido para transmitir la carga aplicada, no lo que se entrega en 5.14.

2.3.2.5 Longitud efectiva máxima Para las soldaduras de filete cargadas en una extremo, efectivas con una longitud de lado de hasta 100 veces, se permite tomar la longitud efectiva igual a la longitud equivalente a la longitud real.

Cuando la longitud del cordón cargado en su extremo

excede las 100 veces, pero no más de 300 veces, el valor de la longitud efectiva deberá determinarse al multiplicar la longitud Real por el coeficiente de reducción ß.

2.3.2.9 Tamaño Máximo de Soldadura de Filete en Uniones de Traslape. El tamaño máximo de una soldadura de filete detallado en los bordes del metal base en uniones de traslape deberá ser el siguiente: 1) 2)

Donde

El espesor del metal base, para metales inferiores a ¼

pulgada de espesor [6mm] (ver Figura 2.1, detalle A). 1/6 pulgada [2mm] menos de espesor del metal base,

para metal de ¼ pulgada [6mm] o más de espesor (ver Figura 2.1., Detalle B), a menos que la soldadura esté diseñada en


taller para ser construida y obtener el espesor de una garganta

2.3.3.5 Longitud efectiva en uniones en T Inclinadas:

efectiva para el tamaño de un lado igual al espesor del metal

La longitud efectiva de las uniones en T inclinadas deberán ser

base. En una condición así soldada, la distancia entre el borde

la longitud total del tamaño de toda la soldadura.

del metal base y el reborde de la soldadura puede ser inferior a

asumirá reducción en los cálculos del diseño para permitir el

1/16 pulgadas [2mm], siempre que el tamaño de la soldadura

comienzo o la detención de la soldadura.

sea claramente verificable. 2.3.2.10

2.3.3.6 Tamaño Mínimo de la Soldadura de Unión en T

Area Efectiva de las Soldaduras de Filete:

El área efectiva deberá ser la longitud efectiva de la soldadura multiplicada por la garganta efectiva.

Inclinadas: Deberán aplicarse los requerimientos de 2.3.2.8. 2.3.3.7 Garganta Efectiva de las Uniones en T Inclinadas: La garganta efectiva de una unión T inclinada, en ángulos entre

2.3.3. Uniones en T Inclinadas

60º y 30º deberá ser la distancia mínima desde el ángulo de

2.3.3.1 General: Las uniones en T, en las cuales

No se

el ángulo entre las partes

unidas sea mayor a 100º o menor a 80º deberán definirse como uniones en T inclinadas. Los detalles de la unión en T inclinadas pre-calificadas se muestran en la Figura 3.11. Los detalles de las uniones de los lados obtuso y agudo pueden utilizarse juntos o independientemente, dependiendo de las condiciones de

fondo (la raíz) hasta la cara plana diagramática, menos la dimensión de reducción de pérdida Z. La garganta efectiva de una unión en T inclinada en ángulos entre 80º y 60º y en ángulos superiores a 100º deberán tomar la distancia más corta, desde el ángulo del fondo (la raíz) de la unión hasta la cara plana de la soldadura.

servicio y diseño con las consideración apropiada para efectos

2.3.3.8 Area efectiva de las uniones en T Inclinada:

de excentricidad.

El área efectiva de las uniones en T inclinada deberá ser la

2.3.3.2 Soldaduras en Ángulos Agudos entre 80º y 60º y en

garganta efectiva multiplicada por la longitud efectiva.

Ángulos Obtusos Mayores que 100º:

2.3.4

Cuando las soldaduras se depositan en ángulos entre 80º y 60º

alargados

o en ángulos superiores a 100º, los documentos del Contrato deberán especificar la garganta efectiva requerida.

Los planos

del taller deberán mostrar claramente la ubicación de las soldaduras y las dimensiones de lado requeridas para satisfacer la garganta efectiva requerida. (ver Anexo II)

2.3.3.3 Soldaduras en Ángulos entre 60º y 30º: Cuando se requiera una soldadura en un ángulo agudo que sea inferior a 60º pero igual o mayor a 30º (Figura 3.11 D), la garganta efectiva deberá aumentarse por la tolerancia de la pérdida de Z (Tabla 2.2.). Los documentos del contrato deberán

Soldaduras de Filete en Orificios y Tapones

2.3.4.1 Limitaciones del diámetro y ancho: El diámetro mínimo del orificio o del ancho del tapón, en el cual se va a depositarse una soldadura de filete, no deberá ser inferior al espesor de la parte en la cual se efectúa, más 5/16 pulgadas, [6mm] 2.3.4.2 Extremos de Soldadura tipo Tapón: Excepto para aquellos extremos que se prolongan hasta el borde de la pieza, los extremos de las ranuras deberán ser semi-circulares o deberán tener las esquinas redondeadas, en un radio no inferior al espesor de la pieza en la cual se efectúa.

especificar la garganta requerida. Los planos de taller deberán

2.3.4.3 Longitud Efectiva de las Soldaduras de Filete en

mostrar las dimensiones de lado del filete para satisfacer la

Orificios o Ranuras tipo tapones alargados.

garganta efectiva requerida, aumentada por la pérdida – Z

soldaduras de filete en orificios la longitud, debería ser de la

(Tabla 2.2) (ver Anexo II para el cálculo de la garganta efectiva)

soldadura a lo largo de la línea central de la garganta.

Para las

2.3.3.4 Soldaduras en Ángulos Menores a 30º:

2.3.4.4 Área Efectiva o Soldaduras de Filete en Orificios o

Las soldaduras depositadas en ángulos agudos menores a 30º

en Ranuras tipo tapón alargado. El área efectiva deberá ser

no deberán considerarse como efectivas para transmitir fuerzas

la longitud efectiva multiplicada por la garganta efectiva. En el

aplicadas, excepto como están modificadas en las estructuras

caso de las soldaduras de filete, de medida tal que se recubran

tubulares en 4.12.4.2.

en la línea central cuando depositan en los orificios o en las ranuras, el área efectiva no deberá considerarse como un área


mayor que la del corte transversal del orificio o la ranura en el

2.5.2 Esfuerzos Calculados Debido a Excentricidad. En el

plano de la superficie de empalme.

diseño de las uniones soldadas, los esfuerzos calculados que van a compararse con los esfuerzos permisibles, deberán

2.3.5 Soldaduras de Tapón redondo y alargado. 2.3.5.1 Limitaciones sobre el diámetro y el ancho.

incluir aquellos referidos a la excentricidad del diseño, si las El

diámetro mínimo del orificio o el ancho de la ranura en la cual se va a depositar una soldadura de tapón o en ranura, no deberá ser inferior al espesor de la pieza de la cual está hecha, más 5/16 pulgadas (8 mm).

El diámetro máximo del orificio o el

ancho de la ranura no deberá exceder el diámetro mínimo más 1/8 pulgada [3 mm] ó 2-1/4 veces el espesor de la pieza, cualquiera de ellas que sea mayor. 2.3.5.2 Longitud y Forma de la Ranura.

hubiera, al alineamiento de las partes conectadas y en la posición, tamaño y tipo de soldadura; excepto lo que se entrega a continuación: Para las estructuras estáticamente cargadas, no se requiere la localización de las soldaduras de filete para equilibrar las fuerzas con respecto al eje neutro o a los ejes para las conexiones de extremo de un solo ángulo, de un ángulo doble y de componentes similares.

En tales

componentes, las disposiciones de las soldaduras, en cuanto a la zona donde se ubica un ángulo menor a 90º y uno mayor a

La longitud de la

ranura en la cual se van a depositar las soldaduras tipo tapón alargado no deberán exceder diez veces el espesor de la parte en la cual está hecha. Los extremos de la ranura deberán ser semi-circulares o deberán tener las esquinas redondeadas en un radio no inferior al grosor de la parte en la cual está hecha. 2.3.5.3 Área Efectiva de Soldaduras de Tapón Redondas y Alargadas. El área efectiva de las soldaduras de tapón deberá ser el área nominal del orificio o la ranura en el plano de la superficie de empalme.

90º. Piezas angulares pueden distribuirse para conformar la longitud de varios bordes disponibles. 2.5.3 Esfuerzos Permisibles del Metal Base Los esfuerzos calculados del metal base no deberán exceder los esfuerzos permisibles en las especificaciones aplicables del diseño. 2.5.4 Esfuerzos Permisibles del Metal de Soldadura. El Esfuerzo calculado en el área efectiva de las uniones soldadas no deberá exceder las tensiones permisibles que se entregan en la Tabla 2.3 permitida por 2.5.4.2 y 2.5.4.3.

Parte B Requerimientos Específicos para el Diseño de Conexiones No-Tubulares (Estáticamente o Cíclicamente Cargadas) 2.4 General Los requerimientos específicos de la Parte B, junto con los requerimientos de la Parte A, deberán aplicarse a todas las conexiones de los componentes no-tubulares sujetos a carga estática. Los requerimientos de las Partes A y B, excepto según lo modificado en la Parte C, también deberá aplicarse a las cargas cíclicas. 2.5 Esfuerzo 2.5.1 Esfuerzos Calculados: Los esfuerzos calculados que vayan a compararse con las tensiones permisibles mediante el análisis apropiado, o las tensiones determinadas a partir de los

2.5.4.1 Esfuerzo en las Soldaduras de Filete. El esfuerzo en las soldaduras de filete deberá considerarse como el corte aplicado al área efectiva en cualquier dirección de la carga aplicada. 2.5.4.2 Tensión Permisible Alternativa en la Soldadura. El esfuerzo de corte permisible en una soldadura de filete cargada en un plano a través del centro de gravedad puede determinarse según la Fórmula (1): Fórmula (1) Fv

= 0.30 FEXX(1.0 + 0.50 seno1,5

Donde Fv

= Esfuerzo de unidad permisible

FEXX

= Número de clasificación del electrodo; es decir la

resistencia (fuerza) del electrodo. Θ

= El ángulo entre la dirección de la fuerza y el

eje

del elemento de soldadura, en grados.

requerimientos mínimos de resistencia de la unión que puedan establecerse en las especificaciones aplicables al diseño que se

2.5.4.3 Centro Instantáneo de Rotación.

invocan en este Código en cuanto al diseño de las conexiones

Los esfuerzos permisibles en los elementos de soldadura

soldadas.

dentro de un grupo de soldaduras que estén cargadas en plano y que se analizan utilizando un centro instantáneo del método de rotación para mantener la compatibilidad de deformación y


el comportamiento no-lineal de deformación por carga de las

2.6 Configuración y Detalles de la Unión.

soldaduras emplazadas en ángulos variables deberá ser la 2.6.1 Consideraciones Generales:

siguiente:

Las conexiones soldadas deberán estar diseñadas para Fvx

= Σ Fvix

satisfacer los requerimientos de resistencia y rigidez o de

FVY

= Σ Fviy

flexibilidad de las especificaciones generales que se invoquen.

Fvi

= 0.30 FEXX (1.0+0.50 seno1.5 Θ F(p)

F (Ρ)

= [p (1.9-0.9ρ)]

M

= Σ [Fviy(x) - Fvix(y)]

2.6.2. Conexiones y Empalmes en piezas de compresión

0.3

2.6.2.1 Conexiones y Empalmes Designados para Soportar

donde

a otros que no sean Conexiones a las Placas Base:

Fvx = Fuerza interna total en dirección x

A menos que se especifique de otro modo en los documentos

Fvy = Fuerza interna total en dirección y

del contrato, los empalmes de las columnas que estén

Fvix = Componente x de esfuerzo Fvi

terminados para soportar, deberán estar conectados por

Fviy = Componente y de esfuerzo Fvi

soldaduras de ranuras de penetración parcial o por soldaduras

M = Momento de fuerzas internas con respecto al centro de

de filete, suficientes como para mantener las partes en su lugar.

rotación instantánea

En

ρ = ∆1/∆m relación de la deformación del elemento “i” con respecto al elemento en el esfuerzo máximo. ∆m = 0.209 (Θ

+

0.32

6)

donde

estén

terminados

otros

componentes

para

compresión, que no sean columnas para soportar en empalmes o en conexiones, deberán estar diseñados para mantener todas las partes alineadas, y deberán proporcionarse para el 50% de

W, deformación del elemento soldado

la fuerza en el

componente.

Deberán

aplicarse los

requerimientos de la Tabla 3.4 ó 5.8.

en su tensión máximo, pulgadas (mm). W<0.17 W. Deformación del elemento

2.6.2.2 Conexiones y Empalmes No Terminados para

soldado en su tensión última, generalmente en el elemento más

Soportar, Excepto para las Conexiones a las Placas Base.

∆u = 1.087 (Θ+ 6)

0.65

Las soldaduras que unen empalmes en columnas y empalmes

lejano del centro de rotación instantáneo - pulgadas (mm).

y conexiones en otras piezas de compresión que no estén W = Tamaño del lado de la soldadura de filete, pulgadas [mm].

terminados para soportar, deberán diseñarse para transmitir la

∆i = Deformación de los elementos de soldados en niveles de esfuerzo intermedio, la linearidad proporcionada para

la

deformación crítica basada en la distancia desde el centro de rotación instantáneo, pulgadas [mm]= r1 ∆u/rcrit

fuerza en los componentes; a menos que se especifiquen en las soldaduras de penetración completa o en requerimientos más restrictivos en los documentos del contrato o en las especificaciones regulatorias.

Los que deberán aplicarse

según los requerimientos de la Tabla 3.4 o la Tabla 5.8.

x

= x1, componente de r1

2.6.2.3 Conexiones a las Placas Base.

y

= y1, componente de r1

En las Placas base de las columnas y en otros componentes de

rcrit

= distancia desde el centro de rotación instantánea

hasta el elemento soldado con una relación mínima de: ∆u/r1

compresión, la conexión deberá ser la adecuada para mantener los componentes firmemente en su lugar.

razón, pulgada (mm). 2.6.3 Carga en todo el espesor del Metal base. 2.5.5 Incremento del Esfuerzo Permisible.

Las uniones en T y en esquina, cuya función sea transmitir el

En donde las especificaciones aplicables al diseño permitan el

esfuerzo normal a la superficie de un componente conectado,

uso de un incrementado esfuerzo en el metal-base por alguna

especialmente cuando el

espesor del

metal

base del

razón, deberá aplicarse un incremento correspondiente esfuerzo

componente secundario o el tamaño de la soldadura requerida

permitido dado aquí, pero no a los rangos de esfuerzo

sea de ¾ de pulgada(20 mm) o mayor, deberá prestársele

permitidos para el metal-base o el metal de soldadura sujeto a

atención especial durante el diseño a la selección del metal

carga cíclica.

base y a los detalles. Los detalles de la unión que minimizan la intensidad del esfuerzo en el metal base sujeto al esfuerzo en


dirección de todo el espesor, deberá utilizarse en donde sea

conexiones deberán adecuarse para soportar la carga completa

práctico. Deberán evitarse los tamaños de especificación de

en la conexión.

soldaduras más grandes que lo necesario para transmitir el

según los requerimientos para las conexiones slip critical,

Los pernos de alta resistencia, instalados

esfuerzo calculado.

previo a la soldadura, pueden considerarse como para

2.6.4 Combinaciones de Soldaduras:

para Uniones Estructurales, Utilizando la Norma ASTM A 325 o

compartir la carga con las soldaduras. Ver: Especificaciones Excepto a lo que se entrega aquí, si dos o más soldaduras de

Pernos A 490 del Consejo de Investigación sobre Conexiones

diferente tipo (ya sea ranuradas o de filete o de tapón redondo

Estructurales. (“ A 490 bolts of the Research Council on

o de tapón alargado) están combinadas para compartir la carga

Structural Connections”).

en una sola conexión, la capacidad de la conexión deberá calcularse como la suma de las soldaduras individuales determinadas relativas a la dirección de la carga aplicada. Este método de agregar capacidades individuales de soldaduras no se aplica a las soldaduras de filete que refuerzan las soldaduras ranuradas de penetración completa (ver Anexo I). 2.6.5

2.7

Configuración y Detalles de la Unión – Soldaduras Ranuradas.

2.7.1 Transiciones en Espesores y Anchos: La tensión de las uniones a tope entre componentes alineados axialmente, de

Contorno de las Superficies de Uniones en T y en

Esquinas. Las soldaduras de filete pueden aplicarse sobre las soldaduras ranuradas de penetración completa y penetración parcial de uniones en T y uniones de esquina, con el propósito de contornear las superficies de la soldadura o para reducir las concentraciones de esfuerzo en la esquina de 90º. Cuando se usa en tales soldaduras de filete los contornos de superficie en aplicaciones estáticamente cargadas, el tamaño no deberá ser mayor que 5/16 pulgadas [8 mm]. El refuerzo tipo filete en la superficie de las soldaduras de unión en T y en uniones de

diferentes espesores o anchos, o ambos, y que están sujetos a un esfuerzo de tensión mayor que 1/3 de lo permitido según diseño del esfuerzo de tensión, deberá efectuarse de tal manera que la inclinación en la transición no exceda de 1 a 2 ½ pulgadas (ver Figura 2.2 sobre el espesor y Figura 2.3 sobre el ancho). La transición deberá lograrse biselando la parte más gruesa, ahusando la parte más ancha, inclinando el metal de soldadura, o mediante una combinación de ambos. Cuando se requieran las transiciones en el espesor o en el ancho, en los casos donde el esfuerzo de tensión sea inferior al permisible, éstas deberán mostrase en los documentos del contrato.

esquina que ocurren naturalmente, no deberán ser rechazadas,

2.7.2 Prohibición de soldaduras Ranuradas de Penetración

ni tampoco necesitarán quitarse; ya que no interfieren con otros

Completa de Longitud Parcial.

elementos de la construcción.

Estarán prohibidas las soldaduras ranuradas de penetración completa de longitud parcial o intermitente, excepto que los

2.6.6 Orificios de Acceso a la Soldadura Cuando se requieran orificios de acceso a la soldadura, estos deberán tener el tamaño necesario para los espacios para el relleno de metal del soldadura de buena calidad.

Deberán

aplicarse los requerimientos forma y tamaño de 5.17.1.

La

persona que está a cargo del diseño y los detalles deberá reconocer que los orificios de tamaño mínimo requerido pueden afectar el área neta máxima disponible en el metal base conectado.

soldaduras en ángulo puedan tener soldaduras acanaladas de longitud limitada en puntos de aplicación de carga localizada para participar en la transferencia de carga localizada.

La

soldadura acanalada deberá extenderse de tamaño uniforme, a lo menos en la longitud requerida para transferir la carga. Más allá de esta longitud, la ranura se realizará con una transición en profundidad cero a una distancia no inferior a 4 veces su profundidad. La acanaladura deberá rellenarse pareja (a ras), antes de la aplicación de la soldadura en ángulo.

2.6.7 Soldaduras con Remaches o Pernos. Las conexiones que están soldadas a un componente y apernadas o remachadas a la otra, deberán permitirse.

Sin

embargo, los remaches y pernos que se usan en conexiones de soporte (provisorio) no deberán considerarse como para compartir las carga en combinación con las soldaduras en una superficie de empalme común.

componentes insertos de los elementos conectados por

Las soldaduras en tales

2.7.3 Soldaduras Ranuradas Intermitentes de Penetración Completa: Las soldaduras ranuradas intermitentes de penetración parcial, las de biselado sobresaliente y las soldaduras acanaladas


sobresalientes pueden utilizarse para transferir el esfuerzo

componentes que no sean cortes transversales de barra plana,

cortante entre las partes conectadas.

deberá seguir las especificaciones generales del diseño.

2.7.4 Remoción de Planchas de Extensión.

2.8.3 Terminaciones de las Soldaduras de Filete.

Para estructuras no-tubulares cargadas estáticamente, no es necesario quitar las planchas de extensión. Cuando se requiera

2.8.3.1 General.

quitarlas o cuando los requerimientos de acabado de la

Las terminaciones de las soldaduras de filete pueden

superficie, sean diferentes a lo descrito en 5.15.4, los

extenderse hasta los extremos o hasta los lados de los

requerimientos deberán especificarse en los documentos del

componentes o pueden interrumpirse o tener extremos

contrato.

redondeados, excepto según los siguientes casos limitados.

2.8 Configuración y Detalles de la Unión – Uniones

2.8.3.2

Soldadas en Filete.

En las uniones traslapadas en las cuales una parte se extiende

2.8.1 Uniones Traslapadas.

de tensión, las soldaduras de filete deberán terminar en un

Uniones Traslapadas Sujetas a Tensión.

más allá del borde o del lado de una parte sujeta a un esfuerzo tamaño no menor que el tamaño de la soldadura, desde el

2.8.1.1 Soldaduras de Filete Transversales. Las soldaduras de filete, transversales en uniones traslapadas que

transfieren

el

esfuerzo

entre

las

partes

cargadas

axialmente, deberán ser de doble soldadura (Ver Figura 2.4),

comienzo de la extensión (Ver Figura 2.6). 2.8.3.3.

Longitud máxima de retorno en el extremo.

Las uniones deberán disponerse de manera que permitan la

excepto en donde la deformación de la unión sea lo

flexibilidad en el

suficientemente restringida como para evitar su abertura bajo

sobresalientes de conexión con el metal-base están unidas con

carga.

diseño de conexión.

Si los lados

retornos en los extremos, la longitud del retorno en el extremo no deberá exceder cuatro veces el tamaño nominal de la

2.8.1.2 Traslape Mínimo. El traslape mínimo de las partes en las uniones de traslape que soportan esfuerzo, deberá ser de 5 veces el espesor de la parte más delgada, pero no inferior a 1 pulgada (25 mm). A menos

soldadura (ver Figura 2.7 sobre la extensión de las conexiones flexibles.) 2.8.3.4 Soldaduras de los Atiezadores Transversales.

que se evite la deformación fuera de plano de las partes, éstas

Excepto en donde los extremos de los atiezadores estén

deberán soldarse con doble cordón (Ver Figura 2.4) o que estén

soldados al flange, las soldaduras que unen los atiezadores

unidas a lo menos por dos líneas transversales de soldaduras

transversales a las vigas (de alma llena) deberán comenzarse o

de tapón redondo o alargado, o por dos o más cordones

terminarse en no menos de 4 veces, ni en más de 6 veces el

longitudinales o soldaduras de tapón alargado.

espesor de la brida de unión, desde la zona del ángulo mayor que 90º de la soldadura hasta el flange de ésta.

2.8.2 Soldaduras Longitudinales de Filete. Si las soldaduras de filete longitudinales se van a utilizar

2.8.3.5 Lados opuestos de un Plano Común.

solamente en las uniones traslapadas de las conexiones finales

Las soldaduras de filete en los lados opuestos de un plano

de barra plana o en los componentes de placas metálicas, la

común, deberán interrumpirse en la esquina común de ambas

longitud de cada soldadura de filete no deberá ser inferior a la

soldaduras (Ver Figura 2.8).

distancia perpendicular entre ellas (Ver Figura 2.5). El espacio transversal de las soldaduras de filete longitudinales utilizadas

2.8.4 Soldadura de Filete en Orificios o Ranuras.

en las conexiones terminales no deberá exceder 16 veces el

Las soldaduras de filete en orificios o ranuras en uniones de

espesor de la parte más delgada de la conexión, a menos que

traslape pueden utilizarse para transferir el corte o para evitar

se

la deformación o separación de los componentes traslapados.

haga

una

estipulación

apropiada

(como

soldaduras

intermedias tipo tapón redondo o alargado) para evitar la

Los espacios mínimos y dimensiones mínimas de los orificios o

deformación o separación de las partes.

ranuras para las soldaduras de filete deberán estar en

Las soldaduras de

filete longitudinal pueden estar en los bordes del miembro

conformidad con los requerimientos de 2.9, 2.3.4.1, 2.3.4.2,

(componente) o en las ranuras. El diseño de las conexiones

2.8.1 y 2.8.2. Estas soldaduras de filete pueden solaparse

que utilicen

según las estipulaciones de limitación de 2.3.4.4.

soldaduras de filete longitudinales para los

Las


soldaduras de filete en orificios o ranuras no se consideran

una cantidad igual al espesor de la placa de relleno (Ver Figura

como soldaduras de orificio tipo tapón redondo o alargado.

2.9).

2.8.5 Soldaduras de filete Intermitente. Pueden usarse las soldaduras en ángulo intermitente para transferir el esfuerzo entre las partes conectados.

2.10.2 Placas de Relleno Gruesas Cuando el espesor de la placa de relleno es adecuado para transferir la fuerza aplicada entre las partes conectadas, la placa de relleno deberá prolongarse más allá de los bordes de

2.9 Configuración y Detalles de la Unión –

la parte externa conectada al metal base. Las soldaduras que

Soldaduras de Orificio tipo tapón redondo y

unen la parte externa conectada al metal base con la placa de

alargado. 2.9.1

Espacio Mínimo (Soldadura de orificio tipo tapón

redondo). El espacio mínimo de un centro a otro de estas soldaduras deberá ser de 4 veces el diámetro del orificio. 2.9.2

relleno, deberán ser suficientes para transmitir la fuerza a la placa de relleno, y el área sujeta a la fuerza aplicada en la

Espacio mínimo (Soldaduras de orificio tipo tapón

alargado). El espacio mínimo de un centro a otro de las líneas de las soldaduras tipo tapón alargado en dirección transversal a su

placa de relleno deberá ser adecuada para evitar recargar la placa de relleno con la parte interna conectada al metal base deberán ser suficientes para transmitir la fuerza aplicada (Ver Figura 2.10) 2.10.3 Requerimientos de Diseño de Taller. Las uniones que requieren placas de relleno deberán contar con todos los detalles del plano de taller y de montaje. 2.11

Componentes Construidos

longitud, deberá ser 4 veces el ancho de la ranura. El espacio mínimo de un centro a otro, en una dirección longitudinal, deberá ser 2 veces la longitud de la ranura.

2.11.1. Soldadura mínima requerida. Si se van a utilizar dos o más placas o perfiles laminados para construir un componente, deberán contarse con soldadura

2.9.3

Dimensiones Pre-calificadas.

Las dimensiones para las soldaduras pre-calificadas de orificio

suficiente ( de filete, tipo tapón redondo y alargado) para hacer que las partes actúen al unísono ( como una sola) pero no

tipo tapón redondo o alargado están descritas en 2.3.5 y en

menor que lo que pueda requerirse para transmitir el esfuerzo

3.10.

calculado entre las partes unidas.

2.9.4

Prohibición en acero enfriado y templado.

2.11.2. Espacio máximo de las soldaduras intermitentes

Deberán prohibirse las soldaduras de orificio tipo tapón redondo o alargado en aceros enfriados y templados con un Fy mínimo especificado y mayor a 70 ksi (490 Mpa).

2.11.2.1 General. Excepto como se pueda establecer en 2.11.2.2 ó 2.11.2.3. el máximo espacio longitudinal de las soldaduras intermitentes

2.10

Placas de relleno.

Cuando quiera que sea necesario utilizar placas de relleno en

que conecten una placa a otros componentes no deberán exceder 24 veces el espesor de la placa más delgada, ni

las uniones que requieran transferir fuerza aplicada, las placas

exceder 12 milímetros [300mm]. el espacio longitudinal entre

de relleno y las soldaduras de conexión deberán cumplir con los

las soldaduras intermitentes de filete que conectan dos o más

requerimientos de 2.10.1 ó 2.10.2; según sea aplicable.

perfiles laminados, no deberán exceder 24 pulgadas [600mm].

2.10.1

2.11.2.2

Placas de relleno delgadas.

Componentes de compresión.

Las placas de relleno menores a ¼ de pulgada [6 mm] de

En los componentes de compresión construidos , excepto lo

espesor no deberán utilizare para transferir tensión. Cuando el

que se entrega en 2.11.2.3, el espacio longitudinal de los

espesor de la placa de relleno sea menor a ¼ de pulgada [6

segmentos con soldadura de filete intermitente, a lo largo de

mm], o cuando el espesor sea mayor a ¼ de pulgada [6 mm] ,

los bordes de un componente de la placa externa con otros

pero no sea adecuada para transferir la fuerza aplicada entre

componentes, no deberán exceder las 12 pulgadas [300mm],

las partes conectadas, la placa de relleno deberá mantenerse

no el espesor de la placa deberá excederse en 0.730 E/Fy

pareja con el borde de la parte conectada externa, y el tamaño

veces (Fy = límite de fluencia mínimo especificado, y E es el

de la soldadura aumentará por sobre el tamaño requerido en


módulo de elasticidad de Young para el tipo de acero que se está utilizando). Cuando los segmentos intermitentes de la soldadura de filete se alternan en los bordes opuestos de los componentes de la placa externa más angosta que el ancho que se especifica en la frase siguiente, el espacio no deberá exceder las 18 pulgadas [460 mm],ni el espesor de la placa en 1.10 E/Fy

veces. El ancho sin respaldo de la viga muestra, la placa

cubierta o as placas diafragma, entre líneas adyacentes de

2.13

Limitaciones

2.13.1

Umbral de alcance (rango) de la Tensión.

No se requerirá evaluación de resistencia a la fatiga si el rango de esfuerzo de carga viva es menor que el rango de esfuerzo umbral: Fth (Ver Tabla 2.4) 2.13.2

Fatiga de Ciclo Bajo.

soldaduras, no deberán exceder es espesor de la placa de 1.46

Las estipulaciones de la Parte C no son aplicables a los casos

veces

de carga de ciclo – bajo, los cuales inducen tensiones

E/ F

Y2.

Cuando el espacio transversal sin respaldo

exceda este límite, pero una porción de su ancho no sea mayor a 1.46

calculadas en el rango de tensión inelástico.

E/Fy veces, el espesor, satisfaría el requerimiento de

esfuerzo y el componente deberá ser considerado aceptable.

2.13.3

Protección contra Corrosión.

2.11.2.3 Acero Resistente a la intemperie no- pintado

a las estructuras con protección apropiada contra la corrosión,

La resistencia a la fatiga descritas en la Parte C son aplicables Para los componentes de acero resistentes a la intemperie no –

o que están sujetas sólo a ambientes corrosivos leves, tal como

pintado, expuesto a la corrosión atmosférica, si se van a utilizar

las condiciones atmosféricas Normales.

soldaduras de filete intermitente, el espacio no deberá exceder 14 veces el espesor de la placa más delgada, ni las 17 pulgadas

2.13.4 Componentes Redundantes – No- Redundantes.

(180 mm).

Este

Código

ya

no

reconoce

una

distinciones

entre

componentes redundantes y no- redundantes.

Parte C Requerimientos Específicos para el Diseño de Conexiones No- Tubulares (Cíclicamente Cargadas.) 2.12 2.12.1

2.14

Cálculo de Esfuerzo

2.14.1

Análisis Elástico.

Los esfuerzos calculados y los rangos de tensión deberán ser

General

nominales, basados en el análisis de esfuerzo elástica a nivel del componente. Las tensiones no necesita amplificarse por

Aplicabilidad

La parte C se aplica solamente a los componentes no- tubulares

factores de concentración de esfuerzo para discontinuidades

y a las conexiones sujetas a carga cíclica dentro del límite

geométricas locales.

rangos de una frecuencia y magnitud suficientes para originar fisuras y la falla progresiva (fatiga).

Las estipulaciones de la

Parte C entregan un método para evaluar los efectos de repetidas fluctuaciones de esfuerzo en elementos estructurales no- tubulares soldadas, los cuales deberán aplicarse para

2.14.2 Tensión Axial y Curvatura. En el caso del esfuerzo axial combinado con curvatura, el esfuerzo máximo combinado deberá ser el que corresponda a los casos de carga aplicada correspondiente.

minimizar la posibilidad de una falla por fatiga.

2.14.3 Secciones simétricas.

2.12.2 Otras estipulaciones pertinentes.

simétricos, las soldaduras de conexión deberán disponerse, de

Las estipulaciones de las Partes A y B deberán aplicarse para

preferencia, simétricamente alrededor del eje del componente,

Para

los

componentes

que

tiene

cortes

transversales

diseñar los componentes y a las conexiones sujetas a los

o si no es práctica la disposición simétrica, el total de esfuerzo,

requerimientos de la Parte C.

incluyendo aquel resultante de la excentricidad de la unión, deberán incluirse en el cálculo del rango de esfuerzo.

2.12.3 Responsabilidad del Ingeniero. El

Ingeniero deberá proporcionar,

ya sea, los

detalles

2.14.4 Componentes Angulares.

completos, incluyendo los tamaños de las soldaduras; o deberá

Para los componentes angulares tensionados axialmente, el

especificar el ciclo de la vida útil planeado y rango máximo de

centro de gravedad de las soldaduras conectoras deberá

los momentos, los cortes y las reacciones de las conexiones en

quedar entre la línea del centro de gravedad de la sección

los documentos del Contrato.

transversal del ángulo y el centro del lado conectado, en cuyo


caso pueden ignorarse los efectos de excentricidad. Si el centro

Fórmula (3)

de gravedad de la soldadura de conexión queda fuera de esta zona, los esfuerzos totales, incluyendo aquellos que resultan de la excentricidad de la unión, desde el centro de gravedad del ángulo, deberán incluirse en el cálculo del rango de esfuerzo.

2.15

Esfuerzos y Rangos Permisibles.

En la cual: Cf

: Constante de la Tabla 2.4 para la Categoría F.

Para los elementos de la placa cargada de tensión en uniones 2.15.1 Rangos Permisibles.

cruciformes, en T y en detalle de esquinas, los detalles con

Las Tensiones calculadas de la unidad en soldaduras no

soldaduras de penetración completa o penetración parcial, con

deberán exceder las tensiones permisibles descritas en la

soldaduras de

Tabla 2.3.

transversales a la dirección del esfuerzo, el rango máximo de tensión en la sección transversal del elemento de la placa

2.15.2 Rangos de Esfuerzo Permisible El rango de esfuerzo se define como la magnitud de fluctuación en el esfuerzo que resulta de la repetida aplicación y eliminación de la carga viva.

En el caso de esfuerzo inverso, el rango de

esfuerzo deberá comportarse como la suma numérica de las tensiones de los esfuerzo y comprensión máxima repetidas o la suma de los esfuerzos cortantes máximos en dirección opuesta a un punto dado; como resultado de disposiciones diferidas de la carga viva.

filete, o una combinación de las anteriores,

El rango calculado de esfuerzo no deberá

exceder el máximo computado por las Fórmulas (2) a la (5), según sea aplicable.

(Ver Figura 2.11,

cargada de efuerzo deberá determinarse por (a), (b) o (c) como sigue: a)

Para el corte transversal de un elemento de la plancha

cargada por esfuerzo, el rango de esfuerzo máximo en la sección transversal del metal base en el área de la garganta de la soldadura, regulada por consideración de iniciación de fisura desde el área mayor a 90º de la soldadura el rango esfuerzo no deberá exceder FSR como lo determina la Fórmula (2), Categoría C; la cual deberá ser igual a:

con respecto a un

trazado gráfico de las Fórmulas (2) hasta la (5) sobre Categorías de esfuerzo A, B, B´, C, D, E, E´, y F). Para las Categorías A, B, B´, C, D, E y E´, el rango de esfuerzo

b)

Para las conexiones de los extremos de los elementos de

no deberá exceder Fsr, de acuerdo a lo determinado por la

la placa cargada de esfuerzo que utilizan soldaduras

Fórmula (2).

transversales de penetración parcial, con o sin soldaduras filete con refuerzo o de contorno, el rango máximo de esfuerzo en la

Fórmula (2)

sección transversal del metal base de la garganta de la soldadura

regulada

considerando una iniciación de fisura

desde la raíz de la soldadura, no deberá exceder FSR, según acuerdo a lo determinado por la Fórmula (4). Fórmula (4) En la cual: Fsr Cf N

: Rango de esfuerxo permisible, ksi [ MPa ] : Constante de la Tabla 2.4 para todas las Categorías, excepto la Categoría F.

En la cual:

: Número de ciclos del rango de esfuerzo en la vida útil del

R PJP : Factor de reducción para las uniones de penetración

diseño.

parcial reforzadas o no- reforzadas.

: Ciclos por día x 365 x años de vida útil del diseño. FTH : Umbral del rango de esfuerzo por fatiga; ese es el rango de esfuerzo máxima

R pjp

para la vida útil infinita, ksi. [ MPa ].

Para Categoría de tensión F. El rango de esfuerzo no deberá exceder FSR de acuerdo a lo determinado por la Fórmula (3).

0.583 (para mm)


: La longitud de la superficie de la raíz no- soldada en la

dirección del espesor de la placa cargada de tensión. Tp

: El espesor del elemento de la placa cargada de tensión.

(Pulgada o milímetro) W

: El tamaño del lado del cordón de refuerzo o contorno, si

lo hubiera, en la dirección del espesor de la placa cargada de tensión (pulgada o milímetro) C

: Para las conexiones finales de los elementos de la placa

cargada de tensión, utilizando su par de soldaduras de filete, el rango máximo de tensión en la sección transversal del metal base de la garganta de la soldadura regulada por la consideración de iniciación de

fisura, desde la raíz de la

soldadura, debido a la tensión la raíz, no deberá exceder FSR, según lo determinado por la Fórmula (5).

Adicionalmente, el

rango de esfuerzo cortante en la garganta de la soldadura no deberá exceder FSR, según la Fórmula (3). Categoría F

Las uniones de tope entre partes que tienen espesor desigual y están sujetas a esfuerzo de tensión cíclica deberán tener una transición uniforme entre la diferencia de los bordes desviados en una inclinación de no más de 1 en 2- ½ con el borde de cada parte, o deberá contar con una transición de 24 pulgadas [600 mm] de radio mínimo tangente a la parte más angosta en el centro de la unión de tope (Ver Figura 2.12). Un aumentado rango de esfuerzo puede utilizarse para aceros que tienen un limite de esfuerzo mayor a 90 ksi [620 MPa] con detalles que se incorporan al radio. 2.16.2 Backing de Acero 2.16.2.1 Soldaduras para anexar backings de acero Los requerimientos sobre soldaduras para anexar planchas de respaldo de acero, y si es que el refuerzo deberá quitarse o dejarse en su lugar, deberá determinarse de acuerdo a lo escrito en 2.15.2.2; 2.16.2.3; 2.16.2.4 y las categorías del rango de esfuerzo de la Tabla 2.4. El Ingeniero deberá registrar la

Fórmula (5)

categoría de esfuerzo por fatiga en los planos del Contrato. El Contratista deberá anotar en los planos de taller la localización requerida, el detalle de las soldaduras que van a utilizarse; si las soldaduras por puntos deberán estar dentro o deberá

En la cual: R fil

permitirse que estén fuera de ella; y si se permitirá que la

: Factor de reducción para uniones que usen solamente un

par de soldaduras de filetes transversales.

plancha de respaldo permanezca en su lugar o si deberá quitarse para corresponder con la categoría del rango de esfuerzo propuesto. 2.16.2.2 Uniones de esquina y en T de penetración completa efectuadas en un solo lado. Las soldaduras para anexar planchas de respaldo pueden estar

0.583 (para mm)

dentro o fuera de la ranura de unión. La plancha de respaldo para las uniones sujetas a carga de tensión transversal cíclica (fatiga), deberán quitarse, y el lado de la plancha de respaldo

2.16 Detalles, Fabricación y Montaje 2.16.1 Transiciones en Espesor y Ancho 2.16.1.1 Transiciones en el espesor de las uniones a tope Las uniones de tope entre las partes que tienen un espesor desigual y están sujetas a esfuerzo de tensión cíclica, deberán tener una transición uniforme entre las superficies descentradas en una inclinación no mayor a 1 – 2 ½ pulgadas con respecto a

soldada.

Cualquier discontinuidad inaceptable descubierta o

que sea provocada por haber quitado la plancha de respaldo deberá ser reparada de acuerdo al criterio de aceptación de este Código.

2.16.2.3 Empalmes a Tope de Penetración Completa Las soldaduras para anexar planchas de respaldo pueden estar

La transición puede efectuarse

adentro o fuera de la ranura, a menos que esté restringido en la

la pendiente con la soldadura, biselando la parte

descripción sobre categoría de esfuerzo. Las soldaduras por

la superficie de cada parte. realizando

de la unión terminada deberá ser consistente con la superficie

más gruesa o por la combinación de ambos métodos. (Ver

puntos colocadas afuera de la ranura de la unión deberán

Figura 2.3).

terminar no más cerca que ½ pulgada [12 mm] desde el borde

2.16.1.2 Transiciones en el Ancho de la Unión de Tope.

de la parte conectada. La plancha de respaldo puede dejarse


en su lugar o quitarse, a menos que esté restringido en la categoría de esfuerzo utilizada en el diseño.

sean de acero, que no hayan calificado para la conformidad con la

Sección

4

deberán

prohibirse,

excepto

que

estas

prohibiciones para soldaduras ranuradas de un lado no deberán 2.16.2.4 Soldaduras Ranuradas y Uniones de Esquina Longitudinales

aplicarse a lo siguiente: 1) Componentes secundarios o miembros que no soporten

La plancha de respaldo de acero, si se utiliza deberá ser continua, a todo el largo de la unión.

Las soldaduras para

anexar la plancha de respaldo pueden estar dentro o fuera de la ranura (Ver 5.10.2) 2.16.3 Soldaduras de Contorno en las Uniones de Esquina y uniones en T. En las uniones de esquina transversales y en uniones en T sujetas a tensión, o que la tensión se deba a curvaturas, deberá agregarse en las esquinas entrantes una sola pasada de soldadura de filete de un tamaño no inferior a ¼ de pulgada [6 mm] 2.16.4

esfuerzo. 2) Uniones de esquina paralelas a la dirección del esfuerzo calculado entre componentes de elementos construidos. 2.17.2 Soldaduras Ranuradas en Posición Plana Las soldaduras de ranura en bisel simple y las soldaduras ranuradas en J en uniones soldadas en posición plana deberán prohibirse en donde las uniones ranuradas en V o en U se puedan practicar. 2.17.3

Bordes Cortados con Soplete

Los bordes cortados con soplete no necesitan rectificado, siempre que cumplan con las estipulaciones sobre aspereza de 5.15.4.3. 2.16.5. Uniones a Tope Cargadas Transversalmente Para las uniones a tope cargadas transversalmente, deberán

Soldaduras de filete inferiores a 3/16 pulgadas [5 mm]

Las soldaduras de filete que sean inferiores a 3/16 [5 mm] deberán prohibirse. 2.17.4 Soldaduras de Esquina y en T de Penetración Completa con la plancha de respaldo dejada en su lugar. Las soldaduras en T y de esquina con penetración completa

utilizarse planchas de extensión para la combinación de la

sujetas a esfuerzo de tensión transversal cíclico con la barra de

terminación soldada afuera de la unión terminada. No deberán

respaldo dejada en su lugar, deberán prohibirse.

utilizarse discos terminales. Las planchas de extensión de las soldaduras deberán quitarse y el extremo de la soldadura terminada deberá quedar a ras con el borde de la pieza. 2.16.6

Terminaciones de Soldaduras de Filete

Además de los requerimientos de 2.8.3.3, se aplica lo siguiente para las terminaciones de las soldaduras sujetas a carga cíclica (fatiga). Para las conexiones y detalles con fuerzas cíclicas en

2.18

Inspección

Las categorías de fatiga B y C requieren que el Ingeniero asegure

que

las

punto de esfuerzo máximo al final de la soldadura, las

ranuradas

de

penetración

cíclico en el rango de tensión, sean inspeccionadas utilizando métodos RT o UT. (Prueba ultrasónica o prueba de rayos X)

elementos sobresalientes, de una frecuencia y magnitud que tendería a provocar una falla progresiva que se inicie en un

soldaduras

completa, que están sujetas a esfuerzo aplicado transversal

PARTE D Requerimientos Específicos para el Diseño de

soldaduras de filete deberán dar vuelta alrededor de lado o del

las Conexiones Tubulares (Estáticamente o

final; a una distancia no menor a dos veces el tamaño de la

Cíclicamente Cargadas)

soldadura nominal.

2.17

Uniones y Soldaduras Prohibidas.

2.17.1

Soldaduras Ranuradas de un solo lado

2.19

General

Los requerimientos específicos de la parte D se aplican

Las soldaduras ranuradas efectuadas de un solo lado sin

solamente a las conexiones tubulares y se deberán usar con

plancha de respaldo, o hechas con planchas de respaldo que no

los requerimientos aplicables de la parte A.

Todas las


estipulaciones de la parte D se aplican a las aplicaciones

Los esfuerzos permisibles en soldaduras no deberán exceder a

estáticas y a las aplicaciones cíclicas, con la excepción de las

aquellos entregados en la Tabla 2.5, o de acuerdo a lo

estipulaciones de fatiga de 2.20.6, las que son únicas para las

permitido por 2.5.4.2 y 2.5.4.3, excepto lo modificado por

aplicaciones cíclicas.

2.20.5, 2.20.6, y 2.24.

2.19.1 Excentricidad.

2.20.4 Esfuerzos de la Fibra.

Momentos provocados por una desviación importante de las

Los esfuerzos de la fibra debido a a la flexión no deberán

conexiones concéntricas deberán entregarse para análisis y

exceder los valores descritos para la tensión y compresión, a

diseño [ver Figura 2.14(H) para la ilustración de una conexión

menos que los componentes sean secciones compactas

excéntrica].

(capaces de desarrollar un momento plástico completo), y cualquier soldadura transversal se proporciona para desarrollar

2.20

completamente el refuerzo de las secciones unidas.

Esfuezos Permisibles

2.20.5 Diseño del Factor de Carga y Resistencia.

2.20.1 Esfuerzos del Metal Base. Estas estipulaciones pueden utilizarse en conjunto con cualquier

Los factores de resistencia,

especificación de diseño aplicable, ya sea en el diseño de

en esta sección, pueden utilizarse en el contexto de los cálculos

, que se entregan en todas partes

esfuerzo permitido (ASD: Allowable Stress Design) o en

del diseño de factor de carga y resistencia (Load and

formatos para carga y diseño de factor de resistencia (LRFD:

Resistance factor design, LRFD), en el siguiente formato:

Load and Resistance Factor Design).

A menos que la

especificación del diseño aplicable lo estipule de otra manera, el

x (Pu o Mu) =

(LF x Carga)

diseño de conexión tubular deberá describirse como en 2.20.5, Los esfuerzos del metal base deberán ser

en donde Pu o Mu es la carga última o momento, de acuerdo a

aquellos detallados en las especificaciones aplicables al diseño,

2.20.6 y 2.24.

lo entregado aquí y LF es el factor carga, tal como se define en

con las siguientes limitaciones:

el código de diseño de regulación LRFD, por ejemplo AISC Load and Resistance Factor Design Specification for Structural

2.20.2

Limitaciones de la Sección Circular.

Steel in Buildings (norma AISC Sobre Especificación de Diseño del factor de Carga y Resistencia para el Acero Estructural en

Deberán considerarse las limitaciones en cuanto al diámetro /

Construcciones).

espesor para secciones circulares y la relación ancho / espesor más plano para las secciones tubulares, más allá de las cuales,

2.20.6 Fatiga

la flexión local u otros modos de falla local deberán estar en conformidad con el código de diseño de regulación. Los límites

2.20.6.1 Rango de Esfuerzo y Tipo de Miembro.

de aplicabilidad para los criterios dados en 2.24 deberán observarse como sigue a continuación:

Para diseño de miembros y conexiones sujetas a repetidas variaciones del esfuerzo en la carga viva, deberá dársele

(1) tubos circulares:

D/t < 3300/Fy [para Fy en ksi], 478/F y

[para Fy en MPa] (2) conexiones separadas de la sección tubular: D/t

esperado de esfuerzo y al tipo y localización del miembro o detalle. 210/ Fy

[para Fy en ksi], 80/ Fy [para Fy en MPa] pero no más de 35 (3) conexiones de traslape en la sección tubular: D/t

consideración al número de ciclos de esfuerzo, al rango

190/ Fy

2.20.6.2 Categorías de Esfuerzo por Fatiga.

El tipo y la localización del material deberán categorizarse de

[para Fy en ksi], 72/ Fy [para Fy en MPa]

acuerdo a la Tabla 2.6.

2.20.3 Esfuerzos de Soldaduras.

2.20.6.3 Limitación del Esfuerzo Permisible Básico.


Donde la especificación del diseño aplicable tenga un

soldadura y el metal base, mientras se induce un esfuerzo

requerimiento de fatiga, el esfuerzo máximo no deberá exceder

residual compresivo. Ese martillado siempre deberá hacerse

el esfuerzo básico permisible, entregado en cualquier otra parte,

bajo una inspección visual, y debe ser seguido por una prueba

y el rango de esfuerzo de acuerdo a un número dado de ciclos,

MT, como se describe a continuación.

no deberá exceder los valores entregados en la Figura 2.13.

Deberá dársele

consideración a la posibilidad de fracto-tenacidad debido al martillado de la muesca localmente degradada.

2.20.6.4 Daño acumulativo. Donde el ambiente de fatiga involucra rangos de esfuerzo de

Para calificar las categorías de fatiga X1 y K1, las soldaduras

diversa magnitud, y de variados números de aplicaciones, la

representativas (todas las soldaduras para estructuras no-

razón del daño de fatiga acumulativo, D, sumado sobre varias

redundantes o en donde se haya aplicado martillado), recibirán

otras cargas no deberá exceder la unidad, en donde:

una MT para las discontinuidades de la superficie y cerca de ella. Cualquier indicación que no pueda resolverse mediante

D=

n

un leve esmerilado, deberá ser reparado en conformidad con el

N

número 5.26.1.4.

donde n = número de ciclos aplicados a un rango de esfuerzo dado.

2.20.6.7 Tamaño y Efectos del Perfil.

N = número de ciclos para el cual el rango de esfuerzo dado se permitiría en la Figura 2.13.

La aplicabilidad de las soldaduras según las categorías de fatiga listadas a continuación, está limitada a los siguientes

2.20.6.5 Miembros Críticos.

tamaños de soldaduras o los espesores del metal base:

Para los miembros críticos cuyo único modo de falla sería catastrófico, D (ver 2.20.6.4), deberá estar limitado por un valor

C1 miembro más delgado en transición de 2 pulgadas [50 mm]

fraccional de 1/3.

C2 anexo de 1 pulgada [25 mm]

2.20.6.6 Mejoramiento del Comportamiento de Fatiga. En cuanto al propósito de un aumentado comportamiento de fatiga, y en donde esté especificado según a los documentos del contrato, los siguientes mejoramientos de perfil pueden efectuarse para soldaduras en conexiones tubulares en T-, Y-, o K-: (1)

anexo de 1 pulgada [25 mm]

E

anexo de 1 pulgada [25 mm]

ET un componente secundario de 1.5 pulgadas [38 mm] F

tamaño de la soldadura de 0.7 pulgadas [18 mm]

FT tamaño de la soldadura de 1 pulgada [25 mm] Para aplicaciones que excedan estos límites, deberá tomarse en consideración la reducción del esfuerzo permisible o mejorar

Puede aplicarse una capa de protección, de modo que la

superficie recién soldada se una en forma pareja con el metal base de unión, y se aproxime al perfil que se muestra en la Figura 3.10. Las muescas en el perfil no deberán ser de una profundidad mayor a 0.04 pulgadas o 1 milímetro, relativas al disco que tenga un diámetro igual a o mayor que el espesor del componente secundario. (2)

D

La superficie de la soldadura puede esmerilarse según el

el perfil de la soldadura (ver Comentario). Para las conexiones en T-, Y-, y K-, se cuenta con dos niveles de comportamiento de fatiga, de acuerdo a la Tabla 2.7.

El diseñador deberá

designar cuando debe aplicarse el Nivel I; en ausencia de tal designación; y para las aplicaciones en donde la fatiga no esté en consideración, el Nivel II deberá ser el mínimo estándar aceptable.

2.21 Identificación

perfil que se muestra en la Fig. 3.10. Las marcas finales de

Los

esmerilado deberán ser transversales al eje soldado.

identificarse tal como aparece en la figura 2.14.

(3)

2.22 Símbolos

La garganta de la soldadura puede martillarse con un

instrumento de punta roma, a modo de producir una deformación plástica local, la que empareje la transición entre la

componentes

en

estructuras

tubulares

deberán

Los símbolos utilizados en la Sección 2, Parte D, se muestran en el anexo XII.


2.23 Diseño de Soldaduras

La dimensión de la pérdida Z deberá deducirse de la distancia

2.23.1 Soldaduras de Filete

encontrar el tamaño mínimo de la soldadura.

del punto de trabajo hasta la superficie soldada teórica para

2.23.1.1 Área Efectiva.

2.23.2.2 Detalles de la Soldadura Ranurada de Penetración

El área efectiva deberá estar en conformidad con 2.3.2.10 y con

Parcial, Precalificada, Soldada por Un Solo Lado, sin

lo siguiente: la longitud efectiva de las soldaduras de filete en

Refuerzo en las Conexiones T-, Y-, y K-.

conexiones estructurales en T-, Y- y K- deberán calcularse en conformidad con 2.23.4 o 2.23.5, utilizando el radio o las

Ver 3.13.4 para las opciones de detalle.

dimensiones de la superficie del componente secundario medido

mejoramiento en el comportamiento de fatiga, los detalles

Si se requiere

seleccionados deberán basarse en los requerimientos del perfil

en la línea central de la soldadura.

de 2.23.6.6 y la Tabla 2.27. 2.23.1.2 Limitación Beta Para Detalles Precalificados. 2.23.3 Esfuerzos en las Soldaduras. Los detalles para las soldaduras de filete precalificadas en las conexiones en T-, Y- y K-, se describen en la Figura 3.2. Estos

Cuando se requieren cálculos de tensión permisibles en

detalles están limitados a

soldaduras para las secciones circulares, el esfuerzo nominal

1/3 para las conexiones tubulares

0.8 para las secciones tubulares rectangulares.

en el componente secundario que une la soldadura al cordón

También están sujetas a las limitaciones de 3.9.2. Para una

en una conexión simple en T-, Y-, o K- deberá ser computado

sección rectangular con un gran radio de esquina, puede

de esta manera:

circulares y

requerirse un límite menor en

para mantener el componente

secundario y la soldadura sobre la superficie plana. donde

2.23.1.3 Uniones de Traslape. Las uniones traslapadas de tubos telescópicos (como los opuestos a una unión “slip” de interferencia, tal como la que se usa en los postes cónicos) en las cuales la carga se transfiere vía soldadura, puede ser de soldadura de filete simple, en conformidad con la Figura 2.15.

Ka y Kb son la longitud efectiva y los factores de la

El área efectiva deberá estar en conformidad con 2.3.1.5 y con lo siguiente: la longitud efectiva de las soldaduras acanaladas en conexiones estructurales en T-, Y- y K-, deberán calcularse en conformidad con 2.23.4 o 2.23.5, usando la media del radio superficie del componente

secundario. 2.23.2.1

ƒa y ƒb = los esfuerzos de curvatura y axial nominal en el componente secundario Para rm y rw, ver Figura 2.16.

2.23.2 Soldaduras Ranuradas.

rm o las dimensiones de la

tb = espesor del componente secundario tw = garganta efectiva de la soldadura

Detalles de las Soldaduras Ranuradas de

Penetración parcial, Precalificadas.

sección entregados en 2.23.4 y 2.23.5. En el esfuerzo último o el formato LRFD, la siguiente expresión para la capacidad de la carga axial del componente secundario P, deberá aplicarse tanto para las secciones circular como para la sección rectangular: Pu = Qw · Leff

Las soldaduras ranuradas de penetración parcial precalificadas

donde Qw = capacidad de carga de la línea de soldadura

en conexiones tubulares T-, Y-, o K- deberán estar conforme a

(kips/inch) y Leff = longitud efectiva soldada.

la Figura 3.5. El Ingeniero deberá utilizar la figura en conjunto

Para soldaduras de filete,

con la Tabla 2.8 para calcular el tamaño mínimo de la soldadura, para determinar el esfuerzo máximo de la soldadura, excepto en donde tales cálculos sean descartados por 2.24.1.3(2).

Qw = 0.6 tw FEXX con

= 0.8

donde FEXX = fuerza de tensión mínima clasificada del depósito de soldadura.


entre secciones rectangulares sujetas, predominantemente a

2.23.4 Longitudes de Conexión Circular.

carga axial estática, deberá tomarse como:

La longitud de las soldaduras y la longitud de la intersección en las conexiones en T-, Y-, y K-, deberán estar determinadas como 2 rKa, en donde r es el radio efectivo de la intersección (ver 2.23.2, 2.23.1.1, y 2.24.1.3(4).

2ax + b, para

50º

2ax, para

60º

para 50º <

< 60º, interpolar.

2.24

Limitaciones de la Resistencia de las

Conexiones Soldadas 2.24.1 Conexiones Circulares en T-, Y- y en K- (ver 2.26.1.1) donde 2.24.1.1 Falla Local.

= El ángulo agudo entre componentes de dos ejes = la relación del diámetro, componente secundario / principal, tal como se definió previamente

o en K- estén hechas

simplemente por soldaduras, soldando los componentes secundarios o individualmente al componente principal, las

Nota: Lo siguiente puede utilizarse como aproximaciones conservadoras:

tensiones locales en superficies de falla potencial a través de la pared del miembro principal pueden limitar la resistencia utilizable de la unión soldada. El esfuerzo de corte típico en el

Ka = 1+ 1/seno 2

para carga axial

que ocurre tal falla depende no sólo de la resistencia del acero

Ka = 3 +1/seno 4 sin

para curvatura en plano

conexión. Tales conexiones deberán ser proporcionadas sobre

Kb = 1 + 3/seno 4

del componente principal, sino también de la geometría de la la base, ya sea de (1) del corte por perforación (2) los cálculos fundamentales de la carga, tal como aparecen a continuación.

para curvatura fuera de plano

El corte por perforación es un criterio de diseño de esfuerzo permisible (ASD) (“Allowable Stress Design”) e incluye el factor

2.23.5 Longitudes de Conexión Rectangular.

seguridad. El formato fundamental de la carga puede utilizarse

2.23.5.1 Conexiones en K- y en N-. La longitud efectiva de soldaduras en componentes secundarios en conexiones estructurales, planas en separación K y N entre secciones

rectangulares,

sujetas

a

carga

axial

predominantemente estática deberá tomarse como:

que

debe ser incluido por el diseñador, ver 2.20.5. (1) Formato de Corte por Perforación. El esfuerzo cortante (ver Figura 2.17) no deberá exceder el esfuerzo de corte para 50º permisible por desgarro. para 60º

2ax + b, Por lo tanto, para

50º en áreas donde el ángulos sea

menor que 90º, el área donde el ángulo sea mayor que 90º y los del

en el diseño de factor de carga y resistencia (LRFD) (“Load and Resistance factor Design”), con el factor de resistencia

por efecto de la perforación en la superficie potencial de falla

2ax + 2b,

lados

En donde las conexiones en T-, Y-

componente

totalmente efectivo. Para

secundario

pueden

El efecto del esfuerzo de corte por desgarro se entrega mediante:

considerarse Efecto Vp = ƒn seno

60º, el área donde el ángulo sea

menor que 90º, se considera inefectivo, debido a la distribución

El esfuerzo de corte permisible por desgarro se entrega

dispareja de la carga. Para 50° <

mediante:

< 60°, interpolar.

2.23.5.2 Conexiones en T-, en Y- y en X. La longitud efectiva de las soldaduras de componentes secundarios en conexiones estructurales, planas y en T-, Y- y X-

Efecto Vp Permisible = Qq · Qf · Fyo/(0.6 )


El efecto Vp permisible también deberá estar limitado por el

Qf debería computarse con 2

2

redefinido como

2

esfuerzo de corte típico permisible, en la especificación del

(Pc/AFyo) + (Mc/SFyo) en donde Pc y Mc son carga de la cuerda

diseño aplicable (Ej. 0.4 Fyo).

factorizada y momento, A es área, S es el módulo de sección.

Los términos utilizados en las siguientes ecuaciones se definen

Estas cargas también están sujetas a los límites de esfuerzo de

como sigue:

corte del material de la cuerda:

τ,

, γ,

y otros parámetros de geometría de conexión se

definen en la Figura 2.14(M). ƒn es el valor axial nominal (fa) o el esfuerzo por flexión (pandeo) (fb) en el componente secundario (el corte por desgarro para

dbtc Fyo/ 3

Mu seno

d2b tc Fyo/ 3

con

= 0.95

donde tc = espesor de la pared de la cuerda

cada uno se mantiene por separado)

db = diámetro del componente secundario y otros

Fyo = Límite de fluencia mínimo especificado de la cuerda del

términos se definen como 2.24.1.1(1).

componente principal, pero no mayor a 2/3 de la carga límite de ruptura.

Pu seno

El estado límite para combinaciones de carga parcial P y

Qq, Qf son modificadores geométricos y los términos de

momento de flexión (M) se entregan mediante:

interacción del esfuerzo se entregan respectivamente en la

(P/Pu)

Tabla 2.9. Para el curvado cercano a los dos ejes (Ej. y y z), el esfuerzo de curvado resultante, efectivo en las secciones circulares y rectangulares pueden tomarse como sigue:

1.75

+ M/Mu

1.0

2.24.1.2 Colapso General. La resistencia y estabilidad de un componente principal en una conexión tubular, con algún refuerzo, deberá ser investigada utilizando la tecnología disponible en conformidad con el código

de

diseño

aplicable.

El

colapso

general

es

particularmente grave en las conexiones transversales y en las Para los esfuerzos combinados axiales y de curvatura la

conexiones sujetas a cargas de compresión [ver Figura 2.14

siguiente fórmula deberá ser satisfactoria:

(G) y (J)]. Tales conexiones pueden reforzarse aumentando el espesor del componente principal, o mediante el uso de diafragmas, anillos o pasadores. (1) Para las conexiones transversales circulares no-reforzadas, la carga de la cuerda transversal permisible, debido a la carga

(2)

Formato LRFD (cargas factorizadas hasta la condición

última - ver 2.20.5) Las cargas del componente secundario en las cuales ocurre una falla plástica en la pared de la cuerda del componente principal se entrega mediante: carga axial: Pu seno

exceder: P seno

= t2c Fy (1.9 + 7.2 ) Q Qf

(2) Para conexiones transversales circulares reforzadas por un “lata de unión” (“joint can”), que tenga un incrementado espesor tc, y una longitud, L, la carga axial permisible del componente

= t2c Fyo [6

= t2c Fyo [db/4] [6

Con el factor de resistencia

Qq] Qf

secundario, P, puede emplearse como: P = P(1) + [P(2) – P(1)]L/2.5D

momento de flexión: Mu seno

axial del componente secundario de compresión, no deberá

Qq] Qf = 0.8

P = P(2) En donde P(1) se obtiene usando el espesor nominal del componente secundario en la ecuación (1); y P(2) se obtiene usando el espesor de la “lata de unión” en la misma ecuación.


El estado último del límite puede tomarse como 1.8 veces el valor anterior ASD permisible con

(b) E = 1.0 tb para el último diseño de resistencia última (LRFD) de conexiones circulares o tubulares rectangulares de

= 0.8.

(3) Para las conexiones circulares en K-, en las cuales el espesor del componente principal que se requiere para cumplir con las estipulaciones locales en cuanto al corte del 2.24.1.1, se

acero dulce, Fy de la Tabla 3.1.

extiende a lo menos hasta D/4, más allá de las soldaduras del

(c) E = inferior a tc o 1.07 tb para todos los otros casos

componente secundario conector; el colapso general no necesita verificarse. 2.24.1.3

(4)

Distribución

Dispareja

de

la

Carga

(Dimensionamiento de la Soldadura)

40 ksi [280 Mpa], con las soldaduras que

satisfagan los requerimientos de resistencia correspondientes

Las soldaduras de filete más pequeñas a aquellas

requeridas en la Figura 3.2 para corresponder con la resistencia de conexión, pero dimensionadas sólo para resistir las cargas de diseño deberán ser dimensionadas, a lo menos de acuerdo

(1) Debido a las diferencias de las flexibilidades relativas del componente principal, cargado normal con respecto a su superficie, y al componente secundario que conlleva los

a los siguientes esfuerzos simultáneos, calculados de de acuerdo a 2.23.3 para responder por la distribución no uniforme de la carga:

esfuerzos de la membrana paralela a su superficie, la

ASD

LRFD

E60XX y E70XX

1.35

1.5

Resistencias mayores

1.6

1.8

transferencia de la carga a través de la soldadura es altamente no-uniforme, y el límite elástico local puede alcanzarse antes de que la conexión alcance su carga de diseño. Para evitar la falla progresiva o

“unzipping”, de la soldadura y asegurar el

comportamiento dúctil de la unión, la soldaduras mínimas que se entregan en las conexiones simples en T-, Y-, o K- deberán ser capaces de desarrollar en su resistencia última a la ruptura, el menor límite elástico de la pieza o de la resistencia local (corte por desgarro) del componente principal.

ranuradas

de

penetración

Las conexiones enflanchadas y las transiciones del tamaño del tubo, sin excepción de lo que aparece a continuación, deberán revisarse con respecto a los esfuerzos locales provocados por el cambio de dirección en la transición (ver Nota 4 de la Tabla 2.6). Excepción para cargas estáticas:

La resistencia última a la ruptura de las soldaduras de filete y soldaduras

2.24.1.4 Transiciones.

parcial,

deberán

calcularse 2.67 veces el esfuerzo básico permisible para 60 ksi [415 MPa] o 70 ksi [485 MPa] la carga límite de ruptura y en 2.2 veces el esfuerzo básico permisible para niveles de resistencia superiores. El corte por perforación último deberá tomarse como

Tubos circulares que tengan D/t inferior a 30 Inclinación de transición inferior a 1:4. 2.24.1.5 Otras Configuraciones y Cargas (1) El término “Conexiones en T-, Y- y K“ a menudo se utiliza

1.8 veces el Vp permisible de 2.24.1.1.

genéricamente para describir conexiones tubulares en las que

(2) Puede presumirse que este requerimiento cumpla con los

los componentes secundarios están soldados a un componente

detalles precalificados de la unión de la figura 3.8 (de

principal o cuerda, a un modo estructural. También se entregan

penetración completa) y 3.12.4 ( de penetración parcial), cuando

criterios específicos para las conexiones transversales (X-)

se utilizan materiales de calificación (Tabla 3.1).

(también referidos como doble T) en 2.24.1.1 y 2.24.1.2. Las conexiones en N- son un caso especial de las conexiones en K-

(3) También puede presumirse que la resistencia compatible de

, en las cuales uno de los componentes secundarios sea

las soldaduras cumple con los detalles precalificados de

perpendicular a la cuerda, y se aplican los mismos criterios (ver

soldadura de filete de la figura 3.2, cuando se cumplen los

Comentario para conexiones de planos múltiples).

siguientes requerimientos de garganta efectiva: (2) Las clasificaciones de las conexiones en T-, Y-, y K- o (a) E = 0.7 tb para el diseño del límite elástico nominal de los tubos circulares de acero dulce (Fy

40 ksi [280 Mpa]

conexiones

transversales

deberían

aplicarse

a

los

componentes secundarios individuales, de acuerdo al patrón de

unidos con soldaduras sobre calificados (resistencia clasificada

carga para cada caso de carga.

FEXX = 70 ksi [485 Mpa])

conexión en K-, la carga por desgarro en un componente

Para ser considerada una


secundario debería estar equilibrada esencialmente por las

l2=

La longitud de la cuerda proyectada (un lado) de la

cargas en otros refuerzos en el mismo plano en el mismo lado

soldadura

de la unión. La carga por desgarro en las conexiones en T- y en

respecto al componente principal.

de

traslape,

medida

perpendicularmente

con

Y- reacciona como el corte de una viga en la cuerda. En las conexiones transversales, la carga por desgarro se lleva a

Estos términos se ilustran en la Figura 2.18.

través de la cuerda hasta los refuerzos en el lado opuesto. Para los componentes secundarios que llevan parte de su carga,

El estado último elemental puede tomarse como 1.8 veces el

como conexiones K-, y parte de ella como conexiones en T- y en

valor anterior permisible de ASD, con φ = 0.8.

Y-, o en conexiones transversales, se interpolan basadas en la porción de cada una en total, o se utiliza alfa calculada (ver

(2) La carga permisible combinada del componente paralelo al

Comentario).

eje del miembro principal, no deberá exceder Vw tw

I1, donde

I1 es la suma de las longitudes reales de la soldadura para (3) Para conexiones en planos múltiples, alfa se calculó como

todos los refuerzos en contacto con el componente principal.

se informa en el Anexo L, puede utilizarse para estimar el efecto beneficioso o dañino de las diversas cargas del componente

(3) El traslape, de preferencia deberá ser proporcionado a lo

secundario en el componente principal ovalado. Sin embargo,

menos para un 50% en función de P1.

para conexiones cargadas en forma similar en planos

espesor de la pared del componente secundario deberá

adyacentes, por ejemplo, en conexiones pareadas en T- y en K-

exceder el espesor de la pared del componente principal.

En ningún caso el

en refuerzos delta no deberán considerarse el aumento de la capacidad por sobre lo que corresponde a conexiones de un

(4) En donde los componentes secundarios lleven cargas

solo plano.

sustancialmente diferentes, o un componente secundario tenga un espesor de pared mayor que otro, o ambos, el componente

2.24.1.6

Conexiones de Traslape.

secundario más grueso o con una carga mayor, deberá ser de

Las uniones de traslape, en las cuales parte de la carga se

preferencia

transfiere directamente desde un componente secundario a otro

circunferencias soldadas al componente principal.

el

componente

completo,

con

todas

sus

a través de una soldadura común, deberán incluir las siguientes verificaciones:

(5) La carga transversal neta en el rastro combinado deberá

(1) La carga permisible de un componente individual, P1,

cumplir satisfactoriamente con 2.24.1 y 2.24.1.2.

perpendicular al eje del componente principal deberá tomarse como P1 = (Vp tc I1) + (2Vw tw 12) en donde Vp es el corte

(6) El tamaño mínimo de la soldadura para las soldaduras de

permisible por desgarro, de acuerdo a lo definido en 2.24.1.1; y

filete deberá proporcionar una garganta efectiva de 1.0tb para Fy < 40 ksi [280 MPa], 1.2 tb para Fy > 40 ksi [280 MPa].

tc = el espesor del componente principal. 2.24.2 Conexiones Rectangulares en T-, Y- y en K- (ver I1 = La longitud real de la soldadura para aquella porción del

2.26.1.1).

componente

Los criterios entregados en esta sección están todos en el

secundario

que

está

en

contacto

con

el

componente principal.

formato de carga fundamental, con el factor seguridad eliminado. Los factores de resistencia para LRFD se entregan

Vp

=

el corte permisible por desgarro para el componente

principal como la conexión K- (α = 1.0)

completos. Para ASD, la capacidad permisible deberá ser la fundamental, dividida por un factor de seguridad de 1.44/ . La elección de las cargas y los factores de carga deberán estar en

Vw = el esfuerzo cortante permisible para la soldadura entre los

conformidad con la especificación del diseño reglamentado; ver

componentes secundarios (Tabla 2.5)

2.5.5 y 2.20.5. Las conexiones deberán revisarse para cada uno de los modos de falla descritos a continuación.

Tw = el tamaño menor de la soldadura (garganta efectiva) o el espesor de tb del componente secundario más delgado.

Estos criterios son para las conexiones entre secciones rectangulares de espesor uniforme de pared, en los refuerzos planos, donde las cargas de los componentes secundarios


sean

principalmente

compactas,

axiales.

material

dúctil

Si y

se

utilizan

soldaduras

secciones

de

Pu seno θ = (Fyo/ √3) tcD [2η + 2βcop abertura B]

resistencia

compatibles, la curvatura secundaria del componente puede

Para componentes transversales y conexiones en T o en Y- con

descuidarse. (El curvado de los elementos secundarios se debe

β > 0.85, usando

a la deformación de la unión, o a la rotación de los refuerzos

= 0.95, y

Pu seno θ = (Fyo/ √3) tcD [2η + 2βcop + βgap]

totalmente triangulares. La flexión del componente secundario, debido a las cargas aplicadas, a las estructuras laterales no

Para conexiones de aberturas en K- y en N- con β ≥ 0.1 + γ/50,

reforzadas etc... no pueden descuidarse, y deberán ser

utilizando

diseñadas de acuerdo a (ver 2.24.2.5).

= 0.95 (esta verificación es innecesaria si los componentes

Los criterios en esta sección están sujetos a las limitaciones que

secundarios son cuadrados y de un ancho igual), en donde:

se muestran en la Figura 2.19. βgap = β para conexiones en K- y en N- con ξ 2.24.2.1

Falla Local.

La carga axial del componente secundario Pu, en la cual ocurre la falla plástica de la pared de la cuerda en el componente principal se entrega por:

1.5 (1-β)

βgap = βcop para todas las otras conexiones. βcop (perforación efectiva externa) = 5β/γ pero no mayor a β 2.24.2.2 Colapso General. La resistencia y la estabilidad de un componente principal en

para conexiones transversales en T- y en Y- con 0.25

β < 0.85

y φ = 1.0.

una conexión tubular, con cualquier refuerzo, deberá ser investigada utilizando la tecnología disponible en conformidad con el código aplicable al diseño.

También Pu seno θ = Fyo t2c [9.8 βeff √γ] Qf

(1) El colapso general es particularmente severo en las

Con φ = 0.9

conexiones transversales y en las conexiones sujetas a cargas de

Para aberturas en K- y conexiones en N- con el mínimo

compresión.

Tales

conexiones

pueden

reforzarse

aumentando el espesor del componente principal o por medio

βeff ≥ 0.1 + γ y g/D = ξ ≥ 0.5 (1 - β) 50

diafragmas, refuerzos, o anillos.

en donde Fyo es el límite de fluencia mínimo especificado del

Para las conexiones rectangulares no-reforzadas calificadas, la

componente principal, tc, es el espesor de la pared de la cuerda,

carga fundamental normal

para el componente principal

γ es D/2tc (D = el ancho de la superficie de la cuerda); β, η, θ, y ξ

(cuerda) debido a la carga axial del componente secundario, P,

son los parámetros topológicos de conexión, de acuerdo a lo

deberá estar limitada por:

definido en la Figura 2.14 (M) y en la Figura C2.26; (β eff es equivalente a β definido a continuación): y Qf = 1.3-0.4

Pu seno θ = 2tc Fyo(ax + 5 tc)

/β(Qf

1.0); usar Qf = 1.0 (para la cuerda en tensión) con U siendo el

Con

rango de utilización de la cuerda.

Y

= 1.0 para las cargas de tensión, = 0.8 para compresión.

Y

βeff = ( b compresión + a compresión del + b tensión del ) /4D componente

secundario

del

componente

secundario

Con

componente secundario

elasticidad

Estas cargas también están sujetas a los límites de resistencia

O

al corte del material de la cuerda

= 0.8 para conexiones transversales, reacciones

del extremo del pilar, etc... en compresión y E = módulo de


Con

= 0.75 para todas las cargas de compresión de los

componentes secundarios.

(2) Verificaciones de las Soldaduras. Las soldaduras mínimas proporcionadas en conexiones simples en T-, en Y- o en K-,

(2) Para las conexiones de abertura en K- y en N-, deberá revisarse la adecuación del corte del componente principal para transportar cargas transversales a través de la región de la

deberán ser capaces de desarrollar en su última resistencia a la ruptura, el mínimo del límite de fluencia del componente secundario, o la resistencia local del componente principal.

abertura, incluyendo la interacción con las fuerzas axiales de la

Se puede presumir que este requerimiento que cumpla con los

cuerda.

detalles de la unión precalificada de la Figura 3.6 (Penetración

Esta revisión no se requiere para U

0.44 en las

conexiones rectangulares inclinadas, que tengan β + η

H/D (H

es la altura del componente principal en el plano de refuerzo). 2.24.2.3 Distribución Dispareja de la Carga (Ancho Efectivo). Debido a las diferencias en las flexibilidades relativas del componente principal con carga normal a su superficie y del componente secundario que soporta el esfuerzo de la membrana paralelo a su superficie, la transferencia de carga a través de la soldadura es altamente no-uniforme, y el límite local puede alcanzarse antes de que la conexión alcance su carga de diseño.

Para evitar la falla progresiva y asegurar el

comportamiento dúctil de la unión, tanto los miembros del componente secundario como la soldadura deberán revisarse de la siguiente manera:

enn conformidad (Tabla 3.1). (3) Las soldaduras de filete deberán revisarse de acuerdo a lo descrito en 2.23.5. 2.24.2.4 Conexiones de Traslape. Las uniones de traslape reducen los problemas de diseño en el componente principal, transfiriendo la mayor parte de la carga transversal directamente de un componente secundario a otro (ver Figura 2.20). Los criterios de esta sección son aplicables a las conexiones cargadas estáticamente que cumplan con las siguientes limitaciones: (1) El componente secundario más grueso y más largo es la pieza completa.

(1) Revisión del Componente Secundario. La capacidad axial del ancho efectivo Pu del componente secundario deberá revisarse para todas las conexiones en K- y en N-, y otras conexiones que tengan β > 0.85. (Note que esta revisión es innecesaria si los componentes secundarios son cuadrados y de igual ancho.)

(2) β

0.25.

(3) El componente secundario de traslapamiento es 0.75 a 1.0 veces el tamaño del componente completo, a lo menos con un 25% de sus superficies laterales, traslapando el componente completo. (4) Ambos componentes secundarios tienen el mismo límite de fluencia. (5) Todos los componentes secundarios y la cuerda de las

Pu = Fytb [2a +bgap +bcoi – 4tb] con

completa y Penetración parcial), cuando se usan materiales

piezas son tubos rectangulares compactos con un espesor de

= 0.95

35 para los componentes secundarios y

40 para la cuerda.

donde Fy =

límite

de

fluencia

mínimo

especificado

del

tb

Deberán efectuarse las siguientes revisiones: (1) Capacidad axial Pu del tubo de traslapamiento,

componente secundario.

utilizando

= espesor de la pared del componente secundario.

a, b = dimensiones del componente secundario [ver Figura 2.14(B)] babertura= b para las conexiones en K- y en N- con ξ β)

1.5(1

= 0.95 con Pu = Fy tb [QOL (2a - 4tb) + bco + bet] para un 25% a un 50%, de traslape con

babertura= bcon para todas las otras conexiones. QOL = %traslape 50% Pu = Fy tb [(2a - 4tb) + bco + bet] Nota: se presumen τ

1.0 y Fy

Fyo

para un 50% a un 80% de traslape.


Pu = Fy tb [(2a - 4tb) + b + bet] Para un 80% a un 100% de traslape. Pu = Fy tb [(2a - 4tb) + bet] Para un traslapamiento superior al 100% donde bco es el ancho efectivo para la superficie soldada a la cuerda. bco = (5b) Fyo γ(τ)Fy

b

y bet es el ancho efectivo para la superficie soldada al soporte completo.

conexiones de aberturas en K y N con estructuras compactas de tubos secundarios circulares en un componente principal de sección rectangular pueden diseñarse utilizando un 78.5% de la capacidad entregada en 2.24.2.1 y 2.24.2.2, al reemplazar la dimensión rectangular “a” y “b” en cada ecuación por el diámetro del componente secundario db (limitado a secciones compactas con 0.4

β

0.8).

2.25 Transición del Espesor Las uniones a tope con tensión en los componentes primarios alineados axialmente, de materiales de diferentes espesores o

Bet = (5b) Fyo γ1τ1

b

γ1 = b/(2tb) del soporte completo τ1

Las conexiones transversales de abertura en T- Y, las

= ttraslape

/ tcompleto

y otros términos, son como se han definido anteriormente.

tamaños, deberán hacerse de tal manera que la inclinación a través de la zona de transición no exceda de 1 a 2-1/2 pulgadas. La transición deberá lograrse biselando la parte más gruesa,

inclinando

el

metal

soldado

o

mediante

una

combinación de estos dos métodos.(ver Figura 2.21).

2.26 Limitaciones del Material (2) La carga transversal neta en el rastro combinado tratado como una conexión en T- o Y-

Las conexiones tubulares están sujetas a concentraciones de esfuerzo local, las cuales pueden producir un límite local y

(3) Para traslapes mayores al 100%, el corte longitudinal deberá revisarse, considerando sólo que las paredes del rastro del componente completo sea efectivo.

esfuerzos plásticos en la carga del diseño. Durante la vida útil en servicio, la carga cíclica puede iniciar agrietamientos por fatiga, aumentando la ductilidad del acero; particularmente bajo

2.24.2.5 Doblado.

cargas dinámicas.

El momento de doblado primario, M, debido a la carga aplicada a las vigas de apoyo libre, a las estructuras sin refuerzos laterales, etc., deberán considerarse en el diseño como una

Estas demandas son especialmente

severas en latas para unión de paredes gruesas diseñadas para corte por desgarro (ver Comentario C2.26.2.2).

carga axial adicional, P: 2.26.1 Limitaciones P =

M JD seno θ

2.26.1.1 Límite de Fluencia. Las estipulaciones del diseño de 2.24 para las conexiones

En lugar de un análisis más racional (ver Comentario), el

tubulares soldadas no tienen la intención de utilizarse en tubos

diámetro de la unión (JD) puede tomarse como η D/4 para una

circulares que tengan un límite mínimo especificado, Fy, mayor

curvatura en plano, y como βD/4 para una curvatura fuera de

a 60 ksi [415 MPa] o para secciones rectangulares superiores a

plano. Los efectos de la carga axial en las curvaturas en plano y

52 ksi [360 MPa].

en la dobladura fuera de plano deberán considerarse como adicional.

Los momentos deben tomarse en el rastro del

2.26.1.2 Límite Efectivo Reducido.

componente secundario.

El límite efectivo reducido deberá utilizarse como Fyo en el

2.24.2.6 Otras Configuraciones.

siguiente manera:

diseño de las conexiones tubulares con límites de Fyo ,de la


(1) 2/3 de la resistencia a la tensión mínima especificada para

libra [27 J] (LAST) Lowest Anticipated Service Temperature,

las secciones circulares (ver Notas Generales en la Tabla 2.9).

para las siguientes condiciones:

(2) 4/5 de la resistencia a la tensión mínima especificada para las

(1) Espesor del metal base de 2 pulgadas [50 mm] o mayor.

secciones rectangulares (ver Figura 2.19).

(2) Espesor del metal base de 1 pulgada [25 mm] o mayor, con

2.26.1.3 Conexiones rectangulares en T-, Y- y K-.

un límite de fluencia especificado de 50 ksi [345 MPa] o mayor.

El diseñador debería considerar las demandas especiales que se solicitan para el acero utilizado en las conexiones rectangulares en T-, Y- y K-.

Cuando no está especificada la temperatura más baja de servicio

anticipado

(LAST),

o

la

estructura

no

esté

reglamentada por carga de fatiga o carga cíclica, la prueba 2.26.1.4 Precauciones de la Norma ASTM A 500.

deberá ser a una temperatura no mayor a 40ºF [4ºC].

La

Los productos fabricados de acuerdo a esta especificación

prueba

los

pueden no ser apropiados para aquellas aplicaciones tales

componentes

CVN

deberá tubulares

representar que

se

normalmente

proporcionan;

y

a

deben

como los elementos cargados dinámicamente en estructuras

someterse a prueba en conformidad con la norma ASTM A 673

soldadas, etc... en donde las propiedades de la fracto tenacidad

de Frecuencia de calor H (cantidad de calor).

a baja temperatura pueden ser importantes. Puede requerirse una investigación especial o un tratamiento térmico si este producto se aplica a conexiones tubulares en T-, Y-, y K-. 2.26.2 Fracto-Tenacidad del Metal Base en Componentes Tubulares.

contrato. El Comentario entrega una pauta adicional para los la redundancia versus criticalidad de la estructura en una etapa

Los componentes tubulares soldados en tensión deberán requerir demostrar la prueba CVN de energía absorbida de 20 pies por libra a 70ºF [27 J a 20ºC] para las siguientes condiciones: (1) Espesor del metal base de 2 pulgadas [50 mm] o mayores con un límite de fluencia mínimo especificado de 40 ksi o mayor [280 MPa] o mayor. La prueba CVN deberá estar en conformidad con la Norma Para los

propósitos de esta subsección, un componente de tensión se define como uno que tiene más de 10 ksi [70 MPa] de esfuerzo a la tensión debido a las cargas de diseño. 2.26.2.2

Los requerimientos alternativos de fractotenacidad deberán aplicarse cuando se especifiquen en los documentos del diseñadores. La resiliencia debería considerarse en relación a

2.26.2.1 Requerimientos de la Prueba CVN.

ASTM A 673 (Frecuencia H, cantidad de calor).

2.26.2.3 Fractotenacidad Alternativa

Requerimientos de la Temperatura más Baja de

Servicio Anticipada (LAST). Los componentes tubulares utilizados como la pieza principal en los nodos estructurales, cuyo diseño está reglamentado por carga de fatiga o carga cíclica (ejemplo: la lata de unión (“jointcan”) en las conexiones en T-, Y-, y K- ) deberán requerirse para demostrar la prueba CVN de energía absorbida de 20 pies por

inicial en los planos y el diseño.


Tabla 2.1 Tamaños Efectivos de las Soldaduras Ranuradas achaflanadas (Ver 2.3.1.4) Soldaduras ranuradas achaflanadas En bisel

Soldaduras ranuradas achaflanadas en V

Nota General:R: radio de la superficie externa Nota: Use un R 3/8 para procesos GMAW (excepto para el poceso GMAW-S) cuando el radio sea 1/2 pulgada [12 mm] o mayor.

Tabla 2.2 Pérdida de Dimensión Z (No tubular) (Ver Tabla 2.3.3.3) Posición de la soldadura Angulo diedro

Proceso

60°>

>45º

45°>

> 30

V o OH Z (pulgada)

Posición de la soldadura Z (mm)

Proceso

HoF Z (pulgada)

Z (mm)

SMAW FCAW-S FCAW-G GMAW

1/8 1/8 1/8 N/A

3 3 3 N/A

SMAW FCAW-S FCAW-G GMAW

1/8 0 0 0

3 0 0 0

SMAW FCAW-S FCAW-G GMAW

1/4 1/4 3/8 N/A

6 6 10 N/A

SMAW FCAW-S FCAW-G GMAW

1/4 1/8 1/4 1/4

6 3 6 6


TABLA 2.3 Tensiones permitidas (Ver 2.5.4 y 2.15.1)

Tipo de esfuerzo aplicado

Esfuerzo permitido

Nivel de Resistencia de aporte requerido

Soldaduras Ranuradas de Penetración Completa

Tensión normal para el área efectiva1 Compresión normal para el área efectiva Tensión o compresión paralela en el eje de la soldadura3 Corte en el área efectiva

Igual al metal base

Igual al metal base No hay consideración en cuanto al diseño de la unión soldada 0.30 x clasificación de la carga límite de rotura del metal de relleno, excepto que el corte en el metal base no exceda 0.40 x límite de fluencia del metal base.

Se deberá usar un metal de aporte calificado

Se puede utilizar un metal de aporte con un nivel de resistencia igual o inferior al del metal de aporte calificado.

Soldaduras Ranuradas de Penetracion Parcial

Tensión normal para el área efectiva.

Compresión normal para el área efectiva de la soldadura en uniones diseñadas para soportar. Compresión normal para el area efectiva de la soldadura en uniones no diseñadas para soportar. Tensión o compresión paralela al eje de la soldadura Corte paralelo al eje del área efectiva.

Corte en el área efectiva o en la soldadura

Tensión o compresión paralela al eje de la soldadura3.

0.30 x clasificación de la carga límite de rotura del metal de aporte. 0.90x clasificación de la carga límite de rotura del metal de aporte. Pero no mayor a 0.90 x limite de fluencia del metal base conectado. 0.75 x clasificación de la carga límite de rotura del metal de relleno.

Se debe usar un metal de aporte con con un nivel de resistencia igual o inferior al del metal de aporte calificado.

No hay consideración en cuanto al diseño de la unión soldada. 0.30 x clasificación de la carga límite de rotura del metal de relleno, excepto que el corte en el metal base no excederá 0.40 x limite de fluencia del metal base.

Soldaduras de Filete

0.30 x clasificación de la carga límite de rotura del metal de aporte, excepto que el esfuerzo del area neta de corte de la sección del metal base no deberá exceder 0.40x límite de fluencia del metal base4.5 . No hay consideración en cuanto al diseño de la unión soldada.

Se puede usar un metal de aporte con un nivel de carga igual o inferior Que al metal de aporte calificado.

Soldaduras de muesca tipo tapón redondo o tipo tapón alargado

Corte paralelo a la superficie de empalme en el área efectiva

0.30 x clasificacion de la carga límite de rotura del metal de aporte

0.30 x clasificacion de la carga límite de rotura del metal de aporte aporte calificado.

Notas: 1. Para definiciones de áreas efectivas, ver 2.3 2. Para metal de aporte calificado para la resistencia del metal base para aceros aprobados por el código, ver Tabla 3.1 y Anexo M 3. Los componentes para la unión de las soldaduras de filete o de ranura de piezas construidas. Están permitidos para el diseño, sin considerar los esfuerzos de tensión y compresión en los componentes conectados en forma paralela al eje de la soldadura, aunque se puede incluir el área de la soldadura normal hasta el eje de la soldadura en el área transversal del componente. 4. La limitación en el esfuerzo en el metal base para 0.40 x límite de deformación del metal base no se aplica al esfuerzo en el lado de la soldadura diagramática; sin embargo, se deberá efectuar una revisión para asegurar que la resistencia de la conexión no esté limitada por el espesor del metal base en el área neta alrededor de la conexión; particularmente en el caso de un par de soldaduras de filete en los lados opuestos de un elemento de la plancha. 5. Alternativamente, Ver 2.5.4.2 y 2.5.4.3. Se aplica la Nota 4 (arriba).










Tabla 2.6

Categorías de Esfuerzo por Tipo y Localización del Material para Secciones Circulares (Ver 2.20.6.2) Categoría de Esfuerzo A B B B C1 C D D DT

E E ET

F

Situación

Clases de Esfuerzo1

Cañería plana no soldada Cañería con cordón longitudinal Empalmes a tope, soldaduras ranuradas de penetración completa, esmeriladas e inspeccionadas mediantes pruebas de rayos x o prueba de ultra sonido (Clase R) Componentes con atiezadores longitudinales con soldadura continua Empalmes a tope, soldaduras ranuradas de penetración completa, como quede soldado Componentes con atiezadores transversales (anillos) Componentes con anexos diversos tales como grapas, abrazaderas, etc. Uniones cruciformes y en T con soldaduras de penetración completa (excepto en conexiones tubulares) Conexiones diseñadas como conexiones simples en T, Y o K con soldaduras acanaladas de penetración completa, conforme a las figuras 3.8 y 3.10 (incluyendo conexiones de traslapamiento en las cuales el componente principal en cada intersección cumpla con los requerimientos de corte por perforación) (Ver nota 2) Uniones en T y cruciformes equilibradas, con soldaduras ranuradas de penetración parcial o soldadura de filete (excepto en conexiones tubulares) Componentes en donde terminen la doble envoltura, planchas de recubrimiento, atiezadores longitudinales, placas de empalme, etc. (excepto en conexiones tubulares) Conexiones simples en T, Y y K con soldaduras ranuradas de penetración parcial o soldaduras de filete; también conexiones tubulares complejas en las cuales la capacidad de corte de perforación del componente principal no pueda soportar la carga total, y la transferencia de carga se logra mediante traslapamiento (excentricidad negativa); placas de empalme, atiezadores de anillo, etc. (Ver nota 2) Extremo de la soldadura de la plancha de recubrimiento o de doble envoltura; soldaduras en placas de empalme, atiezadores, etc.

TCBR TCBR TCBR TCBR TCBR TCBR TCBR TCBR TCBR en el componente secundario (Nota: el componente principal debe revisarse separadamente de acuerdo a la categoría K1 o K2.) TCBR en el componente; la soldadura también debe revisarse en cuanto a la categoría F TCBR en el componente; la soldadura también debe revisarse en cuanto a la categoría F TCBR en el componente secundario (Nota: El componente principal en conexiones simples en T, Y o K deben revisarse separadamente en cuanto a categorías K1 o K2; la soldadura también debe verificarse en cuanto a categoría FT y 2.24.1) Corte en la soldadura






Tabla 2.6

Categorías de esfuerzo por Tipo y Localización del Material para Secciones Circulares (Ver 2.20.6.2) Categoría de Esfuerzo A

Situación

Clases de Esfuerzo

Cañería plana no soldada

TCBR

B

Cañería con cordón longitudinal

TCBR

B

Empalmes a tope, soldaduras ranuradas de penetración

TCBR

completa, esmeriladas enrasadas e inspeccionadas mediante prueba de rayos x o pruebas de ultra sonido (Clase R) B

Componentes

con

atiezadores

longitudinales

con

TCBR

Empalmes a tope, soldaduras ranuradas de penetración

TCBR

soldadura continua C1

completa, como quede soldado C D

Componentes con atiezadores transversales (anillos)

TCBR

Componentes con anexos diversos tales como grapas,

TCBR

abrazaderas, etc. D

Uniones cruciformes y en T con soldaduras de

TCBR

penetración completa (excepto con conexiones tubulares) DT

Conexiones diseñadas como conexiones simples en T, Y

TCBR en el componente secundario

o K con soldaduras acanaladas de penetración completa,

(Nota:

conforme a las figuras 3.8 y 3.10 (incluyendo conexiones

revisarse separadamente de acuerdo a la

de traslapamiento en las cuales el componente principal

categoría K1 o K2.)

el

componente

principal

debe

en cada intersección cumple con los requerimientos de corte por perforación) (Ver Nota 2) E

E

ET

Uniones en T y cruciformes equilibradas, con soldaduras

TCBR en el componente; la soldadura

ranuradas de penetración parcial o soldadura de filete

también debe revisarse en cuanto a la

(excepto en conexiones tubulares)

categoría F

Componentes en donde terminen la doble envoltura,

TCBR en el componente; la soldadura

planchas de recibimiento longitudinales, placas de

también debe revisarse en cuanto a la

empalme, etc. (excepto en conexiones tubulares)

categoría F.

Conexiones simples en T, Y y K con soldaduras

TCBR en el componente secundario.

ranuradas de penetración parcial o soldaduras de filete;

(Nota:

El

componente

principal

en

también conexiones tubulares complejas en las cuales la

conexiones simples en T, Y o K deben

capacidad de corte por perforación del componente

revisarse

separadamente

en

cuanto

a

principal no pueda soportar la carga total, y la

categorías K1 o K2; la soldadura también

transferencia de carga se logra mediante traslapamiento

debe verificarse en cuanto a categoría FT y

(excentricidad negativa); placas de empalme, atiezadores

2.24.1)

de anillo, etc. (Ver Nota 2) F

Extremo de la soldadura de la plancha de recubrimiento o

Corte en la soldadura

de doble envoltura; soldaduras en placas de empalme, atiezadores, etc. F

Uniones cruciformes y en T, cargadas por tensión o

Corte en la soldadura (sin considerar la

dobladura que tengan soldadura de filete o ranurada de

dirección de la carga) (Ver 2.23)

penetración parcial. (excepto en conexiones tubulares)


T

Conexiones simples en T, Y o K cargadas en tensión o

Corte en la soldadura (sin considerar la

en dobladura que tengan soldaduras de filete o

dirección de la carga)

ranuradas de penetración parcial. X2

Componentes de intersección en conexiones simples en

El rango total mayor del esfuerzo de los

T, Y o K; cualquier conexión cuya adecuación esté

puntos calientes o la deformación en la parte

determinada por las pruebas de modelos a escala

externa de la superficie de los componentes

exactos o por análisis teóricos (por ejemplo, elementos

de intersección en la garganta de la

finitos)

soldadura que los une – medida después de la fase de observación en el modelo o en la conexión prototipo, o calculado con la mejor tecnología disponible.

X1

En cuanto a X2, perfil mejorado por 2.20.6.6 y 2.20.6.7

Igual que X2

X1

Intersección de los cilindros – cónicos no reforzados

Esfuerzo en puntos calientes en cambio de ángulo; calcular Nota 4

K2

Conexiones simples en T, Y y K en las cuales el radio de

Corte por perforación para los componentes

gama R/t del componente principal no excede 24 (Ver

principales: Calcularlos Nota 5

Nota 3) K1

En cuanto K2 , perfil mejorado por 2.20.6.6 y por 2.20.6.7

Notas: 1. T = Tensión, C = Compresión, B = Dobladura, R = Reverso; es decir, el rango total del esfuerzo axial nominal y del esfuerzo por curvatura. 2. Curvas empíricas (Figura 2.13), basadas en típicas conexiones geométricas; si los factores de concentración de esfuerzo real o los esfuerzos del punto caliente son K1; se prefiere la curva X1 o X2. 3. Curvas empíricas (figura 2.13) basadas en pruebas con rayos gamma (R/t) de 18 a 24; las curvas en el lado seguro para componentes de cuerda muy pesados (componentes de cuerdas con carga) (R/t mayor que 24) reduce el esfuerzo permisible en proporción a:

En donde se conocen los factores de concentración de esfuerzo real o de deformaciones en puntos calientes, se prefiere el uso de la curva X1 o X2. 4. Factor de concentración de esfuerzo donde = Cambio del ángulo en transición = Radio del rango de espesor del tubo en transición 5. El rango cíclico por corte por perforación, se entrega mediante:

donde se definen en la Figura 2.14 y

ƒa ƒ by ƒ bz

= rango cíclico del esfuerzo nominal del componente secundario para carga axial = rango cíclico del esfuerzo por dobladura en plano = rango cíclico del esfuerzo por dobladura fuera del plano = se define en la Tabla 2.9


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3. Precalificación de las Especificaciones de los Procedimientos de Soldadura. 3.2.3 Otros Procesos de Soldadura.

3.1 Generalidades

Pueden utilizarse otros procesos de soldadura que no están La precalificación de los WPSs (Especificaciones de

cubiertos por 3.2.1 y 3.2.2, siempre que los WPS estén

Procedimientos de Soldadura) deberá definirse como la

calificados mediante pruebas aplicables según lo que se

exepción de las pruebas de calificación de los WPS requeridos

describe en la Sección 4 y estén aprobadas por el Ingeniero.

en la Sección 4. Todas los WPS precalificados deberán estar

En conjunto con las pruebas, los WPS y la limitación de las

por escrito.

Para que un WPS esté precalificado, deberá

variables esenciales aplicables a los procesos específicos de

requerirse la total conformidad con todos los requerimientos

soldadura deberán establecerse por parte del Contratista que va

aplicables de la Sección 3. Los WPS que no estén en total

a efectuar los WPS.

conformidad con los requerimientos de la Sección 3 pueden ser

deberá basarse en evidencia documentada de la experiencia

calificados por pruebas en conformidad con la Sección 4 (ver

con el proceso, o deberán efectuarse una serie de pruebas para

Anexo IV – Tabla IV-1). El uso de una unión precalificada no

establecer el límite de las variables esenciales.

deberá liberar la obligación del Ingeniero de hacer uso de su

cambio en las variables esenciales establecidas fuera del rango

juicio de ingeniería para determinar la conveniencia de la

requerirán de una recalificación.

El rango de las variables esenciales

Cualquier

aplicación de estas uniones a un conjunto o conexión estructural soldada. Para una mayor conveniencia, el Anexo H

3.3 Combinaciones del Metal Base / Metal de Aporte

presenta una lista de estipulaciones que deben incluirse en un WPS precalificad, el cual debería mencionarse en el programa

Sólo pueden utilizarse los metales base y los metales de aporte listados en la Tabla 3.1 en los WPS precalificados (para

de soldadura del Contratista o del fabricante. Los soldadores, los operadores de soldadura y los

la calificación de los metales base y los metales de aporte

pinchadores que usen los WPS precalificados deberán ser

listados, y para los metales base y los metales de aporte no

calificados en conformidad con la Sección 4, Parte C.

listados en la Tabla 3.1, ver 4.1.1.)

3.2

aporte, que aparecen a continuación deberán utilizarse en

Las relaciones de resistencia del metal base / metal de Procesos de Soldadura

3.2.1 Procesos Precalificados.

conjunto con la Tabla 3.1 para determinar si se requieren

Los WPS de los procesos SMAW, SAW, GMAW (excepto

metales de aporte calificados o no calificados.

GMAW-S), y FCAW, los cuales deberán estar en total conformidad con las estipulaciones de la Sección 3, deberán

Relación

Metal(es) base

Relación requerida de la resistencia para el Metal

considerarse como precalificados y por lo tanto están

de Aporte.

aprobados para el uso sin realizar las pruebas de calificación de los WPS. WPS,

deberá

Para esos procesos de precalificación de los requerirse

la

total

conformidad con

las

estipulaciones aplicadas de la Sección 3 (ver 3.1).

Calificado

Cualquier acero con Cualquier metal de aporte relación a sí mismo, o listado cualquier

acero

en

el

mismo

en grupo.

relación a otro en el 3.2.2 Procesos Aprobados del Código. Pueden utilizarse los procesos ESW, EGW, GTAW, y GMAWS, siempre que las especificaciones de las WPS estén calificadas en conformidad con los requerimientos de la Sección 4 (ver Anexo A con respecto a GMAW-S). Note que las limitaciones de las variables esenciales en la Tabla 4.5 para GMAW también deberán aplicarse a GMAW-S.

mismo grupo. Cualquier acero en Cualquier

metal

de

un grupo en relación relleno listado para un a cualquier acero en grupo

de

resistencia

otro grupo.

[los

electrodos

menor

para el proceso SMAW deberán ser los de una clasificación hidrógeno]

baja

en


No

Cualquier acero en Cualquier metal de aporte

temperaturas de precalentamiento inferiores a aquellas de la

calificado

relación a cualquier listado para un grupo de

Tabla 3.2, deberá requerirse la calificación de los WPS en

acero

conformidad con la Sección 4.

en

cualquier resistencia

inferior

[los

electrodos

para

el

grupo.

proceso SMAW deberán

Los métodos del Anexo XI están basados en las

ser los de la clasificación

pruebas de agrietamientos en laboratorios y pueden predecir

baja en hidrógeno]

temperaturas de precalentamiento superiores a la temperatura mínima que muestra la Tabla 3.2. La pauta puede ser valiosa

Ver Tablas 2.3 o 2.5 para determinar los

para identificar situaciones en donde aumente el riesgo de

requerimientos en cuanto a la resistencia del metal de aporte

agrietamiento debido a la composición, a la restricción, al nivel

para que califiquen o no califiquen la resistencia del metal

de hidrógeno o a la menor entrada de calor para las soldaduras;

base.

en donde puede garantizarse un precalentamiento mayor. Por

Nota General:

otra parte, la pauta puede ayudar a definir las condiciones bajo 3.4

las cuales el agrietmiento por hidrógeno sea improbable y

Aprobación del Ingeniero para Anexos Auxiliares.

donde los requerimientos mínimos de la Tabla 3.2 puedan El Ingeniero puede aprobar materiales no - listados para

relajarse dentro de los límites de seguridad.

anexos auxiliares que correspondan dentro del rango de la composición química de un material listado, para ser soldado

3.5.3 Temperaturas Alternas de Precalentamiento y Entre

con los WPS precalificados. El metal de aporte y el

pasados para el m´todoSAW.

precalentamiento requerido deberán estar en conformidad con

Las temperaturas de precalentamiento y entre-pasadas para el

los requerimientos de 3.5 basado en similar resistencia de

método SAW del electrodo paralelo o el electrodo múltiple

material y en la composición química.

deberán seleccionarse en conformidad con la Tabla 3.2. Para las soldaduras ranuradas de una sola pasada, o soldaduras de

3.5

Requerimientos

de

Temperaturas

Mínimas

de

filete, para combinaciones de metales que se estén soldando y en donde esté involucrada la entrada de calor, y con la

Precalentamiento y

aprobación del Ingeniero, pueden establecerse temperaturas de

Entre-pasadas.

precalentamiento y entre-pasadas, las cuales deberán ser La temperatura de precalentamiento y entre-pasadas

suficientes para reducir la dureza en la ZAT del metal base a

deberá ser lo suficiente como para evitar agrietamiento. La

menos del número de dureza Vickers de 225 para el acero, que

Tabla 3.2 deberá utilizarse para determinar las temperaturas

tenga una resistencia a la tensión mínima especificada que no

mínimas de precalentamiento y entre-pasadas para los aceros

exceda los 60 ksi [415 MPa], y el número 280 de dureza Vickers

listados en el código.

para el acero que tenga una resistencia a la tensión mínima especificada mayor que 60 ksi [415 Mpa], pero que no exceda 70 ksi [485 MPa].

3.5.1 Combinación del Metal Base/Espesor. La temperatura mínima de precalentamiento o entre-pasadas aplicadas a una unión compuesta de metales base con

Nota: El número de dureza Vickers deberá determinarse en

precalentamientos mínimos diferentes a los que aparecen en la

conformidad con ASTM E 92. Si se va a utilizar otro método de

Tabla 3.2 (basados en Categoría y espesor) deberán ser las

dureza equivalente, éste deberá determinarse por ASTM ET 40,

más altas de estas temperaturas mínimas de precalentamiento.

y deberán efectuarse las pruebas de acuerdo a la especificación aplicable de ASTM.

3.5.2 Opción del Anexo XI. Opcionalmente, la temperatura mínima de precalentamiento y

3.5.3.1 Requerimientos de Dureza.

entre-pasadas pueden establecerse sobre la base de la

La determinación de la dureza de ZAT deberá efectuarse de la

composición

siguiente manera:

del

acero.

Puden

utilizarse

los

métodos

reconocidos de predicción o pauta, como los que se entregan en el Anexo XI u otros métodos aprobados por el Ingeniero.

(1) Cortes

transversales

Sin embargo, si el uso de estas pautas resultara en

espécimen de

con

macrografía

inicial

de

un


muestra para ensayo. 3.7.1

Requerimientos

de

las

Soldaduras

Verticales

(2) La superficie del componente durante el progreso del

Ascendentes.

trabajo. La

La Progresión para todas las pasadas de las soldaduras en

superficie deberá pulirse o esmerilarse antes de efectuar la

posición vertical deberán ser ascendentes, excepto que la

prueba de la dureza:

socavación

(a) La frecuencia de la prueba ZAT deberá realizarse a lo

pueda

repararse

verticalmente

en

forma

descendente cuando el precalentamiento esté en conformidad

menos en un área de prueba por soldadura del metal más

con la Tabla 3.2, pero no menor a los 70° F [20°C].

Sin

grueso involucrado en una unión de cada 50 pies [15 m] de las

embargo, cuando se sueldan piezas tubulares, la progresión de

soldaduras ranuradas, o de un par de soldaduras de filete.

la soldadura vertical puede ser ascendente o descendente, pero sólo en la(s) direccion(es) para las cuales el soldador esté

(b) Estas determinaciones de dureza pueden descontinuarse

calificado.

después de que el procedimiento se haya establecido a entera 3.7.2 Limitación de Pasadas en cuanto al Ancho /

satisfacción por parte del Ingeniero.

Profundidad. 3.6 Limitación de las Variables de un WPS

Ni la profundidad máxima ni el ancho máximo en la sección transversal del metal de soldadura depositado en cada pasada

Todos los WPS precalificados que se vayan a utilizar deberán

deberá exceder el ancho de la superficie de la pasada de

ser preparados por el fabricante, constructor o Contratista de

soldadura (ver Figura 3.1).

acuerdo a lo que esté escrito en los WPS precalificados, y deberán estar disponibles para aquellos que estén autorizados

3.7.3 Requerimientos según condiciones climáticas para el

para usarlas o examinarlas. Los WPS escritos pueden tener

acero.

cualquier formato conveniente (ver Anexo E con respecto a

Para aplicaciones expuestas sin revestimiento, sin pintura del

ejemplos). Los parámetros de las soldaduras establecidos en

acero ASTM A 588, que se requiera, como metal de soldadura

el punto (1) hasta el punto (4) de esta subsección deberán

con resistencia a la corrosión atmosférica y con características

especificarse por escrito en las WPS dentro de la limitación de

de color similares a las del metal base, el electrodo o la

variables descritos en la Tabla 4.5 aplicables para cada

combinación de electrodo fundente deberá estar en conformidad

proceso.

con la Tabla 3.3.

Los cambios en estos parámetros, más allá de

aquellos especificados por escrito en el WPS, deberán considerarse como cambios esenciales que requerirán de un nuevo WPS escrito o de una revisión del WPS-precalificado: (1)

Las excepciones en cuanto a este requerimientos son las siguientes:

Amperaje (velocidad de alimentación del alambre)

3.7.3.1 Soldaduras Ranuradas de Una Sola Pasada.

(2)

Voltaje

Las soldaduras ranuradas efectuadas con una sola pasada a

(3)

Velocidad de Avance

cada lado pueden hacerse usando metales de aporte para los

(4)

Tasa de Flujo del gas de protección

metales base del Grupo II en la Tabla 3.1.

3.6.1 Combinación de WPS. Puede

usarse una

combinación

3.7.3.2 Soldaduras de Filete de Una Sola Pasada. de WPS

calificado

y

Las soldaduras de filete de una sola pasada, pueden efectuarse

precalificado, sin calificación de la combinación, siempre que se

utilizando hasta los siguientes tamaños con cualquiera de los

observe la limitación de las variables esenciales aplicables para

metales de aporte para los metales base del Grupo II listados

cada proceso.

en la Tabla 3.1:

3.7 Requerimientos Generales para la WPS Todos los requerimientos de la Tabla 3.7 deberán cumplirse para los WPS precalificados.

Proceso SMAW

¼

Proceso SAW

5

Proceso GMAW/FCAW

5


3.8

Requerimientos Comunes para el Proceso SAW del

Electrodo Paralelo y el Electrodo Múltiple

3.9.3.2 Tamaño Mínimo de la Soldadura para Uniones en T oblicuas. Para uniones en T oblicuas, el tamaño mínimo de la soldadura

3.8.1 Pasada en la Raíz del proceso GMAW.

para los detalles A, B, y C en la Figura 3.11 deberán estar en la

Las soldaduras también pueden efectuarse en la raíz de la

Tabla 5.8.

ranura o en la soldadura de filete, utilizando el proceso GMAW, seguido de arcos sumergidos de electrodos múltiples o

3.10 Requerimientos para Soldaduras Tipo Tapón Redondo

paralelos, siempre que el proceso GMAW esté conforme a los

y Tipo Tapón Alargado.

requerimientos de esta sección y siempre que el espacio entre el proceso GMAW y el siguiente arco del proceso SAW no

Los detalles de las soldaduras tipo tapón redondo y tipo tapón

exceda 15 pulgadas [380 mm].

alargado hechos mediante los procesos SMAW, GMAW (excepto GMAW-S)), o FCAW se describen en 3.10.1 hasta el

3.9 Requerimientos de la Soldadura de Filete

3.10.3; 2.5.2; hasta 2.5.4 y 2.5.6, y pueden utilizarse sin efectuar la calificación del WPS descrita en la Sección 4,

Ver Tabla 5.8 para los tamaños mínimos de la soldadura de

siempre que se cumpla con las estipulaciones técnicas de 5.25.

filete. 3.10.1 Limitaciones de Diámetro. 3.9.1 Detalles (Componentes no-Tubulares).

El diámetro mínimo del orificio para una soldadura tipo tapón

Ver Figuras 2.1 y 2.5 para las limitaciones de las soldaduras de

redondo no deberá ser inferior al espesor que contiene el

filete precalificadas.

componente más 5/16 pulgadas [8 mm] de preferencia redondeando hasta al próximo número impar mayor de 1/16

3.9.2 Detalles (Componentes Tubulares).

pulgadas [2 mm].

Para el estatus precalificado, las conexiones tubulares

diámetro mínimo, más 1/8 pulgada [3 mm] o 2-1/4 veces el

soldadas con filete deberán estar en conformidad con las

espesor del componente; cualquiera que sea mayor.

El diámetro máximo deberá igualar al

siguientes estipulaciones: 3.10.2 (1) Los WPS precalificados.

Las conexiones tubulares

Longitud de la soldadura de muesca tipo tapón

alrgado.

soldadas con filete realizadas mediante los procesos SMAW,

La longitud de la muesca para una soldadura tipo tapón

GMAW, o FCAW que puedan usarse sin efectuar las pruebas

alargado, no deberá exceder 10 veces el espesor de la parte

de calificación del WPS están detalladas en la Figura 3.2 (Ver

que lo contiene. El ancho de la muesca no deberá ser inferior al

2.23.1.2 sobre limitaciones).

Estos detalles también pueden

espesor de la parte que lo contenga, más 5/16 pulgada [8 mm],

usarse en los procesos GMAW-S calificados en conformidad

de preferencia redondeado al siguiente número impar mayor de

con 4.12.4.3.

1/16 pulgada [2 mm]. El ancho máximo deberá igualar al ancho

(2) Los detalles de las soldaduras de filete precalificados en

mínimo más 1/8 pulgada [3 mm] o 2-1/4 veces el espesor del

uniones de traslape se muestran en la Figura 2.15.

componente, cualquiera que sea mayor.

3.9.3 Uniones en T oblicuas.

3.10.3 Profundidad del Relleno. La profundidad del relleno de las soldaduras tipo tapón redondo

Estas deberán estar en conformidad con la Figura 3.11.

o tipo tapón alargado en un metal de 5/8 pulgada [16 mm] de

3.9.3.1 Limitaciones del Angulo Diedro.

En un metal mayor a un espesor de 5/8 pulgada [16 mm], la

El lado obtuso de las uniones en T con ángulos diedros

profundidad deberá ser a lo menos de la mitad del espesor del

mayores que 100%, deberán preparase de acuerdo a la Figura

material, pero no inferior a 5/8 pulgada [16 mm].

espesor o menor, deberán ser iguales al espesor del material.

3.11, Detalle C, para permitir la colocación de una soldadura de tamaño requerido. La cantidad de maquineado o esmerilado,

3.11 Requerimientos Comunes de Soldaduras Ranuradas

etc., de la Figura 3.11, Detalle C, no deberá ser mayor a

de Penetración Parcial y Penetración Completa

aquella que asegure el tamaño requerido de la soldadura (W).


3.11.1 Procesos FCAW/GMAW en Uniones SMAW.

(1)

El tamaño mínimo de la soldadura de penetración parcial,

Las preparaciones de las ranuras detalladas para las uniones

simple o doble en V, biselada, en J, y las soldaduras ranuradas

precalificadas SMAW pueden usarse para los procesos GMAW

en U, de los tipos 2 al 9, deberán ser como se muestran en la

o FCAW precalificados.

Tabla 3.4.

El espesor del metal base deberá ser suficiente

como para incorporar los requerimientos de los detalles de la 3.11.2 Preparación de Uniones de Esquinas.

unión seleccionados, conforme a las variantes destacadas en

Para las uniones de esquina, la preparación externa de la

3.12.3 y en los requerimientos de la Tabla 3.4.

ranura puede ser en uno o en ambos componentes, siempre que la configuración básica de la ranura no se cambie y se

(2) El espesor máximo del metal base no deberá limitarse.

mantenga una distancia adecuada en el borde para apoyar las (3) Los tamaños mínimos de la soldadura a tope cuadrada de

operaciones de soldadura sin fundir excesivamente.

penetración parcial B-P1 y la soldadura ranurada enflanchada 3.11.3 Aberturas en la Raíz.

BTC-P10 deberán calcularse a partir de la Figura 3.3.

Las aberturas en la raíz de la unión pueden variar, según lo que se destaca en el número 3.12.3 y 3.13.1. Sin embargo,

(4) Los planos de trabajo o de taller deberán especificar las

para el uso de una máquina soldadora automática que se

profundidades de las muescas “S” aplicables al tamaño de la

utilicen para los procesos FCAW, GMAW y SAW, la variación

sodadura”(E)” requeridas según 3.12.2 (Fíjese que este

máxima de la abertura de raíz (abertura mínima a máxima de

requerimiento no deberá aplicarse a los detalles

cómo queda) no puede exceder 1/8 pulgada [3 mm].

P10).

Las

B-P1 Y BTC-

variaciones mayores a 1/8 pulgada [3 mm] deberán corregirse apropiadamente antes de la soldadura automática o con

3.12.3

Dimensiones de la Unión

máquina. (1) Las dimensiones de las soldaduras ranuradas especificadas 3.12 Requerimientos de Penetración Parcial

en 3.12 pueden variar en su diseño o en los planos de detalle, dentro de los límites de las tolerancias que se muestran el la

Las soldaduras ranuradas de penetración parcial deberán

columna de la Figura 3.3 llamada “según detalle” (“As

hacerse utilizando los detalles de la unión descritos en la

Detailed”).

Figura 3.3. Deberán aplicarse las limitaciones de dimensión de la unión descritas en el 3.12.3.

(2) Las tolerancias del “como quedan” (“as fit up”) de la Figura 3.3 pueden aplicarse a las dimensiones que se muestran en los

3.12.1 Definición.

planos de detalles. Sin embargo, el uso de las tolerancias del

Excepto a lo estipulado en 3.13.4 y en la Figura 3.4 (B-L1-S),

como quedan no eximen al usuario en cuanto al cumplimiento

las soldaduras ranuradas sin backing metálico, soldadas de un

de los requerimientos mínimos sobre el tamaño de la soldadura

lado , y las soldaduras ranuradas soldadas de ambos lados,

de 3.12.2.1.

pero sin torchado, se consideran soldaduras ranuradas de

(3) Las ranuras en J y en U pueden prepararse antes o

penetración parcial.

después del armado estructural.

3.12.2 Tamaño de la Soldadura.

3.12.4

El tamaño de la soldadura (E) de una ranura precalificada de

Los detalles de las soldaduras ranuradas de penetración parcial

Detalles (Componentes tubulares)

penetración parcial deberá ser tal como lo muestra la Figura 3.3

en componentes tubulares que estén de acuerdo al estatus

para el proceso de una soldadura particular, para la

precalificado

designación de la unión, para el ángulo de la ranura y para la

estipulaciones:

deberán

estar

conforme

a

las

siguientes

posición de la soldadura propuestas para el uso en la fabricación de la soldadura.

(1) Las soldaduras ranuradas de penetración parcial en componentes tubulares, excepto las conexiones en T-, Y-, y K-

3.12.2.1 Tamaños de la Soldadura Precalificada

pueden utilizarse sin realizar las pruebas de calificación de WPS; cuando estas puedan aplicarse deberán cumplir con


todas las limitaciones de dimensiones de la unión de acuerdo a

prepararse antes o después del armado estructural. Después

lo descrito en la Figura 3.3.

del torchado, el otro lado de las uniones biseladas dobles

(2) Las conexiones tubulares de penetración parcial en T-, Y-,

parcialmente soldadas o dobles en forma de V deberían

y K- soldadas

asemejarse a la configuración de la unión precalificada en forma

solamente mediante los procesos SMAW, GMAW o FCAW,

de U o J en la raíz de la unión.

pueden utilizarse sin efectuar las pruebas de calificación de los WPS, cuando ellas puedan aplicarse y deberán cumplir con

3.13.3

todas las limitaciones de dimensión de la unión según lo

A las soldaduras de ranuras en componentes tubulares que se

descrito en la Figura 3.5.

les vaya a dar un estatus precalificado deberán aplicarse las

Estos detalles también pueden

usarse para el proceso GMAW-S, calificado en conformidad

Uniones a Tope en Componentes Tubulares.

siguientes condiciones:

con 4.12.4.3. (1) WPS Precalificados. En donde sea posible puede utulizarse 3.12.4.1

Conexiones Rectangulares Calificadas.

la soldadura de ambos lados o las soldadura de un lado con

Los detalles para las soldaduras ranuradas de penetración

backing metálico, cualquier WPS y cualquier detalle de la ranura

parcial en estas conexiones, para las dimensiones de esquina y

que esté apropiadamente precalificado en conformidad con las

para el radio del tubo principal se muestran en la Figura 3.5.

Sección 3, excepto que el proceso SAW esté sólo precalificado

Las soldaduras de filete pueden utilizarse en zonas donde se

en cuanto a diámetros mayores que o iguales a 24 pulgadas

ubica un ángulo mayor que 90° y otro menor que 90° (ver

[600 mm]. Los detalles de la unión soldada deberán estar en

Figura 3.2). Si la dimensión de esquina o el radio del tubo

conformidad con la Sección 3.

principal, o ambos, son inferiores a la que aparece en la Figura 3.5, deberá efectuarse una unión de muestra del detalle del

(2) Detalle de la Unión No – Precalificada: No hay detalles de

lado y seccionarse para verificar el tamaño de la soldadura. La

uniones precalificadas para las soldaduras ranuradas de

prueba de soldadura deberá hacerse en posición horizontal.

penetración completa en uniones a tope hechas en un lado sin

Este requerimiento puede anularse si el tubo secundario está

backing metálico (ver 4.12.2).

biselado, tal como lo muestran las soldaduras ranuradas de penetración completa en la Figura 3.6.

3.13.4

Conexiones en Componentes Tubulares en

3.13 Requerimientos de las Soldaduras Ranuradas de

Los detalles para las soldaduras ranuradas de penetración

forma de T-, Y-, y K-. Penetración Completa.

completa soldadas en un lado sin backing metálico y en las conexiones de componentes tubulares en forma de T-, Y-, y K-

Las soldaduras ranuradas de penetración completa puedan

utilizadas en tubos circulares se describen en esta Sección. El

utilizarse sin efectuar las pruebas de calificación del WPS que

rango de circunferencia aplicable de los Detalles A, B, C, y D, se

se describen en la Sección 4 y deberán detallarse de acuerdo a

describen en las Figuras 3.6 y 3.7; y los rangos del los ángulos

la Figura 3.4, y están sujetas a las limitaciones descritas en

diedros locales [ψ], correspondientes a éstos se describen en la

3.13.1.

Tabla 3.5.

3.13.1

Dimensiones de la Unión.

Las dimensiones de la unión que incluyen ángulos en las

Las dimensiones de la soldaduras ranuradas especificadas en

ranuras se describen en la Tabla 3.6 y en la Figura 3.8. Cuando

3.13 pueden variar de acuerdo al diseño o a los planos de

se selecciona un perfil (compatible con la categoría de fatiga

detalle dentro de los límites o las tolerancias que se muestran

utilizada en el diseño) como una función de espesor, deberán

en la columna “Según detalle “ de la Figura 3.4. La tolerancia

observarse las pautas de 2.20.6.7. Los perfiles alternativos de

“del como queda” de la Figura 3.4 puede aplicarse a la

las soldaduras que puedan requerirse para las secciones más

dimensión que se muestra en el plano de detalles.

gruesas se describen en la Figura 3.9.

En ausencia de

requerimientos especiales de fatiga, estos perfiles deberán ser 3.13.2

Preparación para la Ranura en J y en U.

Las ranuras en J y en U y el otro lado de las ranuras parcialmente soldadas dobles en V y dobles biseladas pueden

aplicables a los espesores de los componentes secundarios que excedan 5/8 pulgada [16 mm].


Los perfiles mejorados de soldaduras que cumplan con los

propiedades mecánicas superiores (por ejemplo ciertos grados

requerimientos de 2.36.6.6 y 2.36.6.7

de una tubería ASTM A 500).

Figura 3.10.

se describen en la

En ausencia de requerimientos especiales de

fatiga, estos perfiles deberán ser aplicables a los espesores de

(3) No deberá haber requerimientos para el ensayo de

los componentes secundarios que excedan 1-1/2 pulgadas [38

resistencia del metal base, ZAT o metal de soldadura.

mm] (no se requieren para carga de compresión estática). Los detalles precalificados para las soldaduras ranuradas de

(4)

penetración completa en conexiones en T-, Y-, y K-, de

demuestren que el metal de soldadura deberá tener la

componentes tubulares, que utilizan secciones rectangulares

resistencia y ductibilidad adecuada en la condición de PWHT

se describen posteriormente en la Figura 3.6.

(por ejemplo como puede encontrarse en la especificación y

Los detalles

anteriores están sujetos a la limitación de 3.13.3.

Donde

debiera

haber

disponibildad

de

datos

que

clasificación del metal de aporte AWS A5.X o por parte de un fabricante de metal de aporte).

Nota: Ver el Comentario sobre la pauta de ingeniería para la selección de un perfil apropiado.

(5) El PWHT deberá efectuarse en conformidad con el punto 5.8.

Las dimensiones de la unión y los ángulos de las ranuras no deberán variar con respecto a los rangos detallados en la Tabla 3.6 y que se muestran en la Figura 3.6 y 3.8, hasta la 3.10. La superficie de la raíz de las uniones deberá ser cero, a menos que esté dimensionada de otra manera. Puede estar detallada para que exceda cero o la dimensión especificada en no más de 1/16 pulgada [2 mm].

No detallarse menor que las

dimensiones especificadas. 3.13.4.1

Detalles de la Unión.

Los detalles de las soldaduras ranuradas de penetración completa en conexiones en forma de T-, Y-, y K- en componentes tubulares se describen en el punto 3.13.4. Estos detalles están precalificados para los procesos SMAW y FCAW.

Estos detalles también pueden utilizarse para el

proceso GMAW-S calificado en conformidad con 4.12.4.3.

3.14

Tratamiento Térmico después de la Soldadura

(PWHT Postweld heat treatment)

El tratamiento térmico post

soldadura deberá estar precalificado, siempre que esté aprobado por el Ingeniero y deberá cumplir las siguientes condiciones: (1) El límite de fluencia mínimo especificado del metal base no deberá exceder los 50 ksi [345 Mpa]. (2)

El metal base no deberá fabricarse mediante procesos

termodinámicos controlados (Q&T), de templado y revenido, (Q&ST), mediante el proceso termomecánico controlado (TMCP), o en donde se trabaje en frío para asegurar









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1. No está precalificado para los procesos GMAW-S ni para GTAW (refiérase al Anexo A) 2. La unión deberá soldarse solamente en un lado. 3. La aplicación de la carga cíclica limita estas uniones para la posición de soldadura horizontal (Ver 2.27.5) 4. Someta a torchado la raíz para el metal base antes de soldar el segundo lado. 5. Pueden utilizarse uniones detalladas mediante el proceso SMAW para los procesos GMAW (excepto GMAW-S) y FCAW. 6. El tamaño mínimo de soldadura (E)es como el que se muestra en la Tabla 3.4. S de acuerdo a lo especificado en los diseños. 7. Si se utilizan soldaduras de filete en estructuras cargadas estáticamente para reforzar las soldaduras de ranura en uniones en T y en esquina, éstas deberán ser iguales a T1 /4; pero no necesitan exceder 3/8 pulgadas [10 mm]. Las soldaduras de ranura en uniones de esquina y uniones en T de estructuras cargadas cíclicamente deberán reforzarse con soldaduras de filete, igual a T1 /4, pero no necesitan exceder 3/8 pulgada [ 10 mm] 8. Las soldaduras de ranura doble pueden tener ranuras de profundidad desigual, pero la profundidad de la ranura más baja no deberá ser menor a un cuarto del grosor de la unión más delgada. 9. Las soldaduras de ranura doble pueden tener ranuras de profundidad desigual, siempre que éstas estén en conformidad con las limitaciones de la Nota E. El tamaño de la soldadura (E) se aplica también individualmente a cada ranura. 10. La orientación de los dos componentes en las uniones puede variar de 135° a 180° para las uniones a tope, o de 45° a 135° para las uniones de esquina, o de 45° a 90° para uniones en T. 11. Para uniones de esquina, la preparación externa de la ranura puede ser en uno o en ambos componentes, siempre que la configuración básica de la ranura no se cambie y se mantenga una distancia adecuada del borde para apoyar las operaciones de soldadura sin fundir excesivamente el borde. 12. El tamaño de las soldadura (E) deberá basarse en las uniones de soldadas rasantes.


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Ver Notas en pรกgina 72

Figura 3.4 (Continuaciรณn) (Pulgadas)


Ver Notas en pรกgina 72

Figura 3.4 (Continuaciรณn) (Pulgadas)


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Figura 3.4 (Continuaciรณn) (Pulgadas)


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Figura 3.4 (Continuaciรณn) (Pulgadas)


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Figura 3.4 (Continuaciรณn) (Pulgadas)


Ver Notas en pรกgina 72

Figura 3.4 (Continuaciรณn) (Pulgadas)


Ver Notas en página 72

Figura 3.4 (Continuación) (Milímetros)


Ver Notas en página 72

Figura 3.4 (Continuación) (Milímetros)


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4. Calificación 4.0 Generalidades

procedimientos WPS pueden variar cuando los WPS

Los requerimientos para las pruebas de calificación

de

las

especificaciones

de

los

procedimientos de soldadura (WPS) y para el personal

sean calificados por ensayos (pruebas). 4.1.1.1

de soldadura se describen a continuación:

Responsabilidad de Calificación Cada fabricante o contratista deberá efectuar

las pruebas requeridas por este Código para calificar los Parte A – Requerimientos Generales. Esta parte cubre

WPS.

los requerimientos generales, tanto para los WPS como

calificados bajo las estipulaciones de este Código por

los requerimientos de comportamiento (performance)

una Compañía que posteriormente cambie de nombre

para el personal de soldadura.

debido a una acción voluntaria o consolidación con una

Los

WPS

apropiadamente

documentados,

Compañía Matriz, puede utilizar el nuevo nombre en sus Parte B – Especificación del Procedimiento de

documentos WPS.

Soldadura (WPS). Esta parte cubre la calificación de un WPS que no está calificado como precalificado en

4.1.1.2

conformidad con la Sección 3. Parte

C

Calificación

Calificación Previa de los WPS El

del

Comportamiento

(Performance). Esta parte cubre las pruebas de calificación del comportamiento requerido por el código para determinar la habilidad de un soldador, un operador de soldadura o de un pinchador para producir buenas soldaduras.

Ingeniero

puede

aceptar

evidencia

apropiadamente documentada de la calificación previa de los WPS que se vayan a emplear. La aceptación de la calificación de otros estándar es de responsabilidad del Ingeniero, la cual va a ejercerse en base a la estructura específica, o a las condiciones de servicio o ambas. La Serie AWS B 2.1. XXX-XX sobre la Norma de Especificaciones sobre el Procedimiento de Soldadura

Parte A Requerimientos Generales

puede, de esta manera, ser adaptada para usarla en este Código. 4.1.1.3 Requerimientos para los ensayos de impacto (CVN)

4.1 General Los requerimientos para las pruebas de Calificación de los WPS y del personal de soldadura (definido como soldadores, operadores de soldaduras y pinchadores) se describen en esta sección. 4.1.1 Especificación del Procedimiento de Soldadura (WPS) Excepto para los WPS precalificados que estén en conformidad con la Sección 3, el uso de un WPS en la producción de soldadura deberá estar

Cuando sea requerido por los planos de contrato o especificaciones, los ensayos de impacto deberán incluirse en la calificación de los WPS. Los requerimientos y procedimientos de los ensayos de impacto

deberán estar en conformidad con las

estipulaciones del Anexo III, o según se especifique en los documentos del contrato. 4.1.2 Calificación del Comportamiento (Performance) del Personal de Soldadura

calificado en conformidad con la Sección 4, Parte B, y

Los soldadores, operadores de soldaduras y

deberá estar aprobado por el Ingeniero. La evidencia

pinchadores que vayan a emplearse bajo este código, y

apropiadamente documentada de la calificación previa

que utilicen la soldadura al arco protegido para los

del WPS puede aceptarse con la aprobación del

procesos SMAW, SAW, GMAW, GTAW, FCAW, ESW o

Ingeniero. Los requerimientos listados en el Anexo IV,

EGW, deberán haber sido calificados mediante la

Tabla IV – 1. Requerimientos del Código que pueden

aplicación de pruebas, de acuerdo a lo descrito en la

cambiarse mediante las Pruebas de Calificación de los

Parte C de esta sección. (Ver comentario)


4.1.2.1

Calificación

Previa

de

Comportamiento

(Performance)

soldador. (Ver 4.32.2)

La evidencia apropiadamente documentada de la

calificación

soldadores,

los

alguna razón específica para cuestionar la habilidad del

previa

de

comportamiento

operadores

de

de

los

y

los

soldaduras

pinchadores pueden ser aceptadas con la aprobación del Ingeniero. La aceptación de la calificación del comportamiento (performance) de otros estándares es

4.2 Requerimientos Comunes para la Calificación del Comportamiento (Performance) del Personal de Soldadura y de los WPS 4.2.1 Calificación de las Ediciones Anteriores

de responsabilidad del Ingeniero, las cuales vayan a

Las calificaciones que se realizaron y que

ejercerse en base a la estructura específica, o a las

cumplieron con las ediciones anteriores de los AWS D

condiciones de servicio o ambas. Los soldadores y los

1.1 o AWS D 1.0 o AWS D 2.0 son válidas y pueden

operadores de soldaduras calificados por pruebas

usarse mientras esas ediciones estén vigentes. El uso

estándar para AWS B 2.1: “Norma para el Procedimiento

de ediciones anteriores deberá prohibirse para las

de Soldadura y Calificación de Comportamiento”,

nuevas calificaciones, en lugar de las ediciones actuales;

pueden de este modo ser aceptadas para su uso en este

a menos que la edición anterior específica esté

código.

especificada en los documentos del contrato.

4.1.2.2

Responsabilidad de Calificación

4.2.2 Envejecimiento

Cada fabricante o contratista deberá ser responsable de la calificación de los soldadores, operadores de soldadura y pinchadores, ya sea que la calificación sea efectuada por el fabricante, contratista o una entidad independiente para pruebas.

Cuando esté permitido por la especificación del metal de aporte aplicable al metal de soldadura que se esté sometiendo a ensayo, los especimenes de pruebas de calificación totalmente soldados pueden envejecerse térmicamente a 200º F – 220º F [95º C a 105º C] por 48 ± 2 horas.

4.1.3 Período de Efectividad 4.1.3.1 Soldadores y Operadores de Soldadura

4.2.3 Registros Los registros de los resultados de los ensayos

La calificación del soldador o del operador de

(pruebas) deberán guardarlos el fabricante o contratista

soldadura, según lo especificado en este código, deberá

y tendrán que estar disponibles para aquellos que estén

considerarse que queda en efecto indefinidamente, a

autorizados para examinarlos.

menos que: (1) el soldador no esté contratado (empleado) en un proceso determinado de soldadura

4.2.4 Posiciones de las Soldaduras

para el cual el soldador o el operador de soldadura esté calificado para un período que exceda los seis meses; o (2) a menos que haya alguna razón específica para cuestionar la habilidad del pinchador. (Ver 4.32.1) 4.1.3.2

Todas las soldaduras deberán classificarse como: planas (F), horizontales (H), verticales (V), y de sobre-cabeza (OH); en conformidad con las definiciones que muestran las Figuras 4.1 y 4.2.

Pinchadores

Las

Un pinchador que apruebe la prueba descrita

posiciones

de

ensayo

del

armado

estructural se muestran en:

en la Parte C o las pruebas requeridas para la calificación del soldador deberán considerarse elegibles para

realizar

soldaduras

por

puntos

(1) Figura 4.3 (soldaduras ranuradas en planchas).

(pinchazos)

indefinidamente en las posiciones y con el proceso para

(2) Figura 4.4

el cual el pinchador esté calificado, a menos que haya

tuberías).

(soldaduras ranuradas en cañerías o


(1) Soldaduras ranuradas de Penetración Completa para

(3) Figura 4.5 (soldaduras de filete en planchas).

Conexiones No-tubulares (Ver 4.9). (4) Figura 4.6

(soldaduras de filete en cañerías o (2) Soldaduras ranuradas de Penetración Parcial para

tuberías).

Conexiones No-tubulares (Ver 4.10).

Parte B

(3) Soldaduras de Filete para Conexiones Tubulares y

Especificación del Procedimiento de Soldadura

No-tubulares.

(WPS) 4.3 Posiciones para la Producción de Soldaduras Calificadas Las posiciones de las soldaduras calificadas por un WPS, deberán estar en conformidad con los requerimientos de la Tabla 4.1.

(4) Soldaduras ranuradas de Penetración Completa para Conexiones Tubulares (Ver 4.12) (5) Soldaduras ranuradas de Penetración Parcial para Conexiones Tubulares en T, Y y K, y para Uniones a tope (Ver 4.13). (6) Las soldaduras tipo tapón redondo y tipo tapón

4.4 Tipo de Pruebas de Calificación

ranurado para conexiones tubulares y no-tubulares (Ver

El tipo y número de las pruebas de calificación

4.14).

requeridos para calificar un WPS en cuanto a espesor, diámetro dado, o ambos, deberán estar en conformidad

4.6 Preparación de los WPS

con la Tabla 4.2 (Penetración de Unión Completa); la Tabla 4.3 (Penetración de Unión Parcial); o la Tabla 4.4 (Soldadura

de

requerimientos

Filete).

Los

individuales

de

detalles los

sobre

los

Ensayos

no-

destructivos (NDT) y los mecánicos, se encuentran en las siguientes sub-secciones:

variables esenciales aplicables a las que se hacen referencia en 4.7. Los valores específicos para esas variables de WPS deberán obtenerse del Registro de Procedimiento de Calificación (PQR), el cual deberá

(1) Inspección Visual

(Ver 4.8.1)

(2) Ensayo no-destructivo

(Ver 4.8.2)

(3) Doblado de cara, raíz y lado (Ver 4.8.3.1) (4) Sección reducida

El fabricante o contratista deberá preparar por escrito los procesos WPS que especifiquen todas las

(Ver 4.8.3.4)

servir como confirmación escrita de una calificación de WPS exitosa. 4.7 Variables Esenciales 4.7.1 Los procesos SMAW, SAW, GMAW, GTAW y FCAW Los cambios más allá de las limitaciones de

(5) Tensión del metal completamente soldado ( Ver

las variables esenciales del Registro de Procedimientos

4.8.3.6)

de Calificación para los procesos SMAW, SAW, GMAW, GTAW y FCAW que se muestran en las Tablas 4.5 y 4.6,

(6) Macrografía (Ver 4.8.4)

cuando se especifica el ensayo de impacto, deberá requerir la re-calificación de los WPS (Ver 4.1.1.3).

4.5 Tipos de Soldadura para la Calificación de los WPS De acuerdo al propósito de calificación de los WPS, los tipos de soldaduras deberán clasificarse como sigue:

4.7.2 Procesos ESW y EGW Ver Tabla 4.7 para los cambios de las variables esenciales que requieren de re-calificación de los WPS para los procesos ESW y EGW.


4.7.3 Calificación del Metal – Base

El refuerzo de la soldadura no deberá exceder 1/8

Los metales base listados en la Tabla 3.1 que están sujetos a las pruebas de calificación de los WPS deberán calificar otros grupos de metal base en conformidad con la Tabla 4.8. Los metales base que no estén listados en la Tabla 3.1 o en el Anexo M deberán calificar en conformidad con la Sección 4, y tener la aprobación del Ingeniero. Los WPS con aceros listados en el Anexo M también deberán calificar con la Tabla 3.1 o con los metales

del

Anexo

M,

el

cual

contiene

las

recomendaciones para la resistencia del metal de aporte calificado

y

las

temperaturas

mínimas

de

pre-

calentamiento y entre pasadas para ASTM A 514, A 517, A 709 Grados 100 y 100W; aceros ASTM A 710 Grado A (Clase 1 y 3), y ASTM A 871 Grados 60 y 65. Las temperaturas de pre-calentamiento y entre-pasadas inferiores a lo requerido por la Tabla 3.2, o calculadas por el Anexo XI deberán calificarse

pulgada [3 mm]. (4) La raíz de la soldadura deberá ser inspeccionada, y no deberá haber evidencia de grietas, fusión incompleta o penetración inadecuada de la unión. Se permite una superficie de raíz cóncava dentro de los límites que se muestran a continuación, siempre que el espesor total de la soldadura sea igual que o mayor a la del metal base. (5) La concavidad máxima de la cara de la raíz deberá ser de 1/6 pulgadas [2 mm] y la fusión máxima completa deberá ser 1/8 pulgada [3 mm]. Para las conexiones tubulares en T, Y y K, la fusión total en la raíz es considerada deseable y no deberá ser causa de rechazo. 4.8.2 Ensayo no-destructivo (NDT) Antes de preparar los especímenes para

mediante ensayos aprobados por el Ingeniero. ensayos

mecánicos,

la

plancha

de

prueba

de

4.8 Métodos de Prueba y Criterios de Aceptación

calificación, la cañería o tubería deberán someterse a

para la Calificación de los WPS

ensayos no-destructivos para calificación, tal como

El armado estructural para las pruebas de soldadura, en conformidad con 4.82 deberán tener especimenes para ensayos preparados cortando la plancha de ensayo, cañería o tubería que se muestran

sigue: 4.8.2.1 El ensayo radiográfico (RT) o el ensayo ultrasónico (UT)

en las Figuras 4.7 a 4.11, cualquiera sea aplicable. Los

Deberá utilizarse uno de los dos. La longitud

especimenes para ensayos deberán estar preparados

completa de la soldadura en las planchas de ensaayo,

para las pruebas en conformidad con las Figuras 4.12,

excepto las longitudes eliminadas en cada extremo,

4.13, 4.14 y 4.18, según sea aplicable.

deberán examinarse en conformidad con la Sección 6, Parte E o F. Para los componentes tubulares, la

4.8.1 Inspección Visual Para una calificación aceptable, las soldaduras deberán cumplir con los siguientes requerimientos: (1) La soldadura deberá estar libre de grietas.

circunferencia total de la soldadura completa deberá examinarse en conformidad con la Sección 6, Parte C. 4.8.2.2 Criterios de Aceptación de RT o NT Para una calificación aceptable, la soldadura, según lo revelado por el Ensayo Radiográfico o el

(2) Todos los cráteres deberán llenarse en todo el corte

ultrasónico, deberán estar en conformidad con los

transversal de la soldadura.

requerimientos de la Sección 6, Parte C. 4.8.3 Pruaba mecánica

(3) La cara de la soldadura deberá quedar rasante con la superficie del metal base, y la soldadura deberá unirse suavemente (en forma pareja) con el metal base. El socavamiento no deberá exceder 1/32 pulgada [1 mm].

La prueba mecánica será como sigue:


4.8.3.1

Probetas de doblado de lado, raíz y cara (Ver Figura 4.12 en cuanto a doblado de raíz y

de cara. La figura 4.13 para doblado de lado). Cada espécimen deberá doblarse en una plantilla de prueba que cumpla con los requerimientos que muestran las Figuras 4.15 a la 4.17, o que esté sustancialmente en conformidad con esas cifras (figuras), siempre que el radio máximo de dobladura no sea excedido. Cualquier medio conveniente puede usarse para mover (trasladar)

especimenes de muestra para ensayos cortando la plancha de prueba, según se muestran en las Figuras 4.10 o 4.11; cualquiera sea aplicable. Los especimenes de muestra para ensayos de la prueba longitudinal de doblado deberán prepararse para la prueba de acuerdo con lo que se muestra en la Figura 4.12. 4.8.3.3

de Doblado

el pistón tubular con relación al punzón embutidor. La probeta deberá estar colocada en el punzón embutidor de la plantilla con la soldadura en la mitad del radio de acción. Las probetas de doblado de cara deberán colocarse con la cara de la soldadura dirigida hacia la abertura. Los especimenes de sondeo para la soldadura de filete y la curvatura de la raíz deberán colocarse con la raíz de la soldadura hacia la abertura. Los especimenes de doblado de lado deberán colocarse con ese lado que muestre la mayor discontinuidad, si la hubiera, dirigida hacia la abertura. El pistón tubular deberá forzar la probeta en el punzón embutidor hasta que el espécimen tome la forma de U. La soldadura y el ZAT deberán centrarse y quedar completamente adentro de la porción inclinada de la probeta después del ensayo. Cuando se utiliza la plantilla de envoltura completa, la probeta deberá quedar firmemente encajada (apretada) en un extremo, de modo que no haya deslizamiento de ésta durante la operación de doblado. La soldadura y las ZAT deberán estar en la porción completamente doblada del espécimen después del ensayo. Las probetas de ensayo deberán quitarse de la plantilla cuando el rodillo externo se haya movido en 180º desde el punto de partida. 4.8.3.2

Especimenes de Doblado Longitudinal

difieran notoriamente en cuanto a las propiedades mecánicas de doblado, como entre dos materiales base, o entre el metal de soldadura y el metal base, pueden los

ensayos

longitudinales

La superficie convexa del espécimen de muestra para ensayo de doblado deberá examinarse visualmente en cuanto a discontinuidades superficiales. Para su aceptación, la superficie no deberá contener discontinuidades

que

excedan

las

siguientes

dimensiones: (1) 1/8 pulgada [3 mm] medida en cualquier dirección sobre la superficie. (2) 3/8 pulgada [10 mm] - la suma de las dimensiones mayores de todas las discontinuidades que excedan 1/32 pulgadas [1 mm], pero, menores que o iguales a 1/8 pulgada [3mm]. (3) 1/4 pulgada [6 mm] – el máximo agrietamiento de esquina, excepto cuando éste fuera el resultado de la acumulación visible de escoria o de oto tipo de discontinuidad de fusión; entonces deberá aplicarse el máximo de 1/8 pulgada [3 mm]. Los

especimenes

con

agrietamiento

de

esquina que excedan 1/4 pulgada [6 mm] que no presenten evidencias de acumulación de escoria u otros tipos de discontinuidades de fusión deberán descartarse, y deberá someterse a prueba un espécimen de

Cuando las combinaciones de materiales

utilizarse

Criterios de Aceptación para los Ensayos

de

doblado

(superficie y raíz) en vez de los ensayos transversales de doblado de superficie y raíz. Las armazones estructurales para pruebas de soldaduras que estén en conformidad con 4.8.2, deberán tener preparados

reemplazo para ensayo de la soldadura original. 4.8.3.4

Especimenes de muestra para Tensión de

Sección Reducida (Ver Fig. 4.14) Antes del ensayo, deberá medirse el ancho menor y el espesor correspondiente de la sección reducida. El espécimen de muestra deberá romperse bajo el esfuerzo de tensión (carga límite de rotura) y la carga máxima deberá determinarse. El área transversal se obtendrá multiplicando el ancho por el espesor. El


esfuerzo de tensión se obtendrá dividiendo la carga

(b) Fusión completa entre capas adyacentes de los

máxima por el área transversal.

metales de soldadura y entre el metal de soldadura y el metal base.

4.8.3.5

Criterios de Aceptación para el Ensayo de

Tensión de la Sección-Reducida

(c) Los perfiles de soldadura deberán estar en conformidad con el detalle especificado, pero scon

El esfuerzo de tensión (carga límite de rotura)

ninguna de las variaciones prohibidas en 5.24.

no deberá ser menor que el mínimo del rango de tensión especificado del metal base utilizado.

(d) El socavado no deberá exceder 1/32 pulgada [1 mm].

4.8.3.6

4.8.5 Nuevos ensayos (Re-testeo)

Espécimen de muestra para la tensión de

todo el Metal de Soldadura (Ver Figura 4.18) Si alguno de los especimenes de muestra para El espécimen de muestra para ensayo deberá

ensayos de todos aquellos testeados no cumple con los

someterse a prueba en conformidad con la Norma ASTM

requerimientos de la prueba, pueden efectuarse dos

A 370; “Prueba Mecánica de los Productos de Acero”.

nuevos ensayos (re-testeos) para ese tipo particular de espécimen, con especimenes de muestra para ensayos

4.8.4 Prueba de Macrografía

cortados a partir del mismo material de los WPS calificados. Los resultados de ambos especimenes de

Los especimenes de muestra para ensayos de soldadura

prepararse

con

un

muestras para ensayos deberán cumplir con los

acabado

requerimientos de la prueba. Para material de un

apropiado para el examen de macrografía. Deberá

espesor superior a 1-1/2 pulgadas [38], la falla de un

utilizarse una solución apropiada para el decapado con

espécimen

ácido (la corrosión) para entregar una clara definición de

especimenes

la soldadura.

localizaciones adicionales en el material de prueba.

4.8.4.1

deberán

Criterios de Aceptación para la Prueba de

Macrografía Para una calificación aceptable, el espécimen de muestra para ensayo, cuando se inspeccione visualmente, deberá estar en conformidad con los siguientes requerimientos: (1) Soldaduras ranuradas de penetración parcial; el tamaño real de la soldadura deberá ser igual que o mayor al tamaño especificado de la soldadura (E). (2) Las soldaduras de filete deberán combinarse por fusión hasta la raíz de la unión, pero no necesariamente más allá de ella.

requerirá del

las

mismo

pruebas

de

tipo

partir

a

todos

los

de

dos

4.9 Soldaduras ranuradas de Penetración Completa para Conexiones no-tubulares Ver Tabla 4.2 (1) sobre los requerimientos para calificar un WPS de una soldadura de penetración completa en conexiones no-tubulares. Ver Figuras 4.9 – 4.11 para una plancha de prueba apropiada. 4.9.1.1

Uniones en T o de Esquina Los especimenes de muestra para ensayos de

soldaduras ranuradas, en T o en esquina deberán ser uniones a tope, que tengan la misma configuración de ranura que la unión en T o de esquina que vaya a utilizarse en la construcción, excepto que la profundidad de la ranura no necesita exceder 1 pulgada [25 mm].

(3) El tamaño mínimo del lado (pierna) deberá cumplir con el tamaño especificado de la soldadura de filete. (4) Las soldaduras ranuradas de penetración parcial y las soldaduras de filete deberán tener lo siguiente: (a) Sin grietas

4.10 Soldaduras Ranuradas de Penetración Parcial para Conexiones no-tubulares 4.10.1 Tipo y número de especimenes de muestra que se van a someter a ensayo (testear)


El tipo y la cantidad de especimenes que

penetración completa en una unión a tope, entonces

deberán someterse a prueba para un WPS calificado, se

deberá prepararse una unión de muestra, y la primera

muestran en la Tabla 4.3. Deberá hacerse una soldadura

operación deberá ser la de fabricar un espécimen de

de muestra utilizando el tipo de diseño de ranura y el

muestra para la prueba de macrografía con la finalidad

WPS que vaya a usarse en la construcción, excepto que

de determinar el tamaño de la soldadura de la unión.

la profundidad de la ranura no necesita exceder 1

Entonces, el exceso de material deberá maquinarse en

pulgada [25 mm]. Para la prueba de macrografía que se

el lado del fondo de la unión hasta el espesor del tamaño

requiere a continuación, puede usarse cualquier acero

de la soldadura. Deberán preparase los especimenes de

de los Grupos I, II y III de la Tabla 3.1 para calificar el

muestra para las pruebas de tensión y curvatura y

tamaño de soldadura de cualquiera de los aceros o la

realizarse según lo requerido para las soldaduras

combinación de aceros en esos grupos. Si la soldadura

ranuradas de penetración completa. (Ver 4.9)

ranurada de penetración parcial se va a usar para las uniones en T o de esquina, la unión a tope deberá tener

4.10.5 Soldaduras Ranuradas – Enflanchadas

una plancha de restricción temporal en la planicie de la cara cuadrada para simular la configuración de la unión en T. Las soldaduras de muestra deberán someterse a prueba de la siguiente manera: 4.10.2

Verificación del tamaño de la Soldadura

mediante la Prueba de Macrografía

las soldaduras ranuradas – enflanchadas calificadas deberán determinarse por lo siguiente: (1) Cuando sea requerido por el Ingeniero, deberán utilizarse las secciones de pruebas para verificar que el tamaño

Para los WPS que estén en conformidad con todos los aspectos con la Sección 4, deberán prepararse tres especimenes transversales para la macrografía con la finalidad de demostrar que se cumpla con el tamaño designado (diseñado) de la soldadura, (que se obtiene de los requerimientos de los WPS). 4.10.3

Los tamaños efectivos de las soldaduras para

efectivo

de

la

soldadura

se

obtenga

consistentemente. (2) Para un set (grupo) determinado de condiciones de los WPS, si el Contratista ha demostrado una producción consistente

de

tamaños

efectivos

de

soldaduras

mayores que las que se muestran en la Tabla 2.1, el Contratista puede establecer tales tamaños efectivos

Verificación de los WPS para Soldaduras

mayores de soldaduras mediante la calificación.

Ranuradas de Penetración Completa mediante la

(3) La calificación requerida por (2) deberá consistir en el

prueba de Macrografía

seccionamiento del componente redondeado, normal a su eje, a una longitud media y en los extremos de la

Cuando un WPS ha sido calificada para una

soldadura. Tal seccionamiento deberá hacerse en una

soldadura ranurada de penetración completa y es

cantidad de combinaciones de tamaños de materiales

aplicada a las condiciones de soldadura de una

que sean representativos del rango utilizado por el

soldadura ranurada de penetración parcial, deberá

Contratista en la construcción o según lo requerido por el

requerirse tres especimenes transversales de muestra

Ingeniero.

para pruebas de macrografía con la finalidad de demostrar que el tamaño especificado de la soldadura

4.11

sea igualado o excedido.

Soldadura de Filete para Conexiones tubulares y No-

4.10.4

Otras

verificaciones

de

WPS

mediante

Pruebas de Macrografía

Requerimientos

de

la

Calificación

de

la

tubulares 4.11.1 Tipo y número de especimenes

Si un WPS no está cubierta, ya sea por 4.10.2

El tipo y la cantidad de especimenes que

o 4.10.3, o si las condiciones de soldadura no cumplen

deberán someterse a prueba para calificar un WPS de

con un estatus precalificado, o si estas no han sido

soldadura de filete se muestra en la Tabla 4.4.

utilizadas y sometidas a pruebas para una soldadura de


4.11.2 Prueba de Soldadura de Filete

(3) La longitud de la placa deberá ser adecuada para

Una unión en T soldada con filete, según se muestra en la Figura 4.19 para la plancha, o en la Figura 4.20 para tubería (Detalle A o Detalle B), deberá

proporcionar los especimenes de muestra para pruebas requeridos y orientados según se muestra en la Figura 4.23.

realizarse para cada WPS y para la posición que debe

(4) Las condiciones de las soldaduras de prueba en

usarse en la construcción.

cuanto a corriente, voltaje, velocidad de avance y flujo

Una soldadura de prueba deberá ser una

de gas deberán aproximarse a aquellas que van a

soldadura de filete de una sola pasada de tamaño

utilizarse para producir soldaduras de filete en forma tan

máximo, y una soldadura de prueba deberá ser una

práctica como sea posible.

soldadura de filete de múltiples pasadas de tamaño

Estas condiciones establecen el WPS, desde

mínimo utilizadas en la construcción. Estas dos pruebas

las cuales, cuando se realizan soldaduras de filete, los

de soldaduras de filete pueden combinarse en una sola

cambios en las variables esenciales se medirán en

pieza soldada de prueba o de un conjunto armado. La

conformidad con 4.7. La plancha de prueba deberá

pieza soldada deberá cortarse en forma perpendicular a

someterse a prueba de la siguiente manera:

la dirección de la soldadura en los lugares que se muestran en la Figura 4.19 o en la Figura 4.20, según

(1) Dos probetas de doblado de lado (Figura 4.13) y una

sea aplicable. Los especímenes que representan una

probeta para prueba de tensión del metal de soldadura

cara de cada corte constituirán un espécimen de

(del resto) (Figura 4.18), deberán obtenerse de la

muestra de prueba de macrografía y deberá someterse a

probeta de prueba, según se muestra en la Figura 4.23.

prueba en conformidad con 4.8.4. (2) Dos probetas de doblado deberán ser testeadas en 4.11.3 Prueba de Verificación de Consumibles

conformidad con 4.8.3.1. Estos resultados deberán estar

Si, tanto, el consumible para soldar propuesto y el WPS propuesto para soldar la plancha de prueba de soldadura de filete, o la tubería de prueba descrita en 4.11.2 no están precalificadas ni calificadas de otro modo por la Sección 4, es decir,

en conformidad con los requerimientos de 4.8.3.3. (3) La tensión de la probeta para prueba deberá ser sometida a prueba en conformidad con 4.8.3.6. El resultado de la prueba deberá determinar el nivel de resistencia para el consumible de soldadura, el cual

(1) Si los consumibles utilizados para soldar no están en conformidad con las estipulaciones de precalificación de la Sección 3; y también

deberá estar en conformidad con los requerimientos de la Tabla 2.3, o del nivel de resistencia del metal base que se esté soldando.

(2) Si el WPS que utiliza el consumible propuesto no ha

4.12

sido establecido por el contratista en conformidad, ya

Completa para Conexiones Tubulares

Soldaduras

Ranuradas

de

Penetración

sea, con 4.9 o 4.10, entonces deberá soldarse una plancha

de

prueba

de

soldadura

ranurada

de

penetración completa para calificar la combinación

Las soldaduras ranuradas de penetración completa deberán clasificarse de la siguiente manera:

propuesta. La plancha de prueba deberá soldarse como sigue: (1) La plancha de prueba deberá tener la configuración ranurada que se muestra en la Figura 4.21 (Figura 4.22 para el proceso SAW) con backing de acero. (2) La placa deberá soldarse en posición (plana) 1G.

(1) Uniones a tope de penetración completa con backing o con torchado (Ver 4.12.1). (2) Uniones a tope de penetración completa sin backing soldado sólo de un lado (Ver 4.12.2). (3) Conexiones en T, Y y en K con backing o con torchado (Ver 4.12.3).


las soldaduras ranuradas en componentes tubulares de (4) Conexiones en T, Y y en K sin backing soldado sólo

penetración completa requerirá lo siguiente:

de un lado (Ver 4.12.4). (1) La calificación deberá estar en conformidad con la 4.12.1

Uniones a tope de Penetración Completa

con Backing o con Torchado

Figura 4.27 para tuberías o con la Figura 4.28 para tuberías rectangulares.

Un WPS con backing o con torchado deberá

(2) Una Unión de Muestra o un Modelo Tubular: La

ser calificado utilizando el detalle que se muestra en la

unión de muestra o el modelo tubular deberán

Figura 4.24 (con torchado) o la Figura 4.25 (con

proporcionar a lo menos una sección de prueba de

backing).

macrografía

para

cada

una

de

las

siguientes

condiciones: 4.12.2

Uniones a tope de Penetración Completa

sin Backing soldado sólo de un lado

(a) La ranura que combine la mayor profundidad de ésta con el ángulo menor de ranura, o la combinación de

Un WPS sin backing soldado sólo de un lado deberá calificarse utilizando el detalle de unión que se muestra en la Figura 4.24.

ranuras que se vayan a utilizar: realice la prueba con soldadura en posición vertical. (b) La abertura más angosta de la raíz que se vaya a

4.12.3 Conexiones en T, Y o en K con Backing o con Torchado

utilizar con un ángulo de ranura de 37.5º; una prueba de soldadura en la posición plana y una prueba de soldadura con posición de sobre-cabeza.

Un WPS para conexiones tubulares en T, Y o K con backing o con torchado deberá calificarse utilizando:

(c) La abertura más ancha de la raíz que se va a utilizar con un ángulo de ranura de 37.5º; una prueba de soldadura a realizarse en posición plana y una prueba

(1) El diámetro externo (OD) nominal apropiado de la

de soldadura en posición de sobre-cabeza. (d) Sólo para conexiones rectangulares calificadas, el

tubería de la Tabla 4.2 (2), y ,

ángulo mínimo de ranura, la dimensión de esquina y el radio de esquina que se vayan a utilizar en combinación:

(2) El detalle de la unión de la Figura 4.25, o

una prueba en posición horizontal. (3)

Para

tuberías

con

diámetros

externos

(OD)

nominales iguales que o mayores a 24 pulgadas [600 mm], la calificación de una plancha en conformidad con 4.9, utilizando el detalle de la unión de la Figura 4.25. 4.12.4 Conexiones en T, Y o K sin Backing soldado sólo de un lado

(3) Las probetas de prueba para macrografía requeridas en (1) y (2) anteriores, deberán examinarse en cuanto a discontinuidades y deberán tener: (a) Ninguna grieta (b) Fusión completa entre las capas adyacentes del metal de soldadura y entre el metal de soldadura y el

Cuando se requiera calificación, un WPS para conexiones en T, Y o K sin backing soldado sólo de un lado requerirá lo siguiente: 4.12.4.1 WPS sin estatus precalificado Para un WPS, cuyas variables esenciales estén fuera del rango precalificado, la calificación para

metal base. (c) Los detalles de soldaduras deberán estar en conformidad con el detalle especificado, pero con ninguna de las variaciones prohibidas en 5.24. (d)

Ningún

socavamiento

permitidos en 6.9

excederá

los

valores


(e) Para la porosidad de 1/32 pulgadas [1 mm] o mayor,

secundarios

la porosidad acumulada no deberá exceder 1/4 de

conexiones tubulares que requieren la prueba de

pulgada [6 mm].

impacto en 2.26.2.2, deberán requerirse para demostrar

(f) NO deberrá acumularse escoria, la suma de la dimensión mayor no deberá exceder 1/4 pulgadas [6 mm].

anexados,

en

latas

de

unión

para

la energía absorbida en la prueba de impacto del metal de soldadura de 20 pies – libra [27 J] en la Temperatura de Servicio más baja anticipada (LAST), o 0° F [-18° C]; cualquiera que sea menor. Si las especificaciones AWS

Aquellos especimenes que no estén en conformidad con el punto (a) hasta el punto (f) deberán considerarse inaceptables; y desde el punto (b) al (f) no se considerarán aplicables para soldadura por detrás (de respaldo).

para los materiales de soldadura que se vayan a utilizar no cumplen con este requerimiento, o si la producción de soldadura está fuera de rango de acuerdo al ensayo anterior; por ejemplo, las pruebas de AWS en cuanto a las especificaciones del metal de aporte, entonces las pruebas de impacto para el metal de soldadura deberán

4.12.4.2 Las Soldaduras Ranuradas de Penetración Completa en WPS en Conexiones en T, Y o K con Ángulos diedros menores que 30º

efectuarse durante la calificación del WPS; según se describe en el Anexo III. 4.13 Conexiones tubulares de penetración parcial en

Se deberá requerir la unión de muestra

T, Y o K y uniones a tope.

descrita en 4.12.4.1 (2) (a). Las 3 secciones para muestras de prueba de macrografía deberán cortarse de los especimenes de prueba y deberán estar en conformidad con los requerimientos de 4.12.4.1 (3), y deberán mostrar la soldadura teórica requerida, (con la debida tolerancia para las soldaduras por detrás que vayan a descontarse, según muestran los detalles C y D de las Figuras 3.8 - 3.10). Ver Figura 4.26 en cuanto a detalles de la unión de prueba.

Cuando

ranuradas

de

soldaduras

ranuradas

de

K; o en las soldaduras a tope la calificación deberá estar en conformidad con la Tabla 4.3. 4.14 Soldaduras en forma de tapón redondo y en forma de tapón alargado para conexiones tubulares y no tubulares. Cuando

4.12.4.3 Soldaduras

las

penetración parcial se especifican en conexiones T, Y o

se

especifican

las

soldaduras

penetración

ranuradas tipo tapón redondo y tipo tapón alargado, los

completa WPS en conexiones en T, Y o K que

procesos de calificación de WPS deberán estar en

utilizan el proceso GMAW-S

conformidad con 4.29.

Para conexiones en T, Y y K, en donde se utilice el proceso GMAW-S, deberá requerirse la calificación en conformidad con la Sección 4, previo a la soldadura de las configuraciones estándar de la uniones detalladas

en

3.13.4.

La

unión

testeada

deberá

incorporar una soldadura de ranura en bisel simple de 37,5°, la excentricidad de la raíz y el segmento de restricción, según se muestra en la figura 4.27.

impacto Las especificaciones del proceso de soldadura uniones

a

tope

(cordones

longitudinales

Procesos

de

Soldadura

que

requieren

4.15.1 Pueden utilizarse los procesos ESW, EGW, GTAW y GMAW-S, siempre que los procesos de calificación de WPS estén calificados en conformidad con los requerimientos de la Sección 4. Ver Anexo A para el proceso GMAW-S. Tenga en cuenta que las limitaciones de las variables esenciales en la Tabla 4.5

4.12.4.4 Piezas soldadas que requieren la prueba de

para

4.15

calificación

o

circunferenciales) dentro de 0.5D de los componentes

para el proceso GMAW también se aplicará para el proceso GMAW-S. 4.15.2 Otros procesos de Soldadura Pueden utilizarse otros procesos de soldadura que no estén cubiertos por 3.2.1 a 4.15.1, siempre que


los procesos de WPS califiquen mediante las pruebas

cada combinación del metal de protección y metal de

aplicables que se describen en la Sección 4 y que estén

aporte producirá metal de soldadura que tenga las

aprobados por el Ingeniero. En conjunto con las

propiedades mecánicas especificadas en la reciente

pruebas, los procesos de WPS y la limitación de las

edición de AWS A5.25, “Especificación para acero al

variables

Carbono y los electrodos de acero de baja aleación y los

esenciales

aplicables

a

los

procesos

específicos de soldaduras deberán establecerse por

fundentes

parte del Contratista que desarrolle el proceso WPS. El

electrostática), o la edición más reciente de AWS A5.26:

rango de las variables esenciales deberá basarse en

“Especificación para acero al Carbono y electrodos de

evidencia documentada de la experiencia con el

acero de baja aleación para Soldadura electrogas”,

proceso, o deberá efectuarse una serie de pruebas para

según

establecer

conformidad con el WPS.

el

límite

de

las

variables

esenciales.

para

sea

Soldadura

aplicable,

Cualquier cambio en las variables esenciales fuera del rango así establecido, deberá requerir recalificación. 4.16 Requerimiento del WPS (proceso GTAW) Previo al uso, el Contratista deberá preparar un WPS y calificar cada uno en conformidad con los requerimientos de la Sección 4. 4.17 Requerimiento del Proceso de Soldadura (procesos ESW / EGW)

Electroslag”

cuando

esté

(Escoria

soldado

en

PARTE C Calificación del Comportamiento 4.18 General Las pruebas de calificación de performance requeridas por este código son pruebas específicamente creadas para determinar la habilidad del soldador, un operador de soldadura o de un pinchador para producir buenas soldaduras. Las pruebas de calificación no tiene la intención de ser utilizadas como pautas para todas las

Previo al uso, el Contratista deberá preparar y

soldaduras o para las soldaduras por puntos (pinchazos)

calificar cada procedimiento de soldadura para el

durante la construcción real. Estas últimas deberán

proceso ESW o EGW que vaya a utilizar de acuerdo a

efectuarse en conformidad con un WPS.

los requerimientos de la Sección 4. Los WPS deberán incluir los detalles de la unión, el tipo y diámetro del metal de aporte, el amparaje, voltage (tipo y polaridad), velocidad de avance vertical si no es una función automática de longitud de arco o la cantidad de depósito, la oscilación (velocidad transversal, longitud y tiempo de breve parada de movimiento), tipo de protección incluyendo la velocidad de flujo y el punto de rocío del gas o del tipo de fundente, tipo de zapata de moldura, PWHT si se usa, y otra deformación pertinente.

4.18.1.1 Soldadores Las posiciones de producción de soldaduras para las que un soldador esté calificado deberán estar en conformidad con la Tabla 4.9. 4.18.1.2 Operadores de Soldaduras La calificación de un operador de soldadura en una plancha en el 1G (posición plana) o 2G (posición horizontal) calificará al operador de soldadura para

4.17.1 Calificación previa Con la aprobación del Ingeniero, puede aceptarse la evidencia apropiadamente documentada de la calificación previa de los procesos de los WPS que se vayan a emplear. 4.17.2 Requerimientos para la Prueba de Tensión de todo el metal de soldadura. Previo al uso, el Contratista deberá demostrar, por medio de la prueba descrita en la Sección 4, que

soldar una cañería o tubería mayor que 24 pulgadas [600 mm] de diámetro o una plancha para la posición calificada, excepto que la calificación en la posición 1G también deberá calificar para soldadura de filete en las posiciones 1F y 2F, y la calificación en la posición 2G también deberá calificar para las soldaduras de ranura en la posición 1G, y para la soldadura de filete en las posiciones 1F y 2F.


4.18.1.3 Pinchadores Un pinchador deberá ser calificado por una

4.19.1.1 Substitución de la Prueba Radiográfica por ensayos de doblado guiados Excepto para uniones soldadas por el proceso

plancha de prueba en cada posición en la cual se vaya a efectuar una soldadura por puntos.

GMAW-S, el examen radiográfico de una probeta de plancha o cañería para precalificación de un soldador u

4.18.2 Espesores y Diámetros para la Producción de

operador puede realizarse en lugar de los ensayos de

Soldadura Calificada

doblado guiados descritos en la Parte C (Ver 4.30.3 para requerimientos RT).

4.18.2.1 Soldadores u Operadores de Soldadura El rango de espesores y diámetros de la producción de soldaduras calificadas para las que un soldador u operador de soldadura califiquen, deberá estar en conformidad con la Tabla 4.10. 4.18.2.2 Pinchadores

En vez de las pruebas mecánicas o RT o de la calificación de estructuras armadas, un operador de soldadura puede ser calificado por RT de las15 pulgadas iniciales [380 mm] de una producción de una soldadura de ranura. El rango de espesor del material calificado deberá ser el que se muestra en la Tabla 4.10. 4.19.1.2 Pruebas de doblado guiados

La calificación del pinchador deberá calificar para espesores mayores que o iguales a 1/8 pulgada [3 mm] y todos los diámetros. 4.18.3 Calificación del Soldador y del Operador de Soldaduras mediante de la Prueba de Calificación de WPS Un soldador u operador de soldaduras también puede ser calificado para soldar una placa de prueba de calificación WPS, una cañería o tubería que cumpla con los requerimientos de 4.8. Por lo tanto, el soldador o el operador de soldadura está calificado en conformidad con 4.18.1 y 4.18.2. 4.19 Tipo de Prueba de Calificación Requerida 4.19.1 Soldadores y Operadores de soldadura El tipo y el número de pruebas de calificación requeridas para los soldadores u operadores de

Los especimenes de muestra para pruebas mecánicas deberán prepararse cortando la plancha de prueba, la cañería o tubería, según se muestra en las figuras 4.21, 4.29, 4.30, 4.31, 4.32 y 4.33 para la calificación del soldador, o las Figuras 4.22, 4.32 o 4.35 para

la

calificación

del

operador

de

soldaduras;

cualquiera que sea aplicable. Estos especimenes deberán ser aproximadamente rectangulares en la sección transversal, y preparados para las pruebas en conformidad con las Figuras 4.12, 4.13, 4.14 o 4.18; cualquiera que sea aplicable. 4.19.2 Pinchadores El pinchador deberá hacer una soldadura por punto de un tamaño máximo de ¼ de pulgada [6 mm], aproximadamente de una longitud de 2 pulgadas [50 mm] en el especimen de interrupción de la soldadura de filete; tal como aparece en la Figura 4.38.

soldaduras deberán estar en conformidad con la Tabla 4.10. Los detalles de los requerimientos de los Ensayos

4.19.2.1 Envergadura de la Calificación

no – destructivos y de las pruebas mecánicas se encuentran en las siguientes subsecciones.

Un pinchador que apruebe la prueba de la interrupción de la soldadura deberá estar calificado para

1) Inspección visual (Ver 4.81) (Use los requerimientos

soldar por puntos (pinchar) todos los tipos de uniones

de WPS)

(excepto las soldaduras de ranura de penetración

2) Doblado de laaado, cara y raíz (Ver 4.8.3.1) (use los

completa soldadas de un lado sin “backing”; por ejemplo,

requerimientos de WPS)

uniones a tope y conexiones en T, Y y K) para el

3) Macrografía (Ver 4.30.2)

proceso y en la posición en la cual el pinchador esté

4) Interrupción de la Soldadura de filete (Ver 4.30.4)

calificado.


Las soldaduras por puntos en la excepción4.23 anterior

Soldaduras de ranura de penetración completa para

deberán ser efectuadas por soldadores totalmente

conexiones no tubulares.

calificados para el proceso y en la posición en la cual debe hacerse la soldadura.

Ver Tabla 4.9 para los requerimientos de la

4.20 Tipos de soldadura para calificación del

calificación del soldador o del operador de soldadura en

comportamiento (Performance) del Operador de

conexiones no tubulares. Tome en cuenta que la

Soldaduras, y del Soldador.

calificación en uniones con “backing” califica para uniones de producción de soldaduras que son torchadas

Con el propósito de la calificación del soldador

y soldadas desde el segundo lado.

y del operador de soldaduras, los tipos de soldaduras deberán clasificarse como sigue: 1) Soldaduras de ranura de penetración completa para

4.23.1 Planchas de calificación del soldador Los siguientes números de figuras se aplican a

conexiones no tubulares (Ver 4.23)

los requerimientos de posición y espesor para los

2) Soldaduras de ranura de penetración parcial para

soldadores.

conexiones no tubulares (Ver 4.24) 3) Soldaduras de filete para conexiones no tubulares

1) Figura 4.21- Todas las posiciones – Espesor ilimitado

(Ver 4.25)

2) Figura 4.29 – Posición horizontal – Espesor ilimitado

4) Soldaduras de ranura de penetración completa para

3) Figura 4.30 – Todas las posiciones – Espesor limitado

conexiones tubulares (Ver 4.26)

4) Figura 4.31 – Posición horizontal – Espesor limitado

5) Soldaduras de ranura de penetración completa para conexiones tubulares (Ver 4.27)

4.23.2 Plancha de Calificación del Operador de

6) Soldaduras de filete para conexiones tubulares (Ver

Soldaduras para los procesos ESW / EGW

4.28) 7) Soldaduras tipo tapón redondo o tipo tapón alargado

La plancha de prueba para la calificación de un

para conexiones tubulares y no tubulares (Ver 4.29)

operador de soldadura que no utilice los procedimientos

4.21 Preparación de formularios para calificación de

estar en conformidad con la Figura 4.22. Esta deberá

EGW o ESW o soldaduras tipo tapón redondo deberá cumplimiento (Performance)

calificar a un operador de soldaduras

para las

soldaduras de ranura y de filete en material de espesor El personal de soldadura deberá seguir un

ilimitado para el proceso y posiciones testeadas.

WPS aplicable para la prueba de calificación requerida.

La prueba de calificación para un operador de

Deberán aplicarse todas las limitaciones de las variables

soldaduras con los procedimientos ESW o EGW deberá

esenciales WPS de 4.7, además de las variables

consistir en soldar una unión del espesor máximo del

esenciales de comportamiento de 4.22.

material que se va a utilizar en la construcción, pero el

“El registro de Calificación de Comportamiento de

espesor del material de la soldadura de prueba no

Soldadura” (WPQR) deberá servir como verificación

necesita exceder 1-1/2 pulgadas [38 mm], (Ver Fig.

escrita y listará todas las variables esenciales de la

4.35). Si se efectúa una prueba de soldadura de espesor

Tabla 4.11. Las formas sugeridas se encuentran en el

de 1-1/2 pulgada [38 mm] no es necesario realizar una prueba para un espesor menor. La prueba deberá

Anexo E.

calificar al operador de soldadura para aquellas 4.22 Variables esenciales

soldaduras de ranura y de filete en material de espesor ilimitado para esta prueba de proceso y posición.

Los cambios más allá de la limitación de variables esenciales para los soldadores, operadores de soldadura o pinchadotes que aparecen en la Tabla 4.11 deberán requerir recalificación.


4.24

Soldaduras

Ranuradas

de

Penetración

parcial para conexiones no tubulares.

(6) Conexión en T, Y y K de soldaduras de ranura de penetración completa, soldadas de un lado sin “backing” o torchado en la tubería rectangular. Las opciones son

La calificación para soldaduras de ranura de penetración

las siguientes:

completa deberá calificar para todas las soldaduras de ranura de penetración parcial.

(a) Figura 4.27 en cañería (cualquier diámetro) o en

4.25 Soldaduras de Filete para conexiones no

(b) Figura 4.27 en tubería rectangular con especimenes

tubulares

de muestra para ensayo de macrografía que se han

tubería rectangular, más Fig. 4.28 en tubería rectangular.

quitado de las ubicaciones que se muestran en la Fig. La calificación de las soldaduras de ranura de penetración

completa

deberán

calificar

para

4.28.

las

soldaduras de filete. Sin embargo, en donde sólo se

Ver Tabla 4.10 para los rangos de producción

requiera la calificación de la soldadura de filete, vea la

de diámetro y espesor calificados para la prueba de

Tabla 4.10.

diámetros y espesores del armado estructural.

4.26 Soldaduras de ranura de penetración completa

4.26.1 Otros detalles de la unión de los WPS

para conexiones tubulares Para los detalles de la unión de WPS, o de Las pruebas para calificación del soldador o

profundidad asumida para soldaduras de buena calidad

del operador de soldaduras deberá utilizar los siguientes

que sean más difíciles que las descritas aquí, deberá

detalles:

efectuarse una prueba que se describe en 4.12.4.2 por parte de cada soldador, además de las pruebas 6GR

(1) Uniones a tope de las soldaduras de ranura de

(Ver Fig. 4.27 o 4.28). la posición de prueba debería ser

penetración completa con “backing” o torchado en la

vertical.

cañería. Use Fig. 4.25 4.27 Soldaduras de ranura de penetración parcial (2) Uniones a tope de las soldaduras de ranura de

para conexiones tubulares.

penetración completa sin “backing” o torchado. Use Fig. La calificación para las soldaduras de ranura

4.24.

de penetración completa en conexiones tubulares (3) Uniones a tope de las soldaduras de ranura de

deberá calificar para todas las soldaduras de ranura de

penetración completa o conexiones en T, Y y K con

penetración parcial.

“backing” en tuberías rectangulares. Use Fig. 4.25 en cañerías

(cualquier diámetro), plancha o tubería

4.28 Soldaduras de Filete para conexiones tubulares

rectangular. Ver Tabla 4.10 para los requerimientos de (4) Conexiones en T, Y y K de soldaduras de ranura de

calificación de soldadura de filete.

penetración completa, soldadas de un lado con “backing” en la tubería. Utilice la Fig. 4.25 en tuberías de diámetro

4.29

apropiado.

Tapón Alargado para Conexiones Tubulares y No-

Soldaduras tipo Tapón Redondo o tipo

tubulares (5) Conexiones en T, Y y K de soldaduras de ranura de penetración completa, soldadas de un lado sin “backing” en la tubería. Use Fig. 4.27

La calificación para las soldaduras de ranura de penetración completa en conexiones tubulares o notubulares deberán calificar para todas las soldaduras tipo tapón redondo o tipo tapón alargado.


Ver Tabla 4.9 solamente para la calificación de la soldadura tipo tapón redondo y tipo tapón alargado. La

4.30.2.2 Ensayo

de

Macrografía

para

las

Conexiones en T, Y y K.

unión deberá consistir en un orificio de 3/4 pulgadas [20 mm] de diámetro en una plancha de espesor de 3/8

La unión de esquina para la prueba de

pulgadas [10 mm] con una plancha de respaldo de un

macrografía de conexiones en T, Y y K en tuberías

espesor mínimo de 3/8 pulgadas [10 mm]. (Ver Figura

rectangulares en la Figura 4.28, deberán tener cuatro

4.37).

especimenes para ensayos de macrografía cortados a partir de las esquinas soldadas en ubicaciones que se

4.30 Métodos de Prueba y Criterios de Aceptación

muestran en la Figura 4.28. Una superficie de cada

para la Calificación del Soldador y del Operador de

espécimen de esquina deberá suavizarse para el

Soldadura

decapado con ácido.

4.30.1 Inspección Visual

(Figura 4.27) está utilizando la tubería rectangular los

Si el soldador testeado en un cupón 6GR cuatro especimenes de esquina requeridos para el Ver 4.8.1 para criterios de aceptación

ensayo de macrografía pueden cortarse a partir de las esquinas del cupón 6GR de manera similar a la Figura

4.30.2 Ensayo de Macrografía

4.28. Una superficie de cada espécimen de esquina deberá suavizarse para el decapado con ácido.

Los especimenes de muestra para ensayos deberán prepararse con una terminación apropiada para

4.30.2.3 Criterios de Aceptación para la Ensayo de

el ensayo de macrografía.

Macrografía

Una solución apropiada deberá utilizarse para que el decapado con ácido entregue una definición clara de la soldadura.

Para una calificación aceptable, cuando se realice una inspección visual, el espécimen de prueba deberá estar en conformidad con los siguientes

4.30.2.1 Ensayos de Macrografía en Soldaduras de

requerimientos:

Filete y de Tipo Tapón Redondo (1) La soldaduras de filete deberán fusionarse a la raíz Los ensayos de macrografía en soldaduras de

de la unión, pero no necesariamente más allá de ella.

tipo tapón redondo deberán cortarse a partir de las uniones de prueba según:

(2) El tamaño mínimo de la pata deberá cumplir con el

(1) La calificación del soldador – Figura 4.37

tamaño de la soldadura de filete especificado.

(2) La calificación del operador de soldadura – Figura

(3) Las soldaduras de filete y la unión de esquina para

4.37

ensayos de macrografía en conexiones en T, Y y en K, en tuberías rectangulares (Figura 4.28), deberá: Para las pruebas de macrografía en la

soldadura de filete deberá cortarse a partir de las

(a) Estar libre de agrietamiento

uniones de prueba según: (b) Fusión completa entre las capas adyacentes de .los (a) La calificación del soldador – Figura 4.36

metales de soldadura y entre el metal de soldadura y el metal base.

(b) La calificación del operador de soldadura – 4.36 (c) Los perfiles de soldaduras deberán estar en La superficie para el ensayo de macrografía deberá estar suave para el decapado con ácido.

conformidad con el detalle propuesto, pero sin ninguna de las variaciones prohibidas en 5.24.


(d) El socavamiento no deberá exceder 1/32 pulgadas [1

fondo, a cada lado). La cañería o tubería de prueba de

mm].

soldadura inferior a 4 pulgadas [100 mm] de diámetro requerirá un RT del 100%.

(e) Para porosidad de 1/32 pulgadas [1 mm] o mayores, la porosidad acumulada no deberá exceder 1/4 de

4.30.3.1 Criterio de Aceptación de RT

pulgada [6 mm]. Para una calificación aceptable, la soldadura, (f) No debe haber escoria acumulada y la suma de las

según lo revelado por la radiografía, deberá estar en

dimensiones mayores no deberán exceder 1/4 pulgada

total conformidad con los requerimientos de 6.12.2;

[4 mm]

excepto que 6.12.2.2 no deberá aplicarse.

(4) Las soldaduras tipo tapón redondo deberán:

4.30.4 Prueba de interrupción de la soldadura de Filete.

(a) No presentar agrietamiento.

La longitud total de la soldadura de filete deberá examinarse visualmente, y luego un espécimen

(b) Fusión completa para los “backing” y para los lados

de muestra de 6 pulgadas de largo [150 mm] (Ver Figura

del orificio.

4.36), o una cuarta parte del conjunto estructural de cañería con soldadura de filete deberá cargarse de tal

(c) No presentar escoria visible en exceso de 1/4 de

manera que la raíz de la soldadura esté en tensión. Al

pulgada [6 mm] de longitud total acumulada.

menos, un inicio y término de soldadura deberá incluirse dentro del especimen de prueba. La carga deberá

4.30.3 Ensayo de Radiografía (RT)

incrementarse o registrarse hasta que la fractura del especimen se doble sobre si misma.

Si se utiliza el ensayo de radiografía (RT) en vez de las pruebas de doblado descritos, el refuerzo de

4.30.4.1 Criterio de Aceptación para la Prueba de

soldadura no necesita esmerilarse o suavizarse de algún

Interrupción de la Soldadura de filete

otro modo para la inspección; a menos que las irregularidades de su superficie o unión con el metal

Para aprobar el examen visual previo a la

base pudieran provocar discontinuidades objetables a la

prueba de interrupción, la soldadura deberá presentar

soldadura que se obscurecieran en la radiografía. Si se

una apariencia razonablememnte uniforme y deberá

quita el “backing” para el RT, la raíz deberá esmerilarse

estar libre de traslapamiento, grietas y socavamiento

a ras con el metal base (Ver 5.24.4.1).

excesivo en cuanto a los requerimientos de 6.9. No

El procedimiento y la técnica de RT deberá estar en conformidad con los requerimientos de la Parte

deberá haber porosidad visible en la superficie de la soldadura.

E, Sección 6. Para la calificación del soldador, excluya 1-

El espécimen quebrado deberá aprobarse si:

1/4 pulgada [32 mm] en cada extremo de la soldadura que se va a evaluar en la probeta de ensayo: para la

(1) El espécimen se dobla sobre si mismo, o

calificación del operador de soldadura excluya 3 pulgadas [75 mm] en cada extremo de la longitud de la

(2) La soldadura de filete, si está fracturada, tiene una

plancha de prueba. La cañería o tubería soldada para la

fractura de superficie que muestra la fusión completa de

probeta de 4 pulgadas [100 mm] de diámetro o mayor,

la raíz de la unión sin ninguna inclusión o porosidad

deberá examinarse como mínimo la mitad del perímetro

mayor que 3/32 pulgadas [2.5 mm] en su dimensión

de soldadura seleccionada para incluir una muestra de

mayor, y,

todas las posiciones soldadas. (Por ejemplo, una cañería o tubería de prueba, soldada en la posición 5G, 6G o

(3) La suma de las dimensiones mayores de todas las

6GR deberá radiografiarse a partir de la línea central de

inclusiones y porosidad no deberá exceder 3/8 pulgadas

la parte superior hasta la línea central superior hasta el

[10 mm] en el espécimen de 6 pulgadas de largo.


4.30.5 Probeta de doblado de raíz, superficie y de

estas nuevas pruebas deberán cumplir con todos los

lado

requerimientos especificados. Ver 4.8.3.3 para criterios de aceptación. 4.32.1.2 Nuevas Pruebas (Re-testeo) después de un

4.31 Método de Pruebas y Criterios de Aceptación

Entrenamiento o Práctica Posterior

para la Calificación del Pinchadores Puede hacerse un re-testeo, siempre que haya Deberá aplicarse una fuerza al espécimen

evidencia de que el soldador o el operador de soldadura

hasta que ocurra la ruptura (Figura 4.34). La fuerza

haya tenido entrenamiento o práctica posterior. Deberá

puede ser aplicada por cualquier medio conveniente. La

realizarse un completo nuevo re-testeo sobre los tipos y

superficie de la soldadura y de la fractura deberán

posiciones falladas o cuestionadas.

examinarse visualmente por si hubiera defectos. 4.32.1.3 Re-testeo después de un lapso del Período 4.31.1 Criterios de Aceptación Visual

de Calificación o Efectividad

La soldadura por puntos deberá presentar una apariencia razonablemente uniforme y deberá estar libre de traslapamiento, grietas y socavamiento que exceda 1/32 pulgada [1 mm]. No deberá haber porosidad visible sobre la superficie de la soldadura por puntos. 4.31.2

Criterios

de

Aceptación

de

Cuando

el

periodo

de

calificación

de

efectividad haya expirado en cuanto a la calificación del soldador o del operador de soldadura; deberá requerirse una prueba de recalificación. Los soldadores tienen la opción de utilizar un espesor

Ensayos

Destructivos

para prueba de 3/8 pulgadas [10 mm] para calificar cualquier espesor de soldadura que sea mayor que o igual a 1/8 pulgada [3 mm].

La superficie fracturada de la soldadura por puntos deberá mostrar fusión con la raíz, pero no necesariamente más allá de ella, y no deberá exhibir

4.32.1.4 Excepción – Falla (fracaso) de un Re-testeo de Recalificación

fusión incompleta con los metales base o cualquier inclusión o porosidad superior a 3/32 pulgadas [2.5 mm] en la dimensión mayor.

No

deberá

permitirse

un

re-testeo

inmediatamente después de haber fallado en una nueva prueba de recalificación. Este será permitido solamente

4.32 Sometimiento a Nuevas Pruebas (Re-testeo)

después de un entrenamiento y una práctica posterior, según 4.32.1.2.

Cuando un soldador, operador de soldadura o pinchador, ya sea que falle (fracase) en una prueba de

4.32.2

calificación o que si hubiera una razón específica para

Pinchador

Requerimientos

para

el

Re-testeo

del

cuestionar sus habilidades de soldadura, o que su período

de

efectividad

hubiese

expirado,

deberá

4.32.2.1 Re-testeo sin Entrenamiento Adicional

aplicarse lo siguiente: 4.32.1 Requerimientos para un Re-testeo (nuevo sometimiento a pruebas) de un Soldador y un Operador de Soldadura 4.32.1.1 Re-testeo Inmediato Este puede consistir en dos soldaduras de cada tipo y posición en que el soldador o el operador de soldadura hubiese fallado. Todos los especimenes para

En caso de que fracase en los requerimientos de las pruebas, el pinchador puede realizar un re-testeo sin capacitación adicional. 4.32.2.2 Re-testeo después de una Capacitación o Prácitica Posterior Puede realizarse un re-testeo, siempre que el pinchador haya tenido una capacitación o práctica posterior. Deberá requerirse un completo re-testeo.



Tabla 4.2 Calificación de WPS de soldaduras de Ranura de penetración completa: Número y tipo de Especímenes para Ensayo y Diámetros calificados (Ver 4.4) (Dimensiones en Pulgadas) 1. Pruebas en la Plancha

1,2

2. Pruebas en cañerías o tuberías 1,7

Prueba en ESW y EGW

1,8

Notas: 1. Todas las soldaduras de las planchas de prueba, cañerías o tuberías deberán inspeccionarse visualmente (Ver 4.8.1) y someterse a ensayos no destructivo (Ver 4.8.2). Se requerirá de una plancha de prueba, cañería o tubería para cada posición calificada. 2. Ver figuras 4.10 y 4.11 sobre requerimientos de la plancha de prueba. 3. Para soldaduras de ranura rectangulares que estén calificadas sin torchado, el espesor máximo calificado deberá limitarse de acuerdo al espesor de la plancha de prueba. 4. La calificación de la soldadura de ranura de penetración completa en cualquier espesor o diámetro deberá calificar cualquier tamaño de soldadura de filete o soldadura de ranura de penetración parcial para cualquier espesor. 5. La calificación para cualquier diámetro de cañería deberá calificar todos los espesores y profundidades de la sección rectangular 6. Cuando esté especificado, las pruebas de tenacidad deberán estar en conformidad con el Anexo III 7. Ver tabla 4.1 para detalles de ranuras requeridos para la calificación de soldaduras a tope en conexiones tubulares. 8. Ver Figura 4.9 para requerimientos de la plancha.


Tabla 4.2 Calificación de WPS de soldaduras de Ranura de penetración completa: Número y tipo de Especímenes para Ensayo y Diámetros calificados (Ver 4.4) (Dimensiones en Milimetros) 1. Pruebas en la Plancha 1,2

2. Pruebas en cañerías o tuberías 1,7

Prueba en el proceso ESW y EGW

1,8

Notas: 1. Todas las soldaduras de las planchas de prueba, cañerías o tuberías deberán inspeccionarse visualmente (Ver 4.8.1) y someterse a ensayos no destructivo (Ver 4.8.2). Se requerirá de una plancha de prueba, cañería o tubería para cada posición calificada. 2. Ver figuras 4.10 y 4.11 sobre requerimientos de la plancha de prueba. 3. Para soldaduras de ranura rectangulares que estén calificadas sin torchado, el espesor máximo calificado deberá limitarse de acuerdo al espesor de la plancha de prueba. 4. La calificación de la soldadura de ranura de penetración completa en cualquier espesor o diámetro deberá calificar cualquier tamaño de soldadura de filete o soldadura de ranura de penetración parcial para cualquier espesor. 5. La calificación para cualquier diámetro de cañería deberá calificar todos los espesores y profundidades de la sección rectangular 6. Cuando esté especificado, las pruebas de tenacidad deberán estar en conformidad con el Anexo III 7. Ver Tabla 4.1 para detalles de ranuras requeridas para la calificación de soldaduras a tope en conexiones tubulares. 8. Ver Figura 4.9 para requerimientos de la plancha.


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Detalle A = 2 ó 3 pulgadas de Diámetro [50 mm ó 75 mm de Diámetro]

Detalle B – 6 u 8 pulgadas de Diámetro

Localización del espécimen de prueba de impacto según

[ 150 mm ó 200 mm de Diámetro ]

la dimensión de la cañería, si se requiere

Detalle C – Nota General: Pueden requerirse cañerías o tuberías de pruebas duplicadas o cañerías más grandes de dimensión de prueba, cuando la prueba de impacto está especificada en los documentos de contrato o en las especificaciones.

Figura 4.7 Localización de los especimenes de ensayo para pruebas de tuberías rectangulares soldadas (Ver 4.8)


Parte superior de la tubería para las posiciones 5G, 6G y 6GR.

Figura 4.8 Localización de los Especímenes de ensayo para pruebas de tuberías rectangulares soldadas. (ver 4.8)


Notas Generales: •

La configuración de la ranura se muestra sólo como ilustración. La ranura perfilada testeada deberá estar en conformidad con el perfil de producción de la ranura que se esté calificando.

Cuando se requieran especimenes para prueba de impacto, vea el Anexo III sobre requerimientos.

Todas las dimensiones son mínimas.

Figura 4.9 Localización de los especímenes de ensayo en las planchas de prueba soldadas, para calificación de los WPS en los procesos ESW y EGW. (Ver 4.8).


Notas generales: •

La configuración de la ranura se muestra sólo como ilustración. La ranura perfilada testeada deberá estar en conformidad con el perfil de producción de la ranura que se esté calificando.

Cuando se requieran probetas de impacto, los especímenes deberán quitarse de sus posiciones, como lo muestra el Anexo III, Fig. III 1

Todas las dimensiones son mínimas.

Figura 4.10 Localización de especimenes de ensayo para pruebas de placas soldadas de 3/8 pulgadas [10 mm] de espesor y menores - calificación WPS (Ver 4.8).


Notas generales: •

La configuración de la ranura se muestra sólo como ilustración. La ranura perfilada testeada deberá estar en conformidad con el perfil de producción de la ranura que se esté calificando.

Cuando se requieran probetas de impacto, los especímenes deberán quitarse de sus posiciones, como lo muestra el Anexo III, Fig. III 1

Todas las dimensiones son mínimas.

Figura 4.11 Localización de especímenes de ensayo para pruebas de planchas soldadas de 3/8 pulgadas [10 mm] de espesor y menores - calificación WPS (Ver 4.8).


Notas Generales: •

T = Espesor de la placa ó cañería.

Cuando el espesor de la placa de prueba es menor que 3/8 pulgadas [10 mm], el espesor nominal deberá utilizarse para las curvaturas de superficie y raíz.

Notas: 1.

Puede ser necesario un espécimen de mayor longitud cuando se utilice una unión de montaje tipo envoltura, o cuando se someta a prueba acero con un límite de fluencia de 90 Ksi [620 MPa] o más.

2. 3.

Estos bordes pueden cortarse con calor y pueden o no ser maquineados. El refuerzo y “baching” metálico de la soldadura, si los hubiera, deberá quitarse rasante con la superficie del espécimen (Ver 5.24.4.1 y 5.24.4.2). Si se utiliza un refuerzo en nicho, esta superficie puede maquinarse a una profundidad que no exceda la del nicho para quitar el backing metálico; en ese caso, el espesor del espécimen terminado deberá ser el que se especifica anteriormente. Las superficies cortadas deberán suavizarse y quedar paralelas.


Notas: 1.

Puede ser necesario un espécimen de mayor longitud cuando se utiliza una unión de doblado tipo envoltura, o cuando se somete a prueba acero con un límite de fluencia de 90 Ksi [620 MPa] o más.

2.

Para planchas de un espesor mayor a 1 – ½ pulgadas [38mm] de espesor, el especimen deberá cortarse en bandas aproximadamente iguales con T entre ¾ pulgadas [20mm] y 1 – ½ pulgadas [38mm] y luego someter a prueba cada banda.

3.

t = espesor de la plancha o cañería.

Figura 4.13 – Especímenes de doblado de lado (Ver 4.8.3.1)


Nota General: Debido a la capacidad limitada de algunas máquinas para ensayos de tracción, las dimensiones del espécimen para aceros del Anexo M pueden convenirse según lo acordado por el Ingeniero y el Fabricante. Notas: 1. Si es posible, es deseable hacer la sección adherida, lo suficientemente larga como para permitir que el espécimen prolongue dentro de las retenciones en una distancia igual a los dos tercios o más de la longitud de ellas. 2. Los extremos de la sección reducida no deberán diferir en cuanto al ancho en más de 0.004 pulgadas [0.102 mm]. Además, puede haber una disminución gradual en el ancho, desde los extremos hacia el centro, pero el ancho de cada extremo no deberá ser mayor de 0.015 pulgadas [0.381 mm] mayores que el ancho en el centro. 3. Pueden utilizarse los anchos más angostos (W y C) cuando sea necesario. En tales casos, el ancho de la sección reducida debería ser tan grande como lo permita el ancho del material que se esté sometiendo a prueba. Si el ancho del material es menor que W, los lados pueden ser paralelos a lo largo de toda la longitud del especimen. 4. Para especimenes estándar tipo-plancha, los extremos de estos deberán ser simétricos con la línea central de la sección reducida dentro de ¼ pulgada [6mm]. 5. La dimensión t es el espesor del espécimen según lo que entregan las especificaciones aplicables al material. El espesor nominal mínimo de especimenes de 1 – ½ pulgada [38mm] de ancho deberá ser de 3/16 pulgadas [5mm], excepto como lo permita la especificación del producto. 6. Para planchas de un grosor superior a 1 – ½ pulgadas [38mm] los especímenes pueden cortarse en bandas aproximadamente iguales. Cada banda deberá tener a lo menos un espesor de ¾ pulgadas [20 mm]. Los resultados de los ensayos de cada banda deberán cumplir con los requerimientos mínimos.

Figura 4.14 Especímenes de tensión para sección reducida. (Ver 4.8.3.4)


Nota General: Las caras de la matriz interior y el pistรณn tubular deberรกn maquinarse para un acabado.

Figura 4.15 Plantilla para prueba de doblado guiada. (Ver 4.8.3)


Figura 4.16 Plantilla para prueba de doblado guiado con Envoltura Alternativa

Figura 4.17 Plantilla para prueba de doblado guiado, equipada con rodillo alternativo, para la eyecciĂłn del fondo del espĂŠcimen de ensayo (Ver 4.8.3)


Notas Generales: •

La sección reducida puede tener un enflanchamiento gradual desde los extremos hacia el centro, con los extremos no más que el 1% mayor de diámetro que el centro (controlando la dimensión).

Si se desea, la longitud de la sección reducida puede aumentarse para acomodar un extensiómetro de cualquier longitud de calibre conveniente. Las marcas de referencia para la medición de la elongación debería espaciarse según la longitud del calibre indicado.

La longitud del calibre y los filetes deberán ser tal como se muestran, pero los extremos pueden ser de cualquier forma para que se ajuste a los soportes de la máquina de prueba, de tal manera que la carga debería ser axial. Si los extremos se van a sostener en terrazas de cuña, es deseable, si es posible, hacer que la longitud de la sección de tenaza sea lo suficientemente grande como para permitir que el espécimen se extienda en las tenazas a una distancia igual a dos tercios o más de la longitud de ellas.

Figura 4.18 Especimen de muestra para prueba de tensión en metal completamente soldado.


Nota General: En donde el espesor mรกximo de la plancha utilizada en producciรณn sea inferior al valor que se muestra arriba, el espesor mรกximo de las piezas de producciรณn pueden sustituirse por T1 y T2

Figura 4.19 Pruebas de buen estado de soldaduras de filete para la calificaciรณn de los WPS (Ver 4.11.2)


Notas Generales: •

Ver tabla 4.1 para los requerimientos de posición.

La cañería deberá ser de un espesor suficiente para evitar la fundición

Localización de los especímenes de ensayo en cañerías soldadas – calificación de los WPS

Notas Generales: • Ver tabla 4.1 sobre requerimientos de la posición •

La cañería deberá ser de un espesor suficiente para evitar la fundición

Todas las dimensiones son mínimas

Figura 4.20 Prueba de buen estado de soldadura de filete en cañería – Calificación de los WPS (Ver 4.11.2)


Nota General: Nota:

Cuando se use RT, no deberá haber pinchazos en el área de prueba.

El espesor del “backing” metálico deberá ser de ¼ pulgada [6mm] mínimo hasta 3/8 pulgadas [10mm] máximo; el

ancho del “backing” metálico deberá ser de 3 pulgadas [75mm] mínimo cuando no se quite para RT, excepto 1 pulgada mínimo [25mm]

Figura 4.21 Placa de prueba para espesor ilimitado – Calificación del Soldador (Ver 4.23.1)

Notas Generales: • Cuando se utiliza el ensayo RT no deberá haber pinchazos de soldadura en esta área de prueba. •

La configuración de la unión de un WPS calificado puede utilizarse en lugar de la configuración de la ranura que se muestra aquí.

Nota: 1.

El espesor del “backing” metálico deberá ser mínimo de 3/8 pulgadas [10mm] hasta ½ pulgada [12mm] máximo; el ancho del “backing” metálico deberá ser mínimo de 3 pulgadas [75mm] cuando no se quite para el ensayo RT; de lo contrario 1 – ½ pulgada [40mm] mínimo.


Figura 4.22 Placa de prueba para espesor ilimitado – Calificación del Operador de soldadura

Figura 4.23 Localización del espécimen de ensayo para la prueba de plancha soldada de 1 pulgada [25mm] de espesor – La verificación de los consumibles para la calificación de los WPS de soldadura de Filete (Ver 4.11.3)


Nota general:

T = Calificación del espesor de pared de cañería o tubo rectangular.

Figura 4.24 Unión a tope tubular – Calificación del soldador o WPS – sin “backing” metálico (Ver 4.12.1, 4.12.2, y 4.26)

Nota general:

T = Calificación del espesor de pared de cañería o tubo rectangular.

Figura 4.25 Unión a tope tubular – Calificación del soldador o WPS – sin “backing” metálico (Ver 4.12.1, 4.12.2, y 4.26)


Figura 4.26 Prueba del ángulo agudo en inclinación (área en donde el ángulo es menor que 90°)

(No se muestran las restricciones) (Ver 4.12.4.2)


Figura 4.27 Unión de prueba para conexiones en T, Y y K sin “backing” metálico en cañería o en tubería rectangular. Calificación del soldador y WPS. (Ver 4.12.4.1 y 4.26)

Figura 4.28 Prueba de Macrografía de Unión de esquina para conexiones en T, Y y K sin (backing) metálico en tuberías rectangulares para soldaduras de ranura de penetración completa. Calificación del Soldador y los WPS (Ver 4.12.4.1 y 4.26)


Notas: 1. Cuando se usa RT, no deberá haber pinchazos de soldadura en el área de prueba 2. El espesor del backing metálico deberá ser ¼ pulg. [6mm] mínimo a 3/8 pulg. [10mm] máximo; el ancho del backing metálico deberá ser de 3 pulg. [75mm] mínimo cuando no se quite para RT; de lo contrario 1 pulg. [25mm] mínimo. Figura 4.29 Placa de prueba opcional para espesor ilimitado – posición horizontal – calificación del Soldador (Ver 4.23.1)


Notas: 1. Cuando se usa RT, no deberá haber pinchazos de soldadura en el área de prueba 2. El espesor del backing metálico deberá ser ¼ pulg. [6mm] mínimo hasta 3/8 pulg. [10mm] máximo; el ancho del backing metálico deberá ser de 3 pulg. [75mm] mínimo cuando no se quite para RT; de lo contrario 1 pulg. [25mm] mínimo. Figura 4.30 Placa de prueba para espesor limitado – todas las posiciones para calificación del soldador (Ver 4.23.1)


Notas: 3. Cuando se usa RT, no deberá haber pinchazos de soldadura en el área de prueba 4. El espesor del backing metálico deberá ser ¼ pulg. [6mm] mínimo hasta 3/8 pulg. [10mm] máximo; el ancho del backing metálico deberá ser de 3 pulg. [75mm] mínimo cuando no se quite para RT; de lo contrario 1 pulg. [25mm] mínimo. Figura 4.30 Placa de prueba para opcional para espesor limitado – posición horizontal – calificación del Soldador (Ver 4.23.1)


Nota: 1.

L = 7 pulg. [125 mm] mínimo (Soldador), L = 15 pulg. [380 mm] mínimo (Operador de soldadura)

Figura 4.32 Placa de prueba para el doblado de la raíz de la soldadura de filete – Calificación del Soldador o del Operador de soldadura – Opción 2 (Ver 4.28 ó 4.25)


Figura 4.33 Localización de Especímenes de prueba en cañería soldada para ensayo y tubería rectangular. Calificación del Soldador (Ver 4.19.12)


Figura 4.34 Método de ruptura del Espécimen Calificación del Pinchador (Ver 4.31)

Notas: 1. Abertura de la raíz “R” establecida por WPS. 2. T = Máxima a soldarse en construcción pero no necesita exceder 1-1/2 pulg. [38 mm] 3. No es necesario usar extensiones si la unión es lo suficientemente larga como para proporcionar una buena soldadura de 17 pulgadas [430 mm].


Figura 4.35 Unión a tope para la calificación del Operador de soldadura. Procesos ESW y EGW (Ver 4.23.2)

Notas: 1. L = 8 pulg. [200mm] mínimo para el soldador; 15 pulg. [380mm] mínimo (Operador de soldadura). 2. Puede utilizarse cualquier extremo para el espécimen requerido para la prueba de macrografía. El otro extremo puede descartarse. Figura 4.36 Interrupción de la soldadura de filete y placa de prueba para macrografía. Calificación para el Soldador u Operador de soldadura. Opción 1 (Ver 4.28 ó 4.25).


Nota: 1. L1 = 2 pulg. [50mm], mínimo (soldador), 3 pulg. Mínimo [75 mm] (Operador de soldadura) 2. L2 = 3 pulg. [75mm], mínimo (soldador), 5 pulg. Mínimo [125mm] (Operador de soldadura) Figura 4.37 Plancha de prueba para macrografía en soldadura tipo tapón redondo calificación del Operador de soldadura ó del Operador (Ver 4.29).


Figura 4.38 Espécimen de interrupción de soldadura de filete. Calificación del pinchador. (Ver 4.19.2)


Sección 5 5.1

Fabricación.

Generalidades.

Todas las estipulaciones aplicables de esta sección deberán

5.3.1.1 Certificación para Electrodos o Combinaciones de

observarse en la fabricación y en el montaje de las

Fundentes de Electrodos:

estructuras armadas soldadas y en aquellas producidas

Cuando el Ingeniero lo solicite, el Contratista o el Fabricante

mediante algún proceso aceptable bajo este código (ver 3.2 y

deberán entregar la certificación de que el electrodo o una

4.15).

combinación de fundentes - electrodos estén en conformidad con los requerimientos de la clasificación.

5.2

Metal Base.

5.2.1

Metal Base Especificado:

Los

documentos

del

Contrato

5.3.1.2 Conveniencia de la Clasificación: la

La clasificación y el tamaño del electrodo, la longitud del arco,

especificación y clasificación del metal base que se va utilizar.

deberán

designar

el voltaje y amperaje deberán ser los apropiados para el

Cuando esté involucrada una soldadura en la estructura, se

espesor del material, el tipo de ranura, las posiciones de las

deberían utilizar en todas las partes en donde sea posible,

soldaduras y otras circunstancias adecuadas al trabajo.

los metales base aprobados listados en la Tabla 3.1 o en el

corriente de soldadura deberá estar dentro del rango

Anexo M.

recomendado por el fabricante del electrodo.

5.2.2 Metal Base para Planchas de Extensión de

5.3.1.3 Gas de Protección:

Soldadura, Backing Metálico y Espaciadores.

La

Un gas o una mezcla de gases que se utilicen para protección deberán ser de un grado de soldadura, y tener un punto de

5.2.2.1 Planchas de Extensión de Soldaduras:

rocío de -40º F [-40º C] o menor.

Las planchas de extensión que se utilicen en soldaduras

solicite, el Contratista o el fabricante deberán proporcionar la

deberán

siguientes

certificación del fabricante de gas, estableciendo que el gas o

requerimientos:

la

(1)

Cuando se utilicen en soldaduras con acero aprobado,

requerimientos del punto de rocío. Cuando se mezclen en el

listado en la Tabla 3.1 o Anexo M, estas planchas de

sitio de la soldadura, deberán utilizarse los medidores

(2)

estar

en

conformidad

con

los

mezcla

de

gases

estén

en

Cuando el Ingeniero lo

conformidad

con

los

extensión pueden ser de cualquiera de los aceros

apropiados para proporcionar los gases.

listados en la Tabla 3.1 o Anexo M.

gases deberá estar en conformidad con los requerimientos de

Cuando se utilicen en soldaduras con acero calificado en

los WPS.

El porcentaje de

conformidad con 4.7.3, pueden ser de: a) Acero calificado, o

5.3.1.4 Almacenamiento:

b) Cualquier acero listado en Tabla 3.1 o en Anexo M.

Los consumibles para soldaduras que se hayan sacado de su

5.2.2.2 Backing metálico:

que no se afecten las propiedades de la soldadura.

envase original deberán protegerse y almacenarse, de modo El Acero para “backing” deberá estar en conformidad con los requerimientos de 5.2.2.1 ó de ASTM A109 T3 y T4, excepto

5.3.1.5 Condición:

que el límite de fluencia mínimo de 100 ksi [690Mpa] del

Los electrodos deberán estar secos y en condiciones

acero como “backing” deberá utilizarse sólo con aceros de un

apropiadas para el uso.

límite de fluencia mínimo de 100 ksi [690 Mpa] . 5.3.2 Electrodos para el proceso SMAW. 5.2.2.3 Espaciadores:

Los electrodos para el proceso SMAW (soldadura al arco con

Los espaciadores deberán ser del mismo material que el

metal protegido) deberán estar en conformidad con los

metal base.

requerimientos

5.3

Soldadura al Arco con Metal Protegido (Specification for

de

la

última

edición

de

AWS

A5.1,

“Especificación para Electrodos de Acero al Carbono para Consumibles de Soldaduras y Requerimientos

de Electrodos.

Carbon Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding) o con

5.3.1 General.

los requerimientos de AWS A5.5, “Especificación para

179


Electrodos de baja Aleación de Acero para Soldaduras al

temperatura que excedan, ya sea, la humedad relativa o el

Arco con Metal Protegido (Specification for Low – Alloy Steel

contenido de humedad del aire que prevaleció durante el

Electrodes for Shielded Metal Arc Welding).

programa de prueba.

5.3.2.1 Condiciones de Almacenamiento para Electrodos

VIII sobre el diagrama del contenido de humedad –

bajos en Hidrógeno:

temperatura y sus ejemplos. El diagrama que se muestra en el

Para una aplicación apropiada de esta sub-sección, ver Anexo

Todos los electrodos que tengan recubrimientos bajos en

Anexo VIII o en cualquier diagrama sicométrico estándar

hidrógeno, en conformidad con AWS A5.1 y AWS A5.5,

deberá utilizarse en la determinación de los límites de

deberán

temperatura relativa a la humedad.

comprarse

en

contenedores

sellados

herméticamente, o el usuario deberá secarlos en conformidad con 5.3.2.4, previo a su uso. Inmediatamente después de

5.3.2.4 Secado de Electrodos:

abrir el contenedor que está herméticamente sellado, los

Los electrodos expuestos a la atmósfera por períodos mayores

electrodos deberán almacenarse en hornos mantenidos a una

que los permitidos en la Tabla 5.1 deberán secarse de la

temperatura de a lo menos 250º F [120º C]. Los electrodos

siguiente manera:

no deberán re-secarse más de una vez. Los electrodos que

1.

se hayan humedecido no deberán utilizarse.

hidrógeno, en conformidad con AWS A5.1, deberán secarse

Todos los electrodos que tengan recubrimientos bajos en

por lo menos durante dos horas a temperaturas de entre 500º 5.3.2.2 Períodos de Tiempo Atmosférico Aprobados:

F y 800º F [260º C y 430º C], o

Después de que se hayan abierto los contenedores

2.

herméticamente sellados, o luego de que los electrodos se

hidrógeno en conformidad con AWS A5.5 deberán secarse por

hayan

quitado

de

los

hornos

de

secado

o

del

almacenamiento, la exposición del electrodo a la atmósfera

Todos los electrodos que tengan recubrimientos bajos en

a lo menos durante una hora a temperaturas de entre 700º F y 800º F [370º C y 430º C].

no deberá exceder los valores que se muestran en la columna A, Tabla 5.1 sobre la clasificación específica del

Todos los electrodos deberán colocarse en un horno apropiado

electrodo con diseñadores suplementarios opcionales, donde

a una temperatura que no exceda la mitad de la temperatura

sea aplicable. Los electrodos expuestos a la atmósfera por

final de secado, durante un mínimo de media hora, previo al

períodos inferiores a los permitidos por la columna A, Tabla

incremento de la temperatura del horno hasta la temperatura

5.1 pueden devolverse a un horno de mantención a 250º F

final de secado.

(120º C) mínimo; después de un período de mantención

El tiempo final de secado deberá comenzar después de que el

mínimo de cuatro horas a 250º F, los electrodos pueden

horno alcance la temperatura final de secado.

volver a ocuparse. 5.3.2.5 Restricciones del Electrodo para Aceros ASTM A 5.3.2.3 Períodos de Tiempo de Exposición Atmosférica

514 ó A 517:

Alternativos, Establecidos para Pruebas:

Cuando se utilicen aceros ASTM A 514 ó A 517 para

Los valores de tiempo de exposición alternativos que se

soldaduras, los electrodos de cualquier clasificación menor que

muestran en la columna B de la Tabla 5.1 pueden utilizarse,

E100XX-X, excepto para E7018M y E70XXH4R,

siempre que la prueba establezca el tiempo máximo

secarse a lo menos durante una hora a temperaturas entre

deberán

permisible. La prueba deberá efectuase en conformidad con

700º F y 800º F [370º C y 430º C] antes de que se utilicen; ya

AWS A5.5, sub-sección 3.10 para cada

sea que provengan de contenedores herméticamente sellados

clasificación de

electrodo y cada fabricante de electrodos.

Tales pruebas

o de algún otro modo.

deberán establecer que no se excedan los valores máximos del contenido de humedad de AWS A5.5 (Tabla 9).

5.3.3 Electrodos y Fundentes del proceso SAW:

Adicionalmente, los recubrimientos de los electrodos de bajo

El proceso SAW (soldadura por arco sumergido) puede

hidrógeno E 70 XX o E 70 XX-X (AWS A5.1 ó A5.5) deberán

efectuarse con uno o más electrodos simples, uno o más

estar limitados a un máximo contenido de humedad que no

electrodos paralelos o combinaciones de electrodos simples y

exceda 0.4% por peso. utilizarse

en

Estos electrodos no deberán

combinaciones

relativas

de

humedad

-

paralelos. El espacio entre los arcos deberá ser tal, que el recubrimiento de escoria sobre el metal de soldadura

180


producido por un arco emplomado (de conducción) no se

5.3.3.4 Escoria Recuperada:

enfríe lo suficiente para evitar el depósito apropiado de

La escoria recuperada puede utilizarse siempre que tenga su

soldadura de un electrodo siguiente. Puede utilizarse el

propia marca, que use el nombre y la designación comercial

proceso SAW con electrodos múltiples para cualquier pasada

del recuperador. Además, cada capa seca o mezcla seca de

de soldadura de filete o de ranura.

fundente, según lo definido en AWS A5.01, “Pautas para Adquirir

Metal

de

Aporte”

(“Filler

Metal

Procurement

5.3.3.1 Requerimientos para la Combinación Electrodo-

Guidelines”), deberán someterse a prueba en conformidad con

Fundente:

el Catálogo I del proceso AWS A5.01 y clasificado por el

Los electrodos sin revestimiento y el fundente utilizados en

Contratista o el recuperador según el proceso AWS A5.17 o

combinación para el proceso SAW de aceros, deberán estar

A5.23, según sea aplicable.

en conformidad con los requerimientos de la última edición de AWS A5.17, “ Especificación para los Electrodos de Acero al

5.3.4 Electrodos para los procesos GMAW/FCAW:

Carbono y Fundentes para Soldadura por Arco Sumergido”

Los electrodos y la protección para los procesos de soldadura

(“Specification for Carbon Steel Electrodes and Fluxes for

al arco con gas con metal (GMAW) o para la soldadura con

Submerged Arc Welding”), o para los requerimientos de la

fundente en el núcleo del metal (FCAW), para producir metal

última edición de AWS A5.23, “ Especificación para

de soldadura con límites de fluencia mínimos especificados de

Electrodos de Acero de Baja Aleación y Fundentes para

60 ksi [415 Mpa] o menores, deberán estar en conformidad

Soldaduras por Arco Sumergido” (“Specification for Low Alloy

con los requerimientos de la última edición de AWS A5.18,

Steel Electrodes and Fluxes for Submerged Arc Welding”).

“Especificación para Electrodos de Acero al Carbono y Varillas para Soldadura al Arco con Gas Protegido” (“ Specification for

5.3.3.2 Condición del Fundente:

Carbon Steel Electrodes and Rods for Gas Shielded Arc

El fundente utilizado para el proceso SAW deberá estar seco

Welding”), o AWS A5.20, “Especificación para Electrodos de

y libre de contaminación por suciedad, fragmentos de

Acero al Carbono para Soldadura al Arco con Fundente en el

laminación u otro material extraño. Todo el fundente deberá

Núcleo (“Specification for Carbon Steel Electrodes for Flux

comprarse en envases que puedan almacenarse bajo

Cored Arc Welding”), según sea aplicable.

condiciones normales, a lo menos por seis meses, sin que dicho

almacenamiento

o

5.3.4.1 Electrodos de baja aleación para el proceso GMAW:

El fundente de los envases

Los electrodos y la protección para el proceso GMAW para

afecte

propiedades de soldadura.

sus

características

dañados deberá eliminarse o secarse a una temperatura

producir metal de soldadura con un límite de fluencia mínimo

mínima de 500º F [260º C] durante una hora antes de usarse.

especificado, que sea mayor que 60 ksi [415 Mpa] deberá

El fundente deberá colocarse en el sistema dispensador

estar en conformidad con última edición de AWS A5.28,

inmediatamente después de abrir el envase, o si se usa un

“Especificación para Metales de Aporte de Acero de Baja

paquete ya abierto, deberá eliminarse una pulgada de la parte

Aleación para Soldadura al Arco con Gas Protegido”

superior.

(“Specification for Low Alloy Steel Filler Metals for Gas

El fundente que se haya humedecido no deberá utilizarse.

Shielded Arc Welding”).

5.3.3.3 Recuperación del Fundente:

5.3.4.2 Electrodos de Baja Aleación para el proceso FCAW:

El fundente del proceso SAW que no se haya fundido durante

Los electrodos y el gas de protección para el proceso FCAW

la operación de soldadura puede re-utilizarse después de

para producir metal de soldadura con un límite de fluencia

recuperarlo mediante sistemas de vacío, de tolvas, barrido u

mínimo especificado mayor que 60 ksi [415 Mpa] deberán

otros medios.

El fabricante de soldadura deberá tener un

estar en conformidad con la última edición de AWS A5.29,

sistema para recoger el fundente que no se haya derretido,

“Especificación para Electrodos de baja Aleación de Acero

agregando nuevo fundente y soldando con la mezcla de

para Soldadura al Arco con Fundente en el Núcleo del Metal”

ambos; de modo que la composición del fundente y la

(“Specification for Low Alloy Steel Electrodes for Flux Cored

distribución del tamaño de las partículas en el pudelado de la

Arc Welding”).

soldadura sean relativamente constantes.

181


5.3.5

GTAW.

unión de soldadura, durante un tiempo suficiente para que la

5.3.5.1 Electrodos de Tungsteno:

escoria o “weld pool” empiece a solidificarse, puede re-iniciarse

La corriente de soldadura deberá ser compatible con el

y completarse; siempre que la soldadura terminada sea

diámetro y tipo o con la clasificación del electrodo.

Los

examinada por prueba ultrasónica (UT) en un mínimo de 6

electrodos de tungsteno deberán estar en conformidad con

pulgadas [150 mm] a cada lado del reinicio, y a menos que

AWS A5.12, “Especificación para el Tungsteno y los

esté prohibido por la geometría de la unión, también se debe

Electrodos de Aleación de Tungsteno para Soldadura al Arco

confirmar mediante la Prueba RT. Todas las localizaciones de

y Corte” (“Specification for Tungsten and Tungsten Alloy

reinicio deberán registrarse e informarse al Ingeniero.

Electrodes for Arc Welding and Cutting”) 5.4.5

Pre-Calentamiento:

5.3.5.2 Metal de Aporte:

Debido a la característica de entrada de gran cantidad de calor

El metal de aporte deberá estar en conformidad con todos los

de estos procesos, normalmente no se requiere pre-

requerimientos de la última edición de AWS A5.18 ó AWS

calentamiento, Sin embargo, no deberá efectuarse ninguna

A5.28 y AWS A5.30, “Especificación para piezasinsertaws

soldadura cuando la temperatura del metal base, en el punto

consumibles” (“Specification for Consumable Inserts”), según

de la soldadura, sea inferior a 32º F [0º C].

sea aplicable. 5.4.6

Reparaciones:

5.4

Procesos ESW y EGW

Las Soldaduras que tengan deformaciones prohibidas por la

5.4.1

Limitaciones de los Procesos:

Sección 6, Parte C deberán repararse según lo permitido por

Los procesos ESW y EGW no deberán utilizarse para

5.26, utilizando un proceso de soldadura calificado, o toda la

soldaduras de acero sometidos al proceso termodinámico de

soldadura deberá eliminarse y reemplazarse.

templado y revenido, para soldaduras de componentes estructurales cíclicamente cargados sujetos a esfuerzo de

5.4.7

Requerimientos

del

Acero

a

la

Exposición

tensión o a alteraciones de esfuerzos.

Atmosférica:

5.4.2

ASTM A5.88, expuesto, no-recubierto y no-pintado, requerido

Para los procesos ESW y EGW de aplicaciones de acero Condición de los Electrodos y los Tubos-Guía:

Los electrodos y los consumibles de los tubos-guía deberán

como metal de soldadura con resistencia a la corrosión y a las

estar secos, limpios y en condiciones apropiadas para el uso.

características de colores similares a las del metal base, la

5.4.3

conformidad con 4.17.2, y la composición química del metal de

combinación de electrodo - fundente deberá estar en Condición del Fundente:

El fundente utilizado para el proceso ESW deberá estar seco

aporte deberá estar en conformidad con la Tabla 3.3.

y libre de contaminación por suciedad, fragmentos de laminación u otros materiales extraños.

Todo el fundente

5.5

Variables del proceso WPS:

deberá comprarse en envases que puedan almacenarse bajo condiciones normales por lo menos durante seis meses sin

Las variables de soldaduras deberán estar en conformidad

que se afecten sus características de soldadura o sus

con un proceso WPS escrito (ver Anexo E, Forma E1, como

propiedades.

ejemplo). Cada pasada deberá tener una fusión completa con

El fundente de los envases dañados, en

tránsito o en manipulación, deberán eliminarse o secarse a

el metal base adyacente y no deberá haber depresiones o

una temperatura mínima de 250º F [120º C] durante una hora

socavamientos indebidos en la garganta de la soldadura. La

antes de utilizarse. El fundente que se haya humedecido no

concavidad excesiva de las pasadas iniciales deberá evitar el

deberá utilizarse.

agrietamiento en las raíces de las uniones bajo restricción. Todos los soldadores, los operadores de soldadura y los

5.4.4

Inicios y Terminaciones de Soldaduras:

pinchadores deberán estar informados sobre el uso apropiado

Las soldaduras deberán iniciarse de tal manera que permitan

de los procesos WPS; y deberá seguirse el proceso WPS

la suficiente acumulación de calor para una fusión completa

aplicable durante la ejecución de la soldadura.

del metal de soldadura en las caras de la ranura de la unión. Las soldaduras que se hayan detenido en algún punto de la

5.6 Temperaturas de Pre-calentamiento y Entrapasadas:

182


El metal base deberá precalentarse, si se requiere, a una temperatura no menor que el valor mínimo listado en el proceso WPS (ver 3.5 para las limitaciones precalificadas del proceso WPS y la Tabla 4.5 para las limitaciones de las variables esenciales de los procesos WPS).

Para las

combinaciones de metales base, el precalentamiento mínimo deberá basarse en el mínimo más alto. Este precalentamiento y todas las temperaturas posteriores mínimas entrepasadas deberán mantenerse durante la operación de soldadura a una distancia a lo menos igual al espesor de la parte más gruesa soldada (pero no menor que 3 pulgadas [75 mm]) en todas las direcciones a partir del punto de soldadura. Los requerimientos de temperatura mínima entrepasadas deberán considerarse iguales que los requerimientos de precalentamiento; a menos que se indique lo contrario en el proceso WPS. Las temperaturas de precalentamiento y entrepasadas deberán revisarse justo antes de la iniciación del arco para cada pasada.

183


5.7 Control de Entrada del Calor para Aceros Sometidos

y 1200º F (600º C y 650º C) que se alcance en otros aceros, la

al Proceso termodinámico de Templado y Revenido.

temperatura de la estructura deberá mantenerse dentro de los

Cuando los aceros se sueldan con el proceso de templado y

límites especificados

revenido, la entrada de calor deberá restringirse junto con las

especificado en la Tabla 5.2, basado en el espesor de la

temperaturas máximas de pre-calentamiento y entrepasadas

soldadura. Cuando el alivio de tensión especificado se refiera a

requeridos. Tales consideraciones deberán incluir la entrada

la estabilidad dimensional, el tiempo de permanencia no

adicional de calor producida en soldaduras simultáneas en

deberá ser menor que el especificado en la Tabla 5.2, con

ambos lados de un componente común. Las limitaciones

respecto al espesor de la parte más gruesa. Durante el periodo

precedentes deberán estar en total conformidad con las

de permanencia no deberá haber mayor diferencia que 150º F

recomendaciones del productor de la soldadura. Se deberá

(85º C) entre la temperatura más alta y la más baja a través de

durante un tiempo no menor al

prohibir el rebaje con oxígeno para los aceros sometidos al

toda la parte de la estructura que se esté calentando.

proceso de templado y revenido.

(4) A una temperatura sobre 600º (315º C), el enfriamiento

5.8 Tratamiento Térmico para Alivio de Tensión. En donde los diseños del contrato, o las especificaciones lo requieran, las estructuras soldadas deberán alivianarse de carga por medio de tratamiento térmico. Cuando sea necesario se deberá considerar un maquineado final después del

alivio

de

tensión

para

mantener

las

tolerancias

dimensionales. 5.8.1

Requerimientos.

El tratamiento de alivio de tensión deberá estar en conformidad con los siguientes requerimientos: (1) La temperatura del horno no deberá exceder los 600º F (315º C) en el momento en que la estructura soldada se coloque en él. (2) Sobre los 600º F, la cantidad de calor no deberá ser mayor a 400º F por hora dividido por el espesor máximo del metal de la parte más gruesa, en pulgadas; pero en ningún caso mayor que 400º F por hora. Sobre los 315º C, la cantidad de calor en º C/hr no deberá exceder los 5600 dividido por el espesor máximo del metal, pero no mayor que 220º C/hr. Durante el periodo de tratamiento térmico, las variaciones en la temperatura a través de toda la parte que se esté calentando, no deberá ser mayor que 250º F (140º C), dentro de cualquier intervalo de longitud de 15 pies [5 metros]. Los índices de calentamiento y enfriamiento no necesitan ser menores que 100º F por hora (55º C). Sin embargo, en todos los casos en que se consideren las cámaras cerradas y las complejas estructuras, pueden indicarse índices reducidos de calentamiento y enfriamiento para evitar daño estructural debido a las gradientes térmicas excesivas. (3) Después que se alcanza una temperatura máxima 1100º F (600º C) en aceros sometidos al proceso de templado y

deberá hacerse en un horno cerrado o en una cámara de enfriamiento a un rango no mayor de 500º F (260º C) por hora divido por el espesor máximo del metal de la parte más gruesa en pulgadas; pero en ningún caso mayor que 500º F (260º C) por hora. Desde 600º F (315º C), la estructura puede enfriarse al aire libre. 5.8.2

Procesos PWHT alternativo.

Alternativamente, cuando no se puede practicar el tratamiento térmico pos-soldadura (PWHT) para las limitaciones de temperatura, establecidas en 5.8.1, las estructuras soldadas pueden aliviarse de tensión a temperaturas inferiores por largos periodos de tiempo, según la información que se entrega en la Tabla 5.3. 5.8.3

Aceros no Recomendados para Procesos PWHT.

El alivio de la tensión de las piezas soldadas de aceros ASTM A 514, ASTM A 517, ASTM A 709 Grados 100 (690) y 100W (690W),

y

aceros

ASTM

A

710

no

se

recomienda

generalmente. El alivio de la tensión puede ser necesario para aquellas aplicaciones en donde las soldaduras requerirán retener la estabilidad dimensional durante el maquineo, o en donde puede estar involucrada la corrosión por tensión; tampoco las condiciones que sean únicas a los componentes soldados que involucran aceros ASTM A 514, ASTM A 517, ASTM A 709, Grado 100 (690) y 100W (690W), y aceros ASTM A 710. Sin embargo, los resultados de las pruebas de resilencia han demostrado que el tratamiento térmico postsoldadura (PWHT) puede realmente deteriorar el metal de soldadura y la resistencia de la zona afectada térmicamente (ZAT), y a veces puede ocurrir el agrietamiento ínter granular en la región de grano endurecido de la zona afectada térmicamente de la soldadura. 5.9

revenido, o un rango de temperatura media entre los 1100º F

182

Backing, “Backing Gas” o Piezas Insertas.


Las soldaduras de ranura de penetración completa, pueden

deberán esmerilarse o darles un acabado parejo. Los backing

hacerse con o sin utilizar “backing gas”, backing o piezas

metálicos de las soldaduras que sean paralelas a la dirección

insertas consumibles, o pueden tener la raíz de la soldadura

de la tensión o que no estén sujetas a la tensión calculada no

inicial rebajada, desgastada o eliminada de algún otro modo

necesitan eliminarse; a menos que así lo especifique el

en el metal de buena calidad antes que se inicie la soldadura

Ingeniero.

en el segundo lado. 5.10

5.10.4.1. Backing Anexado Externamente.

Backing

Las raíces de las soldaduras de filete o de ranura pueden tener una soldadura por detrás de cobre, fundente, cinta de vidrio, cerámica, polvo de hierro o materiales similares para evitar que se funda. También pueden sellarse por medio de pasadas en la raíz depositadas con electrodos de bajo hidrógeno si se utiliza el procedimiento SMAW, o mediante otros procesos de soldadura al arco. El backing metálico deberá estar en total conformidad con los siguientes requerimientos: 5.10.1

En donde el backing metálico de las soldaduras longitudinales en estructuras cíclicamente cargadas esté unido externamente al metal base mediante soldadura, tal soldadura deberá ser continua en toda la longitud del backing. 5.10.5. Los

Conexiones estáticamente cargadas.

backing

metálicos

para

estáticamente

cargadas

(componentes

soldadura

en

estructuras

tubulares

y

no-

tubulares) no necesitan soldarse a todo el largo, y no necesitan eliminarse; a menos que lo especifique el Ingeniero.

Fusión.

Las soldaduras de ranura que se realicen utilizando un

5.11.

Equipo de Soldadura y Corte

backing metálico deberán tener el metal de soldadura

Todo el equipo para soldadura y para corte térmico deberá

totalmente fundido con el backing.

estar diseñado y fabricado de tal manera que le permita estar

5.10.2

en condiciones para posibilitar que el personal designado

Backing a Todo el Largo.

El backing de acero deberá hacerse en forma continua, a todo el largo de la soldadura. Todas las uniones en backing metálico deberán ser uniones a tope de soldaduras de ranura de penetración completa, que cumplan con todos los requerimientos de la Sección 5 de este código. 5.10.3

pueda seguir los procedimientos y lograr los resultados descritos en otras partes en este código. 5.12.

Ambiente de la Soldadura

5.12.1

Máxima Velocidad del Viento.

Los procesos GMAW, GTAW, EGW, o FCAW-G no deberán

Espesor del backing.

hacerse exponiéndolas al viento o corriente de aire, a menos

El espesor nominal mínimo recomendado de las barras para

que la soldadura esté protegida por una estructura especial.

backing, siempre que el backing sea del espesor suficiente

Esa protección deberá ser del material y la forma apropiados

como para evitar el fundido, aparecen en la siguiente tabla.

para reducir la velocidad del viento en la cercanía de la soldadura a un máximo de 5 millas por hora (8 kilómetros por

Espesor Mínimo Pulgadas Milímetros 1/8 3 3/16 5 1/4 6 1/4 6 3/8 10 3/8 10

Procesos GTAW SMAW GMAW FCAW-S FCAW-G SAW

hora).

deberá efectuarse: (1)

Nota: Es aceptable el acero que está comercialmente disponible para cañerías y tuberías, siempre que no haya evidencia de fundición en las superficies internas expuestas. 5.10.4.

Conexiones

No-Tubulares

Temperatura Ambiental Mínima. La soldadura no

5.12.2

Cargadas

Cíclicamente. Para estructuras cargadas cíclicamente, el backing metálico de las soldaduras que sean transversales a la dirección de la carga a la fuerza calculada, deberán quitarse, y las uniones

Cuando la temperatura ambiente sea menor que 0º F ¨[-

20º C] , ó (2)

Cuando las superficies estén humedas o expuestas a la

lluvia, a la nieve, ó (3)

A altas velocidades de viento, ó

(4)

Cuando el personal de soldadura esté expuesto a

condiciones inclementes del tiempo. Nota:

Cero grados Fahrenheit no significa la temperatura

ambiental, sino que la temperatura en la vecindad inmediata

183


de la soldadura. La temperatura del medio ambiente puede

eliminación o remoción de la irregularidad puede hacerse en

estar bajo 0º F [-20º C], pero una estructura caliente o una

cualquier punto de la superficie del metal base. La longitud

protección

en un área en donde se esté realizando una

agregada de soldadura no deberá exceder el 20% de la

soldadura, puede mantener la temperatura adyacente a la

longitud de la superficie de la plancha que se está reparando,

pieza que se va a soldar a 0º F ¨[-20º C], o mayor..

excepto que se cuente con la aprobación del Ingeniero.

5.13.

5.15.1.1. Criterios de Aceptación.

Conformidad con el Diseño

Los tamaños y longitudes de los diseños no deberán ser

Para irregularidades mayores que una pulgada [25 mm] de

inferiores a aquellos especificados por los requerimientos del

longitud y en profundidad descubiertas en las superficies de

diseño y los planos de detalles, excepto según lo permitido en

corte, deberán observarse los siguientes procedimientos:

la Tabla 6.1.

La posición de las soldaduras no deberá

cambiarse sin la aprobación del Ingeniero. 5.14.

Tamaños Mínimos de la Soldadura de Filete

(1)

En donde las irregularidades tales como W, X, o Y en

la Figura 5.1 se observen antes de completar la unión, el tamaño y el perfil de la irregularidad deberá determinarse

El tamaño mínimo de la soldadura de filete, excepto para las

mediante un ensayo UT. El área de la irregularidad deberá

soldaduras de filete utilizadas para reforzar soldaduras de

estar determinada como el área de pérdida total del reflejo

ranura, deberá ser tal como las que se muestran en la Tabla

posterior (“back reflection”), cuando esté sometido a ensayo en

5.8.

conformidad con el procedimiento ASTM A 435, “Specification

El tamaño mínimo de la soldadura de filete deberá

1”

aplicarse en todos los casos, a menos que los planos de

for Straight Beam Ultrasonic Examination of Steel Plates

diseño especifiquen soldaduras de un tamaño mayor.

(Especificación para el Examen de Prueba Ultrasónica de la

5.15.

Preparación del Metal Base

Las superficies en las cuales se va a depositar el metal base, deberán ser suaves, uniformes y estar libres de escamas, desgarros, grietas y otras irregularidades que podrían afectar adversamente la calidad o la resistencia de las soldaduras. Las superficies que se vayan a soldar y las superficies adyacentes a una soldadura también deberán estar libres de escoria gruesa, óxido, humedad, grasa y otros materiales extraños que pudiesen evitar una soldadura apropiada o producir humos inconvenientes. Las escamas de laminado que puedan soportar un cepillado vigoroso con escobilla metálica, un revestimiento delgado para inhibir la corrosión o un compuesto anti-salpicadura pueden permanecer, con la siguiente excepción:

para vigas maestras en estructuras

cíclicamente cargadas, todas las escamas del fresado deberán quitarse de la superficie en las cuales se realizan soldaduras de flange a la viga. 5.15.1.

Irregularidades Inducidas por fresado.

Los límites de aceptabilidad y la reparación de irregularidades que se puedan observar fácilmente en las superficies de corte deberán estar en conformidad con la Tabla 5.4, en cuya longitud la irregularidad es la dimensión mayor visible en la superficie de corte del material y la profundidad sea la distancia en que la discontinuidad se prolonga dentro del material de la superficie de corte. Todas las reparaciones soldadas deberán estar en conformidad con este código. La

Viga Recta de Planchas de Acero ). (2)

Para la aceptación de las irregularidades de W, X o Y,

el área de la discontinuidad (o el área agregada de múltiples irregularidades) no deberá exceder el 4% del área del material de corte (longitud de veces del ancho) con la siguiente excepción: agregado

si la longitud de la irregularidad, o el ancho de

las

irregularidades

de

cualquier

sección

transversal, según se mida en forma perpendicular a la longitud del material de corte, excediendo 20% del ancho del material de corte, el 4% del área del material de corte deberá reducirse

en

un

porcentaje

correspondiente

al

ancho

excediendo un 20%. (por ejemplo, si una irregularidad es del 30% del ancho del material de corte, el área de la irregularidad no puede exceder 3.6% del área de material de corte). La irregularidad en la superficie

de corte del material deberá

eliminarse hasta una profundidad de una pulgada [25 mm.] más allá de su intersección con la superficie por medio de desbaste, rebajado o cincelado y bloqueado por soldadura con un proceso bajo en hidrógeno en capas que no excedan 1/8’ [3 mm ]de espesor, por lo menos las cuatro primeras capas. (3)

No se requerirá reparación si se descubre una

irregularidad Z, que no exceda el área permisible en 5.15.1.1 (2),

después de que se haya completado la unión y esté

determinada a ser de 1 pulgada [25 mm.] o mayor fuera de la cara de la soldadura, según lo que se mida en la superficie de corte del metal base. Si la irregularidad Z es menor que 1 pulgada [25 mm.] fuera de la cara de la soldadura, deberá quitarse una distancia de 1 pulgada [25 mm.] desde la zona

184


de fusión de la soldadura mediante desbaste, rebaje o esmerilado.

Luego deberá bloquearse mediante soldadura

con un proceso bajo en hidrógeno en capas no superiores a 1/8 pulgada

de espesor [3 mm.]

a lo menos para las

primeras cuatro capas. (4)

Si el área de la irregularidad W, X,. Y o Z excede lo

permitido en 5.15.1.1. (2) el material de corte o el subcomponente se deberán rechazar y reemplazar, o repararse de acuerdo a lo que considere el Ingeniero. 5.15.1.2

Reparación.

En la reparación y determinación de los límites de fresado que inducen a irregularidades fáciles de observar visualmente en las superficies de corte, la cantidad de metal que se elimina deberá ser el mínimo necesario para quitar la irregularidad o determinar que no se excedan los límites de la Tabla 5.4.

Sin embargo, si se requiere reparación de la

soldadura, deberá quitarse suficiente metal base para proporcionar acceso a la soldadura. La superficie de corte puede existir en cualquier ángulo con respecto a la dirección de alineamiento.

Todas las reparaciones soldadas de las

irregularidades deberán hacerse mediante: (1)

Preparación adecuada del área a reparar

(2)

Soldadura con un proceso aprobado bajo en hidrógeno y

observando las estipulaciones aplicables de este código (3)

Esmerilando la superficie completada de la soldadura en

forma pareja y suave (ver 5.24.4.1), con la superficie adyacente para producir un acabado similar al hecho a mano. Nota: los requerimientos de 5.15.1.2 pueden no ser adecuados en los casos de carga de tensión aplicada en todo el espesor del material. 5.15.2

Preparación de la Unión.

Puede usarse el maquineado, el corte térmico, el rebaje, el cincelado o el esmerilado para la preparación de la unión, o eliminarse el trabajo o el metal inaceptable; excepto que el rebaje por oxígeno no deberá utilizarse en aceros que hayan sido sometidos al proceso termodinámico de templado y revenido o normalizado. 5.15.3

Desbaste del material.

Para estructuras cíclicamente cargadas, el material con un espesor mayor que lo especificado en la siguiente lista deberá ser desbastado si se requiere la producción un borde de soldadura satisfactorio, en alguna parte en la soldadura que vaya a llegar una tensión calculada:

(1)

Material cortado más grueso que 1/2 pulgada [12 mm]

(2)

Bordes laminados de plancha (excepto las planchas con

fresado universal) más gruesas que 3/8 pulgada. [10 mm] (3)

Las gargantas de los ángulos o los perfiles laminados

(excepto los de las secciones de flanges anchos) más gruesos que 5/8 pulgada [16 mm] (4)

Las planchas de frezado universal o bordes de flanges de

secciones de flanges anchos más grueso que 1 pulgada. [25mm] (5)

La preparación para uniones a tope deberá estar en

conformidad con los requerimientos de los detalles del diseño. 5.15.4 Procesos de Corte Térmico. Los procesos de corte térmico al arco eléctrico y de rebaje y dl corte con gas oxifuel se reconocen en este código para ser utilizado en la preparación, corte, o desgaste del material. La utilización de este proceso deberá estar en conformidad con los requerimientos aplicados de la Sección 5. 5.15.4.1 Otros Procesos. Se pueden utilizar otros procesos de corte térmico y rebaje bajo este código, para preparar, cortar o desbastar materiales. El uso de estos procesos deberá estar en total conformidad con los requerimientos de los diseños de detalle. 5.15.4.2 Exactitud del Perfil. El metal de acero y el metal de soldadura pueden cortarse térmicamente, siempre que se asegure una superficie pareja y regular, libre de grietas y muescas y siempre que se cuente con un perfil exacto seguro para el uso de una guía mecánica. Para estructuras cargadas cíclicamente deberá hacerse el corte térmico a mano alzada, solamente donde sea aprobado por el Ingeniero. 5.15.4.3 Requerimientos de Aspereza. En el corte térmico, el equipo deberá ajustarse y manipularse evitando el corte mas allá (adentro) de las líneas prescritas. Las asperezas de las superficies con corte térmico no deberá ser mayor que las definidas por la “American National Standars

185


Institute”, que entrega un valor de aspereza de superficie de 1000 µin por pulgada. (25 µm), para el material, hasta 4 pulgada de espesor [100 mm] y 2000 µin [50 µm] para el material de 4 pulgadas a 8 pulgadas de espesor [200 mm], con la siguiente excepción: los extremos de los componentes que no están sujetos a tensión calculada en los extremos no deberán exceder un valor de aspereza de superficie de 2000 µin. ASME B46.1, Surface Texture (Surface Roughness, Waviness, and Lay) (Norma ASME)= “Textura de Superficie” (Aspereza de Superficie, Ondulación y Dirección), esta es la norma de la referencia. AWS Surface Roughness Guide for Oxygen Cutting (Aspereza de Superficie de AWS para el Corte con Oxigeno) (AWS C4.1-77) puede utilizarse como una pauta para evaluar la aspereza de la superficie de estos bordes. Para materiales de hasta 4 pulgadas [100 mm],de espesor deberá utilizarse el Espécimen No. 3, y para materiales superiores a 4 pulgadas y hasta 8 pulgadas de espesor [200 mm] deberá utilizarse el Espécimen No. 2. 5.15.4.4

Limitaciones de Rebaje o Muescas.

Las asperezas que excedan estos valores y las muescas o rebajes no mayores de 3/16 pulgadas de profundidad [5 mm] en superficies, de algún otro modo satisfactorio, deberán quitarse maquineándose o esmerilándose. Las muescas o rebajes que excedan 3/16 pulgadas de profundidad [5 mm] pueden repararse esmerilando si el área nominal de la sección transversal no está reducida en más del 2%. Las superficies esmeriladas o maquineadas deberán abocinarse hasta conseguir su superficie original con una inclinación (pendiente) que no exceda uno en 10. Las superficies de corte y los bordes adyacentes deberán quedar libres de escoria. En las superficies con corte térmico, las muescas o rebajas

ocasionales

pueden

repararse

con soldadura,

siempre que cuenten con la aprobación del Ingeniero.

186


187


5.16 Coronamientos.

pretaladrados u orificios aserrados, la porción del orificio de

Los coronamientos del material de corte deberán estar

acceso o el rebaje no necesitan esmerilarse. Los orificios de

formadas para proporcionar una transición gradual con un radio

acceso de soldadura y los rebajes de la viga en otros perfiles

de no menor a una pulgada [25 mm].

Las superficies

adyacentes deberán calificar sin desviación o corte, pasado el punto de tangencia.

no necesitan esmerilarse ni inspeccionarse mediante los ensayos MT o PT.

Los coronamientos pueden formarse

mediante corte térmico seguido por esmerilado si fuese

5.18 Soldaduras Temporales y Pinchazos

necesario; en conformidad con los requerimientos de superficie de 5.15.4.3.

5.18.1

Soldaduras Temporales.

5.17 Rebajes de la Viga y Orificios de Acceso de la

requerimientos de los procesos WPS al igual que las

Las soldaduras temporales deberán someterse a los mismos Soldadura

soldaduras finales. Estas deberán quitarse, cuando lo

Los radios de los rebajes de la viga y los orificios de acceso la

requiera el Ingeniero. Cuando se hayan quitado, la superficie

soldadura deberán proporcionar una transición suave, libre de

deberá quedar enrasada con la superficie original.

muescas o cortes, pasados los puntos de tangencia entre las

Para conexiones no tubulares cargadas cíclicamente, no

superficies

deberán haber soldaduras temporales en las zonas de tensión

adyacentes

y

deberán

cumplir

con

los

requerimientos de superficie de 5.15.4.3.

de los componentes hechos de acero sometidos al proceso

5.17.1

localizaciones mayores a 1/6 de profundidad de la viga de

termodinámico Dimensiones

del Orificio de Acceso de la

Soldadura.

de

templado

y

revenido,

excepto

alma llena, desde los flanges de tensión de las vigas o la

Todos los orificios de acceso de la soldadura requeridos para

vigas

facilitar las operaciones de soldadura deberán tener una

localizaciones deberán mostrarse en los planos de taller.

longitud (

cual se hace el orificio. La altura (h) del orificio de acceso deberá adecuarse para depositar metal de soldadura de buena calidad en las planchas adyacentes y entregar una abertura para las extensiones de la soldadura (tabs) en el material en el

5.18.2

las

soldaduras

temporales

en

otras

del material. En los perfiles laminados en caliente y en los perfiles construidos, todos los rebajes de viga y los orificios de acceso de las soldaduras deberán formarse libres de muescas o coronamientos filosos, excepto cuando se utilicen soldaduras de filete de alma al flange en perfiles construidos; los orificios de acceso, pueden terminar perpendiculares hacia el flange . Las soldaduras de filete no deberán dar vueltas hasta los orificios de acceso de la soldadura (ver Figura 5.2).

de calidad que las soldaduras finales, con las siguientes excepciones: (1)

sola pasada, los cuales se vuelven a fundir y se incorporan en soldaduras continuas del proceso SAW. (2)

No se requiere quitar las irregularidades tales como socavamiento o

Para la norma ASTM A 6 Grupo 4 y 5 los perfiles construidos 1/2 pulgada [40 mm] las superficies cortadas térmicamente de los rebajes de la viga y los orificios de acceso de soldaduras hacer

brillar

el

metal,

e

inspeccionarse ya sea por medio de la prueba MT o PT. Si la porción transición curvada de los orificios de

cráteres no rellenos y la porosidad

antes del proceso SAW final. 5.18.2.1 Soldadura con Pinchazos Incorporados. Los pinchazos que están incorporados en la soldadura final deberán hacerse con electrodos

que cumplan con los

requerimientos de las soldaduras finales y deberán limpiarse

con un espesor de material de la viga maestra mayor que 1-

para

No se requiere precalentamiento para pinchazos de una

cuidadosamente.

Grupo 4 y Perfiles 5.

esmerilarse

Requerimientos Generales para los Pinchazos.

Los pinchazos deberán sujetos a los mismos requerimientos

cual se hace el orificio, pero no debe ser menor que el espesor

deberán

maestras;

) desde la garganta de la preparación de la

soldadura no menor a 1-1/2 veces el espesor del material en el

5.17.2

en

acceso de

soldadura y los rebajes de la viga están formados por orificios

187

Los

pinchazos

de

pasadas

múltiples

deberán tener los extremos escalonados. 5.18.2.2 Requerimientos Adicionales para los Pinchazos Incorporados en los Procesos de Soldadura SAW. Los pinchazos en la forma de las soldaduras de filete 3/8 pulgada [10 mm] o menores, o en las raíces de las uniones que requieren penetración específica en la raíz no deberán producir cambios objetables en la apariencia de la superficie


de soldadura resultar en una penetración disminuida. Los

los componentes, el procedimiento y la secuencia deberán

pinchazos que no estén en conformidad con los requerimientos

ser tal como se minimiza la distorsión y la contracción.

anteriores deberán quitarse o reducirse por algún medio apropiado antes de soldar. Los pinchazos en la raíz de una

5.21.2

Secuencias.

unión con backing metálico menor a 5/16 pulgadas de espesor

En cuanto se pueda practicar, todas las soldaduras deberán

[8 mm] deberán quitarse o hacerse continuos a todo lo largo de

hacerse en una secuencia que equilibrará el calor aplicado de

la unión, utilizando el proceso SMAW con electrodos bajos en

la soldadura mientras ésta se encuentre en fabricación.

hidrógeno, mediante los procesos GMAW o FCAW-G. 5.21.3

Responsabilidad del Contratista.

5.18.2.3 Soldaduras con Pinchazos no Incorporados.

En componentes o estructuras en donde se espera una

Los pinchazos que no estén incorporados en las soldaduras

excesiva contracción

finales

preparar una secuencia de soldadura por escrito para que

deberán

quitarse,

excepto

para

las

estructuras

o distorsión, el Contratista deberá

estáticamente cargadas, que no necesitan quitarse, a menos

este

que sea requerido por el Ingeniero.

requerimientos especificados sobre calidad. El programa de

5.19 Combadura en Componentes Construidos

emitido por el Ingeniero, para información y comentario, antes

componente

o

esa

estructura

cumpla

con

los

control de distorsión y de secuencia de soldadura deberá ser de iniciar la soldadura en el componente o estructura en la 5.19.1 Combadura.

cual es probable que la contracción o distorsión afecten un

Los bordes de las vigas construidas y de las vigas maestras

componente o estructura.

deberán cortarse hasta la combadura prescrita con una tolerancia apropiada para la contracción debido al corte y a la

5.21.4

soldadura.

La dirección de la progresión

Sin embargo, una variación moderada de la

tolerancia de la combadura especificada puede corregirse mediante una cuidadosa aplicación de calor.

Progresión de la Soldadura. general al soldar

un

componente deberá ser desde aquellos puntos en donde las partes estén relativamente fijas en su posición entre sí hacia los puntos que tengan una mayor libertad relativa de

5.19.2 Corrección.

movimiento.

Las correcciones de los errores en la combadura del acero sometido al proceso termodinámico de templado y revenido deberá tener la aprobación previa por parte del Ingeniero.

5.21.5

Restricción Minimizada.

En montajes, las uniones que se espera que tengan una importante contracción, generalmente deberían soldarse

5.20 Empalmes en Estructuras Cargadas Cíclicamente

antes de esperar que las uniones tengan una contracción

Los empalmes entre secciones de las vigas laminadas o

menor.

estructuras

restricción posible.

de vigas maestras, deberán

preferencia, en un plano transversal único.

hacerse, de

Estos también deberían soldarse con la menor

Los empalmes de

taller de las vigas y los flanges en estructuras de vigas

5.21.6

maestras, hechas antes de unir las vigas y los flanges entre si,

Todos los empalmes soldados en taller en cada componente,

Empalmes en la Subestructura.

pueden colocarse en un solo plano transversal o en múltiples

parte de una viga cubierta con una plancha o una pieza

planos transversales; pero deberán aplicarse las estipulaciones

construida, deberá hacerse antes de que la parte del

en cuanto a tensión de fatiga en las especificaciones

componente esté soldada a otros componentes de la pieza.

generales.

Las vigas maestras más largas o las secciones de la viga

5.21 Control de Distorsión y Contracción

en total conformidad con 5.21.6.

5.21.1

terreno,

pueden hacerse soldando la subestructura; cada una hecha Cuando se realicen estos

empalmes en la subestructura, ya sea en el taller o en Procedimiento y Secuencia.

En el montaje y en componentes unidos de una estructura o en componentes construidos y en piezas de refuerzos soldados a

la

secuencia

la

soldadura

deberá

estar

maestra y el flange, al igual que en los ejes mayores y menores de la pieza.

188

de

razonablemente equilibrada entre las soldaduras de la viga


deberán acercarse lo más posible. 5.21.7

Limitaciones de Temperatura.

La abertura de la raíz

entre los componentes no deberá exceder 3/16 pulgadas [5

Al realizar las soldaduras bajo condiciones de severa

mm], excepto en los casos en donde estén involucrados los

restricción externa por contracción, una vez que la soldadura se

perfiles laminados o planchas de 3 pulgadas [75 mm] o de

haya iniciado, la unión no deberá dejarse enfriar por debajo del

mayor espesor, si después del enderezamiento y en el

mínimo de precalentamiento especificado, sino que hasta que

montaje, la abertura de la raíz no puede cerrarse lo suficiente

la soldadura se

haya

completado o se haya depositado

como para cumplir con esta tolerancia.

En tales casos, una

suficiente soldadura como para asegurar que quede libre de

abertura máxima de 5/16 pulgadas [8 mm] puede utilizarse;

grietas.

siempre que se use el backing apropiado y que la soldadura final cumpla con los requerimientos sobre el tamaño de la

5.22

Tolerancia de las Dimensiones de las Uniones

soldadura. Las

5.22.1

Estructura con Soldadura de Filete.

provisorios deberán estar en total conformidad con las

Las partes que vayan a unirse mediante soldadura de filete deberán acercarse lo más posible una a otra.

tolerancias para las uniones con soportes

especificaciones aplicables al contrato.

La abertura de

la raíz no deberá exceder 3/16 pulgadas [5 mm], excepto en

5.22.3

Alineamiento de las Uniones a Tope.

casos en donde estén involucrados perfiles o planchas de 3

Las partes que se vayan a unir mediante uniones a tope

pulgadas [75 mm] o de un espesor mayor, si después del

deberán alinearse cuidadosamente.

En donde las partes

enderezamiento y en el conjunto estructural la abertura de la

estén efectivamente reprimidas contra la dobladura debido a

raíz no puede acercarse lo suficiente para cumplir con esta

la excentricidad en el alineamiento,

tolerancia. En tales casos puede utilizarse la abertura máxima

alineación teórica no deberá exceder al 10% del espesor de la

de la raíz de 5/16 pulgadas [8 mm], siempre que se utilice un

parte más delgada unida, ó 1/8 pulgadas [3 mm], cualquiera

baking adecuado.

El backing puede ser de fundete, cinta o

sea menor.

la desviación de la

Para corregir el mal alineamiento, en estos

mica de vidrio, polvo de fierro, o materiales similares, o

casos, las partes no deberán someterse a una inclinación

soldaduras que usen un proceso bajo en hidrogeno, compatible

mayor que 1/2 pulgada [12 mm] en 12 pulgadas [300 mm].

con el metal de aporte depositado. Si la separación es mayor

La medida de la desviación estará basada en la línea central

que 1/16 pulgadas [2 mm], el lado (la pata) de la soldadura de

de las partes, a menos que los diseños demuestren lo

filete deberá aumentarse de acuerdo a la cantidad de la

contrario.

abertura de la raíz; o el Contratista deberá demostrar que se ha 5.22.3.1

logrado la garganta efectiva requerida.

Alineamiento Circunferencia

5.22.1.1

Superficie de Empalme.

de

la

Soldadura

(en

de

Componentes

Tubulares).

La separación entre las superficies de empalme de soldaduras

Las partes que empalman y que se van a unir mediante

tipo tapón redondo y alargado, y de uniones a tope apoyados

soldadura de circunferencia, deberán estar cuidadosamente

en un Backing, no deberán exceder 1/16 pulgada [2 mm]. En

alineadas,

No

deberán

colocarse

dos

soldaduras

de

donde ocurran irregularidades en los perfiles laminados

circunferencia juntas en el diámetro de una tubería, o de 3

después del enderezamiento, no permita el contacto dentro de

pies [1m] cualquiera sea menor No deberá haber más de 2

los límites anteriores, el procedimiento necesario para acercar

soldaduras de circunferencia en cualquier intervalo de tubería

o mantener el material dentro de estos límites estará sujeto a la

de 10 pies [3 m]; Excepto lo que pueda ser acordado por el

aprobación por parte del Ingeniero.

Propietario y el Contratista.

El uso de planchas de

relleno deberá prohibirse, excepto según lo especifiquen los

La desviación del radio de los

bordes a empalmarse de los cordones de soldadura continua

diseños o sean especialmente aprobado por el Ingeniero y

circunferencial no deberá exceder 0,2t

realizados en total conformidad con 2.13.

espesor del componente más delgado) y el permisible será de 1/4

5.22.2

Montaje

de

Soldaduras

de

Ranuras

con

Penetración Parcial.

(en donde t es el máximo

de pulgada [6 mm], siempre que

alguna desviación que exceda 3/8 pulgada [3 mm] esté soldado a ambos lados. Sin embargo, con la aprobación del

Las partes que se vayan a unir mediante soldaduras ranuras de

Ingeniero, un área localizada de soldadura continua de

penetración parcial, paralelas a la longitud del componente

circunferencia puede desviarse hasta 0.3t con un máximo de

189


3/8 pulgada [10 mm]; siempre que el área localizada tenga menos de 8t de longitud.

Las ranuras producidas por rebaje deberán estar en total

El metal de aporte se agregará a

conformidad con las dimensiones del perfil de la ranura, de

esta región para proporcionar una transición de 4 a 1 y puede

acuerdo a lo especificado en la Figura 3.3 y 3.4, y de las

agregarse junto con efectuar la soldadura.

Las desviaciones

excesivas deberán corregirse de acuerdo a lo estipulado en el punto 5.22.3. Los cordones de soldadura longitudinales de las secciones adjuntas deberán decalar en mínimo de 90º, a menos que se acuerde un espacio más cercano entre el Propietario y el Fabricante. 5.22.4

de

5.22.6 Métodos de alineamiento. Los componentes que vayan a soldarse deberán quedar en un alineamiento correcto y mantenidos en esa posición

la

soportes

sección

Transversal

en

Componentes no Tubulares. Con la exclusión de los procesos ESW y ESG y con la excepción de 5.22.4.3 para las aberturas de la raíces excesivas a aquellas permitidas en la Figura 5.3, las dimensiones de la sección transversal de la uniones soldadas en ranuras que varían respecto a aquellas que se muestran en los gráficos de detalles, mucho más de aquellas tolerancias, deberán ser informadas al Ingeniero

para su aprobación y

corrección.

y

otros

dispositivos

apropiados;

o mediante

pinchazos hasta que se haya completado la soldadura. Se recomienda el uso de plantillas de montaje y fijaciones en donde pueda practicarse.

Las tolerancias apropiadas

deberán hacerse para las combaduras y las contracciones. 5.23 Tolerancia Dimensional de los Componentes de Estructuras Soldadas Las dimensiones de los componentes de estructuras soldadas deberán estar en conformidad con las tolerancias (1) las especificaciones generales que rigen el trabajo, y (2) las

5.22.4.2 Variaciones de las Secciones Transversales en Componentes Tubulares. La variación de la dimensión en la sección transversal de las uniones soldadas en ranura, que sean diferentes de aquellas que se muestran en diseños militares, deberán estar en conformidad con 5.22.4.1, excepto: (1) Las tolerancias para las conexiones en T-, y-, y K- están incluidas en los rangos que se entregan en 3.13.4. (2) Las tolerancias que se muestran en la Tabla 5.5 se aplican a las uniones a tope en soldaduras de ranura en componentes tubulares de penetración completa, hechas solamente de un lado, sin backing. 5.22.4.3

Deberá mantenerse un

mediante pernos, abrazaderas, cuñas, cuerdas de retención,

Dimensiones de la Ranura

5.22.4.1 Variaciones

estipulaciones de 3.12.3 y 3.12.1. acceso apropiado a la raíz.

Corrección.

Las aberturas de raíz mayores que aquellas permitidas en

tolerancias dimensionales especiales en 5.23.1 al 5.23.11.3. (Debe destacarse que una columna tubular se interpreta como un componente tubular de compresión). 5.23.1 Rectilineidad (Enderezamiento) de Columnas y Refuerzos. Para las columnas soldadas y los componentes de refuerzo primario, sin considerar la sección transversal, la variación máxima en cuanto a rectilineidad deberá ser: Longitudes menores que 39 pies (9 metros):

1 / 8 pu lg adas ×

N º de pies de longitud total 10

1mm × N º de metros de longitud total

5.22.4.1, pero no mayores que dos veces al espesor de la parte más delgada o de 3/4 de pulgada [20 mm], pueden corregirse

Longitudes de 30 pies [10 m] a 45 pies [15 m] = 3/8 pulgadas

soldando en dimensiones aceptables, previo a la unión de las

[10 mm]

partes por medio de soldaduras.

Longitudes sobre 45 pies [15 m] :

5.22.4.4

Aprobación del Ingeniero.

Las aberturas de raíz, mayores que lo permitidas por 5.22.4.3 pueden corregirse mediante soldaduras solamente con la aprobación del Ingeniero. 5.22.5 Ranuras Rebajadas.

190


5.23.2 Rectilineidad de la Viga y de la Viga Maestra (sin

(para taladrar orificios para los empalmes en terreno o para

Combadura Especificada).

preparar los empalmes soldados en terreno) deberá ser:

Para las vigas soldadas o las vigas maestras sin considerar la

a la mitad del trayecto,

sección

transversal,

donde

no

haya

una

combadura

especificada, la variación máxima en cuanto a rectilineidad

±

3/4 pulgadas [20 mm] para trayectos

100 pies

[30 m]

deberá ser :

1 / 8 pu lg adas ×

± 3/8 pulgadas [10 mm] para trayectos < 100 pies

N º de pies de longitud total 10

[30 m] (aberturas) Para apoyos, 0 para soportes o apoyos de extremos

1mm × N º de metros de longitud total

+ 1/8 pulgadas [3 mm] para soportes interiores

5.23.3 Combadura de la Viga y de la Viga Maestra (Viga Maestra Típica).

En puntos intermedios,

Para las vigas o vigas maestras soldadas, excepto aquellas

±

cuyo flange superior esté empotrado en concreto sin una pierna de concreto diseñada, y sin considerar la sección transversal, la variación máxima de la combadura requerida en un montaje de taller (para taladrar orificios

para empalmes en terreno o

preparar empalmes soldados en terreno) deberá ser:

4(a )b(1 − a / S S

En donde a y S sean como se definió anteriormente b = 3/4 pulgada [20mm] para aberturas

100 pies [30 m]

b = 3/8 pulgada [10 mm] para aberturas < 100 pies [30 m] Ver Tabla 5.7 para los valores tabulados.

En la mitad del trayecto,

Sin considerar como se muestra la combadura en los diseños

-0, + 1-1/2 pulgadas [40 mm] para trayectos

de detalle, el signo convencional para la variación permisible

100 pies

es más ( + ) para arriba, y menor ( - ) abajo, referente a la

[30 m]

forma detallada de la combadura. Estas estipulaciones -0, + 3/4 pulgadas [20 mm] para trayectos < 100 pies

también se aplican a un componente individual cuando no se

[30 m]

requieren empalmes en terreno o en el montaje en taller. Las mediciones

En apoyos, o para apoyos de extremos

±

1/8 [3 mm] para apoyos interiores

En puntos intermedios, -

− 0,+

5.23.5

4(a )b(1 − a / S ) S

la

combadura

deberán

hacerse

en

Maestra. barrido especificado en el punto medio deberá ser:

a = distancia en pies (metros) desde el punto de la inspección hasta el apoyo (soporte) más cercano S= longitud de la abertura en pies (metros)

Alineamiento de la Brida de unión y de la Viga

La variación máxima de la rectilineidad (alineamiento) o el

En donde

b = 1 – 1/2 pulgada [40 mm] para aberturas

de

condiciones sin carga.

100 pies [30 m]

b = 3/4 pulgada [20 mm] para aberturas < 100 pies [30 m]

± 1 / 8 pu lg adas ×

N º de pies de longitud total 10

± 1mm × N º de metros de longitud total Siempre que el componente tenga la flexibilidad lateral suficiente para permitir el anexo de diafragmas, estructuras transversales, apuntalamiento lateral, etc., sin dañar el

Ver Tabla 5.6 para valores tabulados. 5.23.4 Combadura de la Viga y de la Viga Maestra (Sin una pierna de Concreto Diseñada).

componente estructural o sus anexos. 5.23.6 Variación en el Aplanamiento de Brida de unión

Para los componentes cuyo flange superior esté empotrado en concreto sin una pierna diseñada en el concreto, la variación máxima de la combadura requerida en el montaje en taller

191

5.23.6.1

Medidas.

Las variaciones de aplanamiento de las vigas maestras deberá determinarse midiendo la desviación desde la línea


central de la viga real hasta un borde recto, cuya longitud sea

(Ver Anexo VII con respecto a tabulación.)

mayor que la dimensión mínima del panel y esté colocado en un plano paralelo al plano de la brida de unión nominal.

Las

medidas deberán tomarse previo al montaje (ver Comentario).

5.23.6.4

Distorsión Excesiva.

5.23.6.2

tolerancias

Las distorsiones de la brida de unión de dos veces las Estructuras

no

Tubulares

Cargadas

Estáticamente.

permisibles

de

5.23.6.2

ó

5.23.6.3

serán

satisfactorias cuando ocurran al extremo de una viga maestra,

Las variaciones de aplanamiento de las bridas de unión que

la cual haya sido taladrada, o sub-perforada y escareada; ya

tengan una profundidad, D, y un espesor, t, en paneles unidos

sea durante el montaje o a una plantilla de empalme para

por atiesadores o flanges, o por ambos; cuya dimensión

apernado en terreno; siempre que las planchas de empalme

mínima del panel sea d no deberán exceder lo siguiente:

sean apernadas, la brida de unión asume las tolerancias de dimensiones apropiadas.

Los Atiesadores intermedios en ambos lados de la brida de 5.23.6.5

unión donde D/t < 150, variación máxima = d/100 donde D/t

Consideraciones Arquitectónicas.

Si las consideraciones arquitectónicas requieren tolerancias más restrictiva que las descritas

150, variación máxima = d/80

en el punto 5.23.6.2 ó

5.23.6.3, la referencia específica deberá incluirse en los documentos del contrato.

Atiesadores intermedios sólo en un lado de la brida de unión donde D/t < 100, variación máxima = d/100 donde D/t

5.23.7

100, variación máxima = d/67

Centrales del Flange. Para componentes construidos en H ó en I la variación

Sin atiesadores intermedios donde D/t

máxima entre la línea central de la brida de unión y la línea

100, variación máxima = D/150

central del flange en superficie de contacto no deberá exceder

(Ver Anexo VI con respecto a la tabulación.) 5.23.6.3

Estructuras

No-Tubulares

1/4 de pulgada [6 mm]. Cargadas

Cíclicamente. La variación de aplanamiento de las bridas de unión que tengan una profundidad, D, y un espesor, t, en paneles unidos por atiesadores o flanges; o por ambos, cuya dimensión mínima del panel sea d no deberán exceder lo siguiente:

Combadura e Inclinación del Flange.

Para las vigas o las vigas maestras soldadas, la combadura combinada y la inclinación del flange deberán determinarse midiendo la desviación en la garganta del flange a partir de una línea normal al plano de la brida de unión, a través de la externa de la plancha del flange.

Vigas maestras interiores –

Esta desviación no deberá

exceder 1% del ancho total del flange o 1/4 pulgada [6 mm],

donde D/t < 150 – variación máxima = d/115

5.23.8

intersección de la línea central de la viga con la superficie

Atiesadores intermedios en ambos lados de la brida de unión

donde D/t

Variación entre la brida de unión y Líneas

cualquiera que sea mayor; excepto que las uniones soldadas

150 – variación máxima = d/92

a tope de las partes colindantes deberán cumplir con los

Vigas maestras Fascia –

requerimientos de 5.22.3.

donde D/t < 150 – variación máxima = d/130 donde D/t

5.23.9

150 – variación máxima = d/105

Atiesadores intermedios en un solo lado de la brida de unión

máxima permisible de la profundidad especificada medida en

Vigas maestras interiores

la línea central de la brida de unión deberá ser:

donde D/t < 100 – variación máxima = d/100 donde D/t

100 – variación máxima = d/67 Para profundidades de hasta 36 pulgadas [1 m] incluisive +

Vigas maestras Fascia –

1/8 pulgada [3 mm]

donde D/t < 100 – variación máxima = d/120 donde D/t

Variación de Profundidad.

Para las vigas y vigas maestras soldadas, la variación

Para profundidades mayores a 36 pulgadas [1 m]

100 – variación máxima = d/80

hasta 72 pulgadas [2 m] incluidos

Sin atiesadores inermedios- variación máxima = D/150

192

± 3/16 pulgadas [5 mm]


Para profundidades superiores a 72 pulgadas [2 m]

+ 5/16 pulgadas [8 mm]

llegar a un acuerdo mutuo

por parte del Contratista y el

Propietario con respecto a los requerimientos apropiados del

–3/16 pulgadas [5 mm]

montaje. 5.23.10

Soportes en los Puntos de Carga.

Los extremos del soporte de los atiesadores deberán escuadrar

5.24

Perfiles de Soldadura

con la brida de unión y deberán tener a lo menos un 75% del área de la sección transversal del soporte atiesador en

Todas las soldaduras, excepto lo contrario permitido más

contacto con la superficie interna de los flanges.

Cuando la

abajo, deberán estar libres de grietas, traslapamientos e

superficie externa de los flanges soporta una base de acero o

irregularidades inaceptables del perfil que se muestran en la

asiento deberá ajustarse dentro de 0.010 pulgadas [0.25 mm]

Figura 5.4.

para el 75% del área proyectada de la brida de unión y los atiesadores, y no mayores que 1/32 pulgadas [1 mm] para el

5.24.1 Soldaduras de Filete.

25% restante del área proyectada. Las vigas maestras sin

Las caras de las soldaduras de filete pueden ser levemente

atiesadores deberán soportar el área proyectada de la brida de

convexas, planas o levemente cóncavas, según lo que se

uniónsobre la superficie del flange externo dentro de 0.010

muestra en las Figuras 5.4 y 5.4( C ), la que muestra perfiles

pulgadas [0.25 mm] y el ángulo incluido entre la brida de unión

de soldadura de filete típicamente inaceptables.

y el flange no deberá exceder los 90º en la longitud del soporte 5.24.2

(ver Comentario).

Excepción

para

las

Soldaduras

de

Filete

Intermitentes. 5.23.11

Excepto para socavamiento, según lo permitido por el código,

Tolerancia en los en los Atiesadores

los requerimientos del perfil de la Figura 5.4 no deberán 5.23.11.1

aplicarse a los extremos de la soldadura de filete intermitente

Ajuste de los Atiesadores Intermedios.

En donde se especifique el ajuste estrecho de los atiesadores

fuera de su longitud efectiva.

intermedios, se deberá definir como una abertura permitida de 5.24.3

hasta 1/16 pulgada [2 mm] entre el atiesador y el flange.

Convexidad.

Excepto en las soldaduras externas en uniones de esquina, 5.23.11.2 Rectilineidad de los Atiesadores Intermedios.

la convexidad C de una soldadura o de un cordón de

La variación externa de la rectilineidad de los atiesadores

soldadura

intermedios no deberá exceder 1/2 pulgada [12 mm] para vigas

entregados en la Figura 5.4.

individual,

no

deberá

exceder

los

valores

maestras de hasta 6 pies de profundidad [1.8 m], y de 3/4 pulgada [20 mm] para vigas maestras sobre 6 pies de

5.24.4

Soldaduras Ranuradas o a Tope.

profundidad [1.8 m] con la debida consideración de las piezas

Las soldaduras ranuradas se deberán hacer con un refuerzo

que lo componen.

mínimo de la cara, a menos que se especifique de otro modo. En el caso de las uniones a tope y de esquina, el refuerzo de

5.23.11.3

Rectilineidad

y

Localización

de

los

la cara no deberá exceder 1/8 de pulgada de altura [3 mm]. Todas las soldaduras deberán tener una transición gradual

Atiesadores de Soporte. La variación externa de la rectilineidad de los atiesadores de

hasta el plano de las superficies del metal base con áreas de

soporte no deberá exceder 1/4 de pulgada [6 mm] hasta 6 pies

transición libres de socavamiento, excepto lo permitido por

de profundidad [1.8 m] o 1/2 pulgada [12 mm] sobre 6 pies de

este código. La Figura 5.4 (D) muestra perfiles de soldadura

profundidad. La línea central real del atiesador deberá quedar

de ranura típicamente aceptables en uniones a tope.

La

dentro del espesor del atiesador, según lo medido a partir de la

Figura 5.4 (E) muestra perfiles de soldaduras típicamente

localización teórica de la línea central

inaceptables para uniones a tope de soldaduras de ranuras.

5.23.11.4

5.24.4.1

Otras Tolerancias Dimensionales.

La torcedura de los componentes rectangulares y otras tolerancias dimensionales de los componentes que no están cubiertos por 5.23 deberán determinarse individualmente y

193

Superficies Enrasada.

Las soldaduras a tope que requieran enrasarse deberán acabarse de modo que no reduzcan los espesores del metal base más delgado o el metal base en más de 1/32 pulgadas


[1 mm], o del 5% del espesor del material; cualquiera sea

plancha interna y hacia el lado del orificio. El arco se detiene

menor. El refuerzo restante no deberá exceder 1/32 pulgadas

en la parte superior del orificio, se limpia la escoria y el

de altura [1 mm]. Sin embargo, todos los refuerzos deberán

proceso se repite en el lado opuesto del orificio. Después de

quitarse donde la soldadura forme parte de una superficie de

limpiar la escoria de la soldadura, otras capas deberían

contacto o de empalme.

depositarse de manera similar para rellenar el orificio hasta la

Todo refuerzo deberá alearse en

forma pareja y suave en la superficies de la plancha con áreas

profundidad requerida.

de transición libres de socavamiento. 5.25.1.3 5.24.4.2

Métodos de Acabado y Valores.

Posición de Sobrecabeza.

Para las soldaduras que vayan a realizarse en posición de estén

sobrecabeza, el procedimiento es el mismo que para la

seguidos por esmerilado. En donde se requiera el acabado de

El cincelado y el rebaje pueden usarse siempre que

posición plana, excepto que la escoria debería dejarse enfriar

una superficie, los valores de desbaste (ver ASME B46.1) no

y debería quitarse completamente después de haberse

deberán exceder

250 micropulgadas [6.3 micrometros]. El

acabado de

superficies en valores superiores a

125

micropulgadas

[3.2

250

micrometros]

a

través

de

depositado cada cordón de soldaduras sucesivo, hasta que el orificio esté relleno a la profundidad requerida.

micropulgadas deberán tener un acabado paralelo a la

5.25.2

dirección de la tensión primaria. El acabado de superficie a

Estas soldaduras deberán realizarse utilizando técnicas

Soldaduras de Tipo Tapón Alargado.

valores de 125 micropulgadas o menos puede terminarse en

similares a aquellas especificadas en 5.25.1 para las

cualquier dirección.

soldaduras de ranuras de tipo tapón redondo, excepto si la longitud de la ranura tipo tapón alargado exceda tres veces el

5.25 Técnica para Soldaduras de Ranura Tipo Tapón

ancho, o si la ranura tipo tapón alargado se extiende hasta el

Redondo y Tipo Tapón Alargado

borde del componente, deberán aplicarse los requerimientos de las técnicas de 5.25.1.3.

5.25.1

Soldaduras Tipo Tapón Redondo.

La técnica utilizada para efectuar soldaduras

de tipo tapón

redondo utilizando los procesos SMAW, GMAW (excepto GMAW-S), y FCAW deberán ser como se detallan a continuación: 5.25.1.1

Reparaciones

La remoción del metal de soldadura o de porciones del metal base

puede

realizarse

maquineando,

esmerilando,

cincelando o rebajando. Se deberá hacer de tal manera que el metal de soldadura adyacente o el metal base no tengan

Posición Plana.

Para las soldaduras que vayan hacerse en la posición plana, cada pasada deberá depositarse alrededor de la raíz de la unión y luego depositarse a lo largo del trayecto en espiral hacia el centro del orificio, fundiendo y depositando una capa de metal de soldadura en la raíz y en el fondo de la unión. Luego el arco se lleva hacia la periferia del orificio y se repite el procedimiento, fundiendo y depositando sucesivas capas para rellenar el orificio hasta la profundidad requerida. La escoria que cubre el metal de soldadura debería mantenerse fundida hasta que la soldadura esté terminada.

Si el arco se

interrumpe o la escoria se deja enfriar, ésta deberá quitarse completamente antes de reiniciar la soldadura. 5.25.1.2

5.26

muescas o rebajes. El rebaje con oxígeno no deberá utilizarse en el acero sometido a proceso termodinámico de templado y revenido.

Las porciones inaceptables de la soldadura

sacarse quitarse sin quitar gran parte del metal base. Las superficies deberán limpiarse a fondo antes de soldar. El metal de soldadura deberá depositarse para compensar cualquier deficiencia de tamaño. 5.26.1

Opciones del Contratista.

El Contratista tiene la opción, ya sea de reparar una soldadura inaceptable o de removerla y volver a colocar una soldadura entera; excepto lo que esté modificado por 5.26.3. La soldadura reparada o reemplazada deberá ser sometida a nuevas pruebas mediante

Posición Vertical.

Para las soldaduras que vayan a realizarse en posición vertical, el arco se inicia en la raíz de la unión en el lado más bajo del orificio y se lleva hacia arriba, fundiéndola en la cara de la

194

los métodos originalmente

utilizados, y se deberá aplicar la misma técnica y los mismos criterios de aceptación de calidad. Si el Contratista elige


reparar la soldadura, ésta deberá corregirse de la siguiente manera:

Si después que se haya realizado una soldadura inaceptable, se realiza un trabajo que haya dado como resultado una soldadura inaccesible o haya creado nuevas condiciones que

5.26.1.1 Traslapamiento, Convexidad Excesiva, o Refuerzo

hagan que la corrección de la soldadura inaceptable sea

Excesivo.

peligrosa o inefectiva, entonces las condiciones originales

Se deberá quitar el metal de soldadura en exceso.

deberán

restaurarse

quitando

las

soldaduras

o

los

componentes, o ambos; antes de realizar las correcciones. 5.26.1.2 Concavidad Excesiva de Soldadura o Cráter,

Si esto no se hace, la deficiencia será compensada por

Soldadura de Tamaños Inexactos, Socavamientos.

trabajo adicional efectuado en conformidad con el diseño

Las superficies deberán preparase (ver 5.30) y deberá

revisado y aprobado.

depositarse el metal base adicional. 5.26.5

Restauración de la Soldadura del Metal Base con

5.26.1.3 Fusión Incompleta, Porosidad Excesiva de la

Orificios mal Colocados.

Soldadura, o Inclusiones de Escoria.

Excepto en donde la restauración mediante soldadura sea

Las porciones inaceptables deberán quitarse y volverse a

necesaria por razones estructurales u otras, los orificios

soldar (ver 5.26).

perforados o taladrados mal colocados pueden ser dejarse abiertos o llenarse con pernos. Cuando el metal base con los

5.26.1.4

Grietas en la Soldadura o en el Metal Base.

orificios mal colocados es recuperado por soldadura, se

El tamaño de la grieta deberá reconocerse por medio de la

aplican los siguientes requerimientos:

prueba de macrografía, (MT), PT o cualquier otro medio

(1)

El metal base no sujeto a carga de tensión cíclica se

igualmente positivo; la grieta y el metal de buena calidad con 2

puede restaurarse por medio de soldaduras, siempre que el

centímetros [50 mm] mas allá de cada extremo de la grieta

Contratista prepare y siga los procedimientos para una

deberá quitarse y volverse a soldar.

reparación WPS. La buena calidad de la reparación de la

5.26.2 Limitaciones de Temperatura para Reparación con

pruebas están especificadas en los documentos del contrato

Calor Localizado.

para soldaduras de ranura sujetas a compresión o a carga por

soldadura deberá verificarse mediante un NDT, cuando esas

Los componentes distorsionados por la soldadura deberán

tensión.

enderezarse mediante medios mecánicos o por la aplicación

(2) El metal base sujeto a carga por tensión cíclica puede

limitada de calor localizado. La temperatura de las áreas

restaurarse mediante soldaduras, siempre que:

calientes medidas por métodos aprobados no deberán exceder

(a) El Ingeniero apruebe la reparación mediante soldadura y

1100º F [600º C] para aceros sometidos al proceso

repare según el proceso de WPS.

termodinámico de templado y revenido, ni los 1200º F [650º C]

(b) La reparación mediante los WPS se sigue en el trabajo y

para otros aceros.

la buena calidad del metal

La parte que deba calentarse para

enderezarse deberá estar principalmente libre de tensión y de

base restaurado debe ser

verificado por NDT especificados en los documentos del

fuerzas externas, excepto aquellas tensiones resultantes de

contrato para el examen de tensión de la soldaduras de

métodos de enderezamiento mecánico utilizados en conjunto

ranura o de acuerdo a lo aprobado por el Ingeniero.

con la aplicación del calor.

(3)

5.26.3

sometidos a procedimiento termodinámico

Además de los requerimientos (1) y (2), cuando se

restauren los orificios mediante soldadura de metales base Aprobación del Ingeniero.

Deberá lograrse previamente la aprobación del Ingeniero para

de templado y

revenido deberá efectuarse lo siguiente:

las reparaciones del metal base (excepto aquellas requeridas

(a) Deberá utilizarse un metal de relleno apropiado, la

por 5.15), la reparación de grietas mayores o diferidas, las

entrada de calor correspondiente y PWHT (cuando se

reparaciones según los métodos ESW y EGW con defectos

requiera).

internos, o un diseño revisado para compensar deficiencias. El

(b)

Ingeniero deberá ser notificado antes que se corten y se

utilizando la reparación WPS.

separen los componentes de la soldadura. 5.26.4 Inaccesibilidad de Soldaduras Inaceptables.

195

Las

soldaduras

de

muestreo

deberán

hacerse


(c)

El RT de las soldaduras de muestreo deberá verificar

deformaciones provocadas por la formación de arcos deberán

que la soldadura de buena calidad esté conforme con los

esmerilarse para lograr un contorno suave y parejo y verificar

requerimientos de 6.12.2.1.

la buena calidad de la soldadura.

(d)

Deberá utilizarse una prueba de tensión

reducida

de sección

(metal de soldadura); dos pruebas de doblado de

5.30 Limpieza de la Soldadura

lado (metal de soldadura) y tres pruebas CVN (impacto de la ZAT) (en el área de grano grueso) removidas de la soldaduras

5.30.1 Limpieza en el Proceso.

de muestreo, para demostrar que las propiedades mecánicas

Antes de soldar sobre el metal previamente depositado, se

del área reparada estén en conformidad con los requerimientos

deberá quitar toda la escoria, y la soldadura junto con el metal

especificados del metal base (Ver Anexo III para los

base adyacente y deberán cepillarse para que queden

requerimientos de los ensayos CVN).

limpios. Este requerimiento deberá aplicarse no solo a las

(4)

capas sucesivas sino que también a los cordones de

Las superficies soldadas deberán tener un acabado de

acuerdo a lo especificado en 5.24.4.1.

soldadura continua y al área del cráter cuando la soldadura se reanude después de alguna interrupción.

Sin embargo,

5.27 Martillado (Peening)

no estará restringido para las soldaduras de ranura tipo tapón

Puede utilizarse el martillado en capas de soldadura intermedia

redondo y tipo tapón alargado; en conformidad con 5.25.

para el control de la tensión por contracción en soldaduras gruesas para evitar las grietas o la distorsión, o ambas. No

5.30.2 Limpieza de la Soldadura Terminada.

deberá realizarse el martillado en la raíz o en la capa superficial

Se deberá quitar la escoria de todas las soldaduras completa,

de la soldadura o en los bordes del metal base de la soldadura,

y la soldadura y el metal base adyacente deberán limpiarse

excepto lo estipulado en 2.36.6.6(3). Deberá tenerse cuidado

cepillando o mediante otro medio apropiado. Las salpicaduras

de evitar el traslapamiento o las grietas de la soldadura o del

remanentes que permanecen adheridas fuertemente aún

metal base.

después de la operación de limpieza son

5.27.1 Herramientas.

efectuar el NDP. Las uniones soldadas no deberán pintarse

Está permitido el uso de martillos manuales, para quitar

hasta después que se haya completado y aceptado la

escoria, cinceles y herramientas livianas con vibración para

soldadura.

aceptables, a

menos que sea necesario quitarlas con el propósito de

quitar la escoria y las salpicaduras y no deberá considerarse el martillado.

5.31 Planchas de Extensión (Ver 5.2.2)

5.28 Rellenar.

5.31.1

Uso de las Planchas de Extensión de Soldadura.

Relleno (“Caulking”) se definirá como una deformación plástica

Las soldaduras se deberán terminar en el extremo de una

de la soldadura y de las superficies del metal base por medios

unión de manera que

mecánicos para sellar u obscurecer las irregularidades. El

calidad. Cuando sea necesario, esto deberá hacerse por

aseguren soldaduras de buena

relleno estará prohibido para los metales base con un límite de

medio de planchas de extensión de soldadura alineadas de

fluencia mayor que 50ksi [345 Mpa].

tal manera que proporcionen una

Para los metales base con un límite de fluencia mínimo

preparación de la unión.

prolongación de la

especificado de 50 ksi o menor [345 Mpa], puede utilizarse el relleno, siempre que:

5.31.2

(1) se hayan completado y aceptado todas las inspecciones.

Soldadura Para Estructuras No Tubulares Cargadas

Eliminación de las Planchas de Extensión de

(2) El relleno sea necesario para evitar la falla en el

Estáticamente.

revestimiento

Para las estructuras no tubulares cargadas estáticamente, las

(3) la técnica y las limitaciones del relleno están aprobadas

planchas de extensión de soldadura no deberán quitarse, a

por el Ingeniero.

menos que lo requiera el Ingeniero.

5.29 Formación de Arcos La formación de arcos fuera del área de las soldaduras permanentes

en

cualquier

metal

base.

Las

fisuras

o

196


5.31.3

Eliminación de las Planchas de Extensión

de

Soldadura Para Estructuras No tubulares Cíclicamente Cargadas. Para las estructuras no tubulares cargadas cíclicamente, las planchas de extensión de soldadura deberán quitarse después de que la soldadura se haya completado y enfriado, y que los extremos de las soldaduras se haya alisado y enrasado con los bordes de las partes colindantes. 5.31.4

Extremos de la Uniones Soldadas a Tope.

Los extremos de las uniones soldadas a tope requieren tener un acabado

rasante, de manera de no reducir el ancho

detallado, o del ancho real proporcionado; cualquiera que sea mayor, en más de 1/8 pulgada [3 mm], de manera de no dejar refuerzo en cada extremo que sea 1/8 pulgada [3 mm]. Los extremos de las uniones soldadas a tope no deberán alcanzar una inclinación que no exceda 1 en 10.

197


6. Inspección Parte A

Propietario o Ingeniero en todos los asuntos sobre inspección y calidad dentro del ámbito de los documentos del contrato.

Requerimientos Generales

6.1.3.3 Inspector (Inspectores). Cuando se utilice el término

6.1 Alcance

inspector sin una calificación mayor, como la del inspector

La Sección 6 contiene todos lo requerimientos para las calificaciones y responsabilidades del Inspector, los criterios de aceptación para irregularidades y los procedimientos para NDT.

específico de acuerdo a la categoría que se describió anteriormente, se aplica igualmente para la inspección y la verificación dentro de los límites de la responsabilidad descrita en 6.1.2.

6.1.1 Información proporcionada a los contratistas. Cuando se requiere la prueba NDT además de la inspección visual, deberá establecerse así en la información que se entrega a los

6.1.4

Requerimientos de calificación del Inspector.

6.1.4.1 Bases para calificación. Los Inspectores responsables

contratistas. Esta información designará las categorías de

para aceptar o rechazar el material y la calidad del trabajo deberán

soldadura que se van a examinar, la envergadura del examen de

estar calificados. La base de la calificación de Inspector deberá

cada categoría y el método o métodos de prueba.

estar documentada. Si el Ingeniero elige especificar las bases de la calificación de Inspector, deberá ser especificado así en los

6.1.2 Inspección y estipulaciones del contrato. Con respecto a este código, la inspección sobre fabricación y montaje y pruebas y la inspección de verificación y pruebas deberán ser funciones separadas.

documentos del contrato. Las bases de calificación aceptables serán las siguientes: (1) Certificación actual o previa como un Inspector de Soldadura Certificado

6.1.2.1 Inspección del Contratista. Este tipo de inspección y de prueba deberá efectuarse según sea necesario previo al montaje, durante montaje, durante la soldadura y después de la soldadura para asegurar que los materiales y la calidad del trabajo cumplan

por

AWS

(CWI),

en

conformidad

con

las

estipulaciones de AWS QC1, norma y pauta para la calificación y la certificación de los Inspectores de soldadura (“Standard and Guide for Qualification and Certication of Welding Inspectors”), o

con los requerimientos de los documentos del contrato. La

(2) Calificación actual o previa por parte de la Agencia Canadiense

inspección de fabricación y montaje y pruebas deberán ser de

de Soldadura (CWB Canadian Welding Bureau), en conformidad

responsabilidad del Contratista, a menos que se establezca lo

con los requerimientos de la (CSA) Asociación de Normas

contrario en los documentos del contrato.

Canadienses, norma W178.2, certificación de los inspectores de

6.1.2.2 Inspección de verificación. Este tipo de inspección y

soldadura (“Certification of Welding Inspectors”), o

pruebas deberá efectuarse y sus resultados deberán informarse al

(3) Un Ingeniero o técnico, que mediante capacitación o

Propietario y al Contratista a tiempo para evitar retrasos en el

experiencia, o ambos en fabricación de metales, en inspección y

trabajo. La inspección de verificación y pruebas son las

pruebas, sea competente para efectuar la inspección del trabajo.

prerrogativas del Propietario, quien puede efectuar esta función, o cuando lo establezca el contrato, se otorgue verificación

6.1.4.2

Término de la efectividad. La calificación de un

independiente, o se estipule que tanto la inspección como la

Inspector permanecerá en efecto indefinidamente, siempre que el

verificación deberán ser efectuadas por el Contratista.

Inspector permanezca activo en la inspección de fabricaciones de estructuras soldadas de acero; a menos que haya una razón

6.1.3

Definición de categorías del inspector.

específica que cuestione la habilidad del inspector.

6.1.3.1 Inspector del Contratista. Este Inspector es la persona

6.1.4.3 Asistente del Inspector. El Inspector puede ser apoyado

debidamente designada, quien actúa para y en beneficio del

por los Inspectores asistentes quienes pueden realizar funciones de

Contratista en todas las inspecciones y en las materias de calidad,

inspección específica bajo la supervisión del Inspector. Los

dentro del ámbito de los documentos del contrato.

asistentes de los Inspectores deberán estar calificados mediante capacitación o entrenamiento y experiencia para realizar las

6.1.3.2 Inspector de verificación. Este inspector es la persona debidamente designada, quien actúa para y en beneficio del

199

funciones especificas para las cuales ellos están asignados. El


trabajo de los Asistentes deberá ser regularmente monitoreado por

6.4

el Inspector, generalmente día a día.

calificaciones del pinchador.

Inspección del Soldador, del Operador de Soldadura, y

6.1.4.4 Examen Visual. Los Inspectores y los Asistentes

6.4.1

Determinación de la Calificación. El Inspector deberá

deberán haber aprobado un examen visual con o sin lentes de

permitir que las soldaduras se efectué sólo por parte de los

corrección para probar: (1) La agudeza de la visión cercana del

soldadores, los operadores de soldadura y los pinchadores que

Snellen English, o equivalente, a no menos que 12 pulgadas (300

estén calificados en conformidad con los requerimientos de la

mm); y (2) agudeza de la visión lejana de 20/40, o mejor. El

Sección 4, o deberán asegurarse que cada soldador, operador de

examen visual del personal de inspección se requerirá cada 3 años

soldadura o pinchador haya demostrado previamente dicha

o menos, si fuera necesario demostrar idoneidad. 6.1.4.5 Verificación de Autoridad. El Ingeniero deberá tener la autoridad para verificar la calificación de los Inspectores. 6.1.5

Responsabilidad del Inspector. El Inspector deberá

asegurar que toda la fabricación y el montaje de la soldadura se efectúe en conformidad con los requerimientos de los documentos del contrato. 6.1.6

Ítems que deben proporcionarse al Inspector. Al

Inspector deberá proporcionársele los planos completos y detallados mostrando el tamaño, la longitud, el tipo y la localización de todas las soldaduras que deban hacerse. El Inspector también deberá proporcionar los documentos del contrato que describen los requerimientos sobre material y calidad para los productos que vayan a fabricarse, construirse o ambos. 6.1.7

Notificación del Inspector. El Inspector deberá ser

notificado con anticipación del inicio de las operaciones relativas a la inspección y a la verificación. 6.2

Inspección de Materiales

El Inspector del Contratista deberán asegurarse de que sólo los materiales que estén en total conformidad con los requerimientos de este código deberán utilizarse. 6.3

Inspección de los WPS y del Equipo

6.3.1

WPS. Los Instructores deberán revisar todo los WPS que

calificación bajo otra supervisión aceptable y apropada por el Ingeniero en conformidad 4.1.2.1. 6.4.2

Retesteo basado en la calidad del trabajo. Cuando la

calidad de un soldador, un operador de soldadura o un pinchador calificado aparezca estar por debajo de los requerimientos de este código, el Inspector puede requerir que el soldador, operador de soldadura o el pinchador demuestren habilidad para producir soldaduras de buena calidad por medio de una prueba simple, tal como la prueba de ruptura de la soldadura de filete o puede requerir la recalificación completa en conformidad con la Sección 4. 6.4.3

Retesteo basado en el Vencimiento (o expiración) de

la Calificación. El Inspector requerirá la recalificación de cualquier soldador calificado u operador de soldadura quien no haya utilizado el proceso (para el cual está calificado), duenate un periodo que exceda 6 meses (ver 4.1.3.1) 6.5

Inspección del Trabajo y Registros

6.5.1

Tamaño, Longitud y Localización de la Soldadura. El

Inspector deberá asegurarse que el tamaño, la longitud y la localización de todas las soldaduras estén conforme a los requerimientos de este código y a los planos de detalle, y que no se hayan agregado soldaduras no especificadas sin aprobación. 6.5.2

WPS. El Inspector deberá asegurarse que solamente se

empleen los WPS que cumplan con las estipulaciones de la Sección 3 o Sección 4. 6.5.3

Clasificación y Uso de los Electrodos. El Inspector

se vaya a utilizar para el trabajo y se asegurarán que los

deberá asegurarse que los electrodos se utilicen solamente en las

procedimientos estén en conformidad con los requerimientos de

posiciones y con un tipo de soldadura y polaridad correspondiente,

este código. 6.3.2

Equipo de soldadura. El Inspector deberá inspeccionar

el equipo de soldadura que se vaya utilizar para asegurarse que el trabajo se efectué en conformidad con los requerimientos del 5.11.

para las cuales están clasificados. 6.5.4

Alcance de los Exámenes. El Inspector deberá, a

intervalos apropiados, observar la preparación de la unión, la práctica

del

montaje,

las

técnicas

de

soldadura

y

el

comportamiento de cada soldador, operador de soldadura y pinchador para asegurarse que los requerimientos aplicables de este código se cumplan.

200


6.5.5

Envergadura

del

Examen.

El

Inspector

deberá

examinar el trabajo para asegurase que cumpla con los requerimientos de este código. Otros criterios de aceptación, diferentes de aquellos descritos en los códigos, pueden utilizarse

especificada en la información proporcionada a los clientes, deberá ser la responsabilidad del Contratista la que asegure que todas las soldaduras especificadas deberán cumplir con los requerimientos de calidad de la Sección 6, Parte C, cualquiera que sea aplicable.

cuando están aprobados por el Ingeniero. El tamaño y el contorno

6.6.5

de la soldadura deberá medirse con calibradores apropiados. La

Visual. Si el NDT que no sea la inspección visual no esté

NDT No Especificados, que no sean la Inspección

inspección visual de las grietas en soldaduras y el metal base y

especificado en el acuerdo del contrato original, pero que se

otras irregularidades deberían recibir la ayuda de una luz potente,

solicite posteriormente por parte del Propietario, el Contratista

lupa, u otros implementos que puedan ser útiles. 6.5.6

Identificación del Inspector o de las Inspecciones

Efectuadas. Los Inspectores deberán identificar con una marca distintiva u otros métodos de registro todos los componentes o las uniones que hayan inspeccionado y aceptado. Cualquier método de registro que ellos hayan acordado mutuamente pueden utilizar. El molde (o patrón) de estampado de los componentes cargados cíclicamente, sin la aprobación del Ingeniero deberán prohibirse. 6.5.7

Mantención de Registros. El Inspector mantendrá un

deberá efectuar todas las pruebas solicitadas o deberá permitir que las pruebas se efectúen en conformidad con 6.14. El Propietario será responsable de todos los costos asociados incluyendo el traslado (manipulación), preparación de la superficie, NDT, y reparación de irregularidades, excepto las descritas en 6.9; cualquiera que sea aplicable, en porcentajes mutuamente acordados entre el Propietario y el Contratista. Sin embargo si tales pruebas revelan un intento de fraude o una notoria no conformidad con este código, el trabajo de reparación deberá ser efectuado por gastos del Contratista.

registro de las calificaciones de todos los soldadores, operadores

Parte C

de soldaduras y pinchadores; todas las calificaciones de los WPS

Criterios de Aceptación

u otras pruebas que se efectúen; y cualquier otra información que 6.7

pueda requerirse. Parte B

Los criterios de aceptación para la inspección visual y los NDT de

Responsabilidades del Contratista

las conexiones tubulares y de las conexiones no tubulares

6.6

Obligaciones del Contratista

6.6.1

Responsabilidades del Contratista. El Contratista será

responsable de la inspección visual y de la corrección necesaria de todas las deficiencias en cuanto a materiales y a la calidad del trabajo que se establezca en los documentos del contrato. 6.6.2

Requerimientos del Inspector. El Contratista deberá

cumplir con todos los requerimientos del Inspector (Inspectores) para corregir las deficiencias en los materiales y la mano de obra, según lo establezcan los documentos del contrato. 6.6.3

Criterio de Ingeniería. En el caso de que una soldadura

con falla, o la remoción (eliminación) de la nueva soldadura, dañe el metal base, de acuerdo al juicio del Ingeniero su retención no esté en conformidad con la intención de los documentos del contrato, el contratista deberá remover (quitar) y reemplazar el metal base dañado o deberá compensar esta deficiencia de alguna manera aprobada por el Ingeniero. 6.6.4

Alcance

NDT Especificado Diferente a la Inspección Visual.

estáticamente y cíclicamente se describen en la Parte C. La envergadura del examen y los criterios de aceptación deberán especificarse en los documentos del contrato o en la información proporcionada al cliente. 6.8 Aprobación

del

Ingeniero

para

los

Criterios

de

Aceptación Alternativos La premisa fundamental del código es la de proporcionar estipulaciones generales aplicables a la mayoría de las situaciones. Los criterios de aceptación para la producción de soldadura diferentes a aquellas descritas en el código pueden utilizarse para una aplicación particular; siempre que se cuente con la documentación adecuada por parte del proponente y la aprobación del Ingeniero. Estos criterios de aceptación alterna pueden basarse en la evaluación de la conveniencia del servicio utilizado en experiencias pasadas, la evidencia experimental o el análisis de ingeniería que considere el tipo de material, los efectos de carga del servicio y los factores ambientales. 6.9 Inspección Visual

Cuando se especifique un NDT, que no sea la inspección visual

201


Todas las soldaduras deberán inspeccionarse visualmente y

6.12.1 Criterios de Aceptación para Conexiones No Tubulares

aceptarse si se satisfacen los criterios de la Tabla 6.1.

Cargadas Estáticamente

6.10 PT y MP (Prueba de liquido penetrante y Prueba de

6.12.1.1

Partícula Magnética)

Irregularidades. Las soldaduras que están sujetas a

RT, además de la inspección visual no deberá tener grietas y serán

Las soldaduras que están sometidas a MP y PT, además de la inspección visual, deberán evaluarse sobre las base de los requerimientos aplicables para la inspección visual. Las pruebas deberán efectuarse en conformidad con 6.14.4 o 6.14.5,

inaceptables si la prueba Radiográfica muestra irregularidades que excedan las siguientes limitaciones (E = tamaño de soldadura) (1)

Irregularidades alargadas que excedan el tamaño máximo de

la Figura 6.1.

cualquiera que sea aplicable.

(2) ___________________

6.11

(3)

NDT

Excepto lo entregado en 6.18, todos los métodos NDT que incluyen

requerimientos

de

equipos

y

calificaciones,

calificaciones del personal y métodos operativos deberán estar en conformidad con la Sección 6 Inspección. Los criterios de aceptación deberán describirse en esta sección. Las soldaduras sujetas a los ensayos NDT deberán haber sido encontrados aceptable por la inspección visual en conformidad con 6.9. Para soldaduras sujetos a ensayos NDT en conformidad con

Irregularidades redondeadas mayores que un tamaño máximo

de E/3, que no exceda 1/4 de pulgada (6mm). Sin embargo, cuando el espesor sea mayor que 2 pulgadas (50 mm), la indicación máxima redondeada puede ser 3/8 de pulgada (10mm). La tolerancia mínima de este tipo de irregularidad mayor que o igual a 3/32 pulgadas (2.5mm) para una irregularidad aceptable alargada o redondeada, o en un borde o en un extremo de una soldadura de intersección deberá ser 3 veces la dimensión mayor de la más grande de las irregularidades que estén en consideración.

6.10, 6.11, 6.12.3, y 6.13.3, la prueba puede comenzar

(4)

inmediatamente después que las soldaduras completadas se hayan

indicaciones redondeadas, que tengan una suma de sus

Las irregularidades asiladas tales como un grupo de

enfriado a temperatura ambiente. Los criterios de aceptación para

dimensiones mayores que excedan la irregularidad única de

los aceros ASTM A 514, A 517, y A 709, grado 100 y 100W

tamaño máximo permitido en la Figura 6.1. La tolerancia mínima

deberán basarse en los ensayos NDT efectuados no menos de 48

con otro grupo o con una irregularidad alargada o redondeada o a

horas después de haber completado la soldadura. 6.11.1 Requerimientos de las Conexiones Tubulares. Para las soldaduras a tope de ranura de penetración completa soldadas de

un borde o a un extremo de la soldadura de intersección deberá ser 3 veces la dimensión mayor de las irregularidades más grandes que se estén considerando.

un solo lado sin backing, toda la longitud de las soldaduras de la

(5)

producción de los componentes tubulares deberán examinarse ya

tenga una dimensiona mayor de menos 3/32 pulgadas (2.5 mm) no

La suma de las irregularidades individuales, que cada una

sea por RT o UT. Los criterios de aceptación deberan estar en

deberán exceder 2E/3 o 3/8 pulgadas (10mm); cualquiera que sea

conformidad con 6.12.3 o 6.13.3, según sea aplicable.

menor en la medición lineal de 1 pulgada (25mm) de soldadura.

6.12

RT

Las soldaduras probadas mediante la prueba radiográfica que no cumplan con los requerimientos de la Parte C o con los criterios de aceptación alternos según 6.8, deberán ser reparados en conformidad con 5.26. Las irregularidades que no sean grietas, deberán evaluarse sobre la base de ser alargadas o redondeadas. Sin considerar el tipo de irregularidad, una irregularidad alargada será definida como una en la cual su longitud excede 3 veces su ancho. Una irregularidad redondeada será definida como una en

Este requerimiento es independiente de (1), (2), y (3) anteriores. (6)

Las irregularidades en línea, en donde la suma de las mayores

dimensiones exceda E en cualquier longitud de 6E. Cuando la longitud de la soldadura que se esté examinando sea menor que 6E, la suma permitida de las mayores dimensiones deberá ser proporcionalmente menor. 6.12.1.2

Ilustración de los Requerimientos. La Figura 6.2 y la

Figura 6.3 ilustran la aplicación de los requerimientos entregados en 6.12.1.1.

la cual su longitud es 3 veces su ancho o menor y puede tener

6.12.2

añadiduras.

Tubulares Cargadas Cíclicamente. Las soldaduras que estén

Criterios de Aceptación para Conexiones No

sujetas a RT además de la inspección visual no deberán tener

202


grietas y serán inaceptables si RT muestra cualquiera de los tipos de irregularidades descritos en 6.12.2.1, 6.12.2.2, 6.12.2.3, o 6.12.2.4. 6.12.2.1

Soldaduras con Esfuerzo de Tensión. Para las

soldaduras sujetas a esfuerzo de tensión bajo cualquier condición de carga, la dimensión más grande de cualquier irregularidad de porosidad o tipo de fusión que sea 1/16 pulgadas (2mm) o mayor en su dimensión más grande no deberá exceder el tamaño, B, indicado en la Figura 6.4, para el tamaño de la soldadura involucrada. La distancia de la irregularidad de alguna porosidad o tipo de fusión descrito anteriormente en relación con otra irregularidad, a un borde o a la raíz o la garganta de 6.12.2.2

Tensión de Comprensión de Soldadura. Para la

soldadura sujeta a tensión por compresión solamente y específicamente indicado así en los planos de diseño, la dimensión mayor de la irregularidad de porosidad o de un tipo de fusión que sea 1/8 pulgadas (3mm) o mayor en la dimensión más grande no deberá exceder el tamaño, B, ni el espacio entre las irregularidades adyacentes que sean menores que la tolerancia mínima permitida, C, indicada por la Figura 6.5 para el tamaño de la irregularidad que está siendo examinada. 6.12.2.3

Irregularidades Menores que 1/16 pulgadas (2mm)

203


6.12.3.1. Discontinuidades

viga al flange, las discontinuidades de aceptación detectadas

Las soldaduras que estén sometidas a pruebas RT además de la

por los movimientos de los exámenes escaneados en el patrón

inspección visual

no deberán presentar grietas y serán

“E” ( ver 6.32.2.2 ) pueden basarse en el espesor de la

inaceptables si el RT muestra cualquier discontinuidad que

soldadura igual al espesor real del ala de viga , más 1 pulgada (

exceda las siguientes limitaciones ( E = tamaño de la soldadura )

25 mm). Las discontinuidades detectadas por el patrón de

(1)

Las discontinuidades prolongadas que excedan el tamaño

examen “E” deberán ser evaluadas según el criterio de la tabla

máximo de la figura 6.6.

6.2 en cuanto al espesor real del ala de viga. Cuando las

(2)

Las discontinuidades más cercanas a las tolerancias

soldaduras del ala de viga al flange con penetración completa

mínimas permitidas en la figura 6.6.

estén sujetas a la tensión normal calculada para la soldadura

(3)

En la intersección de una soldadura con otra o con un borde

deberían ser designadas en los planos de diseño y deberán

libre (ejemplo, es decir, un borde más allá del cual no exista

estar en conformidad con los requerimientos de la tabla 6. 2. Las

una extensión material). Las discontinuidades aceptables

soldaduras sometidas a pruebas ultrasónicas se evalúan sobre

deberán ser:

la base

a) En conformidad con las limitaciones de la figura 6.6 para cada soldadura individual.

de un ultrasonido que refleje la discontinuidad en

proporción a su efecto en la integridad de la soldadura. Las indicaciones de discontinuidades que permanezcan en el visor

b) En conformidad con las limitaciones de soldaduras de intersección de la figura 6.6 Caso I o II según sea aplicable

a medida que la unidad investigada se traslade lejos de la discontinuidad mediante el movimiento “B” puede ser la

(4) Las discontinuidades aisladas tales como un grupo de

indicación de discontinuidades de planalidad con importante

indicaciones

dimensión a través de toda la garganta.

redondeadas

que

tengan

un

total

de

sus

dimensiones mayores y que excedan la discontinuidad única del

Debido a que la mayor superficie que refleja las más grandes

tamaño máximo permitido en la figura 6.6. La tolerancia mínima

discontinuidades criticas está orientada a un mínimo de 20

para otro grupo o para una discontinuidad redondeada o hacia un

grados (para una unidad de investigación de 70 grados) a 45

borde extremo de una soldadura de intersección deberá ser 3

grados (para unidad de exploración de 45 grados ) desde la

veces más que la dimensión mayor de las discontinuidades más

perpendicular hasta el as de sonido la evaluación de la amplitud

grandes que se están considerando.

(porcentaje de decibeles db) no permite una disposición viable .

(5) La suma de las discontinuidades individuales en las que cada

Cuando las indicaciones exhiben

una tenga una dimensión mayor a 3/32 pulgadas (2,5 mm) no

planalidad que están presenten en la sensibilidad del examen

deberá exceder 2E/3 ó 3/8 pulgadas (10mm); cualquiera que sea

deberá requerirse una evaluación más detallada de la

menor en cualquier

discontinuidad

medición lineal de 1 pulgada (25mm) de

mediante

otros

estas características de

medios

(ejemplo

técnicas

soldadura. Este requerimiento es independiente de (1), (2), (3)

alternadas UT , RT , esmerilando o puliendo para la inspección

antes mencionado .

visual )

(6)

Las discontinuidades en línea donde el total de la suma de

las dimensiones mayores exceda E en cualquier longitud de 6 E .Cuando la longitud de la soldadura que se está examinando sea menor que 6 E , el total permisible de las dimensiones mayores deberá ser proporcionalmente menor.

6.13.2 Criterio de aceptación para conexión no tubular cargada cíclicamente. Los criterios de aceptación para las soldaduras a UT además de la inspección visual deberán cumplir con los siguientes requerimientos:

6.12.3.2. Ilustración

(1) Las soldaduras sujetas a esfuerzos de tensión bajo cualquier

Las Figuras 6.2 y 6.3 ilustran la aplicación de los requerimientos

condición de carga deberán estar en conformidad con los

entregados en 6.12.3.1.

requerimientos de la tabla 6.3. (2) Las soldaduras sujetas a esfuerzo de compresión deberán

6.13 UT (Test ultrasónico) 6.13.1

estar en conformidad con los requerimientos de la tabla 6.2.

Criterio de aceptación para conexión no tubular cargadas estáticamente.

El criterio de aceptación para las soldaduras sujetas a UT además de la inspección visual deberá

cumplir con los

requerimientos de la tabla 6.2. Para soldaduras CJP de ala de

204

6.13.2.1 Indicaciones. Las soldaduras sometidas a pruebas ultrasónicas son evaluadas sobre la base de un ultrasonido que refleje la discontinuidad en proporción a su efecto sobre la integridad de la soldadura. Las indicaciones de discontinuidades que permanezcan en la


presentación instrumental a medida que la unidad de exploración

(1)

Se deberán aceptar los reflectores esféricos

aislados

se mueva hacia y fuera de la discontinuidad (el movimiento de

aleatorios con una pulgada (25 mm ) de separación

examen “B”) pueden indicar discontinuidades de planalidad con

mínima hasta un nivel de sensibilidad estándar. Los

importante dimensión a través de la garganta. En cuanto a la

reflectores de mayor tamaño se deberán evaluar como reflectores de posición lineal.

orientación de tales o de dichas discontinuidades, relativas al as de sonido que se desvía de la perpendicular , pueda resultar que

(2)

como reflectores en posición lineal .

el rango de decibeles db no permita la evaluación confiable y directa de la unión de las soldaduras a tope íntegramente.

Los reflectores esféricos alineados deberán evaluarse

(3)

Se deberán rechazar los reflectores esféricos agrupados

Cuando las indicaciones que exhiben estas características de

que tengan una densidad mayor a 1 por pulgada cuadrada

planalidad están presentes en la sensibilidad del examen, deberá

(645 mm cuadrado) con indicaciones por sobre los niveles

requerirse una evaluación más detallada de la discontinuidad por

descartados (área proyectada normal a la dirección de

otros medios (ejemplo técnicas alternadas de UT, RT,esmerilado

tensión aplicada promediada por sobre 6 pulgadas (150 mm ) de longitud de soldadura.

o rebaje para inspección visual , etc. (4)

6.13.2.2. Exámenes.

posición plana cuyas longitudes excedan los límites de la

Las soldaduras del ala de viga al flange deberán estar en

Figura 6.7. Adicionalmente los reflectores de la raíz no

conformidad con los requerimientos de la tabla 6.2 y la aceptación

para las

discontinuidades

detectadas

por

Se deberán rechazar los reflectores en posición lineal o en

deberán exceder los limites de la Clase X .

los

movimientos del scanner que no sea el patrón de examen “E”

6.13.3.2 Clase X

(ver 6.32.2.2) puede basarse en un espesor de soldadura igual

Criterios con Propósitos de Ajuste Aplicables a las

al grosor de ala de viga actual más 1 pulgada ( 25 mm ). Las

Conexiones en T Y K en Estructuras Redundantes con

discontinuidades detectadas por el patrón de examen “E”

Componentes Soldados Resistentes a la Hendidura)

deberán evaluarse de acuerdo a los criterios de 6.13.2 para el

Todas las indicaciones que tengan la mitad de la amplitud 6 db o

grosor real del ala de viga. Cuando tales soldaduras del ala de

menos que el nivel de sensibilidad estándar (con la debida

viga al flange estén sujetas para calcular el esfuerzo de tensión

consideración deberán descartarse de 6.27.6). Las indicaciones

normal de la soldadura, estarán diseñadas en los planos y

que excedan el nivel de descarte deberán ser evaluadas de la

deberán estar en conformidad con los requerimientos de la Tabla

siguiente manera :

6.3.

(1)

6.13.3 Criterios de Aceptación para Conexiones Tubulares entrega en los documentos del contrato. La Clase R o Clase X , o ambas, pueden incorporarse mediante referencias. La amplitud basada en los criterios de aceptación según se entrega en 6.13.1 también puede utilizarse para las soldaduras de ranuras en uniones a tope en tubos de 24 pulgadas ( 600 mm) de diámetro y mayores, siempre que se sigan todas las estipulaciones relevantes de la Sección 6 Parte F. Sin embargo, esos criterios de amplitud no deberán aplicarse a las conexiones tubulares TY-K. 6.13.3.1 Clase R ( aplicable cuando se utiliza UT como una alternativa para RT) Se deberán descartar todas las indicaciones que tengan la mitad estándar

(6 db ) o menos que el nivel de sensibilidad

(considerando

obligatoriamente

6.27.6).

Los reflectores esféricos deberán ser según lo que se describe en la Clase R, excepto que cualquier indicación dentro de los siguientes límites para planos lineales o de

Los criterios de aceptación para UT deberán ser según lo que se

de la amplitud

(Basados en la Experiencia, en los

Las

indicaciones que excedan el nivel de descarte deberán ser evaluada de la siguiente manera:

planaridad sea aceptable. (2)

Los reflectores lineales o en posición plana deberán ser evaluados por medio de técnicas de límites de has de luz y se deberán rechazar aquellos cuyas dimensiones excedan los límites de la Figura 6.8. El área de la raíz deberá definirse como la que queda dentro de 1/4 de pulgada ( 6 mm ) o tw / 4 cualquiera que sea mayor , de la raíz de la soldadura teórica , tal como lo muestra la Figura 3.8.

Parte D Procedimientos NDT 6.14 Procedimientos Los procedimientos de ensayos no destructivos (NDT), según lo que se describe en este código, se han utilizado durante muchos años y entregan un aseguramiento razonable sobre la integridad de la soldadura; sin embargo, algunos usuarios que lo han utilizado incorrectamente consideran que cada método es

205


capaz de detectar todas las discontinuidades inaceptables. Los

6.14.6.2

usuarios del código deberían familiarizarse con todas las

La certificación de los individuos en cuanto al Nivel I y al Nivel II

limitaciones de los métodos NDT que se van a usar,

deberán efectuarse por parte de un individuo del Nivel III que

particularmente la inhabilidad para detectar y caracterizar las

haya estado certificado con (1) The American Society for

discontinuidades en planaridad con orientación especifica. (Las

Nondestructive Testing (la Sociedad Americana para Ensayos

limitaciones y el uso complementario de cada método se explica

No Destructivos) o (2) tenga la educación, la experiencia, el

en la última edición de AWS B1.10, Guía

entrenamiento y haya aprobado con éxito el examen escrito ,

Destructiva

de

la

Soldadura.

(“Guide

para Pauta

for

no

Nondestructive

Inspection of Welds”). 6.14.1

descrito en SNT – TC- 1A. 6.14.6.3

RT

Certificación

Excepción de los Requerimientos QC1

El personal que efectúe los ensayos no destructivos bajo las

Cuando se utiliza RT, el procedimiento y la técnica deberán estar

estipulaciones de 6.14.6 no necesita ser calificado ni certificar

en conformidad con la Parte E de esta Sección.

bajo las estipulaciones de AWS QC1.

6.14.2

6.15

Sistema de Imágenes de Radiación

Cuando se efectúa el examen utilizando sistema de imagen de radiación, los procedimientos y las técnicas deberán estar en conformidad con la Parte G de esta Sección. 6.14.3

Sección. MT

Prueba Completa

Las uniones de soldaduras que requieran las pruebas mediante su longitud completa, a menos que se especifique una prueba

técnica deberán estar en conformidad con ASTM E 709 , y la norma de aceptación deberá estar en total conformidad con la Sección 6, Parte C de este Código; cualquiera sea aplicable.

parcial o una prueba spot . 6.15.2

Pruebas Parciales

Cuando se especifiquen pruebas parciales, la longitud y la localización de la soldadura o categoría de soldadura que vayan

PT

a someterse a prueba estarán designadas claramente en los

Para detectar las discontinuidades que se abren hacia la superficie , puede utilizarse PT. Los métodos de las normas establecidas en ASTM E 165 deberán utilizarse para la inspección PT, y las normas de aceptación deberán estar en conformidad con la Sección 6 Parte C de este código ; cualquiera sea aplicable.

6.14.6.1

6.15.1

especificación del contrato deberán ser testeadas en cuanto a

Cuando se utiliza la prueba magnética (MT), el procedimiento y la

6.14.6

claramente la envergadura las pruebas NDT (tipos, categorías, prueba.

técnica deberán estar en conformidad con la Parte F de esta

6.14.5

La información proporcionada a los clientes deberá identificar localización) de las soldaduras que vayan a someterse a

UT

Cuando se usa la prueba ultrasónica, el procedimiento y la

6.14.4

Envergadura de la Prueba

documentos del contrato. 6.15.3

Prueba Spot ( en un Punto Especifico)

Cuando se especifica una prueba “spot”, el números de puntos específicos en cada categoría designada de la unión soldada que va ser sometida a prueba en una longitud establecida de la soldadura o en un segmento designado de la soldadura deberán

Calificación del Personal

incluirse en la información que se proporciona a los clientes. Cada prueba “spot“ deberá cubrir a lo menos 4 pulgadas (100

Requerimientos ASNT

EL personal que efectúe las pruebas NDT, que no sean la inspección visual, deberán estar calificado en conformidad con la edición actual de la American Society for Nondestructive testing Recommended Practice N°SNT – TC- 1A. Los individuos que efectúen las pruebas NDT deberán estar calificados para: (1)

NDT Nivel II o

(2)

NDT Nivel I trabajando bajo el NDT nivel II

mm) de la longitud de soldadura. Cuando la prueba “spot” revela indicaciones de discontinuidades

rechazadas que requieran

reparación, la envergadura de esas discontinuidades deberá explorarse. Dos “spot” adicionales en el mismo segmento de la unión de la soldadura deberán tomarse en localizaciones lejos del “spot” original. La localización

de los spots adicionales

deberán acordarse entre el Contratista y el Inspector de verificación.

206


Cuando uno de los dos spots adicionales muestran defectos que

aplicaciones de tipo de orificios no usuales o indicadores de

requieran reparación, el segmento completo de la soldadura

calidad de imagen tipo cable o alambre (IQI), (incluyendo el lado

representado

sometido

IQI de la película ) y el RT de un grosor mayor a 6 pulgadas

completamente a una prueba. La soldadura que involucra más de

(150mm ), de los tipos de películas, densidades y variaciones en

un segmento, los dos spots adicionales en cada segmento

exposición, desarrollo y técnicas de visualización .

por

el

spot

original

deberá

ser

deberán ser sometidos a prueba en localizaciones acordadas por el Contratista y el Inspector de verificación, sujetos a la interpretación anterior. 6.15.4

Información Relevante

efectuar las pruebas, contar con toda la información relevante o tener acceso a ella con respecto a las geometrías de la unión de soldadura, al espesor del material y a los procesos de soldadura que se utilicen en la estructura soldada. El personal que realice los ensayos NDT deberán ser valorados para cualquier reparación posterior a la soldadura .

X o gama. La sensibilidad

radiográfica deberá juzgarse basada en los IQI tipo cable o tipo imagen y orificio. La técnica radiográfica y el equipo deberán proporcionar suficiente sensibilidad para delinear claramente el IQI requerido tipo orificio y los orificios esenciales o alambres como según lo descrito en 6.17.7, Tablas 6.4 y 6.5 y Figura 6.9 y 6.10. Las letras y los números de identificación se mostrarán

Requerimiento de Seguridad

requerimientos de seguridad aplicables . 6.17.3

Remoción del Refuerzo.

Cuando los documentos del contrato requieran la eliminación del

6.16.1 Procedimientos y Normas Los procedimientos y las normas establecidas en la Parte E soldaduras cuando tal inspección sea

requerida por los documentos del contrato, según lo estipulado en 6.14. Los requerimientos descritos aquí son específicamente para la soldadura de ranura sometidas a prueba en uniones a tope en planchas, perfiles y barras mediante rayos X y fuente de rayos gama. La metodología deberá estar en conformidad con ASTM E 94, “Standard Recommended Practice for Radographic Testing, (“Práctica Recomendada para Pruebas Radiográficas”) E

única ya sea de radiación

El RT deberá efectuarse en total conformidad con los

Ranura en Uniones a Tope

ASTM

Procedimiento

6.17.2

Radiográficas (RT) de la Soldadura de

regirán la RT de las

6.17.1

claramente en la radiografía.

Parte E Pruebas Radiográficas ( RT) Prueba

Procedimientos RT

Las radiografías deberán utilizarse por medio de una fuente

El personal que realice las pruebas NDT deberá, previo a

6.16

6.17

142, Stándar Method for Controlling Quality of

Radiographic Testing, (“Método Estándar de Control de Calidad en Pruebas Radiográficas”) ASTM E 747, Controlling Quality of Radiographic Testing Using Wire Penetrameters

(“Control de

refuerzo de la soldadura, la soldadura deberá prepararse para la prueba RT mediante esmerilado, según lo describe el número 5.24.4.1.

Otras

superficies

de

soldadura

no

necesitan

esmerilarse, de otro modo ser suavizadas para la prueba RT, a menos que las irregularidades de la superficie o la unión entre la soldadura y el metal base pueden provocar discontinuidades objetables de soldadura que vayan a oscurecer la radiografía. 6.17.3.1

Tablas (Lengüeta )

Las lengüetas de la soldadura deberán quitarse antes de la prueba RT, a menos que se apruebe de otro modo por parte del Ingeniero. 6.17.3.2

Backing Metálico

calidad en los ensayos radiográficos utilizando penetra metros

Cuando sea requerido por 5.10 o por otras estipulaciones de los

de cable”) y ASTM

1032, Radiographic Examination of

documentos del contrato se deberá sacar el backing metálico y

Weldments (“Examen Radiográfico de las Estructuras Soldadas”).

la superficie deberá quedar con un acabado a ras puliéndose

E

previo a la prueba RT, el pulido deberá hacerse según lo

6.16.2 Variaciones Las variaciones en los procedimientos de prueba, equipo y

establecido en 5.24.4.1.

estándares de aceptación pueden usarse mediante el acuerdo

6.17.3.3

entre el Contratista y el Propietario. Dichas variaciones incluyen,

Cuando un refuerzo soldado o un backing, o ambos no se quiten

pero no están limitadas a lo siguiente:

RT de filete, T y

o no se utilice la colocación de un IQI de alambre alternado, las

soldaduras de esquina; en la distancia de la fuente a la película;

cuñas de acero con prolongaciones de a lo menos 1/8 de

207

Refuerzo


pulgada (3 mm ) mas allá de los tres lados IQI requeridos tipo

6.17.7

orificio o IQI de alambre deberá colocarse debajo del IQI tipo

Los IQI estarán seleccionados y colocados sobre la estructura

orificio o IQI tipo alambre; de modo que el grosor total del acero

soldada en el área de interés que vaya a radiografiarse tal como

entre el IQI tipo orificio y la película sea aproximadamente iguales

lo muestra la Tabla 6.6.

al grosor promedio de la soldadura medida

a través de su

refuerzos y backing. 6.17.4

6.17.8

Selección y Colocación de IQI

Técnica

Las uniones soldadas serán radiografiadas y la película será

Película Radiográfica

identificada mediante métodos que proporcionarán o entregarán

La película radiográfica deberá ser tal como se describe en

una inspección completa y continua de la unión dentro de los

ASTM E 94. La pantalla de hoja de plomo se utilizará según lo

límites especificados que vayan a examinarse. Los límites de la

descrito en ASTM

unión se mostrarán claramente en la radiografía. Las películas

E 94. Las pantallas fluorescente estarán

prohibidas. 6.17.5

cortas, las pantallas pequeñas y el excesivo socabamiento por radiación difusa o cualquier otro proceso que

Técnica

Las radiografías se deberán hacer con una fuente única de radiación centrada lo más cerca posible que sea practicable, con

oscurezca las

partes de la longitud total de la soldadura harán que las radiografías sean inaceptables.

respecto a la longitud y a lo ancho de esa porción de la soldadura

6.17.8.1

que se esté examinando .

La película deberá tener el largo suficiente y deberá colocarse

6.17.5.1

para proporcionar al menos 1/2 pulgada (12mm) de película

Falta de Precisión Geométrica

Las fuentes de rayo gama, sin considerar el tamaño, deberá ser capaz de cumplir con la limitación de la falta de nitidez o precisión geométrica de el código de recipientes presurizados y calderas ASME (Boiler and Pressure Vessel Code) , Sección V articulo 2. 6.17.5.2

más allá del borde proyectado de la soldadura. 6.17.8.2

Traslapamiento de la Película.

Las soldaduras más largas que 14 pulgadas (350mm) pueden ser radiografiadas traslapando los cassettes de la película y haciendo una sola exposición utilizando cassettes de una sola película y haciendo exposiciones por separado. Se deberán aplicar las estipulaciones de 6.17.5.

Distancia de la Fuente al Sujeto

La distancia de la fuente al sujeto no deberá ser menor que la longitud total de la película que se está exponiendo en el plano único. Esta estipulación no deberá aplicarse a exposiciones panorámicas efectuadas bajo las estipulaciones de 6.16.2.

6.17.8.3

Retrodispensión.

Para ratificar la radiación por retrodispensión, un símbolo de plomo “B,1/2 pulgada (12mm) de alto, 1/16 pulgadas (2mm) de espesor deberá anexarse a la parte posterior de cada cassette de película. Si aparece la imagen “B” en la radiografía, la

6.17.5.3 Limitaciones de la Distancia de la Fuente al Sujeto La distancia de la fuente al sujeto no deberán ser menor que siete veces el grosor de la soldadura más el refuerzo y el backing, ni tal radiación de inspección deberá penetrar tampoco ninguna parte de la soldadura representada en la radiografía en un ángulo mayor que 26-1/2° a partir de una línea normal de la superficie de la soldadura. 6.17.6

Longitud de la Película.

radiografía deberá considerarse como inaceptable. 6.17.9

Ancho de la Película.

Los anchos de la película deberán ser lo suficiente como para mostrar todas las partes de la unión de la soldadura, incluyendo los HAZ (son afectadas térmicamente), y deberán proporcionar el espacio adicional suficiente para los IQI requeridos o IQI para alambre y la identificación de la película sin infringir en el área

Fuentes

Las unidades de rayos X, 600 kVp más y el iridio 192 pueden utilizarse como fuente para todos los RT, siempre que tengan una habilidad de penetración adecuada. El cobalto 60 se utilizará solo como una fuente radiográfica cuando el acero que se haya radiografiado exceda 2.5 pulgada (65 mm) de grosor. Otras fuentes radiográficas estarán sujetas a la aprobación al Ingeniero.

de interés de la radiografía. 6.17.10

Calidad de las Radiografías

Todas las radiografías deberán estar libres de errores mecánicos, quimicos o de otro tipo hasta el grado en que no puedan enmascarse o confundirse con la imagen de cualquier discontinuidad en el área de interés de la radiografía. Tales errores incluyen, pero no están limitados a lo siguiente: (1) veladura

208


(2) defectos del procesamiento tales como rayas, marcas de

hechas en acero para proporcionar un medio de hacer

agua o manchas de productos químicos.

corresponder la radiografía desarrollada para la soldadura. La

(3) Raspaduras, marcas digitales, arrugas, suciedad, marcas

información adicional de identificación puede

estáticas, tiznas, o desgarros .

previamente a no menos de 3/4 pulgada (20mm) desde el eje

(4) la pérdida del detalle debido al mal contacto entre la pantalla y

de la soldadura o se producirá en la radiografía colocando

la película.

figuras de plomo en el acero. La información requerida para

(5)

falsas indicaciones debido a las pantallas defectuosas o

mostrar la radiografía deberá incluir la identificación del contrato

fallas internas

del propietario, las iniciales de la compañía RT, las iniciales del

6.17.11

fabricante, el número de orden del taller de fabricación, la marca

Limitaciones de la Densidad

La densidad de la película transmitida a través de la imagen radiografica del cuerpo del o de los IQI requeridos tipo orificio y el área de interés deberán tener 1.8 mínimo de visión de una sola película para las radiografías hechas con una fuente de rayos X y 2.0 como mínimo para radiografías hechas con fuentes de rayos gama. Para vistas compuestas de exposición de doble película, la densidad mínima será de 2.6. Cada radiografía de un set de compuesto tendrá una densidad mínima de 1.3. La densidad máxima deberá ser de 4.0 para cada visión simple o compuesta. 6.17.11.1

de identificación radiografica, la fecha y el número de reparación de la soldadura si fuera aplicable . 6.17.13

Bloques del Borde.

Los bloques del borde deberán utilizarse cuando las soldaduras a topes radiografiadas sean mayores que 1/2 pulgada (12mm) de espesor. Los bloques del borde deberán tener una longitud suficiente para prolongarse más allá de cada lado de la línea central de la soldadura por una distancia mínima o igual al espesor de la soldadura, pero no inferior a 2 pulgadas (50 mm) y deberá tener un espesor igual o mayor que el grosor de la

Densidad H y D

La densidad medida deberá ser densidad H y D (densidad radiografica) la cual es una medida de ennegrecimiento de la película expresada como:

soldadura. El ancho mínimo de los bloques del borde deberá ser igual de la mitad del espesor de la soldadura pero no menor que 1 pulgada (25 mm). Los bloques del borde deberán centrarse en la soldadura en contra de la placa que se esté radiografiando

D = registro l 0 / l.

dejando no más de 1/16 pulgadas (2 mm) para la longitud

Donde

mínima especificada de los bordes del bloque. Los bordes del

D = H y D densidad (radiográfica).

bloque se harán por medio del acero radiograficamente limpio y

I o = intensidad de la luminosidad en la película, y

la superficie deberá tener un acabado de ANSI 125 uin

I = luminosidad transmitida a través de la película. 6.17.11.2

(3um) o más suave (ver figura 6.15)

Transiciones

Cuando las transiciones de las soldaduras en cuanto a su

6.18

más gruesa hasta el espesor de la sección más delgada sea 3 o mayor, las radiografías deberían exponerse para producir películas de densidades simples de 3.0 a 4 .0 en la sección más delgada. Cuando esto se haya hecho, los requerimientos mínimos de densidad de 6.17.11 habrán variado a menos que se haya estipulado de otro modo en los documentos del contrato.

Requerimiento

Complementarios

RT

para

Conexiones Tubulares

espesor estén radiografiadas y la razón del espesor de la sección

6.17.12

imprimirse

6.18.1 Soldaduras en Ranuras Circunferenciales en Uniones a Tope La técnica utilizada para radiografiar uniones circunferenciales a tope deberá ser capaz de cumplir toda la circunferencia completa.

La

técnica

preferentemente

deberá

ser

una

exposición de una pared única / visualización de una sola pared. En donde el acceso o el tamaño de la tubería prohiba esto, la

Marcas de Identificación.

Una marca de identificación de radiografía y dos marcas de identificación de colocación deberán ponerse en el acero de cada localización radiográfica. Una marca de identificación radiografica correspondiente y dos marcas de identificación de colocación, todas las cuales deberán mostrarse en la radiografía, serán producidas al colocar los números de plomo o las letras o ambos sobre cada identificación idéntica y las marcas de localización

209

técnica puede ser de exposición de doble pared / visualización de pared doble. 6.18.1.1 Exposición de Pared Simple / Visualización de Pared Simple La fuente de radiación deberá colocarse dentro de la tubería y la película en la parte exterior de ella (Ver Fig. 6.16). La exposición panorámica puede hacerse si los requerimientos de fuente a


objeto están satisfechos; si no deberá hacerse un mínimo de tres

Antes de que sea aceptada una soldadura sometida a la prueba

exposiciones. El IQI puede seleccionarse y colocarse en el lado

RT por el Contratista para el propietario, todas sus radiografías,

de la fuente de la tubería. Si esto no puede practicarse, se puede

incluyendo cualquiera que pueda presentar una calidad

colocar en el lado de la película de la tubería.

inaceptable previo a la reparación, deberá realizarse un informe

6.18.1.2 Exposición Doble de Pared / Visualización de Pared

que las interprete sometida a la verificación del Inspector.

Simple

6.19.3

Cuando el acceso o las condiciones geométricas prohiben la

Un set completo de radiografías para soldaduras sometidas a la

exposición de una sola pared la fuente puede colocarse en el

prueba RT por el Contratista para el propietario, incluyendo

lado externo de la tubería y la película en el lado opuesto afuera

cualquiera que muestre una calidad inaceptable previo a la

de la pared de la tubería (ver Fig. 6.17). Deberá requerirse un

reparación deberá ser entregada al propietario después de

numero de tres exposiciones para cubrir la circunferencia

haber completado el trabajo. La obligación del contratista para

completa. El IQI puede seleccionarse y colocarse en el lado de la

retener radiografía terminará en los siguientes casos: (1) cuando

película de la tubería.

la entrega de este set completo se hace al propietario o (2) o un

6.18.1.3 Exposición Doble de Pared / Visualización Doble de Pared Cuando el diámetro externo de la tubería sea de 3-1/2 pulgada

Retención del Informe.

año completo después de haber terminado el trabajo del Contratista, siempre que al propietario se le entregue una nota por escrito con anticipación.

paredes pueden visualizarse para la aceptación. La fuente de

Parte F Pruebas Ultrasónicas (UT) de las Soldaduras de Ranuras

radiación deberá desviarse de la tubería por una distancia que

6.20 General

(90 mm) o menor, tanto el lado de la fuente y el lado de la película soldada pueden proyectarse en la película y ambas

sea a lo menos 7 veces el diámetro externo. El as de radiación deberá desviarse del plano de la línea central de la soldadura en

6.20.1 Procedimientos y Normas

un ángulo suficiente como para separar las imágenes del lado de

Los procedimientos y las normas establecidas en la parte F

la fuente y la soldadura del lado de la película. No deberá haber

deberán reglamentar la UT de las soldaduras de ranuras y la

traslapamiento de las dos zonas interpretadas. Un mínimo de

HAZ entre los espesores de 5/16 pulgadas y 8 pulgadas (8mm y

dos exposiciones de 90° entre si se requerirán (ver Fig. 6. 18) La

20 mm) inclusive cuando se requiera tal prueba por 6.14 de

soldadura también puede radiografiarse sobreponiendo las dos

este código. Para espesores menores a 5/16 pulgadas (8 mm)

soldaduras en cuyo caso habrá un mínimo de tres exposiciones

o mayores que 8 pulgadas (200 mm), las pruebas deberán

de 60° entre sí

efectuarse

(ver Fig. 6.19). En cada una de estas dos

en

conformidad

con

el

anexo

K.

Estos

técnicas, el IQI deberá colocarse en la fuente al lado de la

procedimientos y normas deberán prohibirse para le conexiones

tubería.

de pruebas de tubo a tubo T-Y-K.

6.19

Examen,

Informe

y

Disposición

de

las

6.20.2 Variaciones El anexo K es un ejemplo de una técnica alternativa para

Radiografías

efectuar el examen UT de las soldaduras ranuradas. Las 6.19.1

Equipo Proporcionado por el Contratista.

variaciones en los procedimientos de prueba, equipos y normas

El Contratista deberá proporcionar un iluminador (visor) de

de aceptación no incluidas en la parte F de la sección 6 pueden

intensidad apropiada, con una capacidad de revisión

spot o

usarse de acuerdo con el Ingeniero. Dichas variaciones incluyen

revisión spot enmascarada. El visor deberá incorporar un

otros espesores, geometría de soldadura, tamaños de los

dispositivo para ajustar el tamaño del spot que está siendo

transductores frecuencias, acoplamientos, superficies pintadas,

examinado. El visor deberá tener la capacidad suficiente como

ensayos , etc. Tales variaciones aprobadas deberán estar

para iluminar las radiografías con una densidad HID de 4.0. La

registradas en los registros del contrato.

revisión de la película deberá hacerse en un área de baja 6.20.3 Porosidad de la Tubería

iluminación. 6.19.2

Informes.

210


Para detectar la posible porosidad de la tubería, se recomienda RT para complementar el ensayo UT , la soldadura ESW o EGW. 6.20.4 Metal Base Estos procedimientos no tienen la intención de emplearse para someter a prueba los metales base. Sin embargo, las discontinuidades relativas a la soldadura (grieta, desgarro laminar, delaminaciones, etc. ) en el metal base adyacente el cual no sería aceptable bajo las estipulaciones de este código deberán informarse al Ingeniero para su disposición. 6.21 Requerimiento de la Calificación Para satisfacer los requerimientos de 6.14.6, la calificación de operador de UT deberá incluir unos exámenes específicos y prácticos

,

los

cuales

deberán

estar

basados

en

los

requerimientos de este código. Este examen requerirá que el operador UT demuestre la habilidad para aplicar las reglas de este código en la detección exacta y la disposición de las discontinuidades. 6.22 6.22.1

Equipo UT Requerimientos del equipo

El instrumento UT deberá ser de tipo eco apropiado para usarse en las oscilaciones de los transductores en frecuencias entre 1 y 6 megahertz. El visor deberá tener un examen “ A “ para la huella o el trazado del vídeo rectificado. 6.22.2

Linealidad Horizontal

La linealidad horizontal del instrumento de prueba deberá estar calificado sobre la distancia completa del trayecto de sonido que vaya a utilizarse en la prueba en conformidad con 6.30.1. 6.22.3

Requerimientos para los Instrumentos de Pruebas

Los instrumentos de prueba deberán incluir

la estabilización

interna de modo que después del calentamiento no haya como respuesta ni una variación mayor que + 1 dB, con una fuente de voltaje que cambia de 15 % o en el caso de la batería a través de toda la vida de la carga. Deberá haber una alarma o medidor para señalizar una caída del voltaje de la batería previo al corte del instrumento debido al desgaste de la batería. 6.22.4

Calibración de los Instrumentos de Pruebas

Un instrumento de ensayo o prueba deberá tener un control de ganancia calibrado ( atenuador) ajustable en etapas discretas de 1ó 2 dB de un rango de a lo menos 60 dB. La exactitud de los ajustes del atenuador deberán estar dentro de más o menos 1dB. El procedimiento para la calificación deberá ser como

se

describe en 6.24.2 y 6.30.2.

211


6.22.5 Rango del Visor

6.22.7.6

Distancia del Borde

El rango dinámico del visor del instrumento deberá ser tal que

Las dimensiones de la unidad de exploración deberán ser

la diferencia que 1dB de amplitud puede detectarse fácilmente

tales que la distancia desde el borde anterior de la unidad de

en el visor.

exploración hacia el punto de índice no deberá exceder 1 pulgada [25mm].

6.22.6 Unidades de Exploración del HAZ Recto (Onda Longitudinal)

6.22.7.7

Los transductores de una unidad de exploración de haz recto o

El procedimiento de calificación que esté utilizando el bloque

directo (onda longitudinal ) deberán tener un área activa no

en referencia IIW deberá estar en conformidad con 6.29.2.6 y

Bloque IIW

menor a 1/2 pulgada cuadrada [ 323 mm cuadrados] ni mayor

como lo muestra la figura 6.21.

a 1 pulgada cuadrada [ 645 mm cuadrados]. El transductor

6.23

deberá ser redondo o cuadrado. Los transductores deberán ser

6.23.1

capaces de resolver los tres reflejos descritos en 6.29.1.3.

Normas de Referencia Norma IIW

El bloque de referencia UT del Instituto Internacional de Soldadura (IIW) que se muestra en la Figura 6.22 deberá ser

6.22.7

Unidades de Exploración de Haz de Angulo

usado tanto para la distancia como para la calibración de la

Las unidades de exploración de haz de ángulo consistirán de

sensibilidad.

un transductor

siempre que la sensibilidad del nivel de referencia para que el

y una de ángulo. La unidad puede

Otros

bloques

portátiles

pueden

utilizarse

comprenderse de dos elementos separado o puede ser una

instrumento/ unidad de exploración tenga la combinación que

sola unidad integral.

se ajuste al equivalente de lo logrado con el bloque IIW (Vr Anexo X en cuanto a ejemplo).

6.22.7.1

Frecuencia

La frecuencia del transductor deberá estar entre 2 y 2.5

6.23.2

megahertz, inclusive.

Estará prohibido el uso de un reflector de “esquina” para

6.22.7.2

propósitos de calibración.

Dimensiones del transductor

Reflectores Pohibidos

El cristal del transductor deberá ser cuadrado o rectangular en

6.23.3

su forma y puede variar de 5/8 de pulgada a 1 pulgada [15 mm

La combinación de unidad de exploración y de instrumentos

Requerimientos de Resolución

a 25 mm] de ancho y de 5/8 a 13/16 pulgadas [15 a 20 mm] de

deberá resolver los tres orificios en el block de prueba de

alto (Ver figura 6.20). El ancho máximo de la razón de altura

referencia de resolución RC que se muestra en la Figura 6.23.

deberá ser de 1.2 a 1.0, y el rango mínimo de ancho a altura

La posición de unidad de exploración se describe en 6.29.2.5.

deberá ser de 1.0 a 1.0.

La resolución será evaluada con los controles de los instrumentos ajustados a las pruebas normales y con

6.22.7.3

Ángulos

indicaciones a partir de los orificios ubicados a la altura de la

La unidad de exploración producirá un haz de sonido en el

mitad de la pantalla. La resolución deberá ser lo suficiente

material que se esté sometiendo a prueba dentro de más o

como para distinguir los picks de indicaciones a partir de los

menos 2º de uno de los siguientes ángulos apropiados: 70º ,

tres orificios. Se deberá prohibir el uso del block de referencia

60º,ó 45º como se describe en 6.29.2.2.

RC para la calibración. Cada combinación de unidad de exploración de instrumento (la zapata y el transductor)

6.22.7.4

Marcas de Identificación

deberán ser revisados previos a su uso inicial. La verificación

Cada unidad de exploración deberá marcarse para indicar

de este equipo deberá efectuarse

claramente la frecuencia del transductor, el ángulo nominal de

unidad de exploración y con cada combinación de unidad UT.

inicialmente con cada

refracción y el punto índice. El procedimiento de locación del

No es necesario efectuar nuevamente la verificación , siempre

punto índice se describe en 6.29.2.1.

que se mantenga la documentación sobre los registros de los

6.22.7.5

( 1 ) La fabrica de la máquina de prueba radiográfica, el

siguientes ítemes: Reflejos Internos

Los reflejos internos máximos permitidos a partir de la unidad de exploración deberán ser los que se describen en 6.24.3.

modelo y el número de serie. ( 2 )

El fabricante de la unidad de exploración, tipo,

tamaño,ángulo y número de serie.

212


( 3 ) Fecha de verificación y nombre del técnico.

La calibración en cuanto al barrido de sensibilidad y horizontal (distancia) deberá hacerse por parte del

operador de la

6.24

Calificación del Equipo

prueba de UT y en la localización de la prueba de cada

6.24.1

Linealidad Horizontal

soldadura.

La linealidad horizontal del instrumento de prueba deberá recalificarse después de cada 40 horas de uso del instrumento

6.25.3

Recalibración

en cada uno de los rangos de distancia en que se utilizará el

La recalibración deberá hacerse después de un cambio de

instrumento. El procedimiento de calificación deberá estar en

operadores, después de un intervalo de cada 30 minutos, o

conformidad con 6.30.1 (Ver Anexo X para alternativa de

cuando el circuito eléctrico esté perturbado de alguna manera

método). 6.24.2

que incluya lo siguiente: Control de Ganancia

El control de ganancia de un instrumento (atenuador) deberá cumplir con los requerimientos de 6.22.4. y deberá verificarse en cuanto a una calibración correcta con el intervalo de

2

(1) cambio del transductor ( 2 ) cambio de batería ( 3) cambio de salida eléctrica ( 4) cambio de cable coaxial ( 5 ) caída eléctrica (falla) 6.25.4

Prueba de Haz de Luz

Directa ( recta ) del

meses en conformidad con 6.30.2. Los métodos alternativos

Metal Base

pueden usarse para la calificación del control de ganancia

La calibración para la prueba del haz de luz directa del metal

calibrado (atenuador) si se prueba que cumple a lo menos con

base deberá hacerse con la unidad de exploración aplicada a

el equivalente de 6.30.2.

la Fase A del metal base y efectuado de la siguiente manera.

6.24.3

Reflejos Internos

6.25.4.1

Barrido

Los máximos reflejos internos de cada unidad angular deberán

El barrido horizontal deberá ajustarse para que la calibración

verificarse a un intervalo máximo de tiempo de 40 horas del uso

de la distancia presente el equivalente de a lo menos el grosor

del instrumento en conformidad con 6.30.3.

de 2 planchas en el visor.

6.24.4

6.25.4.2

Calibración de las Unidades de Exploración del

Sensibilidad

Angulo de Abertura del Haz

La sensibilidad deberá ajustarse en una localización libre de

Con el uso de un block de calibración aprobado, cada unidad

indicaciones, de modo que el primer reflejo posterior desde el

de exploración del ángulo de abertura del Haz deberá revisarse

lado de atrás de la plancha sea de un 50% a un 75% de la

después de cada 8 horas de uso para determinar que la cara

altura total de la pantalla.

del contacto esté plana y que el punto de entrada acústico sea el correcto, y que el ángulo del haz este dentro de lo permitido

6.25.5

con una tolerancia de más o menos 2º con una tolerancia en

Abertura del Haz

Calibración para la Prueba del Angulo de

conformidad con 6.29.2.1 y con 6.29.2.2. Las unidades de

La calibración para la prueba del ángulo de abertura del haz

exploración que no cumplan con estos requisitos deberán ser

deberá efectuarse de acuerdo a lo siguiente (Ver Anexo X,

corregidas o reemplazarse.

X.2.4) para un método alternativo.

6.25

Calibración para la Prueba

6.25.5.1

6.25.1

Posición del Control de Rechazo

El barrido horizontal deberá ajustarse para representar la

Todas las calibraciones y las pruebas deberán hacerse con el

Barrido Horizontal

distancia del trayecto acústico utilizando el bloque IIW o

control de rechazo apagado (limitación o supresión), el control

bloques

puede alterar

calibración de la distancia deberá hacerse utilizando ya sea

la linealidad del instrumento y alterar los

resultados de la prueba.

alternativos

según lo descrito en 6.23.1. La

una escala o balanza de 5 pulgadas [125 mm]

o de 10

pulgadas [250 mm] en el visor cualquiera sea apropiado. Sin 6.25.2

Técnica

embargo, si la configuración de la unión o del espesor evita un examen completo de la soldadura, en cada uno de estos ajustes, la calibración de la distancia deberá hacerse usando

213


una escala o balanza de 5 pulgadas o 20 pulgadas [400 mm ó

6.26.4

Material de Acoplamiento

500 mm], según se requiera. La posición de la unidad de

Se deberá utilizar un material de acoplamiento entre la unidad

exploración se describe en 6.29.2.3.

de exploración y el material de prueba. El material de

Nota: La localización horizontal de todas las indicaciones de la

acoplamiento deberá ser glicerina o goma de celulosa y

pantalla se basa en la ubicación en la cual el lado izquierdo de

mezclado con agua con una consistencia apropiada. Puede

la desviación del trazado interrumpe la línea base horizontal.

agregarse un agente humectante si fuera necesario. Puede

6.25.5.2

Nivel de Referencia Cero

La sensibilidad del nivel de referencia cero utilizada para la

usarse un suave maquineo para el acoplamiento en los bloques de calibración

evaluación de la discontinuidad ( “b” en el informe de la prueba ultrasónica Anexo D , Formulario D-11) se logrará ajustando el

6.26.5

control de ganancia calibrado (atenuador) del detector de

El metal base completo a través del cual debe viajar el ultra

Envergadura de las Pruebas

discontinuidad que cumpla con los requerimientos de 6.22; de

sonido para someter a prueba la soldadura, deberá testearse

modo que la desviación de la traza horizontal maximizada

para que los reflectores laminados utilicen una unidad de

(ajustada a la línea de referencia horizontal en cuanto a altura

exploración

de

haz

de

luz

directa

conforme

a

los

con el control de ganancia calibrado [ atenuador] ) resulte en la

requerimientos de 6.22.6 y calibrados en conformidad con

pantalla en conformidad con 6.29.2.4.

6.25.4. Si cualquier área del metal base exhibe una pérdida total del back reflection , o una indicación igual a o mayor que

6.26

Procedimientos de Prueba

la altura del back reflection original que está localizada en una

6.26.1

Línea “X”

posición que vaya a interferir con el procedimiento de

Deberá marcarse una Línea “X” para la localización de la discontinuidad sobre la

cara de prueba de la estructura

exploración normal de la soldadura, su tamaño, localización y profundidad de la cara ( superficie A deberá determinarse y

soldada en una dirección paralela al eje de la soldadura. La

darse a conocer en el informe UT

distancia de localización perpendicular al eje de la soldadura

procedimiento alternativo de exploración de soldadura.

y deberá utilizarse un

deberá basarse en las figuras dimensionales en el detalle de planos y generalmente corresponde a la línea central de las

6.25.1 Tamaño del Reflector

soldaduras de uniones a tope, y siempre corresponde a la cara

El procedimiento de evaluación del tamaño del reflector

cercana de un componente conector de T y las soldaduras de

deberá estar en conformidad con 6.3.1.1.

unión de esquina (la cara opuesta a Cara C ). 6.26.5.2 Inaccesibilidad 6.26.2

Línea “Y”

Si una parte de la soldadura es inaccesible a las pruebas en

Una “Y” acompañada con un número de identificación de

conformidad con los requerimientos de la tabla 6.7, debido a

soldadura deberá marcarse con claridad sobre el metal base

que el contenido laminar

adyacente a la soldadura que está sometida a la UT. Esta

6.26.5, la prueba se deberá efectuarse usando uno o más de

marca se utiliza generalmente para los siguientes propósitos :

los

registrado en conformidad con

siguientes procedimientos alternativos, según sea

(1)

identificación de la soldadura .

necesario para lograr la cobertura completa de la soldadura:

(2)

identificación de la cara A.

(1)

(3)

Mediciones de distancia y dirección ( + o - ) a partir de la

(4)

superficie de la soldadura, esta deberá ser esmerilada a ras en conformidad con 5.24.4.1.

línea “X” .

(2)

Deberá efectuarse la prueba da las Caras A y B.

medición de la localización desde los extremos de la

(3)

Deberán

soldadura o bordes. 6.26.3

utilizarse

otros

ángulos

de

unidad

de

exploración.

Limpieza

6.26.6

Todas las superficies en las cuales una unidad de exploración

Pruebas de Soldaduras

Las soldaduras deberán someterse a prueba utilizando una

deberá estar libre de salpicaduras, de soldaduras, suciedad,

unidad de exploración del ángulo de abertura del haz en

grasa, aceite (que no

sean los que se utilizan como

conformidad con los requerimientos de 6.22.7, con el

acoplamiento) pintura, escamas o laminillas suelta y deberán

instrumento calibrado en total conformidad con 6.25.5.,

tener un contorno que permita el acoplamiento intimo.

utilizando un ángulo tal como se demuestra en la tabla 6.7. Luego de la calibración y durante la prueba, el único ajuste de

214


instrumento permitido es el nivel de ajuste de la sensibilidad

6.26.6.5

Clasificación de la Indicación

con el control de ganancia calibrada ( atenuador) el control de

La “clasificación de indicación d” en el informe de la UT,

rechazo (limitación o supresión) deberá apagarse o cortarse. La

Anexo D, Formulario D-11, representa la diferencia algebraica

sensibilidad deberá aumentarse a partir del nivel de referencia

en dB entre el nivel de indicación y el nivel de referencia con

para la exploración de la soldadura en conformidad con la

corrección para la atenuación de acuerdo a lo indicado en las

Tabla 6.2 ó 6.3 según sea aplicable.

siguientes expresiones: instrumento con ganancia en dB:

6.26.6.1

Exploración

a–b–c=d

El procedimiento de exploración y el ángulo de prueba deberán estar en conformidad con aquellos que se muestran en la tabla

instrumentos con atenuación en dB : b–a–c=d 6.26.7

6.7.

Longitud de las Discontinuidades

La longitud de las discontinuidades estará determinada en 6.26.6.2

Uniones a Tope

conformidad con el procedimiento descrito en 6.31.2.

Todas las soldaduras con uniones a tope deberán ser sometidas a prueba en cada lado del eje de la soldadura. Las

6.26.8

Bases para la Aceptación o el Rechazo

soldaduras de esquina y de uniones en T deberán a someterse

Cada discontinuidad de soldadura deberá aceptarse o

a prueba básicamente solo de un lado del eje de la soldadura.

rechazarse sobre la base de su clasificación de indicación y su

Todas las soldaduras deberán someterse a prueba utilizando

longitud, en conformidad con la Tabla 6.2, para las estructuras

los patrones de exploración aplicables, que se muestran en la

estáticamente cargadas, o la Tabla 6.3 para las estructuras

figura 6.24. según sea necesario para detectar tanto las

cíclicamente cargadas; cualquiera sea aplicable. Solamente

discontinuidades longitudinales como las transversales. Se

aquellas discontinuidades que sean rechazables necesitan

supone que como mínimo todas las soldaduras deberán ser

registrarse en el informe del ensayo, excepto para las

sometidas a prueba haciendo pasar el sonido a través de todo

soldaduras designadas en los documentos del contrato como

el volumen completo de la soldadura y en la zona térmicamente

“fractura critica” (Fracture Critical) la clasificación aceptables

afectada (ZAT) dos direcciones transversales; cualquiera sea

que este dentro de 6dB inclusive, de la clasificación mínima

más práctico .

rechazable deberán registrarse en el informe de la prueba. 6.26.9

6.26.6.3 Cuando pantalla,

Indicación Máxima aparezca una la

indicación

indicación de discontinuidad en la máxima

Identificación del Área Rechazada

Cada discontinuidad rechazable deberá estar indicada en la alcanzada

de

soldadura mediante una marca directamente sobre la

esta

discontinuidad en toda su longitud. La profundidad de la

discontinuidad deberá ajustarse para producir una desviación

superficie de la clasificación de la indicación deberán estar

del trayecto del nivel de referencia horizontal en la pantalla.

anotadas lo más cerca posible del metal base.

Este ajuste deberá hacerse con el control de ganancia calibrado ( atenuador) y la lectura del instrumento en dB deberá

6.26.10

Reparación

usarse como “ el nivel de indicación , a” para calcular “La

La soldadura que se encuentre inaceptable mediante la UT

clasificación de indicación, d”

deberá repararse a través de los métodos permitidos por 5.26

tal como se muestra en el

informe de la prueba ( Anexo D, Formulario D-11).

de este código. Las áreas reparadas deberán retestearse

6.26.6.4

original o en formularios de informe adicional.

ultrasónicamente con resultados tabulados en el formulario Factor de Atenuación

El “factor de atenuación, c “ en el informe de la prueba deberá lograrse al restar 1 pulgada [25 mm] de la distancia del trayecto

6.26.11

del sonido y multiplicando el remanente por 2. Este factor

La evaluación de área de soldadura reparada retesteada

Informes de Retesteo

deberá redondearse hasta el valor más cercano al dB. Los

deberán tabularse en una nueva línea en un formulario de

valores fraccionales

inferiores a 1/2 dB se reducirán al dB

informe. Si se utiliza el formulario original del informe el prefijo

menor y aquellos de 1/2 dB o mayores se aumentará al más

R1, R2... Rn serán el prefijo para el nº de indicaciones. Si se

alto.

utilizan formularios adicionales de informe el prefijo deberá ser el número y R en el número de informe.

215


diferente forma de la que se específica en otras partes, 6.26.12

Backing Metálico

está puede usarse siempre que estén calificadas según

La UT de las soldaduras ranuradas de penetración completa con

respaldo

de

acero

deberán

efectuarse

como

un

lo descrito aquí. (5)

procedimiento UT que reconozca los reflectores potenciales creados por la base de la interface del backing metálico (Ver

de

la

superficie

y

del

material

de

acoplamiento (en donde sea utilizado ). (6)

Tipo de bloque de prueba de calibración y reflector de referencia.

comentario en C6.26.12 para una pauta adicional sobre las soldaduras de ranuras escaneadas que contengan backing

Preparación

(7)

metálico ).

Método de calibración y exactitud requerida para la distancia (el barrido) linealidad vertical, expansión de la abertura del haz de luz , sensibilidad y resolución .

6.27

Prueba UT de conexiones tubulares T-, Y-, y K

(8)

Los requerimientos de la prueba UT de esta sección representan la tecnología de punta disponible para los

anterior. (9)

exámenes de las estructuras tubulares, especialmente en las

Método para determinar la acústica del metal base (Ver 6.27.4) y para establecer la geometría como una función

conexiones en T-, Y-, K . La determinación de la altura de los reflectores prolongados .

Intervalo de recalibración para cada ítem en No (7)

del ángulo diedro local y el espesor. (10) Patrón de exploración y sensibilidad (Ver 6.27.5 ) (11) Corrección para la transferencia para la curvatura de

6.27.1

Procedimiento

superficie y aspereza (irregularidad ) en donde se utilizan

Todos los procedimientos UT deberán estar en conformidad con un procedimiento escrito el cual ha sido

los métodos de amplitud (Ver 6.27.3)

preparado o

(12) Métodos para determinar el ángulo de la abertura del haz

aprobado por un individuo calificado en SNT- TC- 1 A , Nivel III

efectivo (en materiales curvos, en el área de ajuste de la

y experiencia en UT de estructuras tubulares. El procedimiento se basará en los requerimientos de esta sección y Sección 6,

raíz, y en localizaciones de discontinuidad. (13) Método

Parte F, sea aplicable. Anterior a su uso en producción de soldaduras, el procedimiento y el criterio de aceptación deberá exitosamente calificado en conformidad con 6.27.2.

El

la

longitud

de

la

discontinuidad

y

determinación de la altura. (14) Método de la verificación de la discontinuidad durante la

ser aprobado por el Ingeniero, y el personal deberá haber sido procedimiento deberá contener, como mínimo, las siguiente

de

excavación y la reparación. 6.27.2

Personal

Además de los requerimientos sobre el personal del 6.14.6

Información con respecto al método y las técnicas de UT:

cuando se vayan a efectuar los exámenes en las conexiones

(1)

El tipo de configuración de la unión de soldadura que vaya

de T-, Y-, y K , el operador requerirá demostrar una habilidad

a examinarse ( por ejemplo, el rango aplicable de diámetro,

para aplicar técnicas especiales requeridas para tales

espesor y ángulo diedro local). Las técnicas convencionales

exámenes. Las pruebas prácticas deberán efectuarse en

están limitadas generalmente a diámetros de 12- 3/4 pulgadas

soldaduras de modelos simulados que representen el tipo de

[325 mm] y mayores espesores de

soldaduras que vayan a inspeccionarse, incluyendo un rango

1/2 pulgada [12 mm] y

superiores y ángulos diedro locales de 30º ó mayores. Las

representativo del ángulo diedro y los espesores que vayan a

técnicas especiales para los lados más pequeños pueden

encontrarse en producción utilizando los procedimientos y

utilizarse siempre que estén calificadas

utilizando la aprobación calificada aplicable. Cada modelo

según como se

describan aquí, utilizando el menor tamaño de aplicación.

simulado

(2)

Aceptación del criterio para cada tipo y tamaño de

artificiales que entreguen indicaciones de la prueba UT por

soldadura .

arriba y por debajo de los criterios de rechazo especificados

(3)

deberá

contener

deformaciones

naturales

o

Tipos de instrumentos para prueba radiográfica (marca y

en el procedimiento aprobado. El comportamiento deberá

modelo).

juzgarse sobre la base de la habilidad del operador para

(4) Frecuencia del transductor (unidad de exploración, tamaño

determinar el tamaño y la clasificación de cada discontinuidad

y forma activa, ángulo de abertura del haz y tipo de cuña

con una exactitud requerida para aceptar o rechazar cada

en las sondas de pruebas del ángulo de abertura del has.

pieza soldada y ubicar con exactitud las deformaciones

Los procedimientos que utilizan los transductores hasta

rechazables en las soldaduras y dentro de la sección

de 6 MHZ disminuyen a 1/4 de pulgada [6 mm] y de

transversal de la soldadura.

216

A lo menos el 70% de las


discontinuidades

deberá

corregirse

identificadas

como

rechazadas y el comportamiento deberá ser a entera

6.27.4

satisfacción del Ingeniero (con consideración particular al nivel

Toda área sujeta al examen

Examen del Metal Base de prueba UT deberá

de falsas alarmas). Para el trabajo en estructuras no

examinarse mediante la técnica de la onda longitudinal para

redundantes, todas las discontinuidades serias (por ejemplo,

detectar reflectores laminados que pudieran interferir con la

aquellas que excedan las dimensiones rechazables por un

propagación intencionada y directa de la onda sonora. Todas

factor de dos, amplitudes por seis dB) deberán localizarse e

las áreas que contengan reflectores

informarse.

marcarse para ser identificadas antes del examen de la

6.27.3

Calibración

laminales deberán

soldadura y de las consecuencias consideradas en la

La calificación del equipo UT y los métodos de calibración

selección de la unidad de los ángulos de la unidad de

deberán cumplir con los requerimientos y la aprobación del

exploración y de las técnicas de examen de las soldaduras en

procedimiento de la sección 6, Parte F, excepto lo siguiente :

esa área. Las discontinuidades del material base que excedan

6.27.3.1

Rango ( distancia )

los limites de 5.15.1.1 deberán llamar la atención del Ingeniero

El rango de calibración deberá incluir, como mínimo, la

o del Inspector.

distancia completa del trayecto acústico para ser utilizado durante el examen específico. Esto puede ajustarse para

6.27.5

representar ya sea el trayecto acústico la distancia de la

Los exámenes de la soldadura en conexiones T-, Y-, K

Examen de la Soldadura

superficie o la profundidad equivalente debajo de la superficie

deberán efectuarse desde la superficie del componente

de contacto,

desplegada en la escala horizontal del

secundario ( ver figura 6.25) . Todas los exámenes deberán

instrumento, según lo que se diga en el procedimiento

hacerse en las partes Patas I y II, donde sea posible. Para un

aprobado. 6.27.3.2

examen inicial la sensibilidad deberá incrementarse en 12 dB Calibración de la Sensibilidad

por sobre lo establecido en el punto 6.27.3 para el trayecto

La sensibilidad estándar para examinar la producción de

máximo de salida. La evaluación de la indicación deberá

soldadura que utiliza las técnicas de amplitud deberán ser: la

efectuarse con referencia a la sensibilidad estándar.

sensibilidad máxima más la corrección de amplitud distante, más la corrección de transferencia. Esta calibración deberá efectuarse a lo menos 1 vez

6.27.6

Angulo Optimo

para cada unión que vaya a

Las indicaciones que se encuentren en las áreas de la raíz de

someterse a prueba; excepto que para las pruebas repetitivas

las soldaduras de ranura en uniones a tope y a lo largo de la

del mismo tamaño y configuración, se puede usar la frecuencia

cara de fusión

de calibración de 6.25.3. (1)

Sensibilidad Básica

La altura de la pantalla del nivel de referencia

6.27.7 Evaluación de la Discontinuidad. se obtiene

Las

discontinuidades

serán

evaluadas

utilizando

una

utilizando la reflexión máxima desde 0.60 pulgadas [1.5 mm]

continuación de límites de haz de luz y técnicas de amplitud.

del orificio del diámetro en el bloque IIW (u otro bloque que de

Los tamaños se entregaran como longitud y altura (dimensión

cómo resultado la misma sensibilidad básica de calibración)

de profundidad) ó amplitud, según sea aplicable, la amplitud

como se describe en 6.25 ( ó en 6.29).

estará relacionada “la calibración estándar.” Además, las

(2)

discontinuidades deberán clasificarse como lineales o planas

Corrección de la Amplitud de Distancia

El nivel de sensibilidad deberá ajustarse para entregar una

versus esféricas, pero destacando los cambios en amplitud a

pérdida de atenuación a través de todo el rango del trayecto

medida o que el transductor oscile en un arco centrado en el

acústico que se vaya a utilizar, ya sea en las curvas de

reflector. Se deberá determinar l localización (posición) de las

corrección de amplitud de distancia, por medios electrónicos o

discontinuidades dentro de la sección transversal de la

como se describe en 6.26.6.4. En donde se

soldadura, al igual que de un punto de referencia establecido

utilizan los

transductores de alta frecuencia, la atenuación mayor deberá

a o largo del eje soldado.

tomarse en consideración. La corrección de transferencia puede usarse para acomodar la prueba UT a través de capas

6.27.8 Informes

estrechas de pintura que no excedan las 10 mils [0.25 mm] de

6.27.8.1 Formularios.

espesor.

217


Un formulario de informe deberá identificar claramente el

6.28.3 Informes Completados.

trabajo y el área de inspección deberán ser completadas por el

Un grupo completo de formularios de informes terminados de

técnico en pruebas ultrasónicas

soldaduras sometidas a pruebas ultrasónicas por parte del

y en el momento de la

inspección. Un informe detallado y un diagrama que muestre la

Contratista para el Propietario, incluyendo cualquiera que

localización a lo largo del eje de la soldadura, la ubicación

muestre alguna calidad inaceptable previo a la reparación,

dentro de las secciones transversales de la soldadura, el

deberá ser entregado al Propietario después de que se haya

tamaño (ó en la clasificación de la indicación), la extensión,

completado el trabajo.

orientación y clasificación para cada discontinuidad deberá ser

retener los informes de pruebas ultrasónicas terminará en los

La obligación del Contratista para

completada para cada soldadura en la cual se encuentren

siguientes casos: (1) en cuanto se entregue el set completo al Propietario, (2) un

indicaciones significativas.

año completo después de haber terminado el trabajo del 6.27.8.2 Discontinuidades Informadas.

Contratista, siempre que se le dé un aviso por escrito con

Cuando se especifiquen, las discontinuidades que se acerquen

anticipación al Propietario.

a un

6.29 Calibración de la Unidad Para Prueba Ultrasónica

tamaño rechazable, especialmente aquellas en donde

haya alguna duda en cuanto a su evaluación también deberán

con Bloques IIW u Otros Bloques de Referencia

ser informadas.

Aprobados Ver 6.23 y Figuras 6.22, 6.23, y 6.26.

6.27.8.3 Inspección Incompleta.

6.29.1 Modo Longitudinal

Las áreas para las cuales la inspección completa no se pueda

6.29.1.1 Calibración de Distancia.

llevar a la práctica, también deberán ser registrada, junto con el

Ver Anexo X, X1 para un método alternativo.

motivo por el cual la inspección estaba incompleta.

(1)

6.27.8.4 Marcas de Referencia.

(2)

El transductor deberá colocarse en la posición G en el bloque IIW. El

instrumento

deberá

ajustarse

para

producir

posición de

indicaciones en 1 pulgada [25 mm en un bloque métrico], 2

referencia y la localización y extensión de las discontinuidades

pulgadas [50 mm en un bloque métrico], 3 pulgadas [75 mm

rechazadas también pueden marcarse físicamente en la pieza

en un bloque métrico], 4 pulgadas [100 mm en un bloque

que vaya a soldarse.

métrico], etc. en el visor.

A menos que se especifique de otro modo, la

6.29.1.2 Amplitud. 6.23

Preparación y Disposición de los Informe

Ver Anexo X, X1.2 para métodos alternativos. (1) El

6.28.1 Contenido de los Informes.

transductor deberá ajustarse en la posición G en el bloque

Un formulario de informe que identifique claramente el trabajo y

IIW. (2) la ganancia deberá ajustarse hasta que la indicación

el área de inspección deberá ser completado por el operador

maximizada del primer reflejo posterior corresponda a una

de la prueba ultrasónica en el momento de la inspección. El

altura de pantalla de 50 a 75%.

formulario de informe para soldaduras que sean aceptables

6.29.1.3 Resolución.

sólo

(1)

necesitan

contener

la

información

suficiente

para

la soldadura.

Un ejemplo de tal formulario se muestra en el

El transductor deberá ajustarse en posición F en el bloque IIW.

identificar la soldadura, la firma del operador, y la aceptación de (2)

El transductor y el instrumento deberán resolver las tres distancias.

Anexo D, Formulario D-11.

6.29.1.4 Calificación de la Linealidad Horizontal. 6.28.2 Informes Previos a la Inspección.

El procedimiento de calificación será según 6.24.1.

Antes de que una soldadura esté sujeta a una prueba ultrasónica por parte del Contratista para que sea aceptada por

6.29.1.5

Calificación del Control de Ganancia (Atenuación).

el Propietario, todos los formularios de informe pertenecientes a la soldadura, incluyendo cualquiera que muestre una calidad

El procedimiento de calificación deberá estar en conformidad

inaceptable previa a la reparación, deberá ser entregada al

con 6.24.2 ó un método alternativo, en conformidad con

Inspector.

6.24.2, este deberá utilizarse.

218


6.29.2

Modo de Onda de Corte (Transversal)

6.29.2.1

Punto Indice.

El punto de entrada del sonido del transductor (punto índice)

de Informe de Pruebas en conformidad con 6.23.1 (Anexo D, Formulario D11). 6.29.2.5 Resolución

deberá ubicarse o verificarse para los siguientes

(1)

procedimientos:

resolución RC posición Q para un ángulo de 70º, posición R

(1)

El transductor deberá estar colocado en la posición D en

para un ángulo de 60º, posición S para un ángulo de 45º.

el bloque IIW.

(2)

(2)

El transductor deberá moverse hasta que la señal de la

orificios de ensayo ó de prueba, a lo menos hasta un punto de

radio se maximice. El punto en el transductor en el cual se

El transductor deberá ajustarse en el bloque de

El transductor y el instrumento deberán resolver los tres

distinguir los peaks de las indicaciones de los tres orificios.

alinea con la línea del radio en el bloque de calibración es el punto de entrada del sonido (ver Anexo X, X2.1 para un

6.29.2.6 Aproximación de la Distancia de la Unidad de

método alternativo).

Exploración. La distancia mínima permisible entre la garganta de la unidad

6.29.2.2

Ángulos.

El ángulo del trayecto acústico del transductor deberá

de exploración y el borde del bloque IIW deberá ser la siguiente (ver Figura 6.21):

verificarse o deberá ser determinado por uno de los siguientes

Para el transductor de 70º

procedimientos:

X = 2 pulgadas [50 mm]

(1) El transductor deberá ajustarse en la posición B en el

para el transductor de 60º

bloque IIW para los ángulos de 40º hasta 60º, ó en la posición

X = 1-7/16 pulgadas [37 mm]

C en el bloque IIW para ángulos de 60º a 70º (ver Figura 6.26).

Para el transductor de 45º

(2) Para el ángulo seleccionado el transductor deberá moverse

X = 1 pulgada [25 mm]

hacia atrás y hacia delante por sobre la línea indicadora del ángulo del transductor, hasta que la señal de radio se

6.30

Procedimientos Para la Calificación del Equipo

maximice. El punto de entrada acústica en el transductor

6.30.1 Procedimientos de Linealidad Horizontal.

deberá compararse con la marca del ángulo en el bloque de

Nota: Ya que este procedimiento de calificación se efectúa

calibración (tolerancia ± 2º) (ver Anexo X, X2.2 para métodos

con una unidad de exploración de un haz de luz directo, el

alternativos).

cual produce ondas longitudinales con una velocidad del

6.29.2.3 Procedimiento de Calibración de Distancia.

sonido de casi el doble de las ondas de corte; es necesario

El transductor deberá ajustarse en la posición D en el bloque

doblar los rangos de distancia de la onda de corte que se

IIW (en cualquier ángulo). El instrumento entonces será

vayan a utilizar para aplicar este procedimiento.

ajustado para lograr las indicaciones a 4 pulgadas [100 mm en

Ejemplo: El uso de una calibración de pantalla de 10

un bloque métrico], y 8 pulgadas [200 mm en un bloque

pulgadas [250 mm] en la onda de corte requeriría una

métrico] ó 9 pulgadas [225 mm en un bloque métrico] en la

calibración de pantalla de 20 pulgadas [500 mm] para este

pantalla; 4 pulgadas [100 mm] y 9 pulgadas [230 mm] en un

procedimiento de calificación.

bloque Tipo 1 ó 4 pulgadas [100 mm] y 8 pulgadas [200 mm] en

El siguiente procedimiento deberá utilizarse para la calificación

un bloque Tipo 2 (ver Anexo X, X2.3 para un método

del instrumento (ver Anexo X, X3, para un método alternativo):

alternativo).

(1) Una unidad de exploración de haz de luz directa deberá

6.29.2.4 Amplitud ó Procedimiento de Calibración de la

acoplarse cumpliendo con los requerimientos de 6.22.6 para el

Sensibilidad.

bloque IIW o el bloque DS en posición G, T ó U (ver Figura

El transductor deberá ajustarse en la posición A en el bloque

6.26) según sea necesario para lograr los cinco reflejos en el

IIW (cualquier ángulo). La señal maximizada entonces deberá

rango de clasificación que sé este certificando (Ver Figura

aceptarse a partir del orificio de 0.060 pulgadas [1.59 mm] para

6.26).

lograr una indicación horizontal en la altura de la línea de

(2)

referencia (ver Anexo X, X2.4 para un método alternativo). La

en sus propias localizaciones con el uso de ajuste de la

lectura máxima de decibeles obtenidos deberá cursarse como

calibración de distancia y del retardo de cero.

“Nivel de Referencia b”; esta lectura deberá aparecer en la Hoja

219

El primero y el quinto reflejo posterior deberán ajustarse


(3) Cada indicación deberá ajustarse al nivel de referencia con

(9)

Deberá repetirse la etapa 6; excepto que la información

el control de ganancia o de atenuación para el examen de la

debería aplicarse a la línea consecutiva siguiente en el

localización horizontal.

Anexo D, Formulario D-8.

(4) Cada localización de deflexión del trazado intermedio

(10) Las etapas 7, 8 y 9 deberán repetirse consecutivamente hasta que se logre el rango completo del control de

deberá corregirse dentro de un ancho de pantalla del 2%.

ganancia (atenuador) (60 decibeles mínimo). 6.30.2

Exactitud dB

6.30.2.1

(11) La información de las Filas o Líneas “a” y “b” deberá

Procedimientos.

aplicarse a la ecuación 6.30.2.2 ó al nomograma descrito

Nota :Para lograr una exactitud requerida (±1%) al leer la altura de la indicación, la pantalla deberá graduarse verticalmente en

en 6.30.2.3 para calcular el decibel correcto. (12) Deberá aplicarse el decibel corregido de la etapa 11 a la Línea “c”.

intervalos del 2% ó del 2.5% para instrumentos con lectura de amplitud digital en pantalla liviana y horizontales de una altura

(13)

Deberá sustraerse el valor de la Línea “c” de la Fila

media. Estas graduaciones se colocarán en la pantalla entre el

del valor “a” y la diferencia en la Fila “d”, el error de decibeles

60% y el 100% de altura de pantalla. Esto puede lograrse con

deberá aplicarse.

el uso de una sobreposición de pantalla transparente graduada.

Nota: Los valores pueden ser positivos ó negativos y

Si esta sobreposición se aplica como una parte permanente de

esto deberá anotarse así.

la unidad de la prueba térmica, debería tenerse cuidado de que

Aplicaciones de los Formularios D-8, D-9, y D-10 se encuentran en el Anexo D.

esta superposición no oscurezca la prueba normal. (1)

(2)

Una unidad de exploración de haz de luz directa deberá

(14) Deberá tabularse la información en el formulario,

acoplarse, cumpliendo con los requerimientos de 6.22.6

incluyendo la información mínima equivalente que

con el bloque DS que aparece en la Figura 6.23, y en la

aparece en el Formulario D-8, y la unidad deberá

posición “T”, Figura 6.26.

evaluarse en conformidad con las instrucciones que

La calibración de la distancia deberá ajustarse de modo

aparecen en este formulario.

que la primera indicación de retro reflexión de 2 pulgadas

(3)

(4)

(6)

(7)

(8)

(15) El formulario D-9 entrega un medio relativamente simple

[50 mm] (de aquí en adelante llamada la indicación), esté

de evaluación de datos del Ítem (14).

en la mitad de la pantalla horizontal.

para esta evaluación se entregan entre (16) hasta (18).

Las instrucciones

El control de atenuación o de ganancia calibrada deberá

(16) La información de decibeles desde la Fila “e” (Formulario

ajustarse de modo que la indicación esté exactamente en

D-8) deberá aplicarse verticalmente y la lectura de

ó levemente por sobre el 40% de la altura de la pantalla.

decibeles de la Fila “a” (Formulario D-8) horizontalmente

La unidad de exploración deberá moverse hasta la

a medida que ó ya que X e Y coordinan para un trazado

posición U, ver Figura 6.26, hasta que la indicación esté

de una curva de dB en el Formulario D-9. (17) La mayor longitud horizontal, representado por la

exactamente en el 40% de la altura de la pantalla. (5)

Ejemplos de

La amplitud del sonido deberá aumentarse en 6 decibeles

diferencia de lectura de decibeles, la cual puede

con el control de atenuación o el de ganancia calibrada.

inscribirse en un rectángulo representado 2 decibeles de

El

altura, denota que el rango de decibeles en el cual el

nivel

de

indicación

teóricamente

debería

ser

exactamente a la altura del 80% de la pantalla.

equipo cumple los requerimientos del código. El rango

La lectura de decibeles deberá registrarse bajo una “a” y

mínimo permisible es de 60 decibeles.

el porcentaje real de la altura de la pantalla bajo “b”, de la

(18) El equipo que no cumpla este requerimiento mínimo que

etapa 5 en el informe de certificación (Anexo D,

deben utilizarse, los factores de corrección que se

Formulario D-8), Línea 1.

desarrollen y se utilicen para la evaluación de la

La unidad de exploración deberá moverse hacia delante

discontinuidad fuera del rango de linealidad ajustable del

hasta la posición de U, Figura 6.26, hasta que la

instrumento, o que la evaluación de la prueba de

indicación esté exactamente en el 40% de la altura de la

soldadura y la discontinuidad se mantengan dentro del

pantalla.

rango de linealidad vertical ajustable del equipo.

Deberá repetirse la etapa 5. Nota: Las figuras con error dB (Fila “d”) pueden utilizarse como figuras de factor de corrección.

220


6.30.2.2

Ecuación de Decibeles.

La siguiente ecuación deberá utilizarse para calcular los decibeles: dB2 – dB1 = 20X Registro %2 %1 dB2 = 20 x Registro %2 dB1 %1 De acuerdo a lo relacionado con Anexo D, Formulario D-8 dB1

= Fila “a”

dB2

= Fila “c”

%1

= Fila “b”

%2

= Definido en el Formulario D-8

221


6.30.2.3 Anexo D. La siguientes notas se aplican al uso del

discontinuidad de los bordes. Sin embargo, la evaluación de

nomografo en el Anexo D Formulario D-10:

tamaño aproximado de esos reflectores, los cuales son más

(1)

Filas a, b, c, d y e están en la hoja de especificación,

pequeños que el transductor, deberán hacerse comenzando

Anexo D, Formulario D-8.

por la parte de afuera (ó externa) de la discontinuidad con un

(2)

Las series A, B y C están en el nomografo, Anexo D,

equipo calibrado en conformidad con 6.25.4 y moviendo el

Formulario D-10.

transductor hacia el área de la discontinuidad hasta que alguna

Los puntos cero en la serie C deberán tener un prefijo al

indicación en la pantalla comience a formarse.

agregarse el valor necesario que corresponda con los

de la unidad de registro en este punto es la que indica la

ajustes del instrumento; es decir 0, 10, 20, 30, etc.

discontinuidad del borde.

(3)

6.30.2.4 Procedimiento.

Los siguientes procedimientos

deberán aplicarse al uso de nomografo en el Anexo

D,

El borde guía

El

6.31.2 Prueba del Haz de Luz en Angulo (Corte).

procedimiento siguiente utilizara para determinar las longitudes

Formulario D-10:

de las indicaciones que tengan valores de decibeles más serios

(1)

Una línea recta entre la lectura del decibel de la fila “a”

que para una indicación de Clase D.

aplicada a la serie C y al porcentaje correspondiente de la

indicación deberá determinarse al medir la distancia entre las

(2)

(3)

(4)

La longitud de tal

fila “b” aplicado a la serie A deberá prolongarse.

localizaciones de la línea central del transductor en donde la

El punto en donde la línea recta de la etapa 1 cruce la

amplitud del valor de la indicación cae en un 50% (6 decibeles)

línea pivote B, como un punto pivote para una segunda

por debajo del valor para la calificación de discontinuidad

línea recta deberá utilizarse.

aplicable. Esta longitud deberá registrarse en el informe de

Una segunda línea recta a partir de un punto de %

pruebas como: “longitud de discontinuidad”.

promedio en la serie A

garantizado

a través del punto del pivote

por

la

amplitud

de

En donde esté

discontinuidad,

este

desarrollado en la etapa 2 y hasta el decibel de la escala

procedimiento deberá repetirse para determinar la longitud de

C deberá prolongarse.

las discontinuidades de la Clase A, B y C.

Este punto en la serie C indica el decibel corregido para

6.32 Patrones de Registro (Exploración) (Ver Figura 6.24)

usarse en la fila “c”.

6.32.1 Discontinuidades Longitudinales

6.30.2.5 Nomografo. En cuanto a un ejemplo del uso del

6.32.1.1 Movimiento A de Exploración o Registro. Angulo

nomografo, ver Anexo D, Formulario D-10.

de rotación a = 10º.

6.30.3

6.32.1.2 Movimiento B de Exploración o Registro.

Procedimiento de Reflexiones Internas

La

(1)

Calibrar el equipo en conformidad con 6.25.5.

distancia del registro b deberá ser tal que la sección de la

(2)

Quitar la unidad de registro del bloque de calibración sin

soldadura que se esté sometiendo a prueba sea cubierta (o se

cambiar ningún otro equipo de ajuste.

cubre).

(3)

Aumentar la ganancia calibrada o la atenuación de 20 decibeles más sensibles que el nivel de referencia.

(4)

El área de la pantalla mas allá del trayecto acústico de ½ pulgada [12 mm] y la altura del nivel de referencia anterior deberán estar libres de cualquier indicación.

6.31

La

mitad del ancho del transductor. Nota: Los movimientos A, B, y C pueden combinarse en un patrón de registro o exploración.

Procedimientos de Evaluación del Tamaño de la Discontinuidad

6.31.1 Prueba del Haz de Luz Directa (Longitudinal)

El

tamaño de las discontinuidades lamelares no es siempre fácil de determinar, especialmente aquellos que son menores (ó de menor tamaño) que el tamaño del transductor.

6.32.1.3 Movimiento C de Exploración o Registro.

distancia de avance c deberá ser de aproximadamente de la

Cuando la

discontinuidad sea mayor que el transductor, ocurrirá una pérdida completa del reflejo posterior y una pérdida de 6 decibeles de amplitud y de medición hasta la línea central del transistor es generalmente confiable para determinar la

6.32.2 Discontinuidades Transversales 6.32.2.1Soldaduras Esmeriladas. Deberá utilizarse el patrón de registro D cuando las soldaduras están esmeriladas a ras (enrasadas). 6.32.2.2 Soldaduras no Esmeriladas.

Deberá utilizarse el

patrón de registro E, cuando el refuerzo de la soldadura no esté esmerilado a ras. Angulo de registro e = 15º máximo

222


Nota: El patrón de registro deberá cubrir toda la sección

(10) Tipo de medio de registro (registro de vídeo, película

completa de la soldadura.

fotográfica fija, película fotográfica para cine u otros

6.32.2.3 Soldaduras ESW ó EGW (Patrón de Registro Adicional). El ángulo de rotación de la unidad de exploración del patrón de registro e, entre 45º y 60º.

medios aceptables) (11) Ampliación por computador (sí se utilizara) (12) Ancho del haz de radiación

Nota: El patrón de registro deberá cubrir toda la sección de

6.35.3 Calificación del Procedimiento. Los procedimientos

soldadura.

serán calificados sometiendo a prueba el sistema de radiación, de imagen y de registro para establecer y registrar todas las

6.32 Ejemplos de Certificación de Exactitud dB El Anexo D muestra ejemplos del uso de los Formularios D-8, D-9 y D-10 para la solución de una aplicación típica de 6.30.2.

pueden proporcionar la sensibilidad mínima requerida.

Los

resultados de la prueba (ensayos) deberán registrarse en el medio que sea utilizada para el examen de producción.

6.34 Requerimientos Generales Esta parte contiene los métodos de ensayos no destructivos (NDT) que no están contenidos en las partes D, E ó F de la Los métodos NDT establecidos en

la Parte G requieren procedimientos escritos, calificaciones y la aprobación por escrito específica por parte del Ingeniero.

Los

procedimientos deberán estar o ser aprobados por un individuo calificado como ASNT SNT-TC-1A, Nivel III (ver 6.35.4) y deberá ser calificado también por el Ingeniero. 6.35.4 Calificaciones del Personal.

Además de las

calificaciones del personal del número 6.14.6,

deberán

aplicarse las siguientes calificaciones:

6.35 Sistemas de Imagen de Radiación, Incluyendo Imagen del Tiempo Real 6.35.1 General.

calificación consistirán en demostrar que cada combinación de las variables esenciales o de los rangos de las variables

Parte G Otros Métodos de Examen

Sección 6 de este código.

variables esenciales y las condiciones. Las pruebas de

(1) Nivel III:

Deberá tener un mínimo de seis

meses de

experiencia utilizando los mismos equipos y procedimientos similares para el examen de la soldadura en materiales

El examen de la soldadura puede efectuarse

metálicos estructurales o en tuberías.

usando métodos de radiación de iones diferentes a la prueba

(2) Niveles I y II: Deberán estar certificados por el Nivel III

RT, por ejemplo la imagen electrónica, incluyendo los sistemas

anterior y tendrá un mínimo de tres meses de experiencia,

de imagen de tiempo real, cuando estén aprobados así por

utilizando los procedimientos y equipos iguales o similares para

parte de Ingeniero. La sensibilidad de tal examen tal como se

el examen de las soldaduras en materiales metálicos de

ve en equipo de monitoreo (cuando se utiliza para aceptación y

tuberías o en estructuras. La calificación consistirá en

rechazo) y el medio de registro no deberá ser menor que el

exámenes escritos y prácticos para demostrar la capacidad

requerido para RT (prueba radiografica).

para utilizar el equipo específico y los procedimientos para el

6.35.2 Procedimientos. Los procedimientos escritos deberán contener las siguientes variables esenciales: (1)

Identificación

del

equipo

especifico

incluyendo

la

fabricación, la marca, el modelo y el número de serie. (2)

Los ajustes de control de imagen y radiación especifica para cada combinación de variables establecidas aquí.

(3)

Rangos de espesor de la soldadura.

(4)

Tipos de unión de soldadura

(5)

Velocidad del registro ó exploración.

(6)

Fuente de radiación para distancia de la soldadura.

(7) (8)

Angulo de rayos X a través de la soldadura (normal)

(9)

Localización IQI (lado de la fuente o lado de la pantalla)

6.35.5 IQI. El tipo de alambre IQI, tal como se describió en la Parte B, deberá utilizarse.

La colocación del alambre o cable

IQI deberá especificarse en la parte B para el examen estático. Para examen en movimiento la colocación deberá ser de la siguiente manera: (1)

Dos IQI colocados a cada extremo del área de interés y registrado durante el trayecto de recorrido.

(2)

Un IQI a cada extremo del trayecto recorrido y colocado a una distancia no mayor que 10 pies [3 mt] entre cualquiera

Pantalla de conversión de imagen hacia o hasta la distancia de la soldadura.

examen de producción.

de los dos IQI durante el trayecto recorrido. 6.35.6 Ampliación de la Imagen. La ampliación computacional de las imágenes deberán ser aceptables para mejorar la imagen y obtener información adicional, siempre que se mantenga el mínimo de sensibilidad requerida. Las imágenes

223


aumentadas registradas deberán marcarse con claridad con

(6)

respecto a que tipo de ampliación se utilizó y dar a conocer los

(7)

Procedimientos utilizados

procedimientos de este.

(8)

Equipo utilizado

6.35.7Registros.

Los exámenes de imágenes de radiación

(9)

que se utilicen para aceptar o rechazar la soldadura deberán registrarse en un medio aceptable.

Las imágenes registradas

Identificación y descripción de las soldaduras examinadas

Localizaciones

de

la

soldadura

dentro

del

medio

registrado (10) Resultados, incluyendo

una

lista de

soldaduras

y

deberán ser en movimiento o estáticas, cualquiera que se use

reparaciones inaceptables y sus localizaciones dentro del

para aceptar o rechazar la soldadura.

medio de registro

Deberá incluirse un

registro escrito de las imágenes registradas que entreguen la siguiente información como mínimo:

224


Tabla 6.1 Criterios de Aceptación de la Inspección Visual (ver 6.9) Conexiones No tubulares Estáticamente Cargadas

Categoria de discontinuidad y criterios de inspección (1) Prohibición de Grietas Cualquier grieta será inaceptable; sin considerar el tamaño o localización. (2) Fusión del Metal Base/Soldadura Deberá existir una fusión completa entre las capas adyacentes del metal base y entre el metal de soldadura y el metal base. (3) Sección Transversal del Cráter Todos los cráteres deberán rellenarse para proporcionar el tamaño de la soldadura especificada, excepto los extremos de las soldaduras de filete intermitente fuera de su longitud efectiva. (4) Perfiles de soldadura Los perfiles soldados deberán estar en conformidad con 5.24. (5) Tiempo de Inspección La inspección visual de las soldaduras en todos los aceros pueden comenzar inmediatamente después de que las soldaduras completadas se hayan enfriado a temperatura ambiente. Los criterios de aceptación para ASTM a 514, A 517, y A 709 de aceros grados 100 y 100W deberán basarse en la inspección visual efectuada en no menos de 48 horas después de haber completado la soldadura. (6) Soldadura Sub – Dimensionada El tamaño de una soldadura de filete en cualquier soldadura continua puede ser inferior que el tamaño nominal especificado (L) sin corrección por las siguientes cantidades (U): L, Tamaño de la soldadura Nominal especificada, pulgadas [mm] < 3/16 [5] 1/4 [6] > 5/16 [8]

U, Disminución aceptable de L, pulgada [mm] < 1/16 [2] < 3/32 [2.5] <1/8 [3]

En todos los casos, la porción sub-dimensionada no debera exceder el 10% de la longitud de ella. En la soldadura del alma al flange en las vigas maestras deberá prohibirse una cantidad menor en los extremos en una longitud igual a dos veces el ancho del flange. (7) Socavamiento (A) Para materiales menores que 1 pulgada [25 mm] de espesor, el socavamiento no deberán exceder 1/32 pulgadas [1 mm], con la siguiente excepción: el socavamiento no deberá exceder 1/16 pulgadas [2 mm] para cualquier longitud acumulada hasta 2 pulgadas [50 mm] en cualquier o en todas 12 pulgadas [300 mm]. Para el material igual a ó mayor que 1 pulgada de espesor, el socavamiento no deberá exceder 1/16 pulgadas [2 mm] para cualquier longitud de soldadura (B) En los componentes primarios el socavamiento no deberá ser mayor que 0.01 pulgadas de profundidad [0.25 mm], cuando la soldadura sea ó esté transversal al esfuerzo de tensión bajo cualquier condición de carga de diseño. El socavamiento no deberá ser mayor que 1/32 pulgadas de profundidad [1 mm] para todos los otros casos

225

Conexiones No tubulares cíclicamente cargadas

Conexione Tubulares (todas las cargas)


Conexiones No tubulares Estáticamente Cargadas

Categoria de discontinuidad y criterios de inspección

Conexiones No tubulares cíclicamente cargadas

Conexione Tubulares (todas las cargas)

(8) Porosidad (A) Las soldaduras de ranura de penetración completa en uniones a tope transversales a la dirección de la tensión de carga computarizada, no deberá tener porosidad visible en tubería. Para todas las demás soldaduras de ranura y para soldaduras de filete, la suma de la porosidad visible de la tubería de 1/32 pulgadas [1 mm] o mayor en el diámetro, no deberá exceder 3/8 pulgadas [10 mm] en cualquier pulgada lineal de soldadura y no deberá exceder ¾ pulgadas [20 mm] en cualquiera de 12 pulgadas[300 mm] de longitud de soldadura. (B) La frecuencia de la porosidad la de tubería en la soldadura de filete no deberá exceder a una en cada 4 pulgadas [100 mm] de longitud de soldadura y el diámetro máximo no deberá exceder 3/32 pulgadas [2.5 mm]. Excepción: Para las soldaduras de filete que conectan los atiesadores a la viga maestra, la suma del diámetro de la porosidad de la tubería no deberá exceder 3/8 de pulgadas [10 mm] en cualquier pulgada lineal de soldadura y no deberán exceder ¾ pulgada [20 mm] en cualquier longitud de soldadura de 12 pulgadas[300 mm]. (C) Las soldaduras de ranura de penetración completa en uniones a tope transversales A la dirección del esfuerzo de tensión computarizado no deberán tener porosidad en la tubería. Para todas las demás soldaduras de ranura, la frecuencia de la porosidad de la tubería no deberá exceder de una en 4 pulgadas [100 mm] de longitud y el diámetro máximo no deberá exceder3/32 pulgadas [2.5 mm]. Nota General: Una “X” indica la aplicabilidad para el tipo de conexión; un área sombreada indica no-aplicabilidad

226


Tabla 6.2 Criterios de Aceptación-Rechazo de la Prueba Ultrasónica (Conexiones no Tubulares cargadas estáticamente) (Ver 6.13.1)

Clase A (Irregularidades grandes)

Niveles de Exploración Trayecto del sonido en pulg. [mm]

Clase B (Irregularidades medianas) Clase C (Irregularidades pequeñas) Clase D (Irregularidades menores)

2

Sobre Cero Referencia dB

hasta 2-1/2 [ 65mm ]

14

> 2-1/2 hasta 5 [65-125mm]

19

> 5 hasta 10 [125-250 mm]

29

>10 hasta 15 [250-380 mm]

39

Nota 2. Esta columna se refiere a la distancia del trayecto del sonido; No al espesor del material.

227


Tabla 6.3 Criterios de Aceptación – Rechazo de la Prueba Ultrasónica (UT) (Conexiones no tubulares cíclicamente cargadas) Severidad de la clase de irregularidad

Clase A

Espesor de la Soldadura en pulgadas [mm] y Angulo de la Unidad de Exploración 5/16 >¾ hasta hasta ¾ 1-1/2 [820] [20 –38] >1- ½ hasta 2- ½ [38 – 65] >2- ½ hasta 4 [65 – 100] >4 hasta 8 [100 – 200] 70º 70º 70º 60º 45º 70º 60º 45º 70º 60º 45º +10 y menores

+8 y menores

+4 y menores

+7 y menores

+9 y menores

+1 y menores

+4 y menores

+6 y menores

-2 y menores

+1 y menores

+3 y menores

+11

+9

+5 +6

+8 +9

+10 +11

+2 +3

+5 +6

+7 +8

-1 0

+2 +3

+4 +5

+12

+10

+7 +8

+10 +11

+12 +13

+4 +5

+7 +8

+9 +10

+1 +2

+4 +5

+6 +7

Clase B

Clase C

Clase D

+13 +11 +9 +12 +14 +6 +9 +11 +3 +6 +8 y mayo- y mayo- y mayo- y mayo- y mayo- y mayo- y mayo- y mayo- y mayo- y mayo- y mayores res res res res res res res res res res

Clase A (Irregularidades grandes) Niveles de Exploración 2

Clase B (Irregularidades medianas)

Trayecto del sonido en pulg. [mm]

Clase C (Irregularidades pequeñas)

hasta 2-1/2 [ 65mm ]

20

> 2-1/2 hasta 5 [ 65-125mm]

25

> 5 hasta 10 [125-250 mm]

35

>10 hasta 15 [250-380 mm]

45

Clase D (Irregularidades menores)

Referencia sobre cero dB

Nota 2. Esta columna se refiere a la distancia del trayecto acústico; No al espesor del material.

228


Tabla 6.4 Requerimientos del Indicador de Calidad de Imagen tipo-orificio (ver 6.17.1) Espesor del Espesor del material Lado origen Lado de película material nominal nominal Orificio Orificio Designación Designación Rango, pulgadas Rango, milímetros Esencial Esencial Hasta 0.25 incluido Hasta de 6 incluido 10 4T 7 4T Sobre 0.25 a 0.375 Sobre 6 hasta 10 12 4T 10 4T Sobre 0.375 a 0.50 Sobre 10 hasta 12 15 4T 12 4T Sobre 0.50 a 0.625 Sobre 12 hasta 16 15 4T 12 4T Sobre 0.625 a 0.75 Sobre 16 hasta 20 17 4T 15 4T Sobre 0.75 a 0.875 Sobre 20 hasta 22 20 4T 17 4T Sobre 0.875 a 1.00 Sobre 22 hasta 25 20 4T 17 4T Sobre 1.00 a 1.25 Sobre 25 hasta 32 25 4T 20 4T Sobre 1.25 a 1.50 Sobre 32 hasta 38 30 2T 25 2T Sobre 1.50 a 2.00 Sobre 38 hasta 50 35 2T 30 2T Sobre 2.00 a 2.50 Sobre 50 hasta 65 40 2T 35 2T Sobre 2.50 a 3.00 Sobre 65 hasta 75 45 2T 40 2T Sobre 3.00 a 4.00 Sobre 75 hasta 100 50 2T 45 2T Sobre 4.00 a 6.00 Sobre 100 hasta 150 60 2T 50 2T Sobre 6.00 a 8.00 Sobre 150 hasta 200 80 2T 60 2T Notas 1. Espesor radiográfico de una sola pared (para componentes tubulares) 2. Sólo aplicable a estructuras tubulares

Tabla 6.5 Requerimientos del Indicador de Calidad de Imagen del Alambre (ver 6.17.1) Espesor del material Espesor del material Lado origen Lado de película nominal nominal Diámetro máx. del Diámetro máx. del Rango, pulgadas Rango, milímetros alambre alambre pulgadas mm pulgadas mm Hasta de 0.25 incluido Sobre 0.25 a 0.375 Sobre 0.375 a 0.625 Sobre 0.625 a 0.75 Sobre 0.75 a 1.50 Sobre 1.50 a 2.00 Sobre 2.00 a 2.50 Sobre 2.50 a 4.00 Sobre 4.00 a 6.00 Sobre 6.00 a 8.00

Hasta 6 incluido Sobre 6 hasta 10 Sobre 10 hasta 16 Sobre 16 hasta 20 Sobre 20 hasta 38 Sobre 38 hasta 50 Sobre 50 hasta 65 Sobre 65 hasta 100 Sobre 100 hasta 150 Sobre 150 hasta 200

0.010 0.013 0.016 0.020 0.025 0.032 0.040 0.050 0.063 0.100

0.25 0.33 0.41 0.51 0.63 0.81 1.02 1.27 1.60 2.54

Notas 1. Espesor radiográfico de una sola pared (para componentes tubulares) 2. Aplicable sólo para estructuras tubulares

229

0.008 0.010 0.013 0.016 0.020 0.025 0.032 0.040 0.050 0.063

0.20 0.25 0.33 0.41 0.51 0.63 0.81 1.02 1.27 1.60


Tabla 6.6 Selección y ubicación del Indicador de Calidad de la Imagen (Ver 6.17.7)

Tipos de IQI

T = 10 pulg. [250 mm] L

T = 10 pulg. [250 mm] L

T ≥ 10 pulg. [250 mm] L

T < 10 pulg. [250 mm] L

Orificio Alambre

Orificio Alambre

Orificio Alambre

Orificio Alambre

Números de IQIs Comp. No Tubulares

2

2

1

1

3

2

2

1

Circunferencia De la tubería

3

3

3

3

3

3

3

3

Selección de Norma ASTM Tabla Figuras

E1025 6.4

E 747 6.5 6.11

E1025 E 747 6.4

E1025 E 747

6.5 6.12

6.4

6.5 6.13

E1025 E 747 6.4

6.5 6.14

T = Espesor nominal del metal base (T1 y T2 de Figuras) L = Longitud de Soldadura en el área de interés de cada radiografía. Notas Generales: 1.- El Backing de acero no deberá considerarse parte de la soldadura o del refuerzo de la soldadura en la selección IQI. 2.- T puede aumentarse para proporcionar el espesor del refuerzo de la soldadura permisible, siempre que se usen cuñas debajo del orificio IQI de acuerdo a 6.17.3.3. 3.- Cuando se radiografía una soldadura de tubería de circunferencia completa con una sola exposición y la fuente de la radiación se coloca en el centro de la curvatura, a lo menos deberán utilizarse tres orificios igualmente espaciales tipo IQI.

230


5/16[8] Tipo de Soldadura

Tabla 6.7 Ángulo de Prueba (Ver 6.26.5.2) Esquema de Procedimiento Espesor del Material, pulgadas [mm]

>1-1/2 [38] >1-3/4[45]

a

* 1

>3-1/2[90]

a

a

a

2-1/2[60]

3-1/2[90]

4-1/2[110]

5[130]

*

*

*

a

1/1/2[38] 1-3/4[45]

Soldadura a

>2-1/2[60]

a

O

1

F

Tope

1G ó 4

F Soldadura en T

1

O

1

ó

F 1

O

1

Esquina

Electroslag

5

ó

F

O

1

F

7

ó

8 ó

6-1/2[160] * F

10 F

7

XF 1G

*

ó

9 ó

XF

ó

a

7[180] * F

11 F

10

>7[180]

a

12 ó

XF

* F

ó XF

ó

6

F

8

F

9

F

13

F

ó

ó

ó

ó

ó

ó

ó

ó

ó

ó

ó

ó

XF

5

XF

7

XF

10

XF

11

XF

14

XF

1G

P1

6

ó

ó

ó

3

P3

7

ó 4

1**

P3

ó 15

11 P3

ó 15

F

--

--

--

--

XF

4

O

12

F 13

F

11

*

13 F

11

8[200]

ó

1G 1

ó

F 5

XF 1G

F

6

>6-1/2[160]

a

XF

Soldadura Electrogas y

ó

F 4

XF

Soldadura de

F

1G

>4-1/2[110] >5[130]

11 P3

ó 15

11 P3

ó

P3

15**

Notas Generales: 1.- En donde sea posible, todos los exámenes deberán hacerse desde la Superficie A en el lado (Leg) a menos que se especifique lo contrario en esta Tabla. 2.- Las áreas de la raíz de las uniones de soldaduras de ranura simple que tengan backing, no requieren ser eliminadas mediante el contrato, deberán ser sometidas a prueba en el lado I (leg); en donde sea posible, con la Cara A que este opuesta al backing(el esmerilado de la cara de la superficie o las pruebas para las caras adicionales de soldadura pueden ser necesarias para permitir la exploración completa de la raíz de la soldadura). 3.- El éxamen en el Lado Leg II o III deberá hacerse solo para satisfacer las estipulaciones de esta tabla, o cuando sea necesario someter a prueba las áreas de soldadura que son inaccesible debido a una superficie de soldadura no esmerilada, o exista una interferencia con otras partes del componente a soldar, o para cumplir con los requerimientos de 6.26.6.2. 4.- Deberá utilizarse un máximo del Lado 3 (Leg), solamente en donde el espesor o la geometría evita la exploración de las áreas de soldadura completa y los zac en el lado I o lado II (leg I ó leg II). 5.- En soldaduras bajo tensión de estructuras cíclicamente cargadas, el cuarto superior del espesor deberá ser sometido a prueba con el Lado (Leg final) de buena calidad que va en progreso desde la Cara B hacia la Cara A; el cuarto del fondo de espesor deberá ser sometida aprueba con la parte final (leg) de buena calidad que va en progreso desde la Superficie A hacia la Superficie B; es decir el cuarto superior del espesor deberá ser sometido a prueba, ya sea desde la Superficie A en la parte segunda (leg second II) o desde la Superficie B en la parte I (Leg one) según la opción del Contratista, a menos que se especifique en los documentos del Contrato. 6.- La superficie de la soldadura indicada deberá esmerilarse enrasada antes de utilizar el procedimiento 1G, 6, 8, 9,12,14 ó 15. La Superficie A para ambos componentes conectados deberá estar en el mismo plano (ver leyenda en la página siguiente).

231


Tabla 6.7 (Continuación) Leyenda X

-

Revise desde la Superficie ”C”

G

-

Esmerile a ras la superficie de soldadura

O

-

No se requiere

Cara A-

La cara del material desde el cual se efectúa la exploración inicial (en las uniones en T y en esquina de acuerdo a los

diagramas anteriores) Cara B-

Opuesto a la cara “A” (la misma plancha)

Cara C-

La cara opuesta a la soldadura en el numero de conexión o una unión en T ó unión de esquina

Requerido solamente en donde se note una indicación de irregularidad en la altura de referencia del visor,

-

en la interfase del metal base de la soldadura, mientras se investiga a nivel de exploración con procedimientos primarios seleccionados de la primera columna. ∗∗

-

Use una calibración de distancia de pantalla de 15 pulgadas [400 mm] o 20 pulgadas [500 mm]

P

-

La separación y el enganche (

) deberá efectuarse para la evaluación de irregularidades posteriores

solamente en la mitad del espesor del material con solo transtuctores de 45º o 70º de igual especificación; ambos; enfrentando la soldadura. (Los transtuctores deben mantenerse en un equipo para posicionar el control - ver gráfico) La calibración de la amplitud para la separación y enganche (

) normalmente se hace calibrando una sola

unidad de exploración. Cuando se cambie a unidades de exploración dobles para la sección de la separación y enganche (

), deberá segurarse que esta calibración no cambie como resultado de las variables de los

instrumentos. F

-

Las indicaciones sobre interferencia del metal base y metal de soldadura deberán evaluarse posteriormente, ya sea con un transtuctor de 70º, 60º ó 45º - cualquier trayecto acústico que esté mas cercano a ser perpendicular a la superficie de fusión figurada.

Leyenda del Procedimiento Área del Espesor de la Soldadura Cuarto

Cuarto

No

Superior

1

70°

70°

70°

2

60°

60°

60°

3

45°

45°

45°

4

60°

70°

70°

45°

5

Mitad

Inferior

70°

70°

6

70°G A

70°

60°

7

60° B

70°

60°

8

70°G A

60°

60°

9

70°G A

60°

45°

10

60° B

60°

60°

11

45° B

70°**

12

70°G A

45°

13

45° B

45°

14

70°G A

45°

15

70°G A

70°A B

232

45° 70°G B 45° 45° 70°G B


Leyendas para las Figuras 6.1, 6.4, 6.5, y 6.6 •

Dimensiones de Irregularidades

Una irregularidad alargada tendrá la dimensión más

grande (L) que excede 3 veces la dimensión más pequeña. B = Dimensión máxima permisible de una irregularidad radiografiada.

Una irregularidad redondeada tendrá la dimensión

mayor (L) menor que o igual a 3 veces la dimensión más pequeña.

L = Dimensión mayor de una irregularidad radiografiada.

Una agrupación (cluster) se definirá como un grupo de

irregularidades no – alineadas de tamaño aceptable, las

L’ = Dimensión mayor de las irregularidades adyacentes.

irregularidades adyacentes individuales con espacios menores que

C = Abertura mínima medida a lo largo del eje longitudinal de la soldadura entre los bordes de las irregularidades de porosidad o tipo fusión, (rige la mayor de las irregularidades adyacentes); o hasta un borde o hasta un extremo de una soldadura d intersección.

el mínimo permisible (C) para la irregularidad adyacente individual de mayor tamaño (L’) pero con la suma de las dimensiones más grandes (L) de todas las irregularidades en la agrupación iguales a o menores que el tamaño máximo individual

C1 = Distancia mínima permitida entre la irregularidad más cercana al borde libre de una plancha o de un componente tubular; o la intersección de una soldadura longitudinal con una soldadura de circunferencia, medida paralela al eje de la soldadura longitudinal.

evaluar el espaciamiento mínimo.

W = Dimensión mínima de cualquiera de las irregularidades adyacentes.

de cada irregularidad aproximadamente alineada.

Dimensiones del Material

ejes de cada irregularidad aproximadamente alineados.

permisible (B). Tales agrupaciones deberán considerarse como agrupaciones individuales del tamaño L con el propósito de •

Las irregularidades alineadas tendrán los mayores ejes

E = Tamaño de la soldadura Dimensión de Materiales

T = Espesor de la plancha o de la cañería para soldaduras de ranura de penetración completa.

E = Tamaño de la Soldadura T = Espesor de Plancha o tubería de ranura de penetración

Dimensiones de Irregularidades

completa

233


Notas Generales: Para determinar el tamaño máximo de irregularidad permitido en cualquier unión o tamaño de soldadura, proyecte E horizontalmente hasta B. Para determinar la tolerancia mínima entre los bordes de la irregularidades de cualquier tamaño mayor que o igual a 3/32 [25 mm], proyecte B verticalmente hasta C. Ver Leyenda en la página 225 sobre definiciones.

234


Figura 6.1 Requerimientos de la calidad de Soldadura para irregularidades prolongadas segĂşn lo determinado por RX para Estructuras No Tubulares estĂĄticamente cargadas. (Ver 6.12.1.1)

235


236


237


Notas generales: Para determinar el tamaño máximo de irregularidad permitida en cualquier unión o tamaño de soldadura, proyecte E horizontalmente hasta B. Para determinar la tolerancia mínima permitida entre los bordes de las irregularidades de cualquier tamaño, proyecte B verticalmente hasta C. Ver Leyenda en la página 225 sobre definiciones.

Figura 6.4 Requerimientos de calidad de soldadura para irregularidades que ocurren en soldaduras bajo tensión en componentes no-tubulares cargadas cíclicamente (Limitaciones de porosidad e irregularidades en la fusión) (Ver 6.12.2.1)

238


Notas Generales: Para determinar el tamaño máximo para irregularidad permitida en cualquier unión o tamaño de soldadura proyecte E horizontalmente hasta B. Para determinar la tolerancia mínima permitida entre los bordes de las irregularidades de cualquier tamaño, proyecte B verticalmente hasta C. Ver Leyenda en la pagina 225 sobre definiciones. Nota: 1.- El tamaño máximo de irregularidad localizada dentro de esta distancia, a partir de un borde la plancha deberá ser de 1/8 pulg. [3 mm], pero una irregularidad de 1/8 pulg. [3 mm] deberá ser de ¼ pulg. [6 mm] o mas lejos del borde. La suma de las irregularidades menores que 1/8 pulg.[3 mm] de tamaño y localizadas dentro de esta distancia a partir del borde, no deberá exceder 3/16 pulg.[5 mm]. Las irregularidades 1/16 pulg.[2 mm] hasta menor que 1/8 pulg. [3 mm] no deberá restringirse en otras localizaciones, a menos que ellas estén separadas por menos que 2L (L es la longitud de la irregularidad mayor); en cuyo caso las irregularidades deberán medirse como una longitud igual a longitud total a la de las irregularidades y espaciadas y evaluadas tal como aparece en la Figura 6.5

Figura 6.5 Requerimientos de calidad de soldadura para irregularidades que ocurren en soldaduras bajo compresión en componentes No-tubulares cíclicamente cargados (Limitaciones de porosidad o de irregularidades en el tipo de fusión). (Ver 6.12.2.2)

239


Notas Generales: * Para determinar el tamaño máximo de irregularidad permisible en cualquier tamaño de unión o soldadura, proyecte E horizontalmente a B. * Para determinar la tolerancia mínima permisible entre los bordes de las irregularidades de cualquier tamaño mayor que o igual a 3/32 pulgadas [2 mm], proyecte B verticalmente a C * Ver leyenda en página 225 sobre definiciones.

Figura 6.6 – Requerimientos de calidad de soldadura para irregularidades prolongadas según lo determinado por RT de las uniones de componentes tubulares (Ver 6.12.3.1)

240


Clave para la Figura 6.6, Casos I, II, III, y IV Soldadura A = Soldadura de ranura de penetración completa longitud en un componente tubular longitudinal. Soldadura B = Soldadura de ranura de penetración completa circunferencial en un componente tubular Irregularidad A = Irregularidad redondeada o alargada localizada en la soldadura A. Irregularidad B = Irregularidad redondeada o alargada localizada en la soldadura B. L y W = Dimensiones mayores y menores, respectivamente, de la irregularidad A. L’ y W’ = Dimensiones mayores y menores, respectivamente, de la irregularidad B. E = Tamaño de la soldadura. CI = La distancia más corta paralela al eje de la soldadura A, entre los bordes más cercanos de la irregularidad. CASO 1 = LIMITACIONES DE LA IRREGULARIDAD 1 DIMENSIONES DE LA IRREGULARIDAD

LIMITACIONES < E/3,

¼ pulg. [6 mm]

CONDICIONES E

2 pulg. [50 mm]

L

3/8 pulg. [10 mm]

E > 2 pulg. [50 mm]

CI

3L

redondeada, la otra

(A) Una irregularidad redondeada o alargada. (B) L

3/32 pulg. [2.5 mm]

Nota: 1.- La irregularidad alargada puede localizarse, ya sea en la soldadura longitudinal o en la circunferencia. Para propósitos de esta ilustración, la discontinuidad B se colocó en la soldadura de circunferencia.

Caso I = Irregularidad en la intersección de la soldadura. Figura 6.6 (Continuación) = Requerimientos de calidad de la soldadura para irregularidades alargadas según lo determinado por el ensayo, RT de las uniones en componentes tubulares (Ver 6.12.3.1)

241


CASO II Limitaciones de la Irregularidad DIMENSIÓN DE LA

LIMITACIONES

CONDICIONES

IRREGULARIDAD < E/3,

¼ pulg. [6 mm]

L

3/8 pulg. [10 mm]

CI

3L

E 2 pulg. [50 mm] E > 2 pulg. [50 mm] L

3/32 pulg. [2.5 mm]

CASO II Irregularidad en el borde libre de la Soldadura de ranura de penetración Completa

CASO III Limitaciones de la Irregularidad DIMENSIÓN DE LA

LIMITACIONES

CONDICIONES

2E/3

L > 3W

IRREGULARIDAD L

3L o 2E, CI

cualquiera que sea

L

3/32 pulg. [2.5 mm]

Mayor

Caso III Irregularidad en la intersección de la soldadura Figura 6.6 (Continuación) Requerimientos de calidad de la soldadura para irregularidades alargadas, según lo determinado por RT en las uniones de componentes tubulares (Ver 6.12.3.1).

242


CASO IV Limitaciones de la Irregularidad DIMENSIÓN DE LA

LIMITACIONES

CONDICIONES

IRREGULARIDAD L

2E/3

L / W >3

3L o 2E, CI

cualquiera que sea

L

3/32 pulg. [2.5 mm]

Mayor Caso IV – Irregularidad en el Borde Libre de la Soldadura de Ranura de Penetración Completa.

Figura 6.6 (Continuación) Requerimientos de calidad de soldadura para irregularidades alargadas según lo determinado por RT de las uniones de componentes tubulares (Ver 6.12.3.1)

243


Tw Espesor de pared, mm

Espesor de pared, pulg. tw Notas: 1.

Los Reflectores internos lineales o planos, por sobre la sensibilidad estándar, (excepto la raíz de conexiones en T, Y y K de soldaduras simples [Ver Figura 6.8])

2.

Reflectores menores (Sobre el nivel no considerado, hasta E incluyendo la sensibilidad estándar), (excepto la raíz de una soldadura simple en conexiones en T, Y y K. [Ver Figura 6.8])

3.

Los Reflectores adyacentes que estén separados por menos que su longitud promedio, deberán tratarse como continuos.

Figura 6.7 Indicaciones de Clase R (Ver 6.13.3.1)

244


tw

Nota: 1.

Las irregularidades del área de la raíz que quedan fuera de la soldadura teórica, deben eliminarse. (dimensiones en “Tw” ó “L” en Figuras 3.8, 3.9 y 3.10).

Figura 6.7 (Continuación) Indicaciones Clase R (Ver 6.13.3.1)

245


Notas Generales: •

Las irregularidades alineadas separadas por menos que (H1 + H2) / 2 y aquellas paralelas, separadas por menos que (H1 + H2) / 2 deberán ser evaluadas como continuas.

Las irregularidades acumulativas deberán ser evaluadas sobre 6 pulg. [150 mm.], o la longitud de la soldadura D / 2 (cualquiera sea menor), en donde el diámetro del tubo = D.

L y H basados en un rectángulo, el cual incluye totalmente la irregularidad indicada. Irregularidades de la raíz en las conexiones en T, Y y K. Notas Generales: •

Para la soldadura de penetración completa en conexiones tubulares en T, Y y K con soldadura simple, hechas sin backing.

Irregularidades en la raíz de la soldadura de respaldo; los detalles C y D de las Figuras 3.8, 3.9 y 3.10 deberán descartarse.

Reflectores Internos y todas las otras Soldaduras. Notas Generales: Las irregularidades que estén dentro de H ó tw/6 de la superficie externa, deberán medirse como si se extendieran hasta la superficie de la soldadura.

Nota: 1.

Los reflectores que estén por debajo de la sensibilidad estándar (Ver 6.13.3.2) deberán descartarse.

Figura 6.8 Indicaciones Clase X (Ver 6.13.3.2)

246


Tabla de Dimensiones de IQI (pulg.) Espesor IQI y tolerancias Número

A

B

C

D

E

F

5 – 20

1.500

0.750

0.438

0.250

0.500

0.250

± 0.015

± 0.015

± 0.015

± 0.015

± 0.030

0.750

0.438

0.250

0.500

0.250

± 0.015

± 0.015

± 0.015

± 0.015

± 0.030

1.375

0.750

0.375

1.000

0.375

± 0.030

± 0.030

± 0.030

± 0.030

± 0.030

± 0.015 21 – 59

1.500 ± 0.015

60 – 179

2.250 ± 0.030

del diámetro del orificio ± 0.0005 ± 0.0025 ± 0.005

Tabla de Dimensiones de IQI (mm) Espesor IQI y tolerancias Número 5 – 20

A 38.10 ± 0.38

21 – 59

38.10 ± 0.38

60 – 179

57.15 ± 0.80

B

C

D

E

F

19.05

11.13

6..35

12.70

6.35

± 0. 38

± 0. 38

± 0. 38

± 0. 38

± 0.80

19.05

11.13

6..35

12.70

6.35

± 0. 38

± 0. 38

± 0. 38

± 0. 38

± 0.80

34.92

19.05

9.52

25.40

9.525

± 0.80

± 0.80

± 0.80

± 0.80

± 0.80

Nota General: Los orificios deberán estar alineados y normales al IQI. No enflanchar. Nota: Los IQIs números 5 al 9 no son 1T, 2T y 4T.

Figura 6.9 IQI tipo orificio (Ver 6.17.1) (Re-impreso con el permiso de Am. Soc. for Test and Mat, Copyright)

247

del diámetro del orificio ± 0.013 ± 0.06 ± 0.13


Tamaños del IQI (Parámetro de alambre) Diámetro del alambre, pulg. [mm] Set B

Set C

Set D

0.0032 [0.08]

Set A

0.010 [0.25]

0.032 [0.81]

0.10 [2.5]

0.004 [0.1]

0.013 [0.33]

0.040 [1.02]

0.125 [3.2]

0.005 [0.13]

0.016 [0.4]

0.050 [1.27]

0.160 [4.06]

0.0063 [0.16]

0.020 [0.51]

0.063 [1.6]

0.20 [5.1]

0.008 [0.2]

0.025 [0.64]

0.080 [2.03]

0.25 [6.4]

0.010 [0.25]

0.032 [0.81]

0.100 [2.5]

0.32 [8]

Figura 6.10 Alambre IQI (Ver 6.17.1) (Re-impreso con el permiso de Am. Soc. for Test and Mat, Copyright)

248


Nota:

La colocación del IQI al lado de la fuente alterna está permitida para las aplicaciones en componentes tubulares y en otras aplicaciones cuando estén aprobadas por el Ingeniero.

Figura 6.11 – RT Identificaciones y Localizaciones del IQI de alambre o tipo-orificio en uniones de 10 pulgadas, aproximadamente del mismo espesor [250 mm] y de Mayor Longitud. (Ver 6.17.7)

249


Nota:

La colocación del IQI al lado de la fuente alterna está permitida para las aplicaciones en componentes tubulares y en otras aplicaciones cuando estén aprobadas por el Ingeniero.

Figura 6.12 RT de Identificación y Localizaciones del IQI tipo orificio ó alambre en uniones menores que 10 pulg. Aproximadamente de igual espesor [250 mm] de longitud (Ver 6.17.7)

250


Nota:

La colocación del IQI al lado de la fuente alterna está permitida para las aplicaciones en componentes tubulares y en otras aplicaciones cuando estén aprobadas por el Ingeniero.

Figura 6.13 RT de Identificación y localizaciones del IQI tipo-orificio ó IQI tipo alambre en uniones de Transición de 10 pulg. [250 mm] y en longitudes mayores (Ver 6.17.7)

251


7. Soldadura “Stud” 7.1

Alcance

fabricante.

Cuando lo solicite el Ingeniero, el Contratista deberá

La sección 7 contiene los requerimientos generales para las

entregar la siguiente información:

soldaduras de conectores metálicos para acero, y estipula los

(1)

siguientes procedimientos específicos:

(2)

(1)

Para la calidad del trabajo, las pruebas de reproducción, la

Una descripción del conector y de la protección al arco. Certificación del fabricante de que la base del stud esté calificada en total conformidad con el Anexo IX.

calificación del operador, y los ensayos de calificación, cuando

(3)

se requieran, todos deben ser efectuados por parte de

7.2.5 Acabado de Stud.

Contratista.

extrusión, laminación ó maquinación.

(2)

deberá ser de calidad y condición uniforme, libres de traslapes de

Para la fabricación/montaje y la verificación de la

Los datos de prueba de calificación. El acabado deberá producirse por El acabado de los studs

inspección durante la producción soldadura stud.

mala

(3)

torceduras, dobladuras, u otras irregularidades impropias.

Para las propiedades mecánicas de los conectores de

calidad,

escamas,

cordones

de

soldadura,

grietas, Las

acero, y los requerimientos para la calificación de las bases de

fisuras radiales o reventamientos en la cabeza de un stud

los conectores, todas las pruebas y documentación deben ser

(conector) no deberá ser la causa de rechazo, siempre que las

proporcionadas por los fabricantes de los conectores (stud).

grietas o reventamientos no excedan mas de la mitad de la distancia desde la periferia de la cabeza hasta el vástago, según

Nota: Aceros Aprobados: Para studs, ver 7.2.6; para los

lo determinado por la inspección visual.

metales base ver tabla 3.1 (Grupos I y II). Para pauta ver

conectores de corte o los conectores de anclaje están sujetas a

C7.6.1. 7.2

grietas o rupturas, las cuales se denominan de la misma manera. Las grietas o rupturas provocan una interrupción abrupta de la

Requerimientos Generales

7.2.1 Diseño del conector. Los conectores deberán ser del diseño apropiado para la soldadura al arco a los componentes de acero utilizando equipo automático sincronizado para la soldadura stud. El tipo y tamaño del conector deberá ser tal como el que se especifica mediante los diseños, las especificaciones o estipulaciones especiales. Para studs tipo cabeza, ver figura 7.1. Pueden utilizarse las configuraciones alternativas

de

cabeza

con

pruebas

mecánicas

y

de

empotrado, para confirmar la gran resistencia del diseño, para la aprobación del Ingeniero. 7.2.2 Protecciones al Arco. Una protección al arco (férula) de cerámica

resistente

u

otro

material

apropiado

deberá

proporcionarse con cada conector. 7.2.3 Fundente. Un fundente de estabilización y desoxidado apropiado para la soldadura deberá proporcionarse con cada stud de 5/16 pulg. [8mm] de diámetro o mayor. Los studs menores

Las cabezas de los

que

5/16

pulg

[8mm]

de

diámetro

pueden

periferia de la cabeza del stud por separación radial del metal. Las grietas o rupturas radiales en la cabeza de un stud no serán causa de un rechazo; siempre que las grietas o rupturas no excedan el valor: 0.25 (H-C) según lo determinado por la inspección visual (ver Figura 7.1). 7.2.6 Material de “Stud”. Los conectores deberán hacerse de un componente de barra estirada en frío, conforme de los requerimientos de la norma ASTM A 108, Especificación para Barras de Acero, Carbono, Acabado en Frío y Grados de Calidad Estándar

de 1010 a 1020, inclusive a un de aluminio semi-

calmado o calmado o de silicona desoxidada. 7.2.7

Espesor del Metal Base.

Cuando se esté soldando

directamente al metal base, éste no deberá ser más delgado que 1/3 del diámetro del conector.

Cuando se esté soldando sobre

cubierta, el diámetro del stud no deberá ser mayor que 2.5 veces el espesor del material base.

En ningún caso los studs deberán

soldarse con mas de dos espesores de la cubierta metálica

proporcionarse con o sin fundente.

7.3

7.2.4 Bases stud. Una base de stud para que se califique,

7.3.1 Requerimientos Mecánicos Estándar. De acuerdo a la

Requerimientos Mecánicos

deberá haber aprobado la prueba descrita en el articulo IX.

opción del fabricante, las propiedades mecánicas de los studs

Sólo los stud con bases calificadas se utilizarán. La calificación

deberán determinarse mediante pruebas, ya sea del acero

de las bases stud, que estén en conformidad con el anexo IX

después de un acabado en frío ó del acabado de los conectores

deberá ser por cuenta del fabricante. La protección al arco

en su diámetro completo. En cualquier caso los studs deberán

utilizada en la producción deberá ser igual a la utilizada en las

estar en total conformidad con las propiedades estándar que

pruebas de calificación ó según lo recomendado por el

aparecen en la Tabla 7.1.

253


Las propiedades mecánicas deberán estar

cantidad necesaria para lograr soldaduras satisfactorias y evitar

determinadas en conformidad con las secciones aplicables de

los humos indeseables. Estas áreas pueden limpiarse con cepillo

ASTM A 370 “Mechanical Testing of Steel Products”. (Ensayos

de

7.3.2 Ensayos.

alambre,

desincrustación,

Mecánicos de los Productos de Acero). Se utiliza un equipo de

esmerilado.

ensayo similar al que aparece en la Figura 7.2.

7.4.4 Humedad.

7.3.3 Solicitud del Ingeniero.

Si el Ingeniero lo solicita, el

picado

de

incrustaciones

o

Las protecciones al arco o férulas deberán

mantenerse secas.

Cualquier protección al arco que muestre

Contratista deberá proporcionar:

signos de humedad en la superficie debido a rocíos o lluvias

(1) La certificación del fabricante del stud que los conectores

deberá secarse al horno a una temperatura de 250 ºF [120 ºC]

se hayan despachado en conformidad con los requerimientos

durante dos horas antes de utilizarse.

aplicables de 7.2 y 7.3.

7.4.5 Requerimientos de Espacio.

(2) Copias certificadas de los informes de las pruebas del

y laterales de los conectores de corte de stud (tipo B) con

fabricante que cubran hasta el último set completado

de

respecto a ellos mismos (entre sí) a los bordes de la viga o de los

de calidad en la planta,

flanges de la viga maestra pueden variar en el máximo de 1

pruebas mecánicas de control

requeridas por 7.3 para cada diámetro entregado. pruebas de control de

Las

calidad deberán hacerse dentro un

Los espacios longitudinales

pulgada [25 mm] desde la colocación que se muestra en los diseños.

La distancia mínima desde el borde de la base de un

periodo de seis meses antes de la entrega de los conectores.

stud hasta el borde del flange deberá ser del diámetro del stud

(3) Informes de pruebas de material certificado (CMTR)

mas 1/8 pulgada [3 mm], pero de preferencia no menor que 1-1/2

(Certified material test reports), del fabricante de acero debe

pulgadas [40 mm].

indicar el diámetro, las propiedades químicas, el grado en el

7.4.6 Eliminación de la Protección del Arco.

cual se entrega cada número térmico.

soldar, las protecciones al arco deberán liberarse de los studs que

Después de

7.3.4 Ausencia de Pruebas del Control de Calidad. Cuando

vayan a empotrarse en el concreto y donde pueda practicarse

no están disponibles las pruebas sobre el control de calidad, el

deberán eliminarse de todos los otros studs.

Contratista deberá entregar informes sobre pruebas mecánicas

7.4.7 Criterios de Aceptación.

en conformidad a los requerimientos del 7.3.

Los studs después de soldarse

Las pruebas o

deberán quedar libres de cualquier irregularidad o sustancias que

ensayos mecánicos deberán efectuarse en studs terminados

pudieran interferir con su función apropiada y deberán tener un

entregados por el fabricante de ellos. La cantidad de pruebas

arco completo de 360º.

a efectuarse deberá especificarse por parte del Ingeniero.

lados (piernas) del arco y pequeñas fisuras de arrugas deberán

7.3.5 Opción del Ingeniero Para Seleccionar los “Stubs”.

ser aceptables.

El Ingeniero puede seleccionar los studs de cada tipo y tamaño

muestran en la Figura 5.4 no deberán aplicarse al arco de

que se vayan a utilizar bajo el contrato, según sea necesario,

soldadura stud sincronizadas automáticamente.

en cuanto a la verificación de los requerimientos de 7.2 y 7.3. El proporcionar estos studs deberá ser por cuenta del Contratista.

Las pruebas deberán ser a expensas del

propietario. 7.4

Los perfiles de las soldaduras de filete que se

Técnicas

7.5.1 Soldaduras con Máquinas Automáticas.

Los studs

deberán soldarse con un equipo de soldadura para studs sincronizados

Calidad de Trabajo

7.4.1 Limpieza.

7.5

Sin embargo la falta de fusión en los

automáticamente,

conectados

a

una

fuente

apropiada de energía negativa de electrodos de corriente directa.

En el momento de la soldadura los studs

El voltaje de la soldadura, la corriente, el tiempo y los justes del

(pernos) deberán estar libres de óxidos, picaduras de óxido,

inyector para levantar y hundir deberían ajustarse en condiciones

escamas, aceites, humedad u otros materiales perjudiciales

óptimas, basándose en las prácticas anteriores, y en las

que pudieran afectar adversamente la operación de la

recomendaciones del fabricante de los studs y el equipo; o en

soldadura.

ambas.

7.4.2 Restricciones del Revestimiento.

La base del stud

AWS C5.4, Prácticas Recomendadas Para Soldadura

“Stud”, deberán también utilizarse como guía técnica. Si dos o mas

(conector) no deberá pintarse, galvanizarse o recubrirse con

7.5.2 Múltiples Inyectores Para Soldadura.

cadmio previo a la soldadura.

inyectores para soldadura stud deberán operarse a partir de la Las áreas en las cuales

misma fuente de poder estos deberán inter-bloquearse de modo

se van a soldar los studs deberán estar libres de escamas,

que solamente un inyector pueda operar a la vez, y de modo que

7.4.3 Preparación del Metal Base.

óxidos, humedad, pinturas u otros materiales perjudiciales en la

254


la fuente de poder se haya recuperado totalmente al hacer una

3/16 pulgadas de diámetro [4.00 mm ó 4.8 mm]; excepto que

soldadura antes que la próxima comience.

puede utilizarse un electrodo de diámetro menor en los studs de

7.5.3 Movimiento del Inyector de Soldadura. Mientras este

7/16 pulgadas [11.1 mm] ó menor, de diámetro para soldaduras

en operación el inyector de soldadura deberá mantenerse en

fuera de posición.

su posición sin moverse hasta que el metal de soldadura se

7.5.5.7 Inspección Visual.

haya solidificado.

procedimientos FCAW, GMAW, y SMAW deberán someterse a

7.5.4 Requerimientos de la Temperatura Ambiental del

inspección visual en conformidad con 6.6.1.

Metal Base.

Las soldaduras studs bajo los

La soldadura no deberá hacerse cuando la

temperatura del metal base sea inferior a 0ºF [-18ºC] ó cuando

7.6 Requerimientos de la Calificación de la Aplicación del

la superficie esté húmeda o expuesta a la lluvia o a la nieve.

Stud.

Cuando la temperatura del metal base sea inferior a

32ºF

Cuando se van a soldar los studs a través de superficies planas,

[0ºC], un stud adicional por cada 100 de ellos que estén

las pruebas de calificación de la base del stud deberá incluir una

soldados deberán someterse a prueba mediante los métodos

superficie

descritos en 7.7.1.3 y 7.7.1.4; Excepto que el ángulo de la

construcción.

prueba deberá ser aproximadamente de 15º.

7.6.1 Propósitos.

Esto es, en

plana

representativa

de

aquella

utilizada

en

Los studs que se apliquen en taller o en

alusión a los dos primeros stud sometidos a pruebas en cada

terreno en la posición plana sobre una superficie plana y

inicio de un nuevo periodo de producción ó en el cambio en la

horizontal deberán considerarse precalificadas en virtud de las

disposición.

La disposición incluye un inyector de stud, una

pruebas de calificación sobre la base del stud por parte del

fuente de poder, el diámetro del stud, la capacidad de levantar

fabricante (Anexo IX), y no se requerirán pruebas posteriores. El

y hundir del inyector, la longitud total de la soldadura y los

límite de la posición plana se define como 0º - 15º de inclinación

cambios mayores que ± 5% en la corriente (amperaje) y

en la superficie a la cual se va aplicar el stud.

tiempo.

aplicaciones de stud noprecalificadaos que requieren pruebas de

Algunas

7.5.5 Opciones de Soldaduras de Filete Para los Procesos

esta sección son las siguientes:

FCAW, GMAW, y SMAW. Según la opción del Contratista, los

(1) Los studs que se vayan aplicar sobre superficies no planas o

studs pueden soldarse utilizando los procesos precalificados

a una superficie plana en posición vertical o de sobrecabeza.

FCAW, GMAW, ó SMAW, siempre que se cumpla con los

(2) Los studs que se vayan a soldar a través de superficies

siguientes requerimientos:

planas.

7.5.5.1 Superficies.

Las superficies que se vayan a soldar y

Las pruebas serán con material representativo de las

condiciones que vayan a utilizarse en la construcción.

aquellas adyacentes a una soldadura deberán estar libres de

(3) Studs soldados a otros grupos de acero que no sea I ó II

laminillas gruesas, sedimentos, óxidos, humedad, grasas u

listados en la Tabla 3.1.

otros materiales extraños que pudieran evitar la soldadura

7.6.2 Responsabilidad de las Pruebas.

apropiada o producir humos indeseados.

aplicador del stud deberá ser responsable del cumplimiento de

7.5.5.2 Extremo del “Stud”.

Para las soldaduras de filete el

Las pruebas pueden efectuarse por parte del

Contratista o el aplicador de stud, el fabricante de stud, o por otra

extremo del conector (“stud”) también deberá limpiarse. 7.5.5.3 Ajuste del Stud (en Soldaduras de Filete).

estas pruebas.

El Contratista ó el

Para las

soldaduras de filete las bases del stud deberá prepararse de

entidad que efectúe pruebas a entera satisfacción de todas las partes involucradas.

modo que esta encaje en el metal base. 7.5.5.4 Tamaño Mínimo de la Soldadura de Filete.

Cuando

deberá usarse las soldaduras de filete, el tamaño mínimo deberá ser el mayor de los requeridos según la Tabla 5.8 ó Tabla 7.2. 7.5.5.5

Requerimientos de Precalentamiento.

El metal

base al cual se van a soldar los studs deberá precalentarse en conformidad con los requerimientos de la Tabla 3.2. 7.5.5.6

Electrodos Para el Procedimiento SMAW.

La

soldadura mediante el procedimiento SMAW deberá efectuarse utilizando electrodos bajos en hidrógenos de 5/32 pulgadas o

7.6.3 Preparación de los Especímenes 7.6.3.1 Especímenes de Ensayo. Para calificar las aplicaciones que involucren materiales listados en la Tabla 3.1, los Grupos I y II: los especímenes pueden prepararse utilizando materiales base de acero ASTM A 36 ó materias base listadas en la Tabla 3.1, los Grupos I y II. 7.6.3.2 Información Registrada.

Para calificar las aplicaciones

las aplicaciones de material involucrado que no sean aquellos listados en la Tabla 3.1, Grupos I y II material base del espécimen

255


de prueba deberá ser de las especificaciones químicas físicas

7.8

y del grado adecuado que vaya a utilizarse en la producción.

7.7.1 Prueba Pre - Producción

7.6.4

Número de Especímenes.

Deberán soldarse diez

7.7.1.1 Inicio del Turno de Trabajo.

Antes de la producción de

especímenes consecutivamente utilizando los procedimientos

una soldadura con un ajuste particular y con un tamaño y tipo de

recomendados y los ajustes para cada diámetro, posición y

stud determinado, y al comienzo de la jornada laboral diaria o de

geometría de superficie.

la producción del turno de trabajo, las pruebas deberán efectuarse

7.6.5 Prueba requerida.

Los diez especímenes deberán

en los primeros dos studs que estén soldados.

La técnica del

someterse a prueba utilizando uno ó más de los siguientes

stud puede desarrollarse en un

métodos: Flexión, torque, ó tensión.

componente de producción en cuanto a espesor y propiedad. Si

trozo de

material similar al

el espesor de la producción actual no está disponible, el espesor 7.6.6

Métodos de Prueba

7.6.6.1 Prueba de Flexión.

puede variar en ± el 25%. Los studs deberán someterse a

prueba alternando la flexión de 30º en direcciones opuestas en un equipo típico para pruebas, tal como se muestra en el Anexo IX, Figura IX-1 hasta que ocurra la falla. Los studs tipo C cuando se presionan en 90º deberán doblarse sobre un pasador con un diámetro de 4 veces el del stud. Por otra parte los studs pueden doblarse (ó flexionarse) en 90º desde su eje original.

En cualquier caso la aplicación de un stud deberá

considerarse calificada si los studs se flexionan o se doblan en 90º y ocurre la fractura en la plancha o en el material de contorno o en el vástago del stud y no en la soldadura. 7.6.6.2 Pruebas de Torque. Los studs deberán ser sometidos a la prueba de torque utilizando una disposición de torque que esté sustancialmente en total conformidad con la Figura 7.3. La aplicación de un stud deberá considerarse como calificada si todos los especímenes de prueba se someten a torque para destrucción, sin falla en la soldadura. 7.6.6.3 Prueba de Tensión.

Los studs deberán someterse a

prueba de tensión de destrucción utilizando cualquier máquina que sea capaz de proporcionar la fuerza requerida.

La

aplicación de un stud deberá considerarse como calificada si los especímenes de prueba o ensayo no fallan en la soldadura. 7.6.7 Aplicación de los Datos de Pruebas de Calificación. Los datos de prueba de calificación deberán incluir lo siguiente: (1) Los diseños que muestren perfiles y dimensiones de stud y protecciones al arco. (2) Una descripción completa del stud y los materiales de base, y una descripción de la protección al arco (número de componentes). (3) Posición de la soldadura y ajustes (corriente, tiempo). (4) Un registro el cual deberá hacerse para cada calificación y deberá estar disponible para cada contrato.

Un formulario

sugerido de WPS/PQR para la aplicación de componente noprecalificado puede encontrarse en el Anexo E. 7.7

Control de Producción

Todos los studs de prueba deberán

soldarse en la misma posición general que la que se requiere en un componente de producción (plano, vertical o de sobrecabeza). 7.7.1.2 Opción del Componente de Producción.

En vez de

que esté soldado al material separado, las pruebas de studs pueden estar soldadas en el componente de producción, excepto cuando las planchas separadas se requieren de acuerdo al 7.7.1.5. 7.7.1.3 Requerimiento del Arco. ser sometidos a examen visual.

Los studs de ensayo deberán Ellos deberán mostrar un arco

completo de 360º sin evidencia de socavamiento en la base del stud. 7.7.1.4 Doblados (Flexión).

Además del examen visual, el

ensayo deberá consistir en la flexión (el doblado) de los studs después que se hayan dejado enfriar, en un ángulo de aproximadamente 30º desde su eje original ya sea mediante el golpeteo de los studs con un martillo en el extremo sin soldadura o colocando una tubería u otro dispositivo con orificio apropiado sobre el stud y doblándolo mecánicamente o manualmente.

A

temperaturas inferiores a 50ºF [10 ºC] el doblado preferentemente deberá hacerse por aplicación continua y lenta de carga. studs (pernos

Para

y lados) la prueba de torque de la Figura 7.3

deberá ser sustituida por la prueba de flexión o doblado. 7.7.1.5 Evento de Falla.

Si en un examen visual los studs

sometidos a prueba no exhiben un arco de 360º, o si en la prueba ocurre una falla en la zona de la soldadura de cualquier stud, el procedimiento deberá corregirse, y dos studs más deberán separarse o en el componente de producción y sometido a prueba en conformidad con las estipulaciones de 7.7.1.3 y 7.7.1.4.

Si

cualquiera de los dos segundos studs fallaran deberá continuarse con soldadura adicional en planchas separadas hasta que se sometan a prueba dos studs consecutivos y sean satisfactorios antes de que se suelten mas studs en producción con el componente. 7.7.2 Producción de Soldadura.

Una vez que

haya

comenzado la producción de soldadura, cualquier cambio en la fijación de la soldadura, de acuerdo a lo determinado en 7.7.1,

256


requerirá que la prueba en 7.7.1.3 y 7.7.1.4 se efectúen antes

estructuras completadas deberán suavizarse y enrazarse en

de reanudar la producción de soldadura.

donde se haya quitado un stud.

7.7.3 Reparación de los Studs.

En producción, los studs en

los cuales no se obtengan un arco de 360º, según la opinión

7.8

Requerimientos de Inspección de Fabricación y Verificación

del Contratista, puede repararse agregando una soldadura de filete mínima, según lo requerido en 7.5.5 en lugar del arco

7.8.1 Inspección Visual.

faltante.

Si una inspección visual revela que

La reparación de la soldadura deberá colocarse a lo

algún stud que no muestra un arco completo de 360º ó que

menos en 3/8 de pulgada [10 mm] más allá del extremo de la

cualquier stud que haya sido reparado mediante soldadura, ese

irregularidad que está siendo reparada.

stud deberá doblarse o flexionarse hasta un ángulo de La prueba de pre-

7.7.4 Calificación del Operador.

aproximadamente 15º a partir de su eje original.

Los studs

producción requerida por 7.7.1, si es satisfactoria, también

hilados deberán ser sometidos a la prueba de torque. El método

deberá servir para calificar al operador de soldadura stud.

de doblado deberá estar en conformidad con 7.7.1.4.

Antes de cualquier producción los studs están soldados por un

dirección del doblado para los studs con menos que un arco de

operador no involucrado en la producción establecida en 7.7.1,

360º deberán ser opuestos a la porción faltante del arco.

La La

los dos primeros studs soldados por el operador deberán haber

prueba de torque deberá estar en conformidad con la Figura 7.3.

sido sometidos a prueba en total conformidad con las

7.8.2

estipulaciones de 7.7.1.4 y 7.7.1.4.

donde las condiciones los garanticen, pueden seleccionar una

soldados

hayan

cumplido

Cuando los dos studs

satisfactoriamente

la

Pruebas Adicionales.

El Inspector de Verificación, en

prueba,

cantidad razonable de studs adicionales para ser sometidos a las

entonces el operador puede efectuar la soldadura stud.

pruebas (ensayos) descritos en 7.8.1.

7.7.5 Reparación de Area en que va a Removerse. Si se ha

7.8.3 Criterios Aceptables del Stud Doblado. Los conectores

quitado un stud inaceptable de un componente sujeto a

de corte del Stud doblado(Tipo B) y pernos de anclaje deformado

esfuerzo de tensión, el área de la cual se ha sacado el stud

(Tipo C) y otros pernos que vayan a empotrarse en concreto (Tipo

deberá alisarse y enrazarse.

A), que no muestren signos de falla deberán ser aceptables para

En aquellas áreas en donde el

metal base se haya quitado en el transcurso de la remoción

el uso y dejarse en la posición doblada.

(eliminación del stud) el procedimiento de SMAW con

enderezamiento en cuanto a los requerimientos y la inspección de

electrodos bajos en hidrógenos, que estén en conformidad con

fabricación, cuando se requieran deberá hacerse sin calor, antes

Todo el doblado y el

los requerimientos de este código, deberán utilizarse para

de completar la operación de soldadura del perno; excepto que se

rellenar las cavidades y la superficie de la soldadura deberá

estipule de otra manera en el contrato, y según si esté aprobado

enrazarse.

por parte del Ingeniero.

En las áreas de compresión de los componentes, si las fallas

7.8.4 Criterio de Aceptación de la Prueba de Torque.

del stud están confinadas a los vástagos ó las zonas de fusión

pernos hilados (Tipo A) sometidos a prueba de torque con el nivel

de los studs, puede soldarse un nuevo stud adyacente a cada

de torque de carga de prueba en la Figura 7.3 que no muestre

área inaceptable, en lugar de reparar

signos de falla deberá ser aceptable para el uso.

y reemplazar área

existente de soldadura (ver 7.4.5). Si el metal base se quita (ó

7.8.5 Juicio de Ingeniería.

sale)

durante

la

remoción

(eliminación

del

stud)

Los

Si de acuerdo al juicio del Ingeniero

las

los pernos soldados durante el proceso del trabajo no están en

estipulaciones sobre reparación deberán ser las mismas que

conformidad con las estipulaciones del código, de acuerdo a lo

para las áreas de tensión, excepto que cuando la profundidad

indicado por la inspección y las pruebas, se requerirá una acción

de la irregularidad sea inferior a 1/8 de pulgada [3 mm] ó el 7%

correctora por parte del Contratista.

del espesor del metal base, la irregularidad puede alisarse

contratista y él deberá establecer los cambios necesarios para

esmerilando en lugar de rellenar con metal de soldadura.

asegurar que los pernos posteriormente soldados cumplan con

En

donde se va a contar con un stud de reemplazo, la reparación

los requerimientos del código.

del metal base deberá hacerse previo a la soldadura del stud

7.8.6 Opción del Propietario.

de reemplazo.

Esto será gasto del

Bajo la opción y los gastos del

Los stud de reemplazo (que no sean los del

propietario, puede requerirse el Contratista, en cualquier momento

tipo hilado los cuales deben someterse a pruebas de torque),

para proveer pernos (“studs”) de los tipos utilizados bajo el

deberán ser sometidos a prueba mediante el doblado a un

contrato para una verificación de calificación en total conformidad

ángulo de aproximadamente 15º desde sus ejes originales.

con los procedimientos del Anexo IX.

Las áreas de los componentes expuestos a la vista en

257


Tabla 7.1 Requerimientos de Propiedad Mecánica Para Los Pernos (Studs) (ver 7.3.1) Tipo A1

Tipo B2

Tabla 7.2 Tipo 3,4

C

Carga Límite de rotura

Psi min

61 000

65 000

80 000

Tensible Strenght

Mpa min

420

450

552

49 000

51 000

---

(0.2% de desviación )

340

350

70 000

(0.5% de desviación)

---

---

485

%en 2 pulg. Min %en 5x daim. Min.

17%

20%

14%

15%

% min

50%

50%

Límite de fluencia Yield strenght

Elongación Elongation Reducción del Area Reduction of area

---

---

Notas: (1)

Los pernos (“Studs”) Tipo A deberán ser para propósitos generales de cualquier tipo y tamaño utilizado para propósitos diferentes a la transferencia de corte en el diseño de una viga compuesta y en construcción.

(2)

Los pernos Tipo B deberán ser aquellos con cabeza, doblados o con otra configuración en 1/ pulgada [12 mm], 5/8 de pulgada [16 mm], ¾ de pulgada [20 mm], 7/8 de pulgada (22 mm) y 1 pulgada [25 mm] de diámetro que se utiliza como un componente esencial en el diseño de la viga compuesta y en construcción.

(3)

Los pernos Tipo C (“Studs”), deberán ser barras de acero deformadas trabajadas en frío, en conformidad con la especificación de ASTM A 496, que tengan un diámetro nominal equivalente al diámetro de un alambre sencillo (plano), que tenga el mismo peso por pié que el alambre deformado. La norma ASTM A 496 especifica un diámetro máximo de 0.628 pulgadas [16 mm].

Cualquier barra

proporcionada que tenga sobre ese diámetro deberá tener las mismas características físicas con respecto a las deformaciones, según lo requerido por la norma ASTM A 496. (4)

Los pernos (“studs”) Tipo C deberán fabricarse del material descrito en 7.2.6.

258

Tamaño Mínimo de la Soldadura de Filete Para Pernos (“Studs”) de Diámetro Pequeño (ver 7.5.4.4)

Stud Diameter

Min Size Fillet

Diámetro del Perno

Tamaño Mínimo del Filete


Equipo rasurado para sostener la cabeza del perno y la placa del equipamiento. Nota: 1.

Longitud fabricada antes de la soldadura Dimensiones estándar, pulg.

Diámetro Del Vástago (C)

Tolerancia de Longitud (L)

Diámetro de Cabeza (H)

Altura mínima Cabeza (T)

½ + 0.000 - 0.010

± 1/16

1 ± 1/64

9/32

5/8 + 0.000

± 1/16

1-1/4 ± 1/64

9/32

¾ + 0.000 - 0.015

± 1/16

1-1/4 ± 1/64

3/8

7/8 + 0.000

± 1/16

1-3/8 ± 1/64

3/8

1 + 0.000 - 0.015

± 1/16

1-5/8 ± 1/64

1/2

- 0.010

- 0.015

Figura 7.2 – Prueba de tensión en un equipo típico (Ver 7.3.2)

Dimensiones estándar, mm 12.7 + 0.00

± 1.6

25.4 ± 0.4

7.1

15.9 + 0.00

± 1.6

31.7 ± 0.4

7.1

19.0 + 0.00

± 1.6

31.7 ± 0.4

9.5

22.1 + 0.00

± 1.6

34.9 ± 0.4

9.5

25.4 + 0.00

± 1.6

41.3 ± 0.4

12.7

- 0.25 - 0.25 - 0.38 - 0.38

- 0.38

Figura 7.1 – Dimensión y tolerancias de los conectores de corte tipo estándar (Ver 7.2.1)

259


Prueba de torque requerido para ensayos de pernos hilados Diámetro Nominal Pulg.

Mm

M.E.T.A.2 pulg.2

Thread Mm2

N° pulg.

Prueba de Torque3 Paso/mm

Ib-ft

Joule

0.236

M6

0.031

20.1

ISO-724

5.4

7.4

1/4

6.4

0.036 0.032

23.2 20.6

28 20

UNF UNC

6.6 5.9

9.0 7.8

5/16

7.9

0.058 0.052

37.4 33.5

24 18

UNF UNC

13.3 11.9

18.1 16.1

0.315

M8

0.057

36.6

ISO-724

13.2

17.9

3/8

9.5

0.088 0.078

56.8 50.3

UNF UNC

24.3 21.5

32.9 29.2

0.394

M10

0.090

58.0

ISO-724

26.2

35.5

7/16

11.1

0.118 0.106

76.1 68.4

UNF UNC

37.9 34.8

51.4 47.2

0.472

M12

0.131

84.3

ISO-724

45.7

61.9

1/2

12.7

0.160 0.142

103.2 91.6

UNF UNC

58.8 52.2

79.7 70.8

0.551

M14

0.178

115.0

ISO-724

72.7

98.5

9/16

14.3

0.203 0.182

131.0 117.4

18 12

UNF UNC

83.9 75.2

113.8 102.0

5/8

15.9

0.255 0.226

164.5 145.8

18 11

UNF UNC

117.1 103.8

158.8 140.8

0.630

M16

0.243

157.0

3/4

19.1

0.372 0.334

240.0 215.5

1.0

Serie

1.25 24 16 1.5 20 14 1.75 20 13 2.0

2.0 16 10

ISO-724

113.4

153.7

UNF UNC

205.0 184.1

278.0 249.7

0.787

M20

0.380

245.0

2.5

ISO-724

221.2

299.9

0.866

M22

0.470

303.0

2.5

ISO-724

300.9

408.0

7/8

22.2

0.509 0.462

328.4 298.1

UNF UNC

327.3 297.1

443.9 402.9

0.945

M24

0.547

353.0

1

25.4

0.678 0.606

437.4 391.0

14 9 3.0 12 8

ISO-724

382.4

518.5

UNF UNC

498.3 445.4

675.7 604.0

Notas:

Figura 7.3 – Disposición de la prueba de Torque y tabla de los torques de prueba (ver 7.6.6.2)

260


8. Reforzamiento y Reparación de las Estructuras Existentes 8.1 General

tenerse en consideración el daño acumulado que los componentes hayan tenido en servicio pasado.

El reforzar o reparar una estructura existente deberá

8.3.3 Historia de Fatiga.

consistir en modificaciones que cumplan con los

cargas cíclicas deberán diseñarse de acuerdo a los

requerimientos de diseño especificados por el Ingeniero.

requerimientos de esfuerzo por fatiga. La historia previa

El Ingeniero deberá preparar el plan completo para el trabajo.

de carga deberá considerarse en el diseño.

Tales planes deberán incluir, pero no estarán

8.3.4 Restauración o Reemplazo.

Excepto según o modificado en esta

reparación de los componentes corroídos o dañados de

aplicarse, igualmente para el enderezamiento y la

alguna otra manera o en reemplazo de los componentes

reparación de las estructuras existentes, incluyendo el por

calor

de

los

completos.

componentes

El Ingeniero

8.3.5 Carga Durante las Operaciones.

deformados.

8.2

Deberá tomarse la

determinación si las reparaciones pudiesen consistir en

sección, todas las estipulaciones de éste código deberán

enderezamiento

Cuando la

historia de carga no esta disponible, deberá estimarse.

limitados al, diseño, mano de obra, inspección y documentación.

Los componentes sujetos a

deberá determinar la envergadura de las cargas permitidas que soporte un componente mientras sé este

Metal Base

sometiendo a aplicación de calor, soldadura o corte

8.2.1 Investigación. Antes de prepara los diseños y las

térmico.

especificaciones para el reforzamiento o reparación en

reducirse.

las estructuras existentes, los tipos de metal base

componente deberá investigarse, considerando el efecto

utilizados en la estructura original deberán determinarse,

de la elevada temperatura que se propaga en los

ya sea a partir de los diseños

existentes, las

Cuando sea necesario, las cargas deberán La estabilidad local y general del

componentes del área de la sección transversal.

especificaciones ó las pruebas representativas del metal

8.3.6 Conexiones Existentes.

base.

existentes en estructuras que requieren reforzamiento o

8.2.2 Adecuación para la Soldadura.

Deberá

Las conexiones

reparación deberán evaluarse en cuanto a la adecuación

establecerse la adecuación del metal base para la

del diseño y reforzarse según sea necesario.

soldadura (ver Tabla C8.1 para guía).

8.3.7. Uso de Fijaciones Existentes.

Cuando los

En donde los metales

cálculos de diseño muestren remaches o pernos, estos

base vayan a unirse, excepto aquellos listados en la

estarán sobre-tensionados por la nueva carga total, solo

Tabla 3.1, deberá, tener especial consideración por parte

la carga constante existente deberá asignársele.

del Ingeniero sobre la selección del metal de aporte y los

remaches o los pernos están sobre-tensionados por una

WPS.

carga constante sola, o están sujetos a una carga

8.2.3 Otros Metales Bases.

Si los

cíclica, entonces deberá agregarse metal base 8.3 Diseño Para el Reforzamiento y la Reparación 8.3.1 Proceso del Diseño.

El proceso del diseño

consistirá en las estipulaciones aplicables al código de regulación y a otras partes de las especificaciones generales.

El Ingeniero deberá especificar el tipo y la

Intensificación de la Fatiga

8.4.1

Métodos.

Los

siguientes

métodos

de

críticas pueden utilizarse cuando el Ingeniero haya

condiciones existentes que requieran resistencia o

aprobado los procedimientos por escrito:

reparación para satisfacer los criterios aplicados. de Tensión.

8.3

reacondicionamiento de, los detalles de la soldadura

envergadura del examen, necesario para identificar las

8.3.2 Análisis

y

soldadura para apoyar (soportar) la carga total.

(1)

Deberá hacerse un

Mejoramiento del Perfil. Reformar la cara de la soldadura esmerilando con una fresa de placa de

análisis de la tensión en el área afectada por el

carburo para lograr un perfil cóncavo con una

reforzamiento o la reparación, los niveles de tensión

transición suave desde el material base a la

deberán establecerse para todos los casos de carga

soldadura.

constante in-situ y casos de carga bajo tensión. Deberá

261


(2)

(3) (4)

Esmerilado de la Garganta. Reformar solamente las gargantas de la soldadura esmerilando con una

refuerce.

fresa o con un rectificados.

8.5.5 Enderezamiento por Calor.

Cuando se utilicen

Martillado. Granallar la superficie de la soldadura, o

los métodos de enderezamiento por calor ó dobladuras

martillar las gargantas de la soldadura.

por calor, la temperatura máxima de las áreas sometidas

Rectificado TIG.

al calor y medidas por métodos aprobados no deberán

Reformar la garganta de la

soldadura volviendo a derretir el metal

(5)

quite y cambie el metal base de espesor adecuado o

de

exceder los 1100 ºF [600 ºC] para los aceros sometidos

soldadura existente con calor mediante el arco del

al método de templado y revenido, 1200 ºF [650 ºC] para

método GTAW (no con el metal de aporte utilizado).

otros aceros. El enfriamiento acelerado del acero a una

Esmerilado de la Garganta más Apriete con

temperatura

Martillo. Cuando se utilizan puntos los beneficios

prohibirse.

son acumulativos.

8.5.6 Secuencia de Soldadura. En el refuerzo o en la

superior a 600 ºF [315 ºC] deberá

El Ingeniero

reparación de los componentes agregándoles metal

deberá establecer el aumento apropiado en el rango de

base o metal de soldadura, o ambos; la soldadura y la

tensión permitido.

secuencia de esta deberá resultar en una entrada de

8.4.2 Aumento del Rango de Tensión.

calor equilibrada, según se pueda practicar, con

8.5

Mano de Obra y Técnica

8.5.1 Condición de Metal base.

respecto al eje neutro para minimizar la distorsión y la tensión residual.

El metal base que

vaya a repararse y la superficie del metal base existente que está en contacto con un nuevo metal base deberá

8.6 Calidad

estar libres de suciedad, óxido y de otros materiales

8.6.1Inspección Visual. Todos los componentes y las

extraños, excepto la película de pintura adherente,

soldaduras

según SSPC SP2 (Herramienta Manual de Limpieza).

inspeccionarse visualmente en conformidad con el plan

Las partes de tales superficies que se vayan a soldar

general del Ingeniero.

deberá limpiarse a fondo y quitársele todo el material

8.6.2 NDT.

extraño, incluyendo la pintura a lo menos en 2 pulgadas

aceptación

[50 mm] desde la raíz de la soldadura.

especificarse en los documentos del contrato. Cuando el

8.5.2 Irregularidades del Componente.

Ingeniero lo requiera las irregularidades inaceptables en el componente que se vaya a reparar o a reforzar deberán corregirse previo al enderezamiento por calor, a la curvatura por calor o a la soldadura. 8.5.3 Reparaciones de la Soldadura. reparar

la

soldadura,

ellas

Si se requiere

deberán

hacerse

en

conformidad con 5.26, según sea aplicable. 8.5.4 Metal Base de Espesor Insuficiente.

El metal

base que tenga un espesor insuficiente para desarrollar el tamaño de la soldadura requerida o la capacidad requerida deberá ser determinada por el Ingeniero: (1) construya con el metal de soldadura el espesor requerido, (2) corte hasta que el espesor adecuado este disponible, (3) refuerce con metal base adicional, ó (4)

262

afectadas

por

un

trabajo

deberán

El método, envergadura y criterio de del

ensayo

no

destructivo

deberá


Anexos Información Obligatoria (Estos Anexos contienen información y requerimientos que se consideran parte de la norma). Anexo I

Garganta Efectiva

Anexo II

Gargantas Efectivas de Soldaduras de Filete en Uniones inclinadas en T

Anexo III

Requerimientos para Pruebas de Impacto

Anexo IV

Requerimientos del WPS

Anexo V

Requerimientos de Calidad de Soldadura para Uniones en Tensión de Estructuras Cargadas Cíclicamente

Anexo VI

Aplanamiento de las Vigas de Alma Llena – Estructuras Cargadas Estáticamente

Anexo VII

Aplanamiento de las Vigas de Alma Llena – Estructuras Cargadas Cíclicamente

Anexo VIII

Gráficos de Contenido de Humedad - Temperatura

Anexo IX

Requerimientos de Calificación Para los Fabricantes de “Stud Base”

Anexo X

Calificación y Calibración de las Unidades UT con Otros Bloques de Referencia Aprobados UT

Anexo XI

Pauta Sobre Métodos Alternativos Para Determinar el Precalentamiento

Anexo XII

Símbolos Para el Diseño de Conexiones Tubulares

Información No Obligatoria (Estos anexos no se consideran parte de la norma y se entregan solo con propósitos de información.) Anexo A

Transferencias de Corto Circuito (Proceso GMAW-S)

Anexo B

Términos y Definiciones

Anexo C

Pauta Para los que Redactan las Especificaciones

Anexo D

Formularios Para Calificación e Inspección del Equipo UT

Anexo E

Formularios Para Muestras de Soldadura

Anexo F

Pautas Para la Preparación de Averiguaciones Técnicas Para el Comité de Soldadura Estructural

Anexo G

Angulos Locales Dihedral

Anexo H

Contenidos de los WPS Precalificados

Anexo J

Practica Segura

Anexo K

UT de Soldadura Mediante Técnicas Alternativas

Anexo L

Ovalización del Parámetro Alfa

Anexo M

Metal Base Aprobados por el Código y Calificación que Requieren los Metales de Aporte, Según la Sección 4

Anexo N

Lista de Documentos de Referencia

Anexo O

Propiedades de Resistencia del Metal de Corte

Anexo P

Reorganización de la Sección 2

263


Anexo I Garganta Efectiva (Este anexo es parte de A.W.S. D1.1/D1.1M:2002, código de Soldadura Estructural acero, e incluye los requerimientos obligatorios para el uso con esta norma).

Nota General: La garganta efectiva de una soldadura deberá definirse como la distancia mínima desde la raíz de la unión hasta su superficie con o sin una deducción de 1/8 pulg. [ 3 mm], menos alguna convexidad

265


Anexo II

Gargantas Efectivas de las Soldaduras de Filete en T Inclinadas (Este Anexo es parte de la Norma AWS D1.1/D1.1M:

Requerido:

2002, Código de Soldadura Estructural – Acero, e

Resistencia

equivalente

a

una

soldadura de filete de 90º de Un tamaño de: 8 mm

incluye los requerimientos obligatorios para el uso de Procedimiento:

esta norma.)

(1) Factor para 75º de la Tabla II-

Tabla II-1 es una tabulación que muestra los factores del

1:0.86

tamaño del lado (pierna) equivalente con respecto

al

(2) Tamaño equivalente de la pierna

rango de los ángulos diedro, entre 60º y 135º

(lado), w de una unión inclinada, sin

suponiendo que no haya abertura en raíz.

abertura en la raíz:

Las

aberturas en la raíz, 1/16 pulgadas [2 mm] ó mayores,

w = 0.86 x 8 = 6.9 mm

pero que no excedan los 3/16 pulgada [5 mm] deberán

(3) Con abertura de raíz de: 2 mm

agregarse al tamaño de la pierna. El tamaño requerido

(4) Tamaño requerido de la pierna, w,

de la pierna (lado) para las soldaduras de filete en

8.9 mm

uniones inclinadas deberán calcularse utilizando el factor

de la soldadura de filete inclinada: [(2)

del tamaño de la pierna equivalente para corregir el

+ (3)]

ángulo diedro, tal como se muestra el ejemplo.

(5) Redondeando a una dimensión práctica w = 9.0 mm

EJEMPLO (Unidades acostumbradas en Estados Unidos) Dado:

Requerido:

Para las soldaduras de filete que tenga piernas de igual

Una unión en T inclinada, un ángulo de 75º; una abertura de raíz de: de 1/16

dimensión (wn), es la distancia desde la raíz desde la

(0.063) pulgadas

unión hasta la superficie de la soldadura dia-gramatica

Resistencia equivalente a una soldadura

(tn) pueden calcularse como sigue:

de filete de 90º de tamaño: 5/16 (0.313)

Para aberturas de raíz > 1/16 pulgadas [2 mm] y < 3/16

pulgadas

pulgadas [5 mm], use:

Procedimiento (1) Factor de 75º a partir de la Tabla II1:0.86 (2) Tamaño equivalente de la pierna (lado) w, de una unión

inclinada

sin abertura de la raíz: w = 0.86 x

Para aberturas de raíz < 1/16 pulgadas [2 mm], use:

0.313 = 0.269 pulg. (3)

Por

abertura

de

raíz

de

0.063 pulg. (4) Tamaño requerido de la pierna, w = 0.332 pulg

En donde la pierna medida de dicha soldadura de filete

De la soldadura de filete inclinada:

(wn) es la distancia perpendicular desde la superficie de

[(2) + (3)] (5)

Redondeando

a

una

la unión hasta la garganta opuesta, y (R) es la abertura

dimensión

de la raíz, si la hubiera, entre los componentes (ver

práctica: w = 3/8 de pulgada

Figura 3.11).

EJEMPLO (UNIDAES SI) Dados:

Las aberturas aceptables de la raíz se

definen en 5.22.1. Unión

en T

inclinada, ángulo: 75º;

abertura de la raíz: 2mm

267


Tabla II-1 Factores del Tamaño Equivalente de la Pierna de Soldadura de Filete para Uniones en T Inclinadas Angulo DiedroΨ

60°

65°

70°

75°

80°

85°

90°

95°

Tamaño comparable de la soldadura de filete para el mismo refuerzo

0.71

0.76

0.81

0.86

0.91

0.96

1.00

1.03

Angulo diedro Ψ

100°

105°

110°

115°

120°

125°

130°

135°

Tamaño comparable de la soldadura de filete para el mismo esfuerzo

1.08

1.12

1.16

1.19

1.23

1.25

1.28

1.31

268


Anexo III Requerimientos Para la Prueba de Impacto CVN (Este anexo es parte de la norma AWS D1.1/D1.1M: 2002, Códigos de Soldaduras de Estructuras – Acero, e incluye requerimientos obligatorios para utilizarse con estas normas.)

III1.

General

central de la muesca entonces deberá localizarse en los especimenes, tal como lo muestra la Figura III-1.

III1.1 Los requerimientos para la prueba de impacto y los procedimientos de las pruebas en este Anexo deberán

Pruebas de Impacto

aplicarse solamente cuando se especifica en los diseños

III3.

del contrato o las especificaciones estén en conformidad

III3.1 Hay dos opciones para el número de especimenes

con 5.26.5 (3)[d] y 4.1.1.3, y la Tabla 3.1 de éste código.

para pruebas de impacto que vayan a tomarse desde

Mientras que los requerimientos de este Anexo no se

una sola localización de prueba:

refieran a las pruebas de impacto de los metales base,

Opción A - 3 especimenes

se asume que los metales base son los apropiados para

Opción B - 5 especimenes

las aplicaciones en donde se requiera la prueba de

III3.2 Los especimenes para prueba de impacto deberán

impacto de los WPS.

maquinearse a partir de la misma unión soldada

III1.2 Los especímenes

para la prueba de impacto

sometida a prueba efectuada para determinar otras

deberán maquinearse y someterse a prueba en

propiedades de la unión de soldadura (ver Figura 4.7,

conformidad con ASTM E 23, Métodos estándar para las

4.8, 4.10, ó 4.11).

pruebas de impacto de la barra ranurada de materiales

sometidas a prueba de soldadura no sean suficientes

metálicos, para espécimen de impacto (viga simple) Tipo

para satisfacer todos los requerimientos del especimen

A Charpy, ó ASTM A 370, método estándar de prueba y

sometido a prueba mecánica, y deberá efectuarse una

definiciones

prueba de soldadura adicional.

para

las

pruebas mecánicas

de los

productos de acero.

En donde el tamaño de las uniones

Los especimenes para

prueba de impacto deberán maquinearse desde

el

conjunto de la prueba soldada, en el cual los III2.

Localizaciones de la Prueba

especimenes

para

la

prueba

de

tensión

están

III2.1 La localización de la prueba para especímenes

maquineados.

individuales de la prueba de impacto, a menos que sé

III3.3

especifíque de otra manera en los diseños del contrato o

impacto y exista un WPS calificado que satisfaga todos

en las especificaciones, deberán ser tal como se

los requerimientos excepto para las pruebas de impacto,

muestran en la Figura III-1 y en la Tabla III-1.

será necesario solamente preparar una soldadura para

III2.2

Cuando sea un requerimiento de la prueba de

prueba adicional con material suficiente para entregar

La posición de la muesca para todos los

especimenes de prueba de impacto, deberá hacerse

los especimenes de prueba de impacto requeridos.

primero

La

la

planchas de prueba deberá soldarse utilizando WPS, el

soldadura de prueba en una profundidad apropiada tal

cual está conforme a los límites de la Tablas 4.1, 4.2, y

como se muestra en la Figura III-1.

Los especimenes

4.5, más aquellas variables esenciales suplementarias

deberían prolongarse o alargarse levemente para

aplicables solamente a las pruebas de impacto (Tabla

permitir una posición exacta de la muesca.

4.6) deberá prepararse un nuevo PQR o uno revisado y

Las barras deberán, someterse a

un nuevo ó revisado WPS por escrito, para acomodar las

maquineando

los

especimenes

para

un ensayo de

corrosión con un ácido suave tal como nital al 5%, para

variables de la calificación para las pruebas de impacto.

revelar la localización de la zona de fusión de soldadura

III3.4 La línea central longitudinal de los especimenes

y las zonas técnicamente afectadas (ZAT).

deberá ser transversal al eje de la soldadura y la muesca

La línea

base deberá ser perpendicular (normal) a la superficie, a

269


menos que se especifique lo contrario en los diseños del

(1)

contrato o en las especificaciones. III3.5

Valor mínimo individual – el valor en el cual ningún especimen puede estar por debajo, y

El especimen estándar de 10 x 10 mm deberá

(2)

Valor mínimo promedio – el valor en el cual el

utilizarse en donde el espesor del material de prueba

promedio aritmético de los tres especimenes serán

sea de 7/16 pulgadas [11 mm] ó mayor.

Los

iguales o excederán. A menos que se especifique

especimenes de tamaño inferior deberán utilizarse en

lo contrario, en los diseños del contrato o en las

donde el espesor del material de prueba sea menor que

especificaciones, los valores aceptables para los

7/16 pulgadas [11 mm] ó donde la extracción de los

requerimientos de la prueba de impacto descritos

especimenes de tamaño completo no sean posible

en III4.1 para las soldaduras entre los metales base

debido a la forma de la soldadura. Cuando se requieran

con un límite de influencia mínimo especificado de

especimenes bajo tamaño estos deberán hacerse de

50 ksi [345 Mpa] ó menor, se muestran en la Tabla

acuerdo a una de las dimensiones que se muestran en

III-1.

la Tabla III-2. (Nota:

Los especimenes más grandes

deberán maquinearse a partir de la pieza de prueba de

III4.3 Si se escoge la Opción B (ver III3.1) los

calificación).

especimenes con los valores mas altos y más bajos

III3.6 Temperatura de la prueba de impacto estará

deberán descartarse, dejando 3 especimenes para la

especificada

evaluación.

en

los

diseños

del

contrato

o

en

especificaciones.

Tanto para la Opción A y para los 3

especimenes restantes de la Opción B, 2 de los 3

Cuando se requieran especimenes de tamaño

valores para los especimenes serán iguales o excederán

inferior, y el ancho del especimen a través de la muesca

el valor promedio mínimo especificado. Uno de los tres

sea menor que el 80% del espesor del metal base, la

puede ser menor que el valor promedio mínimo

temperatura

en

especificado, pero no inferior al valor individual mínimo

conformidad con la Tabla III-2, a menos que se

especificado, y el promedio de los tres no deberá ser

especifique de otro modo en los diseños del contrato o

menor que el valor promedio mínimo especificado.

III3.7

de

la

prueba

deberá

reducirse

en las especificaciones. III5. Retesteo III4 Requerimientos

de la Prueba

III5.1 Cuando no se cumplan los requerimientos en III4.2

III4.1 Los requerimientos de la prueba para soldaduras

y III4.3, puede efectuarse una nueva prueba.

entre metales base con......de los límites de influencia de

valor individual de los tres especimenes restantes o

50 ksi [345 Mpa] ó menor no deberá ser inferior a los

remanentes deberán ser iguales o exceder el valor

requerimientos mínimos de la Tabla III-1, a menos que

promedio mínimo especificado.

se especifique lo contrario.

retesteados

Los requerimientos de la

deberán

quitarse

Cada

Los especimenes de

las

soldaduras

prueba para soldaduras entre metales base con un límite

originales de prueba. Si los especimenes no se cuentan

de influencias mínima especificado mayor que 50 ksi

en estas soldaduras, deberá efectuarse un nuevo test de

[345 Mpa] deberá especificarse en los diseños del

soldadura y todas las pruebas mecánicas requeridas

contrato

para éste código deberán efectuarse también.

o

en

las

especificaciones.

Estos

requerimientos pueden influir, pero no están limitados a la energía absorbida, al porcentaje de apariencia de

III6. Informes

fractura dúctil, y a valores de expansión lateral.

III6.1 Todos los valores medidos para la prueba de

III4.2 Los criterios de aceptación para cada prueba

impacto requeridos por este código, por los documentos

deberán especificarse en los diseños del contrato o en

de contrato o especificaciones deberán informarse en el

las especificaciones, y consistirán en lo siguiente:

PQR.

270


Tabla III-1 Requerimientos de la Prueba de Impacto (CVN) (ver III3) Procesos De Soldadura . SMAW GTAW ESW EGW FCAW-S FCAW-G

Localización Número de Temperatura Tamaño del Promedio de la Especimen,4 Mínimo de de la Prueba Especimene s Prueba mm Energía ºF/ºC absorbida,5 Ft-lbf[j]

Promedio Porcentaje Expansión Mínimo de Promedio Lateral Energía Mínimo del Mínima Absorbida Area de Corte Promedio Individual % Mils/m Ft-lbf[j] m 15[20] (Nota 6) (Nota 6)

Metal de Soldadura

3

(Nota 3)

10x10

20[27]

Línea de Fusión +1 mm Línea de Fusión +5 mm

3

(Nota 3)

10x10

20[27]

15[20]

(Nota 6)

(Nota 6)

3

(Nota 3)

10x10

20[27]

15[00]

(Nota 6)

(Nota 6)

Notas: 1.- Un WPS que combine el proceso FCAW-S con otro proceso de soldadura, deberá someterse a prueba específicamente para asegurar que el criterio de la prueba de impacto se cumpla en la interfase entre los depósitos de soldadura. 2. El número alterno de especimenes permitidos por localización de prueba es cinco. Los valores más altos y los más bajos deberán descartarse para minimizar algo de la dispersión normalmente asociada por las pruebas CVN de soldadura y los ZAT. 3. Las temperaturas de las pruebas deberán especificarse en los documentos del contrato o en especificaciones. Cuando se requieran especimenes bajo en tamaño, y el ancho de los especimenes a través de la muesca sean inferiores al 80% del espesor del metal base, la temperatura de prueba deberá reducirse en conformidad con la prueba III-2. 4. Los especimenes de tamaño completo deberán utilizarse cuando el material de prueba sea de 7/16 pulgada [11 mm] ó de un espesor mayor. Los especimenes de tamaño inferior deberán utilizarse cuando el espesor del material de prueba sea menor que 7/16 pulgadas [11 mm], ó cuando la geometría de la pieza soldada prohiba la inhibición (remoción) de las muestras de tamaño completo. 5. Aplicable en soldaduras entre materiales base con un límite de influencia especificado (SMYS) de 50ksi [345 Mpa] o menor. Los criterios de aceptación para las soldaduras entre materiales que excedan SYMS de 50ksi [345 Mpa] deberán especificarse en los documentos del contrato ó en las especificaciones. 6. Los valores para el porcentaje del corte y la expansión lateral deberán registrarse cuando estén especificados en los documentos del contrato o en las especificaciones. Tabla III-2 Reducción de la Temperatura de Prueba de Impacto (ver III3.5) Para los especimenes de prueba de impacto de menor tamaño, en donde el ancho a través de la muesca sea menor que el 80% del espesor del metal base. Tamaño del Especimen Mm 10x10 10x9 10x8 10x7.5 10x7 10x6.7 10x6 10x5 10x4 10x3.3 10x3 10x2.5

Reducción de la Temperatura de Prueba por Debajo de la Temperatura de Prueba Especificada ºF ºC 0 0 0 0 0 0 5 2.8 8 4.5 10 5.6 15 8.4 20 11.1 30 16.8 35 19.4 40 22.4 50 27.8

Ejemplo: Si los diseños o las especificaciones indican que deberán especificarse que deberán efectuarse las pruebas de impacto a 32ºF [0ºC] y se van a utilizar especimenes de bajo tamaño de 10 mm X 5 mm, la temperatura real de la prueba deberá ser 12ºF [-11ºC]. Notas Generales: La reducción en los valores mínimos de energía aceptada para los especimenes de bajo tamaño deberán determinarse en conformidad con la norma ASTM A 370ª - 97, Tabla 9

271


Ranura simple en V: unión a tope, unión de esquina (todos los tipos)

Ranura doble en V; unión a tope, unión de esquina (todos los tipos)

Ranura de bisel simple: unión a tope, unión en T, unión de esquina.

Ranura de bisel doble : Unión a tope, unión en T, unión de esquina (todos los tipos)

A = Línea central de soldadura en línea central de espécimen B = Z.A.T. 2 mm desde la línea de fusión D = Z.A.T. 5 mm desde la línea de fusión

Figura III-1 CVN Localización de espécimen para la prueba de impacto CVN (Ver III 2.1)

272


Anexo IV Requerimientos del WPS (Este Anexo es una parte de la norma AWS D1.1/D1.1M: 2002, Código de Soldadura Estructural – Acero (Structural Welding Code – Steel, e incluye requerimientos no obligatorios para utilizarse con esta norma.) Esta parte incluye una tabla para utilizarse en el Anexo E para preparar el Formulario E-1, Especificación del Procedimiento de Soldadura (WPS). La Tabla IV–1 cubre las estipulaciones del código que puedan modificarse cuando un WPS esta calificado por pruebas (ver Sección 4).

Tabla IV-1 Requerimientos del Código que Puedan Cambiarse por Pruebas de Calificación de WPS (ver 4.1.1) Estipulación D1.1: 2002 3.3

Metal Base

3.2.3

Procesos de Soldadura

Tema

3.9, 3.10, 3.11, 3.12, 3.13

Detalles de Uniones Soldadas

3.3

Requerimientos del Metal de Aporte

3.5

Requerimientos de Temperatura de Precalentamiento y entrepasadas

5.3.2, 5.3.2.1

Electrodos para el Proceso SMAW

Tabla 3.7

Diámetro Máximo del Electrodo para el Proceso SAW

3.7.2

Sección Transversal de la Soldadura de Ranura o de Filete del Proceso SAW

5.3.3.1

Electrodos y fundente para el Proceso SAW

Tabla 3.7

Procedimiento para proceso SAW con un solo electrodo, electrodos paralelos y electrodos Múltiples

5.3.4

Electrodos para el proceso GMAW y el proceso FCAW

Tabla 3.7

Procedimiento para el proceso GMAW y el proceso FCAW con un solo electrodo (Nota: Los procesos GMAW y FCAW con electrodos múltiples, los procesos GMAW-S, GTAW, EGW y ESW no tienen estatus precalificados)

Notas Generales: Los otros requerimientos del código que no estén listados en la Tabla IV-1 pueden cambiarse cuando la especificación del procedimiento de soldadura estén establecidos mediante pruebas (ver 3.6).

273


Anexo IX Requerimientos de Calificación Para el Fabricante de la Base del Perno (“Stud Base”) (Este Anexo es una parte de la norma AWS D1.1/D1.1M:2002, Código para Soldadura Estructura - Acero (Structural Welding Code-Steel), e incluye los requerimientos obligatorios para utilizarse con esta norma.) IX1. Propósitos

utilizada en construcción, galvanizada según la designación

El propósito de estos requerimientos es la de ordenar

de revestimiento G90 de ASTM A 653 para un espesor de

pruebas para la certificación de los fabricantes de pernos

superficie , o una designación G60 para superficies dobles.

en cuanto a la soldaduridad de la base del perno.

Cuando se vayan a soldar los pernos a través de la superficie, la prueba de calificación de la base del perno

IX2. Responsabilidades para las Pruebas

deberá incluir una representación de la superficie que se

El fabricante de pernos “stud” deberá ser responsable por

vaya a utilizar en la construcción.

la realización de las pruebas de calificación.

La soldadura deberá hacerse en posición plana (superficie

Estas

pruebas pueden efectuarse por parte de una entidad que

plana horizontal).

sea satisfactoria para el Ingeniero.

deberán estar en bruto (los pernos sin hilo).

La entidad que realice

las pruebas deberá entregar un informe certificado fabricante

de

los

pernos

(“stud”)

entregando

Las pruebas para los pernos hilados

al los

IX5.2 Los pernos deberán soldarse con la fuente de poder,

procedimientos y resultados para todas las pruebas,

la

pistola

de

soldadura,

y

con

equipo

controlado

incluyendo la información descrita en IX10.

automáticamente, según lo recomiende el fabricante del perno. El voltaje de soldadura, la corriente y el tiempo (ver

IX3. Envergadura de la Calificación

IX6) deberá medirse y registrarse para cada espécimen. El

La calificación de la base de perno constituye la calificación

procedimiento para levantar y hundir deberá ser del optimo

para las bases de pernos con la misma geometría,

ajuste, tal como lo recomienda el fabricante

fundente y protección al arco, que tenga el mismo diámetro y los diámetros que sean inferiores a 1/8 de pulgada [3

IX6. Número de Especimenes de Prueba

mm].

Una base de pernos calificada con un grado de

IX6.1 Para pernos de 7/8 de pulgada [22 mm] o menores en

acero ASTM A 108 aprobado, deberá constituir la

diámetro, 30 especimenes de prueba deberán soldarse

calificación para otros grados de acero ASTM

A 108

consecutivamente con un tiempo constante optimo, pero

aprobados, (ver 7.2.6), siempre que estén en conformidad

con corriente del 10% por sobre él optimo. Para pernos por

con todas estipulaciones establecidas aquí.

sobre 7/8 de pulgada [22 mm] de diámetro, el 10% de los especimenes deberá

IX4. Duración de la Calificación

soldarse consecutivamente con tiempo constante optimo.

El tamaño de una base de perno con una protección al

La corriente y el tiempo constante optimo deberán ser el

arco, una vez que se haya calificado, deberá considerarse

punto medio del rango normalmente recomendado por el

calificada

fabricante de la producción de soldadura.

hasta que el fabricante del perno efectúe

cualquier cambio en la geometría de la base del perno, el material, el fundente, o la protección al arco que afecte las

IX6.2 Para pernos de 7/8 de pulgada [22 mm] o de diámetro

características de la soldadura.

inferior, 30 especimenes de prueba deberán soldarse consecutivamente con el tiempo constante optimo, pero con

IX5. Preparación de Especimenes

corriente 10% bajo él optimo.

Para pernos sobre 7/8 de

IX5.1

Los especimenes de pruebas deberán preparase

pulgada [22 mm] de diámetro 10 especimenes de prueba

como

pernos

deberán soldarse consecutivamente con el tiempo optimo

representativos

para

soldaduras

para

planchas de especimenes apropiados de acero ASTM A 36

constante, pero con una corriente 5% inferior al optimo.

de cualquier otro de los materiales listados en la Tabla 3.1 o

IX6.3 Para pernos que vayan a soldarse a través de la

en Anexo M. Los pernos que vayan a soldarse a través de

superficie plana del metal, el rango de los diámetros bases

la superficie del metal deberán tener las pruebas de

del metal deberán estar calificados mediante la soldadura de

calificación de la base de soldadura efectuadas soldando a

10 pernos en un tiempo y corriente óptimos, según lo

través de la superficie metálica representativa de aquella

291


recomendado por el fabricante, en conformidad con el

IX7.3 Soldadura a través de las Pruebas de las

fabricante:

Superficies Planas.

(1) Los diámetros máximos y mínimos soldados a través de

de los especimenes de pernos para superficies planas

un espesor de una superficie plana de calibre 16, le

deberán ser sometidos a la prueba de doblado de 30º, en

corresponderá la designación de revestimiento de G90.

direcciones opuestas en un equipo (dispositivo) de pruebas

Todas las diez soldaduras a través

(2)Los diámetros máximos y mínimos soldados a través de

de doblado, tal como lo muestra la Figura IX-1, ó mediante

superficies

la prueba de doblado de 90º desde su eje original, ó la

planas

dobles

de

calibre

16

con

una

designación de revestimiento G60.

prueba de tensión para destrucción en una máquina capaz

(3) Los diámetros máximos y mínimos soldados a través

de entregar (proveer) la fuerza requerida.

de un espesor de una superficie plana de calibre 18, G60

método de prueba utilizado, el rango de los diámetros de los

sobre un espesor de una superficie plana calibre 16 G60.

pernos de máximo a mínimo deberán considerarse como

(4) Los diámetros máximos y mínimos soldados a través

bases de soldadura calificada a través de la soldadura de la

de superficies planas dobles de calibre 18 con designación

superficie plana, si en todos especimenes de prueba, ocurre

de revestimiento G60.

una fractura en el material de la plancha, o en el vástago del

El rango de los diámetros para una soldadura de máximo a mínimo a través de dos superficies planas metálicas de calibre 18 con un galvanizado de G60 deberá calificar para la soldadura a través de una o dos superficies planas de una cubierta de calibre 18 o de espesor menor. IX7. Pruebas IX7.1 Pruebas de Tensión.

Diez de los especimenes

soldados en conformidad con IX6.1 y diez en conformidad con IX6.2 estarán sujetos a la prueba de tensión en una

Con cualquier

perno y no en la soldadura o en ZAT (zona de área térmica). IX8. Re – testeos Si ocurre una falla en una soldadura o en una ZAT en cualquiera de los grupos de prueba de doblado del IX7.2 o una carga de tensión mínima a la especificada o el perno en cualquiera de los grupos de tensión en IX7.1, deberá preparase y someterse a prueba un nuevo grupo de pernos (descritos en IX6.1 ó IX6.2, según sea aplicable).

Si tales

fallas se repiten, la base del perno no podrá calificarse.

instalación similar a la que se muestra en la Figura 7.2,

IX9. Aceptación

excepto que los pernos sin cabeza pueden atascarse en el

Para una base de pernos de un fabricante y una

extremo no soldado en las mordazas de la máquina de

combinación de la protección al arco vayan a calificarse,

prueba de tensión.

La base de un perno deberá

cada perno de cada grupo de los 30 pernos deberán cumplir

considerarse como calificada si todos los especimenes de

con los requerimientos descritos en IX7, mediante pruebas o

prueba tienen una resistencia a la tensión igual a o mayor

una nueva prueba.

que el mínimo descrito en 7.3.1.

determinado de base de perno deberá considerarse como la

La calificación de un diámetro

IX7.2 Pruebas de Doblado (Pernos de 7/8 de pulgada

calificación para las bases de los pernos del mismo

Veinte de los

diámetro nominal (ver IX3. Geometría de la base del perno,

[22 mm] ó menores de diámetro.

especimenes soldados en conformidad con IX6.1 y veinte en conformidad con IX6.2 deberán someterse a prueba de doblado, doblando alternativamente 30º desde su eje original en direcciones opuestas, falla.

hasta que ocurra una

Los pernos deberán doblarse en un equipo (o

material, fundente y protección al arco). IX10. Datos de Pruebas de Calificación del Fabricante Los datos de prueba deberán incluir lo siguiente: (1)

Los

diseños

que

muestren

los

perfiles

y

las

dispositivo) de prueba de doblado, tal como se muestra en

dimensiones con tolerancias del perno, la protección

la Figura IX-1, excepto que los pernos menores que ½

del arco y el fundente.

pulgada [12 mm] de diámetro puedan doblarse utilizando un

(2)

Una descripción completa de los materiales utilizados

dispositivo (equipo) según aparece en la Figura IX-2. Una

en los pernos, incluyendo la cantidad y el tipo de

base de perno deberá considerarse como calificada, si en

fundente, y una descripción de las protecciones al arco.

todos los especimenes de prueba ocurre una fractura en el material de la plancha o en el vástago del perno, y no en la soldadura o en la prueba ZAT.

(3)

Se requieren resultados certificados en las pruebas en laboratorio.

Solo los especimenes de

prueba para pernos sobre 7/8 de pulgada [22 mm] estarán sujetos a las pruebas de tensión. 292


293


Anexo X Calificación y Calibración de las Unidades UT con otros Bloques de Referencia Aprobados (Ver Figura X1) (Este Anexo es una parte de la norma AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural - Acero (Structural Welding Code - Steel), e incluye los requerimientos obligatorios para el uso de esta norma. X1. Modo Longitudinal

O en el bloque SC para 45º

X1.1 Calibración de Distancia

P en el bloque SC para 60º

X1.1.1

X2.2.2 El transductor deberá moverse hacia atrás y

El transductor deberá colocarse en posición H

hacia adelante sobre la línea indicadora del ángulo del

sobre el bloque DC, ó en posición M en el bloque DSC. X1.1.2

transductor hasta que la señal de radio se maximice.

El instrumento deberá ajustarse para cumplir

indicaciones a 1 pulgada [25 mm] 2 pulgadas, [50 mm], 3

X2.2.3 El punto de entrada de sonido en el transductor

pulgadas [75 mm], 4 pulgadas [100 mm] etc. en la

deberá compararse con la marca del ángulo en el bloque

pantalla.

de calibración (tolerancia de 2º).

Nota. Este procedimiento establece una calibración de pantalla de 10 pulgadas [250 mm] que puedan unificarse

X2.3 Calibración de Distancia

para establecer otras distancias, según lo permitido por

X2.3.1 El transductor deberá estar en la posición (Figura

6.25.4.1.

X-1) L en el bloque SC. El instrumento deberá ajustarse

X1.2 Amplitud.

para lograr las indicaciones a 3 pulgadas [75 mm] y 7

Con el transductor en la posición

descrita en X1.1, la ganancia deberá ajustarse hasta la

pulgadas [180 mm] en el visor.

indicación maximizada a partir del primer reflejo posterior

X2.3.2 El transductor deberá ajustarse en la posición J

“back reflection” correspondiente desde el 50% al 75%

en el bloque DSC (cualquier ángulo).

de la altura de pantalla.

deberá ajustarse para lograr las indicaciones a 1 pulgada

El instrumento

[25 mm], 5 pulgadas [125 mm], 9 pulgadas [230 mm] en el visor. X.2.3.3 El transductor deberá ajustarse en la posición Y en el bloque DC (cualquier ángulo).

El instrumento

X2. Modo de Onda de Corte (Transversal)

deberá ajustarse para lograr una indicación de 1 pulgada

X2.1 Punto de Verificación (Indice) de la Entrada del

[25 mm], 2 pulgadas [50 mm], 3 pulgadas [75 mm], 4

Sonido

pulgadas [100 mm], etc. en la pantalla.

X2.1.1 La unidad de búsqueda deberá colocarse en la

Nota: Este procedimiento establece una calibración de

posición J ó L sobre el bloque DSC; ó en la posición Y

pantalla de 10 pulgadas [250 mm] y puede modificarse

sobre el bloque DC.

para establecer otras distancias, según lo permitido por

X2.1.2 La unidad de búsqueda deberá cambiarse

6.25.5.1.

(moverse) hasta que se maximice la señal de radio.

X2.4 Amplitud o Calibración de la Sensibilidad

X2.1.3 El punto de la unidad de búsqueda Unidad de

X2.4.1 El transductor deberá ajustarse en posición L en

Búsqueda (Search Unit), que está en línea con la línea

el bloque DSC (cualquier ángulo). La señal maximizada

del bloque de calibración indica el punto de entrada del

deberá ajustarse desde la ranura de 1/32 pulgadas [0.8

sonido.

mm] para lograr una indicación en la altura de la línea de

Nota: Este punto de entrada del sonido deberá utilizarse

referencia horizontal.

para todas las instancias posteriores y las verificaciones

X2.4.2 El transductor deberá ajustarse en el bloque SC

de los ángulos.

en posición:

X2.2 Verificación del Angulo de Trayecto del Sonido

N para ángulo de 70º

X2.2.1El transductor deberá colocarse en posición:

O para ángulo de 45º P para ángulo de 60º

K en el bloque DSC para 45º hasta 70º N en el bloque SC para 70º 295


La señal maximizada a partir del orificio 1/16 pulgadas

H en el bloque DC (Figura X-1)

[1.6 mm] deberá ajustarse para lograr la indicación de

M en el bloque DSC (Figura X-1)

altura de la línea de referencia horizontal.

T ó U en el bloque DS (Figura 6.26) Deberá lograrse un mínimo de cinco reflejos

X2.4.3 La lectura de decibeles que se obtenga en X2.4.1

X3.2

ó X2.4.2 deberá utilizarse como “nivel de referencia” “b”

posteriores en el rango de calificación para ser

en la hoja de Informe de Pruebas, en conformidad con

certificado.

6.23.1 (Anexo D, Formulario D11).

X3.3 La primera y el quinto reflejo posterior deberá ajustarse a sus localizaciones apropiadas con el uso de

X3 Procedimiento de Linealidad Horizontal

ajustes de retardo cero y de calibración de distancia.

Nota: Debido a que el procedimiento de calificación se

X3.4 Cada indicación deberá ajustarse al nivel de

efectúa con una unidad de búsqueda de haz de luz recto,

referencia con el control de ganancia o atenuación para

la cual produce ondas longitudinales con una velocidad

el examen de localización horizontal

de sonido de casi el doble de las ondas de corte; es

X3.5

necesario doblar los rangos de distancia de la onda de

intermedios deberá corregirse dentro de

corte que se van a utilizar en la aplicación de este

ancho de la pantalla.

procedimiento. X3.1 Una unidad de investigación de haz de luz recta, que cumpla los requerimientos de 6.22.6, deberá acoplarse en posición: G en el bloque IIW (Figura 6.26)

296

Cada localización de deformación de trazos 2% del


Anexo XI Pauta Sobre Métodos Alternativos Para Determinar el Precalentamiento (Este Anexo es parte de la norma AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Estructuras Soldaduras-Acero (Structuras Welding Code-Steel), e incluye los requerimientos obligatorios para el uso de esta norma.) XI1. Introducción El propósito de esta pauta es proporcionar algunos métodos optativos alternativos para determinar las condiciones de la soldadura (principalmente el precalentamiento) para evitar el agrietamiento en frío.

Los métodos se basan principalmente

en la investigación en test a pequeña escala efectuados por muchos años en diferentes laboratorios en todo el mundo. Ningún método está disponible para predecir las condiciones óptimas de todos los casos, pero la pauta realmente considera varios factores importantes, tales como el nivel de hidrógeno y la composición del acero que no están explícitamente incluidos en los requerimientos en la Tabla 3.2.

La pauta por lo tanto

puede ser valiosa al indicar sí los requerimientos de la Tabla 3.2 son mayormente conservadores, o en algunos casos no con la demanda suficiente. El

usuario

deberá

referirse

al

Comentario

para

una

presentación más detallada si los antecedentes científicos y la información investigada que presentan los dos métodos propuestos. El uso de esta Tabla es una alternativa a la Tabla 3.2, la que otorga una cuidadosa consideración a las hipótesis hechas, los valores seleccionados, y la experiencia pasada.

ZATs duros a valores inferiores de enfriamiento que un acero con templanbilidad más baja. Las ecuaciones y los gráficos están disponibles en la literatura técnica que se refieren al índice de enfriamiento con respecto al espesor de los componentes de acero, el tipo de soldadura, las condiciones de soldadura y otras variables. XI3.3 La selección de la dureza crítica dependerá de una cantidad de factores, tales como el tipo de acero, nivel de hidrógeno, restricción y condiciones de servicio.

Las

pruebas de laboratorio con soldaduras de filete muestran que el agrietamiento en la zona afectada térmicamente no ocurre sin el número de durezas Vickers ZAT (Vh) es menor que 350 Vh, aún con electrodos altos en hidrógeno.

Con electrodos

bajos en hidrógeno, la dureza de 400 Vh podrían ser tolerados sin agrietamiento. Sin embargo esta dureza puede no ser tolerable en servicios donde haya gran un riesgo de agrietamiento por corrosión y tensión, iniciación de fracturas quebradizas, u otros riesgos para la seguridad o el servicio de la estructura. El valor crítico de enfriamiento para una dureza determinada puede relacionarse aproximadamente al equivalente del carbono (CE) (“Carbon Equivalent”) del acero (ver Figura XI-

XI2. Métodos Se usan dos métodos como base para estimar las condiciones de soldadura y evitar el agrietamiento en frío.

2) debido a que la reducción solamente es aproximada, la curva que se muestra en la Figura XI-2 puede ser conservadora para los aceros al carbono simple y para los

(1) Control de dureza ZAT (Zona afectada térmicamente)

aceros al manganeso y carbono simple, y por lo tanto

(2) Control de hidrógeno

permiten el uso de una alta curva de dureza con menor

XI3. Control de Dureza HAZ

riesgo.

XI3.1 Las estipulaciones incluidas en esta pauta para el uso de

Algunos aceros de baja aleación, particularmente aquellos

este método están restringidas a las soldaduras de filete

que contienen columbium (niobium), pueden ser más

XI3.2 Este método está basado en la hipótesis que no ocurrirán

durables que lo que indica la Figura XI-2 y se recomienda el

en el agrietamiento y la dureza del ZAT se mantiene por debajo

uso de la curva de dureza menor.

de algunos valores críticos. Esto se logra controlando el índice de enfriamiento por debajo del valor critico, dependiendo de la templabilidad del acero.

La templabilidad del acero en

soldaduras se refiere a la propensión de formación de un ZAT duro y puede caracterizarse por el índice de enfriamiento necesario para producir el nivel determinado de dureza.

Los

aceros con alta templabilidad, por lo tanto pueden producir

299

XI3.4 Aunque el método puede utilizarse para determinar un nivel de precalentamiento, su valor principal está en determinar la entrada mínima de calor (y por lo tanto el tamaño mínimo de soldadura) que evita el endurecimiento excesivo.

Esto es especialmente útil para determinar el

tamaño mínimo de las soldaduras de filete de una sola pasada que puedan depositarse sin precalentamiento.


XI3.5 El enfoque de la dureza no considera la posibilidad de agrietamiento demuestra

del

metal

de

soldadura.

La

experiencia

que el ingreso de calor determinado por este

método es generalmente adecuado para evitar el agrietamiento del metal de soldadura en la mayoría de los casos, en las soldaduras de filete si el electrodo no es un metal de aporte de alta resistencia, y generalmente es del tipo bajo en hidrógeno (ejemplo electrodo bajo en hidrogeno (SMAW), para los procesos GMAW, FCAW, SAW).

factible. Por lo tanto debido a que supone que la zona térmicamente afectada se endurece completamente, el precalentamiento

pronosticado

puede

ser

demasiado

conservador para los aceros al carbón. XI5. Selección del Método XI5.1 Se recomienda el siguiente procedimiento como una pauta para la selección, ya sea del método de control de dureza ó el método de control de hidrógeno. Determinar el carbono y el carbono equivalente:

XI3.6 Debido a que el método depende únicamente del control de la dureza ZAT, el nivel de hidrógeno y la restricción no se consideren explícitamente.

Para localizar la posición de la zona del acero en la Figura XI1 (ver XI6.1.1 para diferentes maneras de obtener el análisis

XI3.7 Este método no es aplicable para los aceros sometidos al

químico).

proceso

XI5.2 Las características de comportamiento de cada zona y

de

templado

y

revenido

[ver

X15.2(3)

sobre

limitaciones].

la acción recomendada son las siguientes:

XI4. Control del Hidrógeno

ocurrir con alto hidrógeno o alta restricción.

XI4.1 El método de control del hidrógeno se basa en la

de control de hidrógeno para determinar el precalentamiento

(1)

Zona I. El agrietamiento es improbable, pero puede Use el método

hipótesis de que el agrietamiento no ocurrirá si la cantidad

para los aceros en esta zona.

promedio del hidrógeno remanente en la unión después de que

(2)

se haya enfriado hasta aproximadamente 120ºF [50ºC], no

seleccionada deberán utilizarse para determinar el mínimo de

Zona II. El método de control de dureza y la dureza

exceda un valor crítico dependiente de la composición del

ingreso de energía para las soldaduras de filete de una sola

acero y de la restricción.

pasada sin precalentamiento.

El precalentamiento necesario para

permitir la suficiente difusión del hidrógeno fuera de la unión

Si no puede practicarse el ingreso de energía, utilice el

pueda estimarse utilizando este método.

método de hidrógeno para determinar el precalentamiento.

XI4.2

Este método esta basado principalmente en los

resultados de las pruebas de soldadura de ranura restringidas de penetración parcial; El metal de soldadura utilizado en las pruebas califica el metal principal. No se han revisado muchas pruebas de este método en las soldaduras de filete; sin embargo

en

forma

restringida,

el

método

ha

sido

adecuadamente adaptado para estas soldaduras.

Para soldaduras de ranura, el método de control de hidrógeno se utilizará para determinar el precalentamiento. Para aceros altos en carbono, puede requerirse un mínimo de

energía

para

el

control

de

la

soldadura

y

el

precalentamiento para controlar el hidrógeno que pueda requerirse para ambos tipos de soldadura; Es decir las soldaduras de filete y las soldaduras de ranura. (3)

Zona III.

El método de control de hidrogeno deberá

XI4.3 Una determinación para el nivel de restricción y el nivel

utilizarse. En donde el ingreso de calor este restringido para

de hidrógeno original en el baño de soldadura se requiere para

preservar las propiedades de las zonas térmicamente

el método de hidrógeno.

aceptadas (por ejemplo, algunos aceros sometidos al

En esta pauta, la restricción se clasifica como alta, media y

proceso de revenido y templado), el método de control de

baja; y la categoría debe establecerse a partir de la

hidrógeno

experiencia.

precalentamiento.

XI4.4 El método de control de hidrógeno se basa en un condón

XI6. Pauta Detallada XI6.1 Método de Dureza XI6.1.1 El carbono equivalente deberá calcularse como sigue:

simple de soldadura con baja entrada de calor que represente

debería

utilizarse

para

una pasada de raíz y asuma el endurecimiento del ZAT. Por lo tanto este método es especialmente útil para aceros de alta resistencia y de

baja aleación, que

tengan una

alta

templabilidad en donde el control de la dureza no siempre sea

300

El análisis químico puede lograrse a partir de: (1)

Certificación de la prueba de fresado

determinar

el


(2) (3) (4)

800ºF [370º-430ºC] durante una hora y utilizado dentro de

Producción típica de la química (del fresado) Especificación de la química (usando valores máximos) Pruebas del usuario (análisis químico)

las dos horas de haberse quitado del contenedor. (b) El proceso GMAW con alambres sólidos limpios

El índice de enfriamiento químico deberá estar

XI6.1.2

(2) H2 Hidrógenos Bajos.

Estos consumibles dan un

determinado para una dureza máxima seleccionada de la zona

contenido de hidrógeno difusible ó menor que 10ml/100g de

afectada térmicamente, ya sea de 400 Vh ó de 360 Vh de la

metal depositado cuando se mide utilizando la norma ISO

Figura XI-2.

3690-1976, ó un contenido de unidad de electrodos

XI6.1.3 Al utilizar el espesor aplicable para las planchas del

cubriendo un máximo del 0.4% en conformidad con la norma

“flange” y la “brida de unión” (“web”) deberá seleccionarse el

AWS A5.1.

Esto puede establecerse mediante una prueba

diagrama apropiado de la Figura XI-3 y deberá determinarse el

en cada tipo, marca de consumible o combinación utilizada

ingreso mínimo de energía para las soldaduras de filete de una

de alambre/fundente.

sola pasada.

cumplir con este requerimiento:

Este ingreso de energía se aplica a las

(a) Los electrodos bajos en hidrógenos tomados de

soldaduras del proceso SAW. Para otros procesos, puede estimarse la entrada

XI6.1.4

mínima de energía para las soldaduras de filete de una sola pasada aplicando los siguientes factores de multiplicación a la energía estimada para el proceso SAW en XI6.1.3:

SAW SMAW GMAW, FCAW

contenedores sellados herméticamente y condicionados en conformidad con 5.3.2.1 de este código y utilizados dentro de las cuatro horas después de haberse quitado del envase. (b) Proceso SAW con fundente seco. (3) H3 Hidrógeno no Controlado. Todos los consumibles

Factor de Multiplicación

Procesos de Soldadura

XI6.1.5

Lo siguiente puede asumirse para

que no cumplan con los requerimientos de H1 ó H2.

1 1.50 1.25

XI6.2.3 El índice de susceptibilidad que agrupa la Tabla XI-1

La Figura XI-4 puede utilizarse para determinar los

tamaños de filete como una función de ingreso de energía.

deberá determinarse. XI6.2.4

Niveles

Mínimos

de

Precalentamiento

y

Entrepasadas. La Tabla XI-2 entrega temperaturas mínimas

XI6.2 Método de Control de Hidrógeno XI6.2.1 El valor del parámetro de la composición, Pcm , deberá calcularse de la siguiente manera:

de precalentamiento y entrepasadas que deberán utilizarse. La Tabla XI-2 entrega tres niveles de restricción. El nivel de restricción que se va a utilizar deberá determinarse en conformidad con XI6.2.5. XI6.2.5 Restricción.

El análisis químico deberá determinarse como en XI6.1.1. XI6.2.2

La clasificación de los tipos de

soldaduras en diversos niveles de restricción debería

El nivel de hidrogeno estará determinado y será

definido como sigue:

determinarse sobre la base de la experiencia, el juicio de ingeniería, la investigación ó el cálculo.

(1) Hidrogeno Extra Bajo H1.

Estos consumibles dan un

Se han entregado tres niveles de restricción:

contenido de hidrógeno difuso menor que 5 ml/100g de metal

(1) Restricción Baja.

depositado cuando se mide utilizando la norma ISO 3690-1976,

filetes comunes y las soldaduras de ranura en la cual existe

ó un contenido de unidad de electrodo que cubra el máximo del

una libertad razonable de movimiento de los componentes.

0.2% en conformidad con la norma AWS A5.1 ó A5.5.

Esto

puede establecerse sometiendo a prueba cada tipo, marca o

(2) Restricción Media.

Este nivel describe las uniones de

Este nivel describe las uniones

soldadas de filete y de ranura, en las cuales; debido a que los

combinación de alambre/fundente después de haberlos sacado

componentes ya se han anexado al trabajo estructural, existe

del paquete o contenedor y exponerlo a la duración estimada;

una reducida libertad de movimiento.

con debida consideración de las condiciones reales de

(3) Alta Restricción. Este nivel describe las soldaduras en

almacenamiento previo al uso inmediato.

Lo siguiente puede

asumirse para cumplir con este requerimiento: (a) Los

electrodos

bajos

en

hidrógeno

las cuales casi no hay libertad de movimiento de los componentes unidos (tales como reparación de soldaduras,

sacados

de

contenedores sellados herméticamente, y secados a 700ºF-

301

especialmente en material grueso).


Tabla XI-1 Agrupación del Indice de Susceptibilidad como Función del Nivel de Hidrogeno y Parámetro de Composición Pcm (Ver XI6.2.3) Agrupación3 del Indice2 de Susceptibilidad Carbono Equivalente = P1cm

Nivel de Hidrógeno, H

Notas: Índice de Suceptibilidad Las agrupaciones del Indice de Susceptibilidad, de A hasta G, abarcan el efecto combinado del parámetro de composición, Pcm, y del nivel de hidrógeno, H, en conformidad con la fórmula que muestra la Nota 2. Las cantidades numéricas exactas se obtienen de la fórmula de la Nota 2, utilizando los valores establecidos de Pcm y los siguientes valores de H, dados en ml/100g de metal base (ver XI6.2.2, a, b, c): H1 – 5; H2 – 10; H3 – 30. Para mayor conveniencia, las agrupaciones de índice de susceptibilidad han sido expresados en la tabla por medio de letras, de siguientes rangos estrechos: A = 3.0; B = 3.1–3.5; C = 3.6–4.0; D = 4.1–4.5; E = 4.6–5.0; F = 5.1–5.5; G = 5.6–7.0 Estas agrupaciones se usan en la Tabla XI-2 en conjunto con la restricción y el espesor para determinar la temperatura mínima de precalentamiento y entre pasadas.

Tabla XI-2 Temperaturas mínimas de Precalentamiento y entre pasadas para Tres Niveles de Restricción (Ver XI6.2.4) Temperatura Mínima de Precalentamiento y entre Pasadas (ºF) Nivel de Restricción

Espesor1 pulgadas

Agrupación del Indice de Susceptibilidad

Bajo

Media

Alto

Nota:

(Continua) 1.- El espesor de la parte más gruesa soldada.

302


Tabla XI-2 (Continuación) Temperatura Mínima de Precalentamiento y entre Pasadas (ºC) Nivel de Restricción

Agrupación del Indice de Susceptibilidad Espesor1 mm

Bajo

Medio

Alto

El espesor es el de la parte más gruesa soldada.

303


Carbono Equivalente (CE) Notas Generales:

• CE = C + (Mn + Si)/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 • Ver XI5.2(1), (2), o (3) para características aplicables a la zona.

Figura XI-1 – Clasificación de la Zona de Aceros (Ver XI5.1)

R540 (ºc/s) para la Dureza Z.A.T. de 350 VH y 400 VH. Nota General: CE = C + (Mn + Si)/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15

Figura XI-2 – Indice de Enfriamiento Crítico para 350 VH y 400 VH (Ver XI3.3)

304


Cualquier Espesor

Designado como brida de unión

Designado como flango

Espesor de la brida de unión y del flanje

Indice de Enfriamiento a 540ºC (ºC/s) Nota General: El ingreso de energía determinado por el gráfico no será apropiado para aplicaciones prácticas. Para cierta combinación de fundición de espesores que puedan ocurrir a través del espesor. (A) Soldadura de Filete aserradas, de una sola pasada con la brida de unión y el flanje del mismo espesor.

Cualquier Espesor

Diseñado como brida de unión Diseñado como flanje

Espesor de la brida de unión

Indice de enfriamiento a 540 ºC (ºC/s) (B) Soldaduras de filete aserradas de una sola pasada, con flanjes de 1/4 de pulgada (6 mm) y de variados espesores en la viga de unión.

Figura XI-3 – Gráficos para determinar los Indices de Enfriamiento para Soldaduras de Filete de una sola pasada según el Proceso SAW (Ver XI6.1.3)

305


Cualquier Espesor

Diseñado como brida de unión Diseñado como flanje

Espesor de la brida de unión

Indice de enfriamiento a 540 ºC (ºC/s)

Nota General: El ingreso de energía determinado por el gráfico no será apropiado para aplicaciones prácticas. Para cierta combinación de fundición de espesores que puedan ocurrir a través del espesor. (C) Soldadura de Filete de una sola pasada con flanjes de 1/2 pulgada (12 mm) y espesores variables de la brida de unión

Cualquier Espesor

Diseñado como brida de unión Diseñado como flanje

Espesor de la brida de unión

Indice de enfriamiento a 540 ºC (ºC/s) Nota General: El ingreso de energía determinado por el gráfico no será apropiado para aplicaciones prácticas. Para cierta combinación de fundición de espesores que puedan ocurrir a través del espesor. (D) Soldadura de Filete de una sola pasada con flanjes de 1 pulgada (25 mm) y espesores variables de la brida de unión

Figura XI-3 (Cont). – Gráficos para determinar los Indices de Enfriamiento para Soldaduras de Filete de una sola pasada del proceso SAW (Ver XI6.1.3)

306


Cualquier Espesor

Diseñado como brida de unión Diseñado como flanje

Espesor de la brida de unión

Indice de enfriamiento a 540 ºC (ºC/s) (E) Soldaduras de Filete aserradas, de una sola pasada con flanges de 2 pulgadas (50 mm) y variados espesores de brida de unión.

Cualquier Espesor

Diseñado como brida de unión Diseñado como flanje

Espesor de la brida de unión

Indice de enfriamiento a 540 ºC (ºC/s)

Nota General: El ingreso de energía determinado por el gráfico no será apropiado para aplicaciones prácticas. Para cierta combinación de fundición de espesores que puedan ocurrir a través del espesor. (F) Soldadura de Filete de una sola pasada con flanjes de 4 pulgadas (100 mm) y espesores variables de la brida de unión

Figura XI-3 (Cont). – Gráficos para determinar los Indices de Enfriamiento para Soldaduras de Filete de una sola pasada según proceso SAW (Ver XI6.1.3)

307


Entrada promedio de Energía - kj/pulg. (kj/mm) (A) (SMAW) = Soldadura al arco con metal Protegido

Curva de diseño para DCEN

Curva de diseño para DCEP

Entrada promedio de Energía - kj/pulg. (kj/mm) (B) (SAW) = Soldadura por arco sumergido

Figura XI-4 – Relación entre el tamaño de la Soldadura de Filete y vla Entrada de Energía (Ver XI16.1.5)

308


Anexo XII Símbolos para Diseños de Soldaduras de Conexiones Tubulares (Este anexo es una parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, “Código de Estructuras Soldadas – Acero”, e incluye requerimientos obligatorios para utilizar con esta norma). Los símbolos utilizados en la Sección 2, Parte D son los siguientes: Símbolo a ax b bet (be(ov)) beo (be) beoi (bep) bgap

gap eop eff

c D

D

Significado (alfa) parámetro de ovalización de la cuerda. ancho del producto de la sección del orificio rectangular. relación de a con respecto a seno . ancho transversal de las tuberías rectangulares. ancho efectivo del componente secundario en la pieza terminal. ancho efectivo del componente secundario en la cuerda. ancho efectivo del componente secundario para perforación externa. ancho efectivo en el intersticio de las conexiones en K. (beta) relación del diámetro de db a D relación de rb a R (secciones circulares) relación de b a D (secciones tubulares) ancho efectivo sin dimensión en el intersticio de las conexiones en K ancho efectivo sin dimensión para el punzonamiento externo. efectivo para la plastificación de la cara de la cuerda de la conexión en K. dimensión de esquina. diámetro externo (OD = Outer Diameter), (tubos circulares) o ancho externo del componente principal (secciones tubulares)

n N

relación del daño por fatiga acumulativa, db TR

F Fexx Fy Fyo ƒa fa ƒb fb ƒby ƒbz ƒn g H

b t

ID KKa Kb L L LF l1 l2 M Mc Mu n N

diámetro del componente secundario. (eta) relación de ax con respecto a D. (epsilon) rango total de tensión. tamaño de la garganta de la soldadura de filete. resistencia a la tensión mínima clasificada del depósito de soldadura. límite de fluencia del metal base. límite de fluencia del componente principal. esfuerzo axial en el componente secundario. esfuerzo axial en el componente principal. esfuerzo por flexión (doblado) en el componente secundario. esfuerzo por flexión en el componente principal. tensión nominal, curvatura (flexión) en plano. tensión nominal, curvatura (flexión) fuera de plano. tensión nominalen componente secundario. insterticio en conexiones en K. profundidad de la brida de unión (cordón tubular) en el plano del refuerzo. (gama) parámetro de flexibilidad del componente principal; relación de R a tc (secciones circulares); relación de D a 2tc (secciones tubulares). radio a razón de espesor del tubo en transición. pieza terminal (para conexión de traslapamiento). diámetro interno. configuración de la conexión. factor relativo de longitud factor relativo de sección (lambda) intersección del tamaño del parámetro de sensibilildad Tamaño de la dimensión de la soldadura de filete, según se muestra en la Figura 2.14. longitud de la lata de unión Factor de carga (factor de seguridad parcial para carga en LRFD) longitud real de la soldadura, donde el componente secundario contacta al componente principal. longitud proyectada de la cuerda (un lado) de la soldadura de traslapamiento. Momento aplicado. Momento en la cuerda. Momento último. Ciclo de carga aplicada Numero de ciclos permitidos a un rango determinado de tensión.

309


OD P Pc Pu

P⊥ p q

φ π

Ψ Ψ

Qb Qf Qq R R r r rb rm SCF

/1 T– TCBR t tb

tc tw t’w

τ

τt θ U Vp Vw x

Diámetro externo. Carga axial en componentes secundarios. Carga axial en cuerda. Carga última. Componente de carga de la pieza individual perpendicular al eje principal de la pieza. Longitud del rastro proyectado de la pieza de traslapamiento. Cantidad de traslape. (phi) Angulo de unión incluido. (pi) Razón de la circunferencia al diámetro del circulo. (psi) Angulo local diedro. Ver definición en Anexo B. (barra psi) Angulo complementario al ángulo diedro local en el cambio en la transición. Modificador geométrico. Término de interacción de la tensión. Geometría del componente secundario y modificador del patrón de carga. Radio externo, componente principal. Abertura de raíz (ajuste de la unión). Radio de esquina de la secciones de orificios rectangulares según se miden por el medidor del radio. Radio efectivo de intersección. Radio del componente secundario. Promedio del radio hacia la garganta efectiva de las soldaduras. Factor de concentración de tensión. (sigma) Suma de las longitudes de soldaduras reales. Configuración de conexión. Tensión/compresión o doblado, o ambos, rango total de la tensión nominal. Grosor de pared del tubo. Grosor de pared del componente secundario Componente secundario para el dimensionamiento de soldaduras de ranura de penetración completa. Componente más delgado para el dimensionamiento de las soldaduras de ranura y soldaduras de filete de penetración parcial. Espesor de pared de la lata de unión del componente principal. Tamaño de la soldadura (garganta efectiva). tw según lo definido en 2.24.1.6. (tau) Parámetro geometrico del espesor relativo del componente secundario al componente principal, razón de tb a tc. ttraslapamiento/tcompleto (theta) Angulo agudo entre el eje de los componentes Angulo entre las lineas centrales de la pieza. Angulo de intersección del soporte. Utilización de la razón de la tensión axial y de doblado a una tensión permitida, en un punto bajo consideración en el componente principal. Tensión de corte por perforación. Tensión permisible para la soldadura entre los componentes secundarios. Variable algebraica

Y– y

Configuración de la conexión. Variable algebraica

Z

ξ

1 2π seno θ 1 3− β 2 ⋅ 3π 2 − β 2

Dimensión de perdida Z. (zeta) Razón de abertura a D.

310


311


Tabla A-1 Rangos Típicos Actuales para GMAW-S en Acero Corriente de Soldadura, Amperes (Electrodo Positivo) Diámetro del Electrodo Pulg.

mm.

Posiciones Plana y Horizontal mín

máx

Posiciones Vertical y de Sobre – Cabeza. mín

máx

Tiempo

Cero Arco Periodo Corto Cero

Figura A-1 - Oscilogramos y Gráficos del metal de Transferencia GMAW-S

312


Anexo B Términos y Definiciones (Este Anexo no es parte de la Norma AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural-Acero (Structural Welding Code-Steel, Pero se incluye solo para los propósitos de información). Los términos y definiciones en este glosario están divididos en tres categorías (1) términos generales de soldaduras compilados por el Comité AWS sobre Definiciones y Símbolos; (2) términos definidos por el Comité de Soldadura Estructuras AWS; el cual se aplica solamente a UT, designado por la continuación del término (UT); (3) otros términos, precedidos por asterisco, los cuales se destinen según se relacionen con este código.

A

ajuste manual de los controles del equipo.

Las variaciones

*alloy flux. (Fundente de Aleación.)Es un fundente en el cual

de este término automatic brazing (equipo automático de

el contenido de aleación del metal de soldadura depende

soldadura, automatic soldering (

mayormente.

automatic thermal cutting (corte térmico automático) y

soldador

automático),

automatic thermal spraying (rociador térmico automático). *all-weld-metal test specimen.(Espécimen (probeta) de prueba de todo el metal de soldadura: Es un espécimen

*auxiliary

attachments.

dispositivos

Son

auxiliares.

(probeta de prueba) con la sección reducida compuesta

componentes o aditamentos anexados a los componentes

completamente del metal de soldadura.

principales que soportan carga mediante soldaduras.

Tales

componentes pueden o no llevar carga. *amplitude length rejection level (UT)= Nivel de rechazo de Longitud (UT) Longitud máxima de irregularidad permitida por

axis of a weld. Eje de una soldadura. Ver weld axis. (eje de

diversos indicadores asociados con el tamaño de la soldadura,

una soldadura).

según se indica en las Tablas 6.2, 6.3

B

*angle of bevel.= ángulo de bisel. Ver ángulo de bisel bevel

La eliminación (remoción) del

angle.

backgouging. Torchado.

arc gouging. = rebaje por arco. Este es un rebaje térmico que

de soldadura en una unión soldada para facilitar la fusión

utiliza una variación del proceso de corte al arco para formar

completa y la penetración completa, luego de una soldadura

un bisel o una ranura.

posterior de ese lado.

metal de soldadura y del metal base desde el lado de la raíz

as-welded. = tal como queda soldado. Esta es la condición del metal de soldadura, las uniones soldadas, y las piezas

backing. Backing (respaldo) es un material o dispositivo

soldadas después de la soldadura, pero previo a cualquier

colocado contra la parte de atrás de la unión, o a ambos lados

tratamiento posterior térmico, mecánico o químico.

en una soldadura en el proceso ESW y EGW, para apoyar y

*attenuation (UT). : Atenuación (UT) Es la pérdida en la

estar parcialmente fundido o puede permanecer no fundido

energía acústica, la cual ocurre entre dos puntos del trayecto

durante la soldadura, y puede ser de metal o no de metal.

retener el metal de soldadura fundido.

(avance).

El material puede

Esta pérdida puede deberse a la absorción,

reflexión, etc. (en este código, utilizando el método de prueba

backing pass. Pasada de respaldo. Esta es una pasada de

del eco/pulso de la onda de corte, el factor de atenuación es de

soldadura hecha para una soldadura de respaldo.

2 dB por pulgada de distancia de recorrido del sonido después backing ring. Anillo de apoyo. Es un backing en la forma de

de la primera pulgada.

un anillo, generalmente utilizada en la soldadura de tubería. automatic welding. Soldadura automática. La soldadura con equipo que requiere solamente observación ocasional o

backing weld. Soldadura por detrás. Es un refuerzo en

ninguna observación de la soldadura, y tampoco requiere

forma de soldadura.

313


*backup weld (tubular structures). Soldadura de respaldo

complete fusion. Fusión completa. Fusión sobre las caras

(estructuras tubulares) La pasada inicial de fierro en una

de fusión completa y entre todos los cordones de soldadura

soldadura de ranura de penetración completa, hecho solo

adjuntos.

desde un lado; la cual sirve, “backing” para una soldadura posterior, pero no se considera como parte de la soldadura

CJP (complete joint penetration). Penetración de unión

teórica (Figura 3.8 a 3.10 Detalles C y D).

completa. Esta es una condición de la raíz de la unión en

back weld. Soldadura por detrás. Esta es una soldadura hecha en la parte de atrás de una soldadura de ranura simple. base metal. Metal base. Es el metal o la aleación que se suelda, se suelda en fuerte, o se corta

una soldadura de ranura en la cual el metal de soldadura se extiende a través del espesor de la unión. *CJP groove weld (statically and cyclically loaded structures). Soldadura de ranura de penetración completa (estructura cargada estáticamente y cíclicamente). Esta

bevel angle. ángulo en bisel. Este es el ángulo entre el bisel

es una soldadura de ranura que se ha hecho desde ambos

de un componente de unión y un plano perpendicular a la

lados o de un lado en un “backing” que tenga penetración

superficie del componente.

completa y la fusión de la soldadura y del metal base a través

box tubing. Tubería rectangular. Es un producto tubular de corte transversal cuadrado o rectangular. (Ver tubular).

de toda profundidad de la unión. *CJP groove weld (tubular structures). Soldadura de

*brace intersection angle, θ (tubular structures). Ángulo de

ranura de penetración completa (estructuras tubulares). Es una soldadura de ranura que tiene CJP y la fusión de la

intersección del soporte (estructuras tubulares). Es el

soldadura y el metal base a través de toda la profundidad de

ángulo agudo formado entre las líneas centrales del soporte.

la unión ó según lo que se detalla en la Figura 2.4, 4.26, 3.6 hasta 3.10. Una soldadura de ranura en componente tubular

*Building Code. Código de construcción. El término código

de penetración completa que se hace solamente de un lado,

de construcción, dondequiera que aparezca esta expresión en

sin “backing” se permite en donde el tamaño o la

este código se refiere, se refiere a la ley de construcción o

configuración, o ambos evitan el acceso al lado de la raíz de

especificaciones u otras normativas sobre construcción, en

la soldadura.

conjunto con las que se aplica este código.

En ausencia de

alguna ley de construcción aplicable localmente, o en

complete penetration. Penetración completa.

Es un

especificaciones o en otras normativas de construcción, se

término no estandarizado para CJP. (penetración completa de

recomienda que la construcción requiera cumplir con las

la unión).

especificaciones para el diseño, la fabricación y el montaje del acero estructural para construcciones del Instituto Americano de Construcción de Acero (AISC: American Institute of Steel

consumable guide ESW. Guía de consumible del proceso ESW. Ver ESW.

Construction). butt joint. Unión a tope.

Esta es una unión entre dos

componentes alineados aproximadamente en el mismo plano.

continuous weld. Soldadura continua. unión.

butt weld. Soldadura a tope. Es un término no estandarizado

Es una soldadura

que se extiende continuamente de un extremo a otro de la En donde la unión sea esencialmente circular, se

extiende completamente alrededor de la unión.

para una soldadura en una unión a tope. Ver butt joint (ver *contract documents. Documentos de contrato. Todos los

unión a tope).

códigos, especificaciones, diseños u otros requerimientos

C

adicionales que estén especificados contractualmente por

*cap pass. Pasada de capa.

parte del Propietario.

*caulking. Relleno. Es la deformación plástica de la soldadura Cualquier compañía

o el

y de la superficie del metal base por medios mecánicos para

*Contractor. Contratista.

sellar u oscurecer las irregularidades.

individuo que represente una compañía, responsable de la

314


fabricación, montaje, fabricación ó soldadura en conformidad

cordón de soldadura previo desde la superficie fundida

con las estipulaciones de éste código.

durante la soldadura.

*Contractor’s Inspector. Inspector del contratista.

Esta es

la persona debidamente designada quien actúa para y, en

*dihedral angle. Angulo dihedral. Ver local dihedral angle (ángulo de dihedral local).

beneficio del Contratista en todas las materias referentes a la inspección y a la calidad, dentro del ámbito del código y de los

discontinuity. Irregularidad. Esta es una interrupción de la

documentos del contrato.

estructura típica de un material, tal como la falta de

corner joint. Unión de esquina.

Es una unión entre dos

homogeneidad

en ó

sus

componentes colocados aproximadamente en ángulos rectos

metalúrgicas

entre sí en forma de L.

necesariamente un defecto.

físicas.

*cover pass. Pasada de cubierta. Ver cap pass. (Pasada de

downhand.

capa).

estandarizado para

CO2 welding. Soldadura CO2.

Es un término no

estandarizado para el proceso GMAW con gas de protección de dióxido de carbono. Crater. Cráter.

características Una

(Mano abajo).

mecánicas

irregularidad

no

o es

Este es un término no

“flat welding position” (posición de

soldadura plana). *drawings. Diseños. Se refiere a los planos de diseños y a los diseños de detalles y a los planos de montaje.

Es una depresión en la cara de la soldadura

E

en la terminación de un cordón de soldadura.

*edge angle (tubular structures). Ángulo del borde (en *CVN. CVN charpy V-notch.

estructuras tubulares).

El ángulo agudo entre un borde

biselado hecho para preparar una soldadura y una tangente a

D

la superficie del componente, medido localmente en un plano

*decibel (dB) (UT). Esta es la expresión logarítmica de una

perpendicular a la línea de intersección.

razón de dos amplitudes o intensidades de energía acústica.

abiertos hacia fuera del soporte.

*decibel rating (UT). Potencia de decibeles (prueba

*effective length of weld. Longitud excesiva de soldadura.

ultratérmica). Ver de preferencia el término “indication rating”

Es la longitud a través de la cual existe la sección transversal

(indicación de potencia).

Todos los biseles

correctamente proporcionada de la soldadura.

En una

soldadura curva, deberá medirse a lo largo del eje de la defect. Defecto.

Es una irregularidad ó irregularidades que,

soldadura.

por naturaleza o efecto acumulado, (por ejemplo una grieta de longitud total), que corresponda a una parte o un producto

EGW (electrogas welding). Proceso EGW (soldadura

incapaz de cumplir con las normas mínimas aplicables de

electrogas). Es un proceso de soldadura al arco que usa un

aceptación o especificaciones.

arco entre un electrodo continuo del metal de aporte y el

El término se designa como rechazo.

“pool” de soldadura; empleando aproximadamente una

defective weld. Soldadura defectuosa. Esta es una soldadura

soldadura vertical con “backing” para confinar el metal de

que contiene una o más defectos.

soldadura fundido.

El proceso se utiliza con o sin gas de

protección proporcionado externamente y sin la aplicación de *defect level (UT). Nivel de defecto.

Ver “indication level”

presión.

(indicación de nivel). ESW

(electroslag

welding).

Proceso

de

soldadura

*defect rating (UT). Indicación de potencia. Ver “indication

electroslag. Este es un proceso de soldadura que produce

rating” (indicación de potencia).

coalesencia de metales con escoria fundida que derrite el

depth of fusion. Profundidad de la fusión.

Esta es la

distancia en que se prolonga la fusión en el metal base ó en el

315

metal de aporte y las superficies de los componentes de trabajo.

El “pool” de soldadura esta protegido por esta


escoria, la cual se mueve a lo largo de la sección transversal

metal con gas

Esta es una variación del

protegido).

completa de la unión mientras se está realizando la soldadura.

proceso de soldadura al arco con fundente en el núcleo, en el

El proceso se inicia por un arco que calienta la escoria.

cual la protección adicional se obtiene de la mezcla del gas

El

arco luego se apaga por la escama de conducción, la cual se

que se proporciona externamente.

mantiene fundida por su resistencia al paso de la corriente eléctrica entre el electrodo y las piezas que se estén

*FCAW-S (flux cored are welding- self shielded). Proceso FCAW-S ( soldadura al arco con fundente en el núcleo de

trabajando. Consumable guide ESW. Guía de comsumible del proceso ESW. Es una variación del proceso de soldadura elestroslag en la cual el metal de aporte es proporcionado por un electrodo y su pieza guía. *end return. Coronamiento (extremos soldados). Esta es la continuación de una soldadura de filete alrededor de una esquina de un componente como una prolongación de la soldadura principal.

metal-autoprotegido).

Es un proceso de soldadura al arco

con fundente protegido en donde la protección se proporciona exclusivamente mediante un fundente contenido dentro del electrodo tubular. filler metal. Metal de aporte.

Es el metal o la aleación que

debe agregarse para hacer una soldadura, una unión soldada o una unión soldada en fuerte. fillet weld leg. Pierna de soldadura de filete.

*Enginner. Ingeniero.

Es un individuo debidamente

designado quien actúa para y en beneficio del Propietario en

Esta es la

distancia desde la raíz de la unión hasta la garganta de la soldadura de filete.

todos los asuntos dentro del alcance del código. flare-bevel-groove weld. Soldadura de ranura de el bisel

F *fatigue. Fatiga.

sobresaliente. Es una soldadura en la ranura formada entre

Tal como se utiliza aquí, se define como el

daño que puede resultar en fracturas después de una cantidad

un componente de unión con una superficie curva y otra con una superficie plana.

suficiente de fluctuaciones de esfuerzos. El rango de tensión se define como la magnitud máxima de estas fluctuaciones.

*flash. Rebaba. Este es el material el cual es expelido o

En el caso de alternación de esfuerzos, el rango de tensión

eliminado de las uniones de soldadura que se forman

deberá contabilizarse como la suma numérica (diferencia

alrededor de la soldadura.

algebraica) de la tensión máxima repetida y del esfuerzo de compresión, o la suma de los esfuerzos de corte de la dirección

flat welding position. Posición plana de la soldadura. Esta

opuesta a un punto dado; resultando de las condiciones

es la posición de la soldadura que se utiliza para soldar desde la parte superior de la unión hasta un punto en donde el eje

cambiantes de la carga.

de la soldadura sea aproximadamente horizontal y la faying surface. Superficie de empalme. Es la superficie que

superficie de la soldadura quede aproximadamente en un

califica con un componente que este en contacto con ó en una

plano horizontal.

proximidad cercana a otro componente al cual se va a unir. flux cored are welding. Soldatura al arco con fundente en FCAW (flux cored are welding). Proceso FCAW (soldadura al arco contundente en el núcleo con metal).

Un proceso

de soldadura al arco que usa un arco entre un electrodo continuo de metal de aporte y el “weld pool”.

el núcleo de metal. Ver FCAW.

El proceso se

utiliza con un gas de protección a partir de un fundente

fusion. Fusión. Es fundir juntos el metal de aporte y el metal base(sustrato), o el metal base solamente para producir una soldadura.

contenido dentro del electrodo tubular, con o sin protección adicional de un gas proporcionado externamente, y sin la

*fusion-type discontinuity. Irregularidad typo fusión.

aplicación de presión.

Significa la inclusión de escorias, de fusión incompleta,

*FCAW-G (flux cored are welding- gas shielded). Proceso

penetración incompleta de la unión e irregularidades similares

FCAW-G (soldadura al arco con fundente en el núcleo de

asociadas con la fusión.

316


fusion zone. Zona de fusión. Es el área de metal base

GTAW. Soldadura al arco con gas tungsteno.

fundido según lo determinado en la sección transversal de una

H

soldadura. HAZ

(heat-affected

zone).

ZAT

(zona

afectada

G

térmicamente). Esta es la porción del metal base cuyas

gas metal arc welding. Soldadura al arco con gas con

propiedades metálicas o microestructuras han sido alteradas

metal. Ver GMAW

por el calor de la soldadura, la soldadura fuerte o el corte

*gas pocket. Bache de gas. Este es un termino no

heat –affected zone. Zona afectada termicamente. Ver

estandarizado para porosity(porosidad). *Geometric unsharpness. Inexactitud geométrica. Es el aspecto borroso o la falta de definición en una imagen radiográfica resultante del tamaño de la fuente, de la distancia del objeto a la película, y de la distancia de la fuente al objeto. La inexactitud geométrica puede expresarse matemáticamente de la siguiente manera:

U g = F(L i − L 0 )L 0 Donde Ug es la Inexactitud geométrica, F es el tamaño del fuente a la película y L0 es la distancia de la fuente al objeto. GMAW (gas metal arc welding). Soldadura al arco con gas utiliza un arco entre un electrodo continuo de metal de aporte y el “weld pool” el proceso se usa con una protección de un gas proporcionado externamente y sin la aplicación de presión. metal

horizontal fixed position (pipe welding). Posición fija horizontal(soldadura de cañerías). La posición de una unión de cañerías en la cual el eje de ésta es aproximadamente horizontal, y la cañería no se rota durante la soldadura (ver Figuras 4.1 4.2 4.3)

arc

welding-short

circuit

soldadura horizontal, soldadura de filete. Esta es la posición de la soldadura en la cual esta se ubica en el lado superior de una superficie aproximadamente horizontal y contra una superficie aproximadamente vertical (ver Figura

con metal. Este es un proceso con soldadura al arco que

(gas

HAZ (ZAT)

horizontal welding position, fillet weld. Posición de

punto focalizado o la radiación gama, Li es la distancia de la

GMAW-S

térmico.

4.1, 4.2, 4.3, y 4.5). *horizontal reference line (UT). línea

de referencia

horizontal (UT). Esta línea horizontal cerca del centro del alcance del instrumento UT, al cual se ajustan los ecos para la lectura de decibeles.

arc).

Soldadura al arco con gas con metal arco de cortocircuito. Esta es una variación del proceso de soldadura al arco con gas con metal en la cual el electrodo consumido se deposita durante repetidos cortocircuitos.

horizontal rotared position (pipe welding). Posición rotada horizontal (soldadura de cañería). Es la posición de una unión de cañería en la cual el eje de esta es aproximadamente horizontal, y la soldadura se efectúa en posición plana haciendo rotar la cañería (ver Figuras 4.1, 4.2,

gouging. Rebaje. Ver Thermal Gouging (rebaje térmico).

y 4.4).

groove angle. Angulo de ranura. Este es el angulo total

*hot-spot strain (tubular structures). Tensión en el punto

incluido de la ranura entre las piezas que van a unirse.

caliente (estructuras tubulares). Este es el rango cíclico

*groove angle, φ (tubular structures). Angulo de ranura φ (estructuras tubulares). Este es el ángulo entre las caras opuestas de la ranura que van a rellenarse con metal de soldadura, determinados después de que la unión se haya ajustado.

total de la tensión, la cual se podría medir en el punto de la concentración más alta de esfuerzo en una conexión soldada. Cuando se mide la tensión en el punto caliente, el tensómetro debería ser suficientemente pequeño como para evitar alcanzar tensiones altas y bajas en las regiones de gradiente inclinada.

groove face. Cara de la ranura. La superficie de una pieza de unión incluida en la ranura

I *IQI (image quality indicator). IQI (indicador de calidad de

groove weld. Soldadura de ranura. Esta es una soldadura

imagen). Este es un dispositivo cuya imagen se usa en una

hecha en la ranura entre las piezas que van a unirse.

radiografía para determinar el nivel de calidad RT (test

317


radiografico). tamaño

ni

L

No tiene la intención de usarse para usar el para

establecer

límites

de

aceptación

de

irregularidades.

lap joint. Unión de traslape. Esta es una unión entre dos componentes traslapados en planos paralelos.

image quality indicator. Indicador de calidad de imagen.

*layer. Capa. Este es un estrato del metal de soldadura o del

Ver IQI.

material de superficie.

La capa puede consistir en una o en

más cordones de soldadura colocados de lado a lado. *indicator (UT). Indicación (UT)(prueba ultrasónica).

Es la

señal desplegada en el osciloscopio que significa la presencia

*leg (UT). Pierna (lado) (prueba ultratérmica).

Esto es el

de una onda sonora en el reflector en la parte que se esta

trayecto que recorre la onda de corte en línea recta antes de

sometiendo a prueba.

ser reflejado por la superficie del material que se está sometiendo a prueba.

*indicator

level

(UT).

Nivel

de

indicación

(prueba

ultrasónica). Es la lectura de la ganancia calibrada o en control

Ver el diagrama para la identificación

de pierna (leg). Nota: Leg I plus leg II equals one V-path. = pierna I más pierna II igual uno trayecto en V.

de atenuación obtenido por la indicación de la altura de la línea de referencia de una irregularidad. *indication rating (UT).

Valor de indicación (prueba

ultratérmica). Esta es la lectura de decibeles en relación al nivel de referencia cero después de haber sido corregido por la atenuación de sonido.

leg of a fillet weld. Pierna de una soldadura de filete. Ver fillet weld leg (pierna de soldadura de filete).

intermittent weld. Soldadura intermitente. Es una soldadura en donde la continuidad se rompe, debido a espacios recurrentes no soldados.

*local dihedral angle, Ψ (tubular structures). Ángulo diedro local Ψ, (estructuras tubulares). El ángulo medido

Interpass temperature. Temperatura entrepasadas. En una soldadura de pasadas múltiples, la temperatura del área de soldadura entre las pasadas de la soldadura.

en un plano perpendicular a la línea de la soldadura, entre tangente de la superficie externa de las tuberías que van a unirse en las soldaduras. El ángulo diedro externo, en donde uno ve en una sección localizada de la conexión, de modo que la superficies de intersección pueden tratarse como

J

planas.

joint. Unión. Esta es la unión de los bordes de las piezas que vayan a unirse o que se hayan unido.

M

joint penetration. Penetración de la unión. Es la distancia del metal de soldadura que se prolonga desde la cara de la soldadura dentro de una unión, exclusivo en el refuerzo de soldadura.

*machine welding. Soldadura a máquina.

Es una

soldadura con equipo que efectúa la operación de soldadura bajo la observación constante y el control de un operador de soldadura.

El equipo puede o no cargar y descargar las

piezas de trabajo. Ver tambien automatic weilding (soldadura

joint root. Raíz de la unión. Porción de una unión que se va a soldar en donde los componente se aproximan lo mas cercanamente posible entre sí. En la sección transversal, la raíz de unión puede ser un punto, una línea o un área.

automática). manual welding. Soldadura manual.

Es una soldadura,

soplete, pistola para soldar o electrodos y se manipulan manualmente. El equipo accesorio, tal como los dispositivos

*joint welding procedure. Procedimiento de soldadura de unión. Estos son los materiales y los métodos detallados y las prácticas empleadas en la soldadura de una unión particular.

318

para

el movimiento de las partes y los alimentadores del

material

de

aporte

utilizarse. Ver

controlado

automatic

manualmente

pueden

welding, machine welding,

y


semiautomatic welding. (Ver soldadura automática, soldadura a

pass. Pasada. Ver weld pass (pasada de soldadura).

máquina y soldadura semiautomática). Peening. Martillado (apriete). Es el trabajo mecánico de los

*MT. MT. Prueba de partícula magnética.

metales utilizando golpes de impacto.

N

*pipe. Cañería.

NDT. Ensayo no destructivo.

Producto de forma tubular de sección

transversal circular. Ver tubular.

*node (UT). nodo (prueba ultrasonica). Ver leg (pierna/lado). *pipping porosity (ESW and EGW). Porosidad de la *nominal tensile strength of the weld metal. Esfuerzo de

cañería (procesos ESW y EGW). Porosidad extendida cuya

Es el esfuerzo de

mayor dimensión reside en una dirección aproximadamente

tensión nominal del metal de soldadura.

tensión del metal de soldadura indicado por el número de

paralela al eje de la soldadura.

clasificación del metal de aporte (por ejemplo el esfuerzo de tensión nominal de E60XX es 60ksi [420 Mpa]).

*pipping porosity (general). Porosidad de la cañería (general). Es la porosidad extendida cuya mayor dimensión

O

reside en una dirección aproximadamente normal a la

*OEM (Original Equipment Manufacturer). OEM (fabricante

superficie de la soldadura. Frecuentemente se refieren como

del equipo original).

Es un contratista único que asume

todas o parte de la responsabilidad asignada por este código al

“pin holes” (orificios de alfiler), cuando la porosidad se extiende hasta la superficie de la soldadura.

Ingeniero. overhead welding position. Posición de soldadura de sobrecabeza.

La posición de la soldadura en la cual la

soldadura se efectúa desde la parte de abajo de la unión (ver Figuras 4.1, 4.2, ,4.3, y 4.5). overlap, fusion welding. Traslape soldadora de fusión. Es la prominencia del metal de soldadura mas allá de la garganta de soldadura o de la raíz de soldadura. *Owner. Propietario.

Es un individuo o la compañía que

ejerce la propiedad legal del producto o el montaje estructural producido mediante este código.

PJP. Penetración parcial es intencionalmente menor que la penetración completa plug weld. Soldadura tipo tapón redondo. Es una soldadura hecha en un orificio circular en un componente de una unión que funde este componente con otra pieza.

Un

orificio soldado en filete no deberá construirse conforme a esta definición. porosity. Porosidad. Irregularidades tipo cavidad formadas por el atrapamiento de gas durante la solidificación o en un

oxygen cutting (OC). Corte con oxigeno. Es un grupo de

deposito de pulverización térmica.

procesos de corte térmico que separa o quita el metal por medio de la reacción química entre el oxigeno y el metal base a elevadas temperaturas.

La temperatura necesaria se

mantiene por el calor del arco, la llama de las oxifuel, ó alguna

positioned weld. Soldadura colocada. Es una soldadura hecha en una unión que ha sido colocada para facilitar la realización de una soldadura.

otra fuente. *postweld heat treatment. Tratamiento térmico posoxygen gouging. Rebaje con oxigeno. Es el rebaje térmico

soldadura.

que utiliza una variación del proceso de corte con oxigeno para

soldar.

Cualquier tratamiento térmico después de

formar un bisel o una ranura. preheating. Precalentamiento. Es la aplicación de calor al

P

metal base inmediatamente antes de la soldadura, soldadura

*parallel electrode. Electrodo paralelo. Ver SAW (soldadura

fuerte, o pulverización térmica ó corte.

con arco sumergido). partial joint penetration. Penetración parcial de la unión. Ver PJP.

319

preheat

temperature,

welding.

Temperatura

de

precalentamiento para soldadura. La temperatura del metal


base en el volumen que rodea el punto de la soldadura

root of joint. Raíz de la unión. Ver “joint root” (raíz de unión).

inmediatamente antes de que esta se inicie. En una soldadura

root of weld. Raíz de soldadura. Ver weld root (raíz de

de

soldadura).

pasadas

múltiples,

también

es

la

temperatura

inmediatamente antes de que se inicie la segunda pasada y las root openning. Abertura de la raíz. Es una separación en la

posteriores.

raíz de la unión entre las piezas que van a trabajar. *PT. Liquid penetrant testing. Prueba del líquido penetrante. *RT. “Radiografhic testing. Prueba radiográfica. *PWHT.”Post weld heat treatement” Tratamiento térmico pos-

S

soldadura.

SAW (submerged arc welding). Soldadura por arco

Q

sumergido. Este es un proceso de soldadura al arco que usa performance

un arco o arcos entre un electrodo de metal no protegido o

qualification and WPS qualification”. Ver calificación del

electrodos “weld pool”. El arco y el metal fundido se protegen

comportamiento del soldador y calificación del WPS

por un manto de fundente granular en las piezas que van a

qualification.

Ver

Calificación.

“welder

trabajarse. El proceso se utiliza sin tensión y con

R

metal de

aporte del electrodo y a veces de una fuente suplementaria

random sequence. Frecuencia errática. Es una secuencia

(electrodos de soldaduras, fundente o gránulos de metal).

longitudinal en la cual los incrementos del cordón de soldadura Es un electrodo

se hacen al azar.

*single electrodo. Electrodo único.

*reference level (UT) Nivel de referencia (Test ultrasónico).

puede consistir en uno o más unidades de poder.

conectado exclusivamente a una fuente de poder, la cual

Es la lectura en decibeles obtenida de una indicación de la lectura horizontal de la línea de referencia a partir de un

electrodos

receptor de referencia.

Estos son dos

*parallel electrode. Electrodo paralelo. conectados

eléctricamente

en

paralelo

exclusivamente a la misma fuente de poder.

y

Ambos

*reference reflector (UT). Reflector de referencia (prueba

electrodos generalmente se alimentan por medio de un

ultrasónica). El reflector de la geometría conocida contenida

alimentador de electrodo simple. La corriente de soldadura

en el bloque de referencia IIW, u otros bloques aprobados.

cuando, esta certificada es el total de los dos. electrodes.

reinforcement”. (refuerzo de soldadura). *rejectable discontinuity. Irregularidad rechazada. Ver

componente tiene su propia fuente de poder independiente y

defectos.

su propio alimentador de electrodos.

*resolution (UT). Resolución (prueba ultrasónica).

Es la

múltiples.

la

*multiple

combinación de dos o más electrodos únicos o en sistemas de electrodos paralelos.

Electrodos

Es

reinforcement of weld. Refuerzo de soldadura. Ver “weld

Cada uno de los sistemas del

*scanning level (UT). Nivel de exploración (prueba El ajuste de decibeles utilizados durante la

habilidad del equipo de prueba ultrasónica para entregar

ultrasónica).

indicaciones separadas de los reflectores estrechamente

exploración, según se describe en las Tablas 6.2 y 6.3.

espaciados. semiautomatic welding. Soldaduras semi-automáticas. root face . Cara de la raíz. Es la porción de la superficie de la

Esta es la soldadura manual con equipo que controla

raíz dentro de la raíz de la unión.

automáticamente uno o más de las condiciones soldadas.

root gap. Abertura de la raíz.

Este es un término no

shielded metal arc welding. Soldadura al arco con metal protegido. Ver SMAW.

estandarizado para “root opening” (abertura de raíz).

320


shielding gas. Gas de protección. Es el gas de protección utilizado para evitar o reducir la contaminación atmosférica.

La protección parcial puede lograrse utilizando una férula de cerámica que rodea el “stud”. Puede usarse o no gas de protección o fundente.

single-welded joint. Unión soldada simple. Es una unión que está soldada solamente desde un lado.

submerged arc welding. Soldadura por arco sumergido. Ver SAW.

size of weld. Tamaño de soldadura. Ver “weld size” (tamaño de soldadura).

tack weld. Pinchazo. Es una soldadura hecha para sostener

slot weld. Soldadura ranurada. Esta es una soldadura hecha en un orificio alargado en un componente de una unión que funde este componente con otro.

T

El orificio puede estar

los componentes de una pieza soldada en alineamiento apropiado hasta que se realicen las soldaduras finales. *tack welder. Soldador pinchador.

Es un ajustador o

abierto en un extremo. La ranura soldada en filete no deberá

alguien supervisado por un ajustador quién suelda con

construirse, según la conformidad de esta definición.

pinchazos los componentes de una pieza soldada para mantenerlos en alineación apropiada hasta se realicen las

SMAW (shielded metal arc welding). Soldadura al arco con

soldaduras finales.

metal protegido. Es un proceso de soldadura al arco con un arco entre un electrodo cubierto y el “weld pool”. El proceso se

*tandem. Tándem (en serie).

Se refiere a la disposición

usa con protección de la descomposición de la cubierta del

geométrica de los electrodos en el cual una línea a través de

electrodo, sin la aplicación de presión, y con el metal de aporte

los arcos es paralela a la dirección de la soldadura.

del electrodo.

temporary weld. Soldaduras temporales. Es una soldadura

*sound beam distance (UT). distancia del haz acústico (prueba ultrasónica). Ver “sound path distance” (distancia del trayecto acústico). *sound path distance (UT). Distancia del trayecto acústico

hecha para anexar una pieza o varias piezas a una estructura soldada para uso temporal, para su manipulación despacho o trabajo en la pieza soldada. thermal gouging. Rebaje térmico.

Es una variación del

(prueba ultrasónica). Es la distancia entre la interface del

proceso de corte térmico que quita el metal fundiendo o

material de prueba de la unidad de exploración, y el reflector

quemando toda la porción removida, para formar un bisel o

mientras se mide a lo largo de la línea central del haz de

ranura.

sonido. throat of a fillet weld. Garganta de una soldadura de filete. spatter. Salpicaduras. Son las partículas metálicas que se expelen durante la soldadura por fusión que no forman parte de

Actual throat. Garganta real. Esta es la distancia mas corta

la soldadura.

entre la raíz de la soldadura y la cara de una soldadura de

stringer bead. Cordón de soldadura de fibra. Es un tipo de

filete.

cordón de soldadura hecho sin un movimiento tipo tejido apreciable.

Theoretical Throat: Garganta Teórica. Es la distancia desde el inicio de la raíz de la unión perpendicular a la hipotenusa

*stud base. Base Stud (base del tornillo). Es la punta del

del triangulo recto mayor que pueda inscribirse dentro de la

tornillo al extremo de la soldadura, incluyendo en fundente y el

sección transversal de una soldadura de filete. Esta

contenedor, y 1/8 pulgadas [3 mm] del cuerpo del “stud”

dimensión se basa en la presunción de que la abertura de la

adyacente a la punta.

raíz es igual a cero.

*stud arc welding (SW). Soldadura “stud” al arco. Este es

ranura. Este es un término no estandarizado para “groove

un proceso de soldadura al arco que produce coalescencia de

weld size” (Tamaño de Soldadura de ranura).

Throat of a groove weld: Garganta de una soldadura de

metales calentándolos con un arco entre un “stud” metálico o

T-Joint: Unión en T. Esta es una unión entre 2 componentes

un componente similar y otras piezas.

localizados aproximadamente en ángulos rectos entre si en

Cuando las superficies

vayan a unirse tienen el calor apropiado se unen bajo presión.

321

una forma de T.


Toe of weld: Garganta de la Soldadura. Ver “weld toe”

Vertical welding position: Posición vertical de la soldadura.

(garganta de la soldadura).

La posición de la soldadura en la cual el eje de la soldadura,

*Transverse

Irregularidad.

discontinuity:

Esta

es

una

irregularidad de soldadura, cuyas mayores dimensiones están en dirección perpendicular al eje de la soldadura “X”, ver Anexo

en el punto de la soldadura es aproximadamente vertical y, la cara de la soldadura queda aproximadamente en el plano vertical (ver Figuras 4.1, 4.2, 4.3, y 4.5. *Vertical

v, Formulario D-11.

position

(pipe

welding):

Posición

Vertical

(soldadura de cañeria). La posición de la unión de una *Tubular: Los productos tubulares es un termino genérico para

cañería en la cual se efectúa la soldadura en posición

una familia de productos de sección de orificios de diversas

horizontal y la cañería no se rota durante la soldadura (ver

configuraciones de corte transversal. El termino “pipe”

Figura 4.1, 4.2 y 4.4)

(cañeria) se refiere a productos cilíndricos para diferenciarlos de los productos de sección de orifico cuadrado y rectangular.

*V-patch (UT): Recorrido V (Prueba Ultrasónica). La distancia

Sin embargo, un tubo o tubería también puede ser cilíndrico. El

que un haz de sonido de onda de corte realiza un trayecto

usuario debería considerar la designación AISC de las

desde la interfase del material de prueba de la unidad de

secciones tubulares:

exploración hasta la otra fase del material de prueba y vuelve

TSD x t = TSa x b x t =

Para tubos circulares (cañería) Para tubos cuadrados y rectangulares (referidos colectivamente como secciones transversales en este código.

= = = = =

W Weave bead: Cordón de soldadura entretejido . Es un tipo de cordón de soldadura hecho con oscilación transversal.

en donde: TS t D a b

a la superficie original.

Símbolo del dibujo Espesor de pared nominal Diámetro externo nominal Ancho mayor nominal Ancho menor nominal

Weld: Soldadura. Es una coalescencia localizada de metales o no metales producidos por el calentamiento de materiales para la temperatura de la soldadura, con o sin la aplicación de presión o por las aplicaciones solo de presión y con o sin el

*Tubular Conexions: Conexión tubular. Esta es una conexión

uso de material de aporte.

en la parte de una estructura que contiene dos o más componentes de intersección, a lo menos uno de los cuales es

Weldability: Soldabilidad. Es la capacidad de un material

una pieza tubular.

para ser solddo bajo condiciones impuestas de fabricación en

*Tubular Joint: Unión tubular. Es una unión en la interfase

satisfactoriamente el servicio requerido.

una estructura especifica apropiadamente diseñado y realizar creada por la intersección de un componente tubular con otro (el cual puede o no ser tubular)

Weld axis: Eje de soldadura. Es una línea a través de la longitud de una soldadura, perpendicular a y en el centro

U

geométrico de su sección transversal.

Undercut: Socavamiento. Esta es una ranura fundida en un metal base adyacente a la garganta de la soldadura o a la raíz de la soldadura y se deja sin relleno de metal de soldadura.

Weld bead: Cordón de soldadura. Es una soldadura resultante de una pasada. Ver stringer bead y weave bead (cordón de nervadura y cordón entretejido).

*UT: Prueba Ultrasónica Welder: Soldador. Una persona que realize una operación de

V

soldadura manual o semi automática.

*Verification Inspector: Inspector de verificación. Es la persona debidamente designada quien actúa para y en

Welder certification: Certificación del soldador. Esta es una

beneficio del Propietario en la inspección y en los asuntos de la

certificación escrita de que un soldador ha producido

calidad designados por el Ingeniero.

322


soldaduras que cumplan con las normas preescritas del comportamiento del soldador.

se pueda inscribir dentro de la sección transversal de la soldadura de filete. Para la soldadura de filete de piernas desiguales, la longitud de estas del triangulo recto de mayor

Welder

performance

qualification:

Calificación

del

comportamiento del soldador. Esta es la demostración de la

tamaño que pueda inscribirse dentro de la sección transversal de la soldadura de filete.

habilidad de un soldador para producir soldaduras que cumplan con las normas preescritas.

Nota: Cuando un componente hace un ángulo con la otra pieza, y el ángulo es mayor que 105º, la longitud de la pierna

Weld face: Cara de la soldadura. Esta es la superficie

(tamaño) es de menor significación que la garganta efectiva;

expuesta de una soldadura en un lado desde el cual se ha

la cual es el factor que controla la resistencia de la soldadura.

hecho la soldadura.

Groove weld size: Tamaño de la soldadura de ranura. La

Welding: Soldadura. Este es un proceso de unión que produce

penetración de la unión de una soldadura de ranura.

coalescencia de materiales mediante su calentamiento a temperaturas para soldar, con o sin la aplicación de presión o solo por aplicación de presión, y con o sin el uso de metal de aporte. Ver también “Master Chart of Welding and Allied Processes” (diagrama modelo de soldaduras y procesos anexos, en la edición reciente de AWS A3.0.

Weld tab.: Planta de extension de soldadura. Es el material adicional que se extiende más allá de cada unión, en la cual se inicia o termina la soldadura. Weld toe.: Garganta de soldadura. La unión de la cara de la soldadura y el metal base.

Welding machine: Máquina soldadora. Este equipo se ultiliza para realizar la operación de soldadura. Por ejemplo la máquina de soldadura “spot”, la maquina de soldadura al arco y la máquina de soldadura de cordón.

Weldment: Pieza soldada. Este es un conjunto cuyos componentes están unidos mediante soldadura. WPS qualification: Calificación del WPS. Es la demostración

Welding operator: Operador de soldadura. Esta es una persona que opera el control de un equipo de soldadura automático, mecanizado o robótico.

que la soldadura hecha mediante un procedimiento especifico pueden cumplir con las normas preescritas. *WPS (welding procedure specification): Especificación del

Welding sequence: Secuencia de soldadura. Es el orden para realizar la soldaura en una pieza soldada.

procedimiento de soldadura. Los metodos detallados y las practicas que incluyen los procedimientos de soldadura uniones, involucrados en la producción de una pieza soldada.

Weld pass: Pasada de soldadura. Es una progresión única de soldadura a lo largo de una unión. El resultado de una pasada es un cordón de soldadura o una capa de soldadura. Weld reinforcement: Refuerzo de soldadura. El metal de soldadura excedente en cuanto a la cantidad requerida para rellenar una unión. Weld root: Raíz de soldadura. Estos son los puntos, tal como se muestran en la sección transversal, en la cual la superficie de la raíz interfecta la superficie de un metal base. Weld size: Tamaño de soldadura Fillet weld size: Tamaño de la soldadura de filete. Para las soldaduras de filete de piernas (lados) iguales, la longitud de las piernas del triangulo recto isósceles de mayor tamaño que

323

Ver “joint welding procedure” (procedimiento de unión de soldadura.


Anexo C

Guía para los Escritores de las Especificaciones (Este Anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, “Código de Soldadura Estructural de Acero”, pero está incluido solo para propósitos de información) Una declaración en un documento de Contrato en que toda soldadura deberá hacerse en total conformidad con el Código Estructural de Soldadura de Acero, AWS D1.1, cubre sólo los requerimientos obligatorios de soldaduras. Otras estipulaciones en el código son opcionales. Ellas se aplican sólo cuando se especifican. Las siguientes son algunas de las estipulaciones más comúnmente utilizadas y ejemplos de cómo pueden especificarse. Estipulaciones opcionales Inspección de Fabricación/Montaje [Cuando la responsabilidad no es del Contratista(6.1.1)]

Especificaciones Típicas La Inspección de Fabricación/Montaje será efectuada por el Propietario. O La Inspección de Fabricación/Montaje será efectuada por la Agencia Examinadora contratada por el Propietario. Nota: Cuando la Inspección de Fabricación/Montaje es realizada por el Propietario o la Agencia Examinadora del Propietario, deben entregarse detalles completos sobre la magnitud de tales pruebas.

Verificación de la Inspección (6.1.2)

Ensayo No-destructivo

La Verificación de la Inspección (6.1.2) deberá ser realizada por el Contratista. o La verificación de la inspección deberá ser realizada por el Propietario. o La Verificación de la Inspección deberá ser realizada por una agencia examinadora contratada por el Propietario. o La Verificación de la inspección deberá ser descartada. NDT General: para cada tipo de unión (excepto visual [6.14] y tipo de esfuerzo [tensión, compresión y corte]) indicar tipo de NDT que se vaya a utilizar, la magnitud de la inspección, alguna técnica especial que se vaya a usar, y el criterio de aceptación. Los que siguen son ejemplos específicos (interpretados como ejemplos y no como recomendaciones). El Ingeniero deberá determinar los requerimientos específicos para cada condición. Fabricación de estructura cargada estáticamente: Tensión del Momento de Conexión de Soldaduras de Ranura en Uniones a Tope – 25% UT (Prueba Ultrasónica) inspección de cada una de las cuatro primeras soldaduras, disminuyendo a 10% de las uniones restantes. Criterio de aceptación - Tabla 6.2. Soldaduras de Filete - MT - Inspección del 10% de longitud de cada soldadura. Criterio de aceptación - Tabla 6.1.

(6.15.3)

(6.15.3)

Fabricación de la Estructura Cargada Cíclicamente: Tensión de empalmes a Tope - 100% UT (Prueba Ultrasónica), o 100% RT (Prueba Radiográfica) Criterio de aceptación - UT: 6.13.2; RT: 6.12.2. Soldaduras de Esquina de Penetración Completa en Componentes Cargados Axialmente: Esfuerzo de Tensión - 100% UT, Patrones de Exploración D o E - Criterio de Aceptación - Tabla 6.3. Esfuerzos de Compresión - 25%, UT, Movimientos para Scanning A, B o C. Criterio de Aceptación - Tabla 6.1. Soldaduras de Filete - MT - Inspección del 10% de la longitud de cada soldadura. Criterio de aceptación - Tabla 6.12.2. o Rechazo de cualquier porción de una soldadura inspeccionada sobre una base menor que 100% requerirá inspección del 100% de esa soldadura. o Rechazo de cualquier porción de una soldadura inspeccionada basándose en la longitud parcial, requerirá de inspección de la longitud establecida en cada lado de la irregularidad.

324


Anexo D Calificación del Equipo UT (Prueba Ultrasónica) y Formularios de Inspección (Este anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural de Acero, pero está incluido solo para propósitos de información) Este Anexo contiene ejemplos para el uso de los 3 formularios, D-8, D-9 y D-10 para el registro de información de Pruebas Ultrasónicas. Cada ejemplo de los formularios D-8, D-9 y D-10 muestran cómo deben utilizarse en la inspección UT de las soldaduras. El formulario D-11 es para informar los resultados de la inspección UT de soldaduras.

325


Informe de Calibración de la Unidad Ultrasónica - AWS Modelo de Unidad Ultrasónica

Número de Serie

Tamaño de la Unidad de Investigación

Tipo

Frecuencia

MHz

Fecha de Calibración

Intervalo

Método

Número de Serie del Bloque

Información

Como se encontró

Como se ajustó

Instrucciones Complementarias Empezar con el nivel más bajo de dB que usted pueda para lograr 40 por ciento de la indicación de altura de pantalla, directamente sobre la sección de 2 pulgadas del Bloque DS. Agregar 6dBs y registrar esta lectura dB de altura de pantalla “a” y “b” como el punto de partida en la tabla de tabulación. Después de registrar estos valores en las filas "a" y "b" deslice el transductor para lograr una nueva altura del visor de 40%. Sin mover el transductor agregue 6 dB y registre la nueva lectura de dB y la nueva altura del visor en la fila apropiada. Repita este paso cuantas veces lo permita la unidad. Encuentre valores promedio en pantalla de la columna "b" al no considerar las 3 primeras y las últimas 3 tabulaciones. Utilice esto como %2 al calcular la lectura correcta. La siguiente ecuación sirve para calcular la columna "c": %1 es la fila "b" %2 es el promedio de la fila "b", sin considerar la primera y las últimas tres tabulaciones.

dB2 = 20 × registro

dB1 es fila "a" dB2 es fila "c"

El valor errático de dB "d" se establece al restar la fila "c" de la fila "a":

0

02

0

+ dB1

01

(a - b = d).

El valor errático colectivo de dB "e", se establece al empezar con el valor errático de dB "d" más cerca al 0.0, agregando colectivamente los valores erráticos horizontales de dB "d", colocando los subtotales en la fila "e". Moviendo horizontalmente a izquierda y derecha la línea Promedio %, encuentre el espacio en el cual las cifras de valor errático colectivo de dB mayores y menores permanezcan en o sobre 2 dB. Cuente el número de espacios horizontales de movimiento, reste uno y multiplique los restantes por seis. Este valor dB es el rango aceptable de la unidad. Para establecer el rango gráficamente aceptable, el Formulario D-8 debería usarse en conjunto con el Formulario D-9, como se muestra a continuación: (1) (2) (3) (4)

Aplicar los valores colectivos erráticos dB "e" verticalmente en la desviación horizontal que coincida con los valores de lectura de dB "a". Establecer una línea curva que pase a través de esta serie de puntos. Aplicar una ventana horizontal de 2 dB sobre esta curva colocada verticalmente, para que la sección más larga se involucre completamente dentro de la altura de Error de 2 dB. Esta longitud de ventana representa el rango de dB aceptable de la unidad.

Fila

Número

1

a

Lectura de dB

b

Altura del Visor

c

Lectura Corregida

d

Valor errático de dB

e

Valor errático colectivo de dB

2

Exactitud Requerida: Rango mínimo permitido es

3

4

5

6

7

8

9

10

11

%2 (Promedio) %

El equipo es: Aceptable para su uso / No es aceptable para su uso / Fecha límite de recalibración Rango total calificado ____ dB a ____ dB = dB

Error total ___ dB (del gráfico de arriba)

Rango total calificado ____ dB a ____ dB = dB

Error total ____ dB (del Formulario D-9)

Calibrado por

Nivel

Ubicación Formulario D-8

326

12

13


Informe de Calibración de la Unidad Ultrasónica - AWS Modelo de la Unidad Ultrasónica USN-50

Número de Serie 47859-5014

Tamaño de la Unidad de Inspección 1" Redonda

Tipo SAB

Frecuencia 2.25 MHz

Fecha de Calibración 17 de Junio 1996

Intervalo 2 Meses

Método AWS D1.1

Número de Serie del Bloque 1234-5678

Información XX

Como se encontró Como se ajustó

Instrucciones Complementarias Empezar con el nivel más bajo de dB que usted pueda para lograr 40 por ciento de la indicación de altura de pantalla, directamente sobre la sección de 2 pulgadas del Bloque DS. Agregar 6dBs y registrar esta lectura dB de altura de pantalla “a” y “b” como el punto de partida en la tabla de tabulación. Después de registrar estos valores en las filas "a" y "b" deslice el transductor para lograr una nueva altura del visor de 40%. Sin mover el transductor agregue 6 dB y registre la nueva lectura de dB y la nueva altura del visor en la fila apropiada. Repita este paso cuantas veces lo permita la unidad. Encuentre valores promedio en pantalla de la columna "b" al no considerar las 3 primeras y las últimas 3 tabulaciones. Utilice esto como %2 al calcular la lectura correcta. La siguiente ecuación sirve para calcular la columna "c": %1 es la fila "b" %2 es el promedio de la fila "b", sin considerar la primera y las últimas tres tabulaciones.

dB2 = 20 × registro

dB1 es fila "a" dB2 es fila "c"

El valor errático de dB "d" se establece al restar la fila "c" de la fila "a":

0

02

0

+ dB1

01

(a - b = d).

El valor errático colectivo de dB "e", se establece al empezar con el valor errático de dB "d" más cerca al 0.0, agregando colectivamente los valores erráticos horizontales de dB "d", colocando los subtotales en la fila "e". Moviendo horizontalmente a izquierda y derecha la línea Promedio %, encuentre el espacio en el cual las cifras de valor errático colectivo de dB mayores y menores permanezcan en o sobre 2 dB. Cuente el número de espacios horizontales de movimiento, reste uno y multiplique los restantes por seis. Este valor dB es el rango aceptable de la unidad.

(5) (6) (7) (8)

Para establecer el rango gráficamente aceptable, el Formulario D-8 debería usarse en conjunto con el Formulario D-9, como se muestra a continuación: Aplicar los valores colectivos erráticos dB "e" verticalmente en la desviación horizontal que coincida con los valores de lectura de dB "a". Establecer una línea curva que pase a través de esta serie de puntos. Aplicar una ventana horizontal de 2 dB sobre esta curva colocada verticalmente, para que la sección más larga se involucre completamente dentro de la altura de Error de 2 dB. Esta longitud de ventana representa el rango de dB aceptable de la unidad.

Fila

Número

1

A

Lectura de dB

B

Altura del Visor

C

Lectura Corregida

d

Valor errático de dB

e

Valor errático colectivo de dB

2

3

4

5

6

Exactitud Requerida: Rango mínimo permitido es 60dB El equipo es: Apropiado para su uso

7

8

9

10

%2 (Promedio)

No es apropiado para su uso

11

12

13

%

Fecha límite de recalibración

Rango total calificado

dB a

dB =

dB

Error total

dB (desde el gráfico anterior)

Rango total calificado

dB a

dB =

dB

Error total

dB (desde el Formulario D-9)

Calibrado por

Nivel

Ubicación

Formulario D-8 Figura D-1-- Ejemplo del uso del Formulario D-8 para la Certificación de la Unidad UT

327


ERROR dB COLECTIVO e

EVALUACIÓN DEN LA EXACTITUD dB

LECTURA dB a FORMULARIO D-9 FORMULARIO D-9

328


EJEMPLO DEL USO DEL FORMULARIO D-9 EVALUACIÓN DE EXACTITUD DE dB ERROR COLECTIVO DE Db e

VENTANA DE 2 dB

LECTURA dB a RANGO ACEPTABLE DE dB -70dB FORMULARIO D-9 LA CURVA EN EL EJEMPLO DEL FORMULARIO D-9 SE DERIVA DE LOS CÁLCULOS DEL FORMULARIO D-8 (FIGURA D-1). EL AREA SOMBREADA EN LA FIGURA D-2 MUESTRA EL AREA SOBRE LA CUAL LA UNIDAD DE EJEMPLO CALIFICA PARA ESTE CÓDIGO. NOTA GENERAL: LA PRIMERA LINEA DE EJEMPLO DEL USO DEL FORMULARIO D-8 SE MUESTRA EJEMPLO.

Figura D-2 -- Ejemplo del Uso del Formulario D-9

329

EN ESTE


330


NOMOGRAFO DE LOS VALORES DE DECIBELES (ATENUACIร N O GANANCIA) A

Porcentaje รณ Voltaje del Visor

B

Pivote

Formulario D-10 Nota General: Ver 6.30.2.3 para instrucciones sobre el uso de este nomografo.

Formulario D-10

331

C

Atenuaciรณn / Ganancia de Decibeles


Notas: 1.

La lectura de 6 dB y la escala del 69% se derivan de lectura del instrumento y se transforman en dB1 "b" y %1 "c" respectivamente.

2.

%2 es 78 - constante.

3.

dB2 (el cual es corregido dB "d") es igual a 20 veces X registro (78/69) + 6 o 7.1. EL USO DEL NOMOGRAFO EN LA RESOLUCIÓN DE LA NOTA 3 ES TAL COMO SE MUESTRA EN EL SIGUIENTE EJEMPLO. NOMOGRAFO DE LOS VALORES DE DECIBELES (ATENUACIÓN O GANANCIA) A

B

C

78% PROMEDIO

PIVOTE

.

Porcentaje ó Voltaje del Visor

Pivote

Atenuación / Ganancia de Decibeles

FORMULARIO D-10 Notas Generales: Procedimiento para el uso del Nomografo: Extenda una línea recta entre la lectura de decibeles de la fila "a" aplicada a la escala C y el porcentaje correspondiente de la fila "b" aplicada a la escala A. Use el punto donde la línea recta de arriba cruza sobre la línea pivote B, como una línea pivote para una segunda línea recta. Extienda una segunda línea recta desde el punto de señal promedio en la escala A, a través del punto pivote desarrollado arriba, y hacia la escala C de dB. Este punto en la escala C es un indicador del dB corregido para usarlo en la fila "c".

Figura D-3 -- Ejemplo del uso del Formulario D-10

332


Formulario D-11 Informe UT (Prueba Ultrasónica) de las Soldaduras Proyecto

Informe no. Identificación de la Soldadura Espesor del material Unión de Soldaduras AWS Proceso de Soldadura Requerimientos de Calidad -- Sección no. Comentarios

Decibeles

Irregularidades

Distancia

Comentarios

Desde X Desde Y

Nosotros, los que firmamos a continuación, certificamos que las declaraciones en este informe son correctas y que las soldaduras fueron preparadas y probadas in conformidad con los requerimientos de la Sección 6, Parte F del AWS D1.1/D1.1M, (__año__) Código de Soldadura Estructural - Acero. Fecha de la Prueba

Fabricante o Contratista

Inspeccionado por

Autorizado por Fecha

Nota General: Este Formulario es aplicable a la Sección 2, Partes B o C (Estructuras No Tubulares Cargadas Estáticamente y Cíclicamente). NO usar este formulario para Estructuras Tubulares (Sección 2, Parte D).

Formulario D-11

333


Notas Generales: Para lograr el Valor "d" 1.

Con instrumentos con control de ganancia, use la formula a-b-c=d.

2.

Con instrumentos con control de atenuación, use la formula b-a-c=d.

3.

Un signo más o menos (+ o -) deberá acompañar la figura "d", a menos que "d" sea igual a cero. La distancia desde X se usa para la descripción de la ubicación de la discontinuidad de una soldadura en una dirección perpendicular a la línea de referencia de la soldadura. A menos que esta cifra sea cero, un signo más o menos (+o-) deberá acompañarla. La distancia desde Y se usa para la descripción de la localización de una irregularidad de una soldadura en una dirección paralela a la línea de referencia de la soldadura. Esta cifra se logra al medir la distancia desde el extremo "Y" de la soldadura al principio de dicha irregularidad. La evaluación de las Áreas de Soldaduras Reparadas Reexaminadas deberá ser tabulada en una nueva línea del informe del formulario. Si se usan formularios adicionales, el número R deberá anteponerse al número R del informe.

Nota: 1.

Usar Lado (Pierna) I, II, III. Ver el glosario de términos (Anexo B).

334


Anexo E Formularios de Soldaduras de Muestra (Este Anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural - Acero, pero esta incluido solo para propósitos de información) Este anexo contiene seis formularios que el

Los WPS deben ser calificados por pruebas en

Comité de Soldadura Estructural ha aprobado para el

conformidad con las estipulaciones de la Sección 4. En

registro de calificación del WPS, la calificación del

este caso, se requiere un PQR de respaldo además del

soldador, la calificación del operador de la soldadura, y

WPS. Para el formulario E1 PQR, (anterior) puede ser

la información de la calificación del pinchador requerida

nuevamente usado con el cambio de encabezados

por este código. También se incluyen formularios de

apropiados. También, el formulario E1 (Posterior), puede

informe de laboratorio para registrar los resultados de las

ser usado para el registro de los resultados de la prueba

NDT (Pruebas No Destructivas) de las soldaduras.

y la certificación de las declaraciones.

Se recomienda que las calificaciones y la

Para

los

WPS,

establezca

los

rangos

información de las NDT requeridas por este código sean

permitidos calificados mediante pruebas o fije las

registradas en estos formularios o en formularios

variables esenciales de tolerancia apropiada (Ejemplo,

similares, los cuales deben ser preparados por el

250 amps ± 10%).

usuario. Se permiten variaciones de estos formularios

Para los PQR, deberán registrarse los datos

que se ajusten a las necesidades del usuario. Estos

reales de la unión y los valores de las variables

formularios están disponibles desde AWS.

esenciales utilizadas en las pruebas.

E1. Comentario sobre el Uso de los Formularios E1

Una copia del Informe de Prueba de Fresado

(Anterior) y E1 (Posterior)

para el material deberá incluirse. También, deberán

El Formulario E1 puede usarse para registrar

incluirse informes de los datos de las pruebas de

información, ya sea un WPS o un PQR. El usuario debe

laboratorio como información de respaldo.

indicar sus aplicaciones en los rectángulos apropiados, o

La inclusión de los ítems no requeridos por el

el usuario puede elegir eliminar los encabezados

Código es opcional; sin embargo; ellos pueden ser

inapropiados.

utilizados en la reparación (o puesta a punto) del equipo

Los formularios WPS y PQR deben ser

o en la comprensión de los resultados de la prueba.

firmados por el Fabricante o por el Contratista. Para los detalles de soldadura en los WPS, un gráfico o una referencia sobre detalle de la unión precalificada aplicable puede utilizarse (Ejemplo B-U4a). E2. Precalificada Los

WPS

pueden

ser

precalificados

en

conformidad con todas las estipulaciones de la Sección 3 en cuyo caso se requiere sólo el documento de una página: Formulario E1. E3. Formulario de Ejemplo Ejemplos de los WPS y PQR completados han sido incluidos para propósitos de información. Los nombres son ficticios y los datos de las pruebas no provienen de una prueba real y no deben ser usados. El Comité confía en que los ejemplos ayudarán a los usuarios para producir documentación aceptable.

E4. Calificado a través de Pruebas

333


ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (WPS) PRECALIFICADO

SI

CALIFICADO POR PRUEBA

O REGISTRO DE CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS (PQR)

Número de Identificación Revisión Fecha Autorizado por Tipo – Manual Máquina

Nombre de la Compañía Proceso(s) de Soldadura Número(s) de PQR de Apoyo DISEÑO DE UNIÓN USADO Tipo: Simple Doble Soldadura Backing: Si No Abertura de la Raíz Angulo de Ranura:

Torchado:

POSICIÓN Posición de Ranura Progreso Vertical Arriba

Material de Backing:

Dimensión de Cara de la Raíz Radio (J-U)

Si

NO

Por Fecha Semi-Automático Automática

Abajo

Filete

CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS Modo de Transferencia GMAW Corte circuito Globular Rociado Corr. AC DCEP DCEN Pulsada

Método

METALES BASE Especificación de Materiales Tipo o Grado Grosor: Ranura Diámetro (Tubería)

SI

Filete

Electrodo de Tungsteno (GTAW) Tamaño Tipo

METALES DE APORTE Especificación AWS

TÉCNICA

Nervadura ó Cordón tipo tejido Pasada Múltiple o Pasada única (por lado) Número de Electrodos

Clasificación AWS

Espacio entre electrodos

Longitudinal Lateral Ángulo Tubo de Contacto para distancia Martillado Limpieza entre pasadas

PROTECCION Fundente

Composición Ritmo de Flujo

Fundente Electrodo (Clase)

Tamaño del colector de gas

TRATAMIENTO TÉRMICO POST SOLDADURA Temperatura Tiempo

Temp. Precalentamiento, Min. Temp. entre pasadas, Min.

Procedimiento de Soldadura Paso ó

Materiales de Aporte

Capa(s) de Soldadura Proceso

Corriente Tipo y

Clase

Diámetro Polaridad

Velocidad

Amp. Ó Vel. De

de

Ali. del alambre Voltaje

Avance

Formulario E-1

334

Detalles de Uniones


ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (WPS) PRECALIFICADO

CALIFICADO POR PRUEBA

O REGISTRO DE CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS (PQR)

Nombre de la Compañía Proceso(s) de Soldadura Número(s) de PQR de Apoyo

POSICIÓN Posición de Ranura 1G Progreso Vertical Arriba Abajo

Material de Backing: ASTM A 36

Abertura de la Raíz 5/8” Dimensión de Cara de la Raíz Angulo de Ranura: 20° Radio (J-U)

Si

NO x

Grosor: Ranura Diámetro (Tubería) METALES DE APORTE Especificación AWS Clasificación AWS

ASTM A 36 1”

Filete

Electrodo de Tungsteno (GTAW) Tamaño Tipo

A5.17 EM12K

TÉCNICA

Nervadura ó Cordón tipo tejido Pasada Múltiple o Pasada única (por lado) Número de Electrodos 1

Espacio entre electrodos

Longitudinal Lateral Ángulo Tubo de Contacto para distancia 1- ¼” Martillado Limpieza entre pasadas

PROTECCION Fundente

Filete

CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS Modo de Transferencia GMAW Corte circuito Globular Rociado Corr. AC DCEP x DCEN Pulsada

Método

METALES BASE Especificación de Materiales Tipo o Grado

SI

Número de Identificación W2081 Revisión 2 Fecha 1-3-89 Por R, García Autorizado por P Ruíz Fecha 2-3-89 Tipo – Manual Semi-Automático Máquina x Automática

Lenco Saw Precalificado

DISEÑO DE UNIÓN USADO Tipo: Simple x Doble Soldadura Backing: Si No x

Torchado:

SI

860

Composición Ritmo de Flujo

Fundente Electrodo (Clase)

F7A2-EM12K

Tamaño del colector de gas

Temp. Precalentamiento, Min.

TRATAMIENTO TÉRMICO POST SOLDADURA Temperatura Tiempo

150°F

Temp. entre pasadas, Min. 150°F

350°F

Procedimiento de Soldadura Paso ó

Materiales de Aporte

Capa(s) de Soldadura Proceso

Corriente Tipo y

Clase

Diámetro Polaridad

Velocidad

Amp. Ó Vel. De

de

Ali. del alambre Voltaje

Avance

Formulario E-1

335

Detalles de Uniones


ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (WPS) PRECALIFICADO

CALIFICADO POR PRUEBA

O REGISTRO DE CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS (PQR)

DISEÑO DE UNIÓN USADO Tipo: A TOPE Simple x Doble Soldadura Backing: Si No

POSICIÓN Posición de Ranura O.H. Progreso Vertical Arriba Abajo

Material de Backing: ASTM A131A

Abertura de la Raíz 1/4 “ Dimensión de Cara de la Raíz Angulo de Ranura: 52-1/2” Radio (J-U)

Si

NO X

METALES BASE Especificación de Materiales Tipo o Grado A Grosor: Ranura Diámetro (Tubería) METALES DE APORTE Especificación AWS Clasificación AWS

Filete

CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS Modo de Transferencia GMAW Corte circuito Globular x Rociado Corr. AC DCEP x DCEN Pulsada

Método ASTM A 131

1”

SI

Número de Identificación PQR 231 Revisión 1 Fecha 12-1-87 Por M. Cid Autorizado por J. Soto Fecha 18-1-88 Tipo – Manual Semi-Automático x Máquina Automática

Nombre de la Compañía RED Inc. Proceso(s) de Soldadura FCAW Número(s) de PQR de Apoyo PRECALIFICADO

Torchado:

SI

Filete

Electrodo de Tungsteno (GTAW) Tamaño Tipo

A5.20 E71T-1

TÉCNICA

Nervadura ó Cordón tipo tejido NERVADURA Pasada Múltiple o Pasada única (por lado) PASADAS Número de Electrodos 1

Espacio entre electrodos

Longitudinal Lateral Ángulo Tubo de Contacto para distancia 3/4 1” Martillado Limpieza entre pasadas ESCORIA REMOVIDA

PROTECCION Fundente

CO2 Composición 100% CO2 Ritmo de Flujo 45CFH

Fundente Electrodo (Clase)

Tamaño del colector de gas N° 4

Temp. Precalentamiento, Min. 75° Temp. entre pasadas, Min. 75°

TRATAMIENTO TÉRMICO POST SOLDADURA Temperatura Tiempo

350°F

Procedimiento de Soldadura Paso ó

Materiales de Aporte

Capa(s) de Soldadura Proceso

Corriente Tipo y

Clase

Diámetro Polaridad

Velocidad

Amp. Ó Vel. De

de

Ali. del alambre Voltaje

Avance

Formulario E-1

336

Detalles de Uniones


ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (WPS) PRECALIFICADO

CALIFICADO POR PRUEBA

O REGISTRO DE CALIFICACION DE PROCEDIMIENTOS (PQR) Nombre de la Compañía RED Inc. Proceso(s) de Soldadura FCAW Número(s) de PQR de Apoyo PQR 231

POSICIÓN Posición de Ranura O.H. Progreso Vertical Arriba Abajo

Material de Backing: ASTM A131A

Abertura de la Raíz 1/4 “ Dimensión de Cara de la Raíz Angulo de Ranura: 52-1/2” Radio (J-U)

Si

NO X

METALES BASE Especificación de Materiales Tipo o Grado A Grosor: Ranura Diámetro (Tubería) METALES DE APORTE Especificación AWS Clasificación AWS

ASTM A 131 Filete

Electrodo de Tungsteno (GTAW) Tamaño Tipo

A5.20 E71T-1

TÉCNICA

Nervadura ó Cordón tipo tejido NERVADURA Pasada Múltiple o Pasada única (por lado) PASADAS Número de Electrodos 1

PROTECCION

Espacio entre electrodos

Fundente Fundente Electrodo (Clase)

Longitudinal Lateral Ángulo Tubo de Contacto para distancia 1/2- 1” Martillado Limpieza entre pasadas ESCORIA REMOVIDA

CO2 Composición 100% CO2 Ritmo de Flujo 45-55CFH

Tamaño del colector de gas N° 4

Temp. Precalentamiento, Min. 60° Temp. entre pasadas, Min. 60°

Paso ó

Procedimiento de Soldadura Corriente Tipo y

Clase

TRATAMIENTO TÉRMICO POST SOLDADURA Temperatura Tiempo

350°F

Materiales de Aporte

Capa(s) de Soldadura Proceso

Filete

CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS Modo de Transferencia GMAW Corte circuito Globular x Rociado Corr. AC DCEP x DCEN Pulsada

Método

1”

SI

Número de Identificación PQR 231 Revisión 1 Fecha 12-1-87 Por M. Cid Autorizado por J. Soto Fecha 18-1-88 Tipo – Manual Semi-Automático x Máquina Automática

DISEÑO DE UNIÓN USADO Tipo: A TOPE Simple x Doble Soldadura Backing: Si No

Torchado:

SI

Diámetro Polaridad

Velocidad

Amp. Ó Vel. De

de

Ali. del alambre Voltaje

Avance

Todas

337

Detalles de Uniones


Registro de Calificación del Procedimiento # Resultados de la Prueba PRUEBA DE TENSION Muestra No.

Ancho

Espesor

Area

Carga última de tensión lb

Tensión última

Carácter de la

de la unidad,

falla y

psi

localización

PRUEBA DE DOBLADO GUIADA Espécimen No.

Tipo de doblado

Resultado

Comentarios

INSPECCIÓN VISUAL Apariencia Socavamiento Porosidad de la tubería Convexidad Fecha de la Prueba Presenciado por

Examen Radiográfico - Ultrasónico Informe RT (radiográfica) Resultado Informe UT (ultrasónica) Resultado RESULTADOS DE LA PRUEBA DE SOLDADURA DE FILETE Tamaño mínimo de pasada múltiple Máx de pasada única Macrografía Macrografía

Otras Pruebas

Prueba de tensión de todo el metal de soldadura Carga límite de rotura, psi Punto límite de fluencia, psi Elongación en 2 pulgadas, % Prueba de laboratorio no.

Nombre del Soldador

Reloj no.

Sello no.

Pruebas efectuadas por Número de prueba Por Nosotros, los que aquí firmamos, certificamos que lo establecido en este registro está correcto y que las soldaduras de prueba fueron preparadas soldadas, y examinadas en conformidad con los requerimientos de la Sección 4 de AWS D1.1/D1.1M, (__año__) Código de Soldadura Estructural Acero. Firma Por Título Fecha Formulario E-1 (Atrás)

338

(Fabricante ó Contratista)


Registro de Calificación del Procedimiento # Resultados de la Prueba PRUEBA DE TENSION Muestra No.

Ancho

Espesor

Area

Carga última de

Tensión última

tensión lb

Carácter de la

de la unidad,

falla y

psi

localización Dúctil Dúctil

PRUEBA DE DOBLADO GUIADA Espécimen

Tipo de doblado

No.

Resultado

De lado

Pasó

De lado

Pasó

De lado

Pasó

De lado

Pasó

Comentarios

Pequeño (<1/16”) abertura aceptable

INSPECCIÓN VISUAL Apariencia

ACEPTABLE

Socavamiento Porosidad de la tubería Convexidad Fecha de la Prueba Presenciado por

ACEPTABLE NINGUNA NINGUNA 12-3-2002 J. CID

Examen Radiográfico - Ultrasónico Informe RT (radiográfica) D231 Resultado APROBADO Informe UT (ultrasónica) Resultado RESULTADOS DE LA PRUEBA DE SOLDADURA DE FILETE Tamaño mínimo de pasada múltiple Máx de pasada única Macrografía Macrografía

Otras Pruebas

Prueba de tensión de todo el metal de soldadura Carga límite de rotura, psi Punto límite de fluencia, psi Elongación en 2 pulgadas, % Prueba de laboratorio no.

Nombre del Soldador Pruebas efectuadas por

JUAN SOTO

Reloj no.

261

83,100 72,100 28 PW 231 Sello no.

Examen Radiográfico - Ultrasónico Número de prueba Por

PQR 231

PEDRO BELLO

Nosotros, los que aquí firmamos, certificamos que lo establecido en este registro está correcto y que las soldaduras de prueba fueron preparadas soldadas, y examinadas en conformidad con los requerimientos de la Sección 4 de AWS D1.1/D1.1M, (__2002__) Código de Soldadura Estructural Acero. Firma RED INC. (Fabricante ó Contratista)

Por

R.M.

Título

Q.C. Mgr

Fecha

15-12-2002

Formulario E-1 (Atrás)

339


ANEXO E

AWS D1.1/D1.1M:2002

REGISTRO DE LA PRUEBA DE CALIFICACIÓN DEL WPS PARA SOLDADURAS (ELECTROCSLAG) Y ELECTROGAS ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO

RESULTADOS DE LA PRUEBA

Especificación del material Proceso de soldadura Posición de la soldadura Especificación del metal de aporte Clasificación del metal de aporte

Prueba del tensor de sección - reducida Carga límite de rotura, psi

Metal de aporte Fundente

Prueba de tensión de todo el metal de soldadura

Gas de protección Velocidad flujo Punto de rocío del gas El rango del espesor que esta prueba califica Pasada múltiple o única Arco múltiple o único Corriente de Soldadura Temperatura de precalentamiento Temperatura de postcalentamiento Nombre del soldador

Fuerza del tensor, psi Punto límite de fluencia, psi Elongación en 2 pulgadas, % Pruebas de doblado de lado

Informe RT (radiográfica) N° Informe UT (ultrasónica) N° INSPECCIÓN VISUAL (Tabla 6.1, limitaciones cargadas cíclicamente) Apariencia Socavamiento

Pruebas de impacto Tamaño del espécimen

°t de la prueba

Porosidad de la tubería Fecha de la prueba Presenciada por

Alta Prueba de laboratorio no.

Promedio Baja

PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA Número

Tamaño

de

del

pasada

electrodo

Corriente de Soldadura Detalle de la Unión Amperes

Volts

Fundente del tubo – guía Composición del tubo – guía Diámetro del tubo - guía Velocidad de incremento vertical Longitud transversal Velocidad transversal Breve parada de movimiento Tipo de zapata de patrón Nosotros, los que aquí firmamos, certificamos que lo establecido en este registro está correcto y que las soldaduras de prueba fueron preparadas, soldadas y examinadas en conformidad con los requerimientos de la Sección 4 del AWS D1.1/D1.1M, (__año__) Código de Soldadura Estructural Acero. N° Procedimiento

Fabricante o Contratista

N° de la Revisión

Autorizado por Fecha

Formulario E-3

340


REGISTRO DE PRUEBA DE CALIFICACIÓN DEL SOLDADOR, DEL OPERADOR DE LA SOLDADURA, O DEL PINCHADOR Tipo de Soldador Nombre N° Especificación del procedimiento de Soldadura

Revisión

No. Identificación Fecha

Variables

Usados en la Calificación

Registrar Valores Actuales Proceso/Tipo [Tabla 4.11, Item (1)] Electrodo (simple o múltiple) [Tabla 4.11 Item (8)] Corriente / Polaridad

Rango de Calificación

para

Posición [Tabla 4.11, Item (4)] Progreso de la soldadura [Tabla 4.11 Item (6)] Backing (SI o NO) [Tabla 4.11, Item (7)] Especificaciones / Material Metal Base Espesor: (Plancha) Ranura Filete Espesor: (Cañería/Tubería) Ranura Filete Diámetro: (Tubería) Ranura Filete Metal de Aporte [Tabla 4.11, Item (3)] Número de Especificación Clase F- No. [Tabla 4.11, Item (2)] Tipo Gas/Fundente [Tabla 4.11, Item (3)] Otro INSPECCIÓN VISUAL(4.8.1) Aceptable SI o NO Resultados de la prueba de Doblado Guiada (4.8.1) Tipo

Resultado

Tipo

Resultado

Resultados Prueba de Filete (4.30.2.3 y 4.30.4.1) Apariencia

Tamaño del Filete

Fractura en prueba de penetración de raíz

Macrografía

(Describir la Ubicación, naturaleza, y tamaño de cualquier grieta o desgarro del espécimen) Inspeccionado por ____________________ Número de la Prueba _________________ Organización Fecha RESULATDOS DE LA PRUEBA RADIOGRÁFICA (4.30.3.1) Numero de

Número de

Identificación de la película

Identificación Resultados

Comentarios

de la película

Resultados

Comentarios

Interpretado por _____________________ Número de la Prueba _________________ Organización _____________________ Fecha _____________________________ Nosotros, los que aquí firmamos, certificamos que se establece en este registro es correcto y que las soldaduras de prueba fueron preparadas, soldadas, y examinadas en conformidad con los requerimientos de la Sección 4 de AWS D1.1/D1.1M, (__año__) Código de Soldadura Estructural Acero. Fabricante o Contratista _____________ Autorizado por _______________________ Formulario E-4

_____________________

Fecha ______________________________

341


INFORME DE EXAMEN RADIOGRAFICO DE SOLDADURAS Proyecto Requerimientos de calidad - Sección No. Informado para LOCALIZACIÓN DE LA SOLDADURA Y BOSQUEJO DE IDENTIFICACIÓN Técnica Fuente Película a la fuente Tiempo de exposición Pantallas Tipo de película (Descripción de longitud, ancho y espesor de todas las uniones radiografiadas) Identificación Fecha

de la Soldadura

Interpretación

Reparaciones

Area

Comentarios Aceptado

Rechazado

Aceptado

Rechazado

Nosotros, los que aquí firmamos, certificamos que lo establecido en este registro es correcto y que las soldaduras de prueba fueron preparadas, soldadas, y examinadas en conformidad con los requerimientos de AWS D1.1/D1.1M, (__año__) Código de Soldadura Estructural Acero. Radiografo(s) ________________________ Fabricante o Contratista _______________ Interprete

________________________

Autorizado por _______________________

Fecha de la prueba ________________________

Fecha ______________________________

Formulario E-7

342


INFORME DE EXAMEN DE PARTICULAS MAGNETICAS DE SOLDADURAS Proyecto Requerimientos de calidad - Sección No. Informado para LOCALIZACIÓN DE LA SOLDADURA Y BOSQUEJO DE IDENTIFICACIÓN Cantidad: ________________ Identificación Fecha

de la Soldadura

Total Aceptado: __________________ Total Rechazado: ____________ Area examinada

Completa

Especifica

Interpretación

Reparaciones Comentarios

Aceptado

Rechazado

Aceptado

Rechazado

PRE - EXAMINACIÓN Preparación de la Superficie: _________________________________________________________________________ EQUIPO Marca del Instrumento: ________________________________

Modelo: ____________

S. No.: __________

METODO DE INSPECCION Seco Húmedo Visible Fluorescente Como se aplicaron los medios: Residual Continuo Línea recta - Continua AC DC Media Ondulación Prod Par Env. de Cable Otro Dirección para Campo: Circular Longitudinal Fuerza de Campo:____________________________________________________________________________________ (Contra – amperios - vueltas, densidad del campo, fuerza magnetizadora, número y duración de la aplicación de fuerza.) POST EXAMINACIÓN Técnica Desmagnetizadora (Si es que se requiere): _________________________________________________________ Limpieza (Si es que se requiere): _______________________

Método de Marcado: ____________________________

Nosotros, los que aquí firmamos, certificamos que los planteamientos en este registro son correctos y que las soldaduras de prueba fueron preparadas, soldadas, y examinadas en conformidad con los requerimientos de AWS D1.1/D1.1M, (__año__) Código de Soldadura Estructural Acero. Inspector _________________________________

Fabricante o Contratista ______________

Nivel _____________________________________

Autorizado por ______________________

Fecha de la prueba _________________________

Fecha _____________________________

Formulario E-8

343


ESPECIFICACION DEL PROCEDIMIENTO (WPS) DE LA SOLDADURA STUD

SI

O REGISTRO DE CALIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO (PQR)

SI

O REGISTRO DE LA CALIFICACION DEL SOLDADOR (WQR) Nombre de la Compañía

SI

_______________________

Número de la Prueba _______________________

Número(s) de apoyo del PQR _______________________

Número de revisión _______ Fecha ___________

Nombre del Operador

________________________

Por _____________________________________

________________________________

Autorizado por __________ Fecha ___________

Material STUD

Especificaciones del material ________________________

Material base

Diámetro de la base de la soldadura

Especificación _____________________________

________________

Bosquejo del Perno Base/Detalle de la Aplicación

Aleación y temple __________________________

Gráfico de la base del STUD

Revestimiento ______________________________

No. del grupo ____ Condición de la Superficie HR CR Método de Limpieza __________________________ Calibración de la plataforma ____________________ Forma Plana

Redonda

Tubo

Angular

Espesor ___________________________________ Casquillo Número de la parte __________________________ Datos de la Maquina

Descripción del casquillo ______________________

Fuente de poder

Posición Modelo ________________________

(Overhead)) _____ (Downhand) _____ (Sidehand) __

Modelo de la maquina de taponear STUDS____________

Marca ________

Angular _______ grados de lo normal ___________

Tiempo de soldadura Seg. ___ Ciclos ________________

Angulo del hierro __Radio interior__Talón del ángulo_

Corriente _______ ±5% OCV ______________________ Polaridad ___________ Elevación ___________________

Gas de protección

Torno elevador __________________________________

Gas(es) de protección _________________________

Tamaño del alambre de la soldadura ____ Largo ________

Composición ________________________________

N°de puestos a tierra (conductores de la pieza de trabajo) ___

Proporción de flujo ____________________________

RESULTADOS DE LA PRUEBA DE SOLDADURA STUD No.

Aceptación Visual

Prueba de doblado

Prueba de Tensión

Prueba de Torque

Opción # 1

Opción # 2

Opción # 3

∗Nota: La prueba de torque es opcional solo para abrazaderas hiladas. Pruebas mecánicas efectuadas por___________ (Compañía) ________________

Fecha

Nosotros, los que aquí firmamos, certificamos que lo establecido en este registro es correcto, y que las soldaduras de prueba fueron preparadas soldadas, y examinadas en conformidad con los requerimientos de la Sección 7 de AWS D1.1/D1.1M, (__año__) Código de Soldadura Estructural de Acero. Firmado por ___(Contratista/Aplicador)___ Formulario E-9

Título___________________________ Fecha ____________________

344


345


Anexo F Pauta para la Preparación de Estudios Técnicos para el Comité de Soldadura Estructural (Este Anexo no es parte de AWS (American Welding Steel) D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural - Acero, pero está incluido sólo para propósitos de información)

F1. Introducción La Junta de Directores de AWS ha

bosquejos deben utilizarse cuando sea necesario y todos los

adoptado una política por medio de la cual todas las

párrafos, cifras, y tablas (o el anexo), los cuales se incluyen en

interpretaciones

la pregunta y deben ser citados. Si el punto de la pregunta es

oficiales

de

las

normas

AWS

serán

manejadas de una manera formal. Bajo esta política, todas

lograr una revisión del código, la pregunta debe proporcionar

las interpretaciones son hechas por el comité el cual es

justificación técnica para esa revisión.

responsable de las normas. La comunicación oficiales acerca

F2.4 Respuesta de la Sugerencia. La persona que pregunta

de una interpretación se hacen a través de un miembro del

debe, como una contestación de la pregunta, manifestar una

personal de AWS que trabaja con ese comité. La política

interpretación de la estipulación que es el punto de la pregunta,

requiere

que

todos

los

estudios

que

requieren

una

o la redacción de una revisión propuesta, si es eso lo que el

interpretación, sean enviados por escrito. Dichos estudios

Consultor busca.

serán manejados de forma tan expedita como sea posible,

F3. Interpretación del Código de Provisiones

pero debido a la complejidad del trabajo y a que los

Las interpretaciones de las estipulaciones del código son

procedimientos que deben seguirse, algunas interpretaciones

hechas por el Comité Estructural de Soldadura. El secretario

podrían requerir un tiempo considerable.

del Comité, remite todas las preguntas al presidente del Sub

F2. Procedimiento

Comité particular que tiene jurisdicción sobre la parte del código dirigida por el Consultor. El Sub Comité revisa la

Todas las interrogantes deben ser dirigidas a:

pregunta y la supuesta respuesta para determinar cual será la

Managing Director, Technical Services American Welding Society

respuesta a

550 N.W. LeJeune Road

pregunta del Sub Comité, la pregunta y la respuesta se

la pregunta. Siguiendo el desarrollo de la

Miami, FL 33126

presentan a todo el Comité de Soldadura Estructural para su

Todas las interrogantes deben contener el nombre,

revisión y aprobación. En la aprobación del Comité, la

dirección y afiliación del Consultor, y deberán entregar

interpretación deberá ser la oficial de la Sociedad, y el

suficiente información para que el Comité comprenda

secretario deberá transmitir la respuesta al Consultor y al

totalmente la duda en la pregunta. Donde este punto no esté

Welding Journal para su publicación.

claramente

F4. Publicación de las Interpretaciones

definido,

la

consulta

será

devuelta

para

clarificarla. Para un manejo eficiente, todas las preguntas

Todas las interpretaciones oficiales deberán aparecer en

deben ser mecanografiadas y deben estar también en el

Welding Journal.

formato utilizado aquí.

F5. Preguntas Telefónicas

F2.1. Alcance. Cada pregunta deberá dirigirse a sólo una

Las preguntas telefónicas a la Oficina Principal de AWS

estipulación del Código, a menos que el punto de la pregunta

concernientes al Código de Soldaduras Estructural deben estar

involucre dos o más estipulaciones interrelacionadas. Esa

limitadas a preguntas de naturaleza general o asuntos

estipulación deberá ser identificada en el alcance de la

directamente relacionados con el uso del código. La política del

pregunta, junto con la edición del código que contiene las

Directorio requiere que todos los miembros del personal de

estipulaciones, o la que el Consultor se esté refiriendo.

AWS respondan a una petición telefónica de una interpretación

F2.2 Propósito de la Pregunta. El propósito de la pregunta

de cualquier norma AWS con la información de que tal

debe ser estipulado en esta parte de la pregunta. El propósito

interpretación pueda ser obtenida sólo a través de una petición

puede

un

escrita. El personal de la Oficina Principal puede, sin embargo,

requerimiento del código, o el pedir la revisión de una

remitir a la persona que está llamando a cualquiera de esos

ser

el

de

obtener

una

interpretación

de

provisión en el código.

consultores cuyos nombres están en los archivos de la Oficina

F2.3 Contenido de la Pregunta. La pregunta debe ser

Principal de AWS.

concisa, pero completa, para permitir al Comité una comprensión rápida y completa del punto de la pregunta. Los

345


F6. El Comité de Soldadura Estructural Las actividades del Comité de Soldadura Estructural, en consideración con las interpretaciones, están estrictamente limitadas

a

las

interpretaciones

de las

estipulaciones

existentes sobre la base de nueva información o tecnología. Ni el Comité ni el personal están en posición de ofrecer servicios interpretativos o de consulta en: (1) problemas específicos de ingeniería, o (2) requerimientos del código aplicados a construcciones fuera del alcance del código o puntos cubiertos por el código. En tales casos, el Consultor deberá buscar la ayuda de un ingeniero competente, con experiencia en el campo de un interés particular.

346


Anexo G Angulo Diedro Local

(Este Anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, Cรณdigo de Soldadura Estructural Acero, pero estรก incluido solo para propรณsitos de informaciรณn)

347


180° Soldadura

Eje de soldadura a cualquier punto “P”

Ángulo Diedro

Valores de

Valores de

Valores de

348


Valores de

Valores de

Valores de

Valores de Valores de

Valores de

349


Valores de

Valores de

Valores de

Valores de

Valores de

Valores de

350


Valoreas de Valores de

Valores de

Valores de

Valoreas de

Vlores de

351


Anexo H Contenidos de WPS Precalificados (Este Anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, Cรณdigo de Soldadura Estructural Acero, pero estรก incluido solo para propรณsitos de informaciรณn)

352


La soldadura precalificada requiere un WPS escrito dirigido a las siguientes subsecciones del código aplicables a soldaduras preocupantes, además de los requerimientos para un WPS escrito, este código informa sobre muchos otros requerimientos y limitaciones para la soldadura precalificada. La organización, que use soldaduras precalificadas, deberá cumplir con todos los requerimientos relevantes. La especificación del WPS deberá cumplir con las necesidades del usuario. Puede hacerse referencia a los ítems con las tolerancias del armado estructural. 1.2 2.3.1.4

Limitaciones Tamaño de la Soldadura Efectivo (Ranura -

5.2.2

Sobresaliente ) 2.3.4.2

Metal Base para Soldaduras con planchas de extensión, Backing, y Separadores

Tamaño máximo de la Soldadura de Filete en

5.3.1.2

Uniones de Traslape

Conveniencia de la Clasificación de Soldaduras (consumibles)

2.3.3

Extremo de la Ranura

5.3.2

Electrodos SMAW

3.2.1

Uniones-T Inclinadas

5.3.3

Electrodos y Fundentes SAW

3.3

Combinación Metal Base / Metal de Aporte

5.3.4

Electrodos GMAW/FCAW

3.5

Requerimientos de Temperatura Mínima de

5.5

Variables del WPS

Precalentamiento y entre pasadas (todas las

5.7

Entrada de calor para aceros Templados y

subsecciones) 3.6

Revenidos

Limitación de Variables del WPS (todas las

5.10

Backing (todas las subsecciones)

subsecciones)

5.14

Tamaños Mínimos de la Soldadura de Filete

3.7

Requerimientos Generales del WPS

5.15

Preparación del Metal base (todas las

3.9.3

Requerimientos de Soldaduras de Filete –

3.10

subsecciones)

Uniones en T inclinadas

5.22.1.1 Superficie Rasante

Requerimientos de Soldaduras tipo tapón

5.25

redondo y tipo tapón alargado

Técnica para Soldaduras tipo tapón redondo y

tipo tapón alargado

3.12

Requerimientos PJP (todas las subsecciones)

5.27

3.13

Requerimientos de Soldadura de Ranura CJP

5.30.1

Limpieza En Proceso

7.5.5

Opciones de Soldadura de Filete FCAW,

Porciones

Cambios de la Variable Esencial del PQR

GMAW, SMAW (todas las subsecciones) 7.7.5

Específicas

Recalificación del WPS para SMAW,

de la Tabla

SAW,

4.5

Peeneing (todas las subsecciones)

GMAV, FCAW, y GTAW

353

Reparación del Area eliminada


Anexo J Prรกcticas Seguras (Este Anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, Cรณdigo de Soldadura Estructural Acero, pero estรก incluido solo para propรณsitos de informaciรณn)

354


Este anexo abarca muchos de los elementos básicos de seguridad general para los proceso de soldadura al arco. Incluye muchos, pero no todos los aspectos de seguridad relacionados con la soldadura estructural. Los peligros que pueden encontrarse y las prácticas que minimizarán las lesiones al personal y los daños a la propiedad se revisan aquí. D1. PELIGROS ELECTRICOS

piel y sistema respiratorio a complicaciones más

Las descargas eléctricas pueden matar. Sin embargo,

se

pueden

prevenir.

Partes

severas. Los efectos pueden ocurrir inmediatamente o

eléctricas

más tarde. Los humos pueden causar síntomas como

expuestas no deben tocarse. Lea y entienda las

nauseas, dolor de cabeza, mareos y el humo del metal,

instrucciones del fabricante y las recomendaciones de

fiebre.

prácticas

seguras.

Instalaciones

conexiones

a

operación

tierra,

defectuosas,

incorrecta

y

Una ventilación suficiente, escape en el arco o

el

ambas, deben usarse para mantener los humos y gases

mantenimiento de equipo eléctrico, son todas fuentes de

lejos de las áreas de respiración y el área de trabajo en

peligro.

general. Todo el equipo eléctrico y los componentes

Para información más detallada en cuanto a

deberán ser conectados a tierra. Una conexión separada

humos y gases producidos por varios procesos de

se requiere para la conexión a tierra

soldadura, vea Referencias 1,4 y 11. J3. Ruido

Los conductores eléctricos no deberan ser confundidos con una conexión a tierra.

El ruido excesivo es un peligro conocido para

Para prevenir descargas eléctricas, el área de

la salud. La exposición a ruidos excesivos puede causar

trabajo, el equipo y ropa deberán ser mantenidos secos

la pérdida de la audición. Esta pérdida de la audición

todo el tiempo. Guantes secos y zapatos con suela de

puede ser total o parcial, y temporal o permanente. Los

goma deberán usarse. El soldador deberá permanecer

ruidos excesivos afectan adversamente la capacidad

en un piso seco o en una plataforma aislada.

auditiva. Además, hay evidencia de que el ruido

Cables y conectores deberán ser mantenidos

excesivo afecta otras funciones y comportamientos

en buenas condiciones.

corporales.

Cables gastados, dañados o descubiertos, no

Equipos de protección personal tales como

deberán usarse. En caso de un golpe de electricidad, el

orejeras o tapones pueden utilizarse. Generalmente,

poder

estos equipos

deberá ser cortado inmediatamente. Si el

rescatista debe sacar a la victima del contacto directo, se deberán usar materiales no conductores. Un doctor debe llamarse y un continuo CPR debe ser aplicado hasta que se restablezca la respiración o hasta que el doctor llegue. Vea referencias 8,7 y 10. J2. Humos y Gases Muchas soldaduras, cortes y proceso anexos

son aceptados solamente cuando los controles de

producen humo y gases que pueden ser dañinos para la

ingeniería no son totalmente efectivos. Vea Referencias

salud. Los humos y partículas sólidas originadas de los

1, 5 y 11.

consumibles de soldadura, el metal base y cualquier

J4. Protección Contra Quemaduras

recubrimiento presente en el metal base. Los gases se

Metal fundido, chispas, escoria y superficies

producen durante el proceso de soldadura o pueden ser

de trabajo calientes, son producidos por la soldadura,

producidos por efectos del proceso de radiación en el

corte y procesos anexos. Esto puede causar fuego o

ambiente

explosión si no se toman medidas de precaución.

que

lo

rodea.

Todos

los

que

estén

relacionados con la operación de soladura deben estar

Han ocurrido explosiones donde se han

informados de los efectos de estos humos y gases.

efectuado

soldaduras

y cortes

en

espacios

que

Los posibles efectos de la sobre - exposición a

contienen gases inflamables, vapores, líquidos o polvo.

estos humos y gases van desde la irritación de los ojos,

Todo material combustible deberá ser eliminado del área

355


de trabajo. Donde sea posible, traslade el trabajo a un

fueron pensadas para proteger a los transeúntes de una

lugar bien alejado de materiales combustibles. Si

exposición incidental.

ninguna acción es posible, los combustibles deberán

(2) La piel expuesta deberá ser protegida con

estar protegidos con un material resistente al fuego.

agentes adecuados y ropa; como se especificó (ver

Todos

referencia 8).

los

materiales

combustibles

deberán

ser

removidos o con seguridad dentro de un radio de 35 pies

(3) El transeúnte que casualmente transita por

(11 mt.) al rededor del área de trabajo.

lugares de operaciones de soldadura, deberá estar

La soldadura o el corte no deben hacerse en

protegido por el uso de pantallas, cortinas o una

una atmósfera que contenga reactivos peligrosos o

adecuada distancia de los pasillos, pasarelas, etc.

gases inflamables, vapores, líquidos o polvo. No se debe

(4) Lentes de seguridad con protecciones

aplicar calor a contenedores que han almacenado

laterales que tengan protección ultravioleta, han sido

sustancias desconocidas o un material combustible

presentados para entregar protección de la radiación

cuyos contenidos, cuando son calentados, pueden

ultravioleta producida por la soldadura al arco.

producir

vapores

inflamables

o

explosivos.

Referencias Citadas

Una

ventilación adecuada deberá proporcionarse en áreas de

(1) American Conference of Govermental

trabajo para evitar la acumulación de gases, vapores o

Industry Hygienists (ACGIH). Threshold limit values for

polvos inflamables. Los contenedores deberán limpiarse

chemical substances

y depurados antes de aplicarles calor.

workroom

enviroment.

and physical agents Cincinnati,

Ohio:

in the

American

Para más información detallada en cuanto a

conference of Govermental Industry Hygienists (ACGIH).

peligros de incendio en operaciones de corte y

(2) American National Standards Institute. Practice for occupational and educational eye and face

soldadura, vea referencias 6, 8, 9 y 11. J6. Radiación

proteccion,

Soldadura,

corte

y

operaciones

anexas

pueden producir energía radiante (radiación), dañina

ANSI Z87.1. New York: American National Standards

para la salud. Todos deberían estar informados de los

Institute.

efectos de esta energía radiante.

(3) American National Standards Institute. Personal Protection - Protective Footwear, ANSI Z41.1.

La energía radiante, podría ser ionizante (tal como los rayos X) o no-ionizante (tal como los rayos

New York: American National Standards Institute. (4) American Welding Society. Fumes and

ultravioleta, luz visible o infrarroja). La radiación puede producir

una

variedad

de

efectos

tales

gases in the welding environment, AWS report. Miami,

como:

quemaduras a la piel y daños oculares, esto ocurre en

Florida: American Welding Society. (5) American Welding Society. Method for

caso de exposición excesiva. Algunos procesos tales como: soldaduras de

sound level measurement of manual arc welding and

resistencia y soldadura de presión fría, comúnmente

cutting processes, AWS F6.1. Miami, Florida. American

producen cantidades insignificantes de energía radiante.

Welding Society.

Sin embargo, la mayoría de las soldaduras al arco y

(6) American Welding Society. Recommended

procesos de corte (excepto por arco sumergido, cuando

safe practices for the preparation for welding and cutting

se

containers piping, AWS F4.1. Miami, Florida: American

usa

apropiadamente),

soldadura

con

láser

y

soldadura con soplete, corte, o soldadura pueden

Welding Society. (7) American Welding Society. Safe Practices.

producir cantidades de radiación no-ionizante, de manera tal, que se necesiten medidas precautorias.

(Reprint from Welding Handbook, Volume 1, English

La protección de posibles efectos de radiación

Edition) Miami, Florida: American Welding Society. (8) American Welding Society. Safety in

dañina incluye lo siguiente:

welding, cutting and allied processes. ANSI Z49.1.

(1) Los arcos de soldadura no deben mirarse, excepto a través de una placa de filtro (vea Referencia

Miami, Florida: American Welding Society.

2). Cortinas transparentes para soldadura, no fueron

(9) National Fire Protection Association. Fire

pensadas como placas de filtro de soldadura, sino,

prevention in use of cutting and welding processes,

356


NFPA Standard 51B. Quincy, Massachusetts: National Fire Protection Association. (10) National electric code. NFPA no. 70. Quincy,

Massachusetts:

National

Fire

Protection

Association. (11)

Occupational

Safety

and

Health

Administration. Code of federal regulations, Title 29 subtitle B, chapter XVII, part 1910; Occupational Safety and Health Standards. Washington, DC: U.S. Goverment Printing Office.

Anexo K Examen UT (prueba ultrasónica) de Soldaduras por Técnicas Alternativas (Este anexo no es parte del AWS D1.1/D1.1 M: 2002, Código de Soldadura Estructural - Acero, pero está incluido solo para propósitos de información)

357


K1. General

referencia. Para un control máximo de la medición de la

El propósito de este Anexo, es describir las técnicas

irregularidad, el énfasis se ha puesto en: el procedimiento UT

alternativas para soldadura UT (prueba ultrasónica). Las

(prueba ultrasónica) que se escribirá y calificará; los

técnicas descritas son métodos probados. Las técnicas

requerimientos

alternativas presentadas requieren procedimientos escritos

requerimientos de instrumentación y calibración de las UT

calificados, calificaciones especiales para el operador UT

AWS reconoce las limitaciones inherentes e inconsistencias

(prueba ultrasónica) y métodos especiales de calibración

de la inspección UT para la medición y caracterización de la

necesarios para lograr la exactitud requerida en cuanto a

irregularidad. Las exactitudes que se logren, requieren que

medición de la irregularidad. El uso de este Anexo y los

sean probadas por el técnico UT usando los procedimientos y

procesos resultantes desarrollados, incluso el criterio de

equipos aplicables.

técnico

en

UT,

y

los

deberán entregarse al Ingeniero. AWS no exige exactitudes

del Ingeniero. Este Anexo no es obligatorio, a no ser que el lo

del

Los resultados del procedimiento de calificación

aceptación aplicable, están sujetos a la aprobación por parte

Ingeniero

especiales

especifique. Cuando

se

especifique,

sin

posibles para usar los métodos aquí contenidos. K3. Procedimiento UT Todas

embargo, el total de los requerimientos contenidos aquí

las

UT

(prueba

ultrasónica)

deberán

(según sea aplicable) serán considerados como obligatorios,

realizarse en conformidad con un procedimiento escrito, el

a menos que sean modificados específicamente por el

cual deberá contener un mínimo de la siguiente información

Ingeniero y por escrito.

con respecto al método y a las técnicas de inspección UT

Requerimientos aplicables del código con respecto a la calificaciones sobre instrumentación y del operador, excepto

como

es

exigido

aquí,

deben

usarse

(prueba ultrasónica): (1)

Los tipos de configuraciones de las uniones de

(2)

Criterio de aceptación para los tipos de uniones de

soldadura que vayan a examinarse.

para

complementar este Anexo. Sin embargo, no es la intención los

soldadura a examinarse (criterio adicional cuando el

requerimientos existentes de la Sección 6 del código, ya que

criterio de aceptación de la Sección 6, Parte C no es

los

requerido por el Ingeniero.

que estas

técnicas

procedimientos

se usen para complementar y

las

técnicas

especificadas

son

completas y representan un enfoque diferente para las

(3)

Tipo de equipo UT (fabricante, número de modelo, número de serie)

soldaduras, Pruebas UT. (4)

Parte A

Tipo de transductor, incluyendo frecuencia, tamaño, forma, ángulo y tipo de cuña, si es que es diferente de

Procedimientos Básicos de UT (prueba ultrasónica)

las que están en 6.22.6 o 6.22.7 (5)

K2. Introducción El procedimiento básico de UT (prueba ultrasónica), los requerimientos de instrumentación y del operador contenidos en la parte A son necesarios para asegurar una máxima exactitud en la medición y evaluación de la irregularidad. Los métodos descritos aquí, no son nuevos.

requerimientos del equipamiento. (6)

25 años. Aunque ellos no se han sido prohibido, no se han organizado y no están específicamente dispuestos para el uso en documentos AWS. Algunos de los métodos incluidos en esta sección también están contenidos en el API RP 2X del American Petroleum Institute, Prácticas Recomendadas para Inspección Ultrasónica de Construcciones Estructurales Costeras y Pautas para la Calificación de Técnicos en Ultrasonido. Información adicional puede obtenerse para

358

Tipo de bloque(s) de prueba de calibración con los reflectores de referencia apropiados.

(7)

Método de calibración e intervalo de calibración.

(8)

Método para examinar las laminaciones previa a la evaluación de la soldadura; si el método es diferente de

Ellos han sido usados por otras empresas incluyendo la construcción naval y estructuras costeras, durante los últimos

Preparación de la superficie de scanning (exploración) y

6.26.5. (9)

Identificación del índice de la raíz de soldadura y otros métodos preliminares.

(10) Modelo de scanning (exploración) y requerimientos de sensibilidad. (11) Métodos para determinar la altura de la localización de la irregularidad y nivel de amplitud de esta.


(12) Método de corrección de transferencia para la aspereza

producción real según opción del usuario. La orientación y

de superficie, recubrimiento de la superficie y curvatura,

tolerancias para la ubicación del reflector está señalado en la

si es posible.

Figura K-1. Una calibración recomendada del bloque están

(13) Método

examen

señaladas en la Figura K-2. Posibles usos alternativos del

completado. Esta verificación se puede hacer aplicando

para

verificar

la

precisión

del

reflector se indican en la Figura K-3. Cuando se coloca en

una nueva UT (prueba ultrasónica), otra verificación,

soldaduras tipo modelo simulado y secciones de piezas

otros métodos NDE, un espécimen de macrografía,

soldadas, el reflector debería estar en una localización donde

rebaje u otras técnicas visuales siempre que sean

sea difícil dirigir el haz de sonido, por consiguiente, garantizar

aceptadas por el Ingeniero.

la detección de las irregularidades en todas las áreas de

(14) Requerimientos de documentación para exámenes,

interés. K6. Métodos de Calibración

incluyendo cualquier verificación realizada. (15) Requerimientos para la retención de la documentación.

Los métodos de calibración aquí descritos, son

El procedimiento escrito deberá ser calificado probando

considerados aceptables y se usan para lograr estos

soldaduras tipo modelo simulado, las cuales representan

procedimientos alternos UT. El código reconoce que otros

las soldaduras de producción que van a ser examinadas.

métodos de calibración pueden ser preferidos por el usuario

Las soldaduras tipo modelo simulado, deberán ser

individual. Si otros métodos son usados, deberían producir

seccionadas,

y

resultados, los cuales pueden demostrar que sean al menos

documentadas para probar la realización satisfactoria del

iguales a los métodos aquí recomendados. El reflector

procedimiento. El procedimiento y toda la información

estándar descrito en K5 deberá ser considerado el reflector

sobre calificación deberá ser aprobada por un individuo

estándar para estos y para todos los otros métodos que

examinadas

apropiadamente

que haya sido certificado con el Nivel III en UT (prueba

puedan usarse.

ultrasónica) examinado en conformidad con ASNT SNT-

K6.1 Sensibilidad Estándar. La sensibilidad estándar

TC-1A y que será posteriormente calificado por su

debería consistir de la siguiente suma:

experiencia en el examen de los tipos de uniones de

(1)

soldadura específicas a ser examinadas.

reflector estándar, más (2)

K4. Operador UT y Equipo.

(3)

especiales requeridas. y cuando la altura y la longitud de la

de

la

Distancia.

Corrección de la Transferencia. Ajuste para tipo de material, perfil y condiciones scanning de la superficie

irregularidad se requieran, deberán demostrar habilidad y

como se describen a continuación:

exactitud para determinar estas dimensiones.

Para la estandarización precisa de sensibilidad, la

El equipo de UT deberá alcanzar los requerimientos

corrección de transferencia deberá efectuarse. Esto

de 6.22 como es requerido en este Anexo. El equipo

asegurará que las diferencias en propiedades acústicas,

alternativo que utiliza computarización, sistema de imágenes,

superficies de scanning y los perfiles entre la calibración

scanning mecanizado, y dispositivos para registrar, deben ser

estándar y el bloque de calibración se utilicen cuando se

usados cuando el Ingeniero lo califique y acepte. Los

realice la calibración estándar de sensibilidad. Los

transductores con una frecuencia por sobre de 6 MHz, con

valores de la corrección de transferencia deberían ser

tamaños inferiores a 1/4 de pulgada (6mm) y de cualquier

determinados inicialmente antes del examen y cuando

tamaño pueden usarse siempre que ellos sean incluidos en el

varía el tipo de material, forma, espesor y superficies de

procedimiento y calificados apropiadamente.

scanning, tales valores diferentes excedan ±25% de los

K5. Estándar de Referencia deberá

Amplitud

medio y máximo, que vaya a examinarse.

usar el procedimiento escrito, incluyendo todas las técnicas

estándar

de

múltiples a profundidades que representan el mínimo,

6.27.2, el operador de UT deberá demostrar habilidad para

reflector

Corrección

Determinados por indicaciones de reflectores estándar

Además de los requerimientos de 6.14.6, 6.21, y

El

Sensibilidad Básica. La indicación maximizada del

tenerun

valores originales esperados. Los valores de corrección

orificio

de transferencia deberán determinarse como se muestra

taladrado lateral de 1.5 mm de diámetro o equivalente. El

en la Figura K-4.

reflector deberá colocarse en cualquier diseño del bloque de calibración, soldadura tipo modelo simulado o parte de la

359


K6.1.1 Sensibilidad de Scanning. La sensibilidad

la distancia) establecida o los métodos electrónicos usados

de scanning debería ser la sensibilidad estándar +

para ubicar las indicaciones de la pantalla, que representa el

aproximadamente 6-12 dB, o como se requiera para

reflector estándar a diversas profundidades seleccionadas. La

verificar la penetración del sonido desde indicaciones de

DAC deberá ser ajustada, basándose en los resultados de la

los reflejos de la superficie. La evaluación de la

corrección de transferencia. Los métodos de calibración de la

indicación

la

sensibilidad descritos aquí no son esenciales cuando el

sensibilidad estándar, excepto que esta no sea requerida

tamaño real de la irregularidad (altura y largo) sea requerida.

si la alta o baja sensibilidad es más apropiada para

En este caso, solo es necesario mantener la sensibilidad

determinar el tamaño máximo de la irregularidad (altura

suficiente en toda la parte que está siendo inspeccionada

y longitud).

para que todas las irregularidades se encuentren y sean

debería

realizarse

refiriéndose

a

K6.2 Onda de Compresión

debidamente evaluadas.

K6.2.1 Profundidad (Barrido Horizontal). Las,

K7. Scanning

indicaciones de reflejos múltiples obtenidos del espesor de la

Scanning deberá ser como se describió en 6.32 y

calibración estándar o del área calibrada del tipo de modelo

6.27.7. Además, para aplicaciones especiales no cubiertas en

simulado o de la producción de estructuras soldadas que

la referencia del código que se describen, los métodos de

deberían usarse como se muestra en la Figura K-5. La

scanning de la Figura K8 deberán ser usados, según sea

exactitud de la calibración deberá estar dentro de un ±5% del

aplicable.

espesor real para el exámen de los metales base para laminaciones y ±2% para determinar el tamaño (altura) y

K8. Métodos de Caracterización de la Irregularidad de la

posición de la irregularidad.

Soldadura

K6.2.2 Calibración de Sensibilidad (estándar). La

K8.1 Las irregularidades deben ser caracterizadas como

unidad de búsqueda debería estar ubicada sobre los

sigue a continuación:

reflectores estándar a un mínimo de 3 profundidades par

(1) Esférica (poros individuales y porosidad ampliamente

asegurar una cobertura en todo el espesor para ser

separada, escoria no alongada).

inspeccionado en conformidad con la Figura K-6. Los valores

(2) Cilíndrica (escoria

de dB obtenidos de las indicaciones maximizadas de cada

alargada, poros alineados de la

porosidad, cordones de soldadura en orificios.

reflector deberán ser registrados y una (DAC) Curva de

(3) Plana (fusión incompleta, penetración inadecuada de la unión, grietas) K8.2 Los siguientes métodos deberán ser usados para

Amplitud de la Distancia establecida o métodos electrónicos deberán usarse para conocer la indicación de la ubicación en

determinar las características básicas de la irregularidad:

la pantalla, la cual representa el reflector estándar en varios

K8.2.1 Esférica: El sonido es reflejado equitativamente en

espesores que vayan a examinarse.

todas direcciones. La indicación permanece básicamente sin

K6.3 Onda Corte

cambio, mientras la unidad de búsqueda se mueve alrededor

K6.3.1 Profundidad (Barrido Horizontal). Las

de la irregularidad esférica como se muestra en la Figura K-9.

indicaciones de los reflectores estándar seleccionados

K8.2.2 Cilíndrica: El sonido es reflejado equitativamente en

deberían usarse para cubrir la máxima profundidad durante la

una dirección, pero se cambia en otras direcciones. Las

inspección, en conformidad con la Figura K-7. La exactitud

indicaciones permanecen básicamente sin cambios cuando la

debería estar dentro de un ±1% para facilitar la medida de

unidad de búsqueda se mueve en una dirección, pero cambia

altura de la más precisa de la irregularidad. La técnica del

drásticamente cuando se mueve en otras direcciones, como

retardo deberá ser usada para irregularidades con una

se muestra en la Figura K-10.

profundidad mayor que 1,5 pulgadas aproximadamente para

K8.2.3 Plana: El sonido es reflejado a su máximo solo desde

maximizar la lectura de la profundidad de la irregularidad de

un ángulo de incidencia con uno plano. La indicación se

manera más exacta (y la altura de la irregularidad).

cambia con cualquier movimiento angular de la unidad de

K6.3.2 Sensibilidad (estándar). Los reflectores

búsqueda, como se muestra en la Figura K-11. Las

estándar ubicados a profundidad mínima, media o máxima,

indicaciones de grietas típicamente tienen múltiples puntos

bajo la superficie, a ser usados para exámenes deberán

culminantes, como resultado de las muchas facetas de

utilizarse en conformidad con la Figura K-7. Las indicaciones

irregularidad usualmente presentes.

deberían ser maximizadas y una DAC (curva de amplitud de

360


K9.3.2 La unidad de búsqueda deberá moverse de a un

K9. Tamaño de la Irregularidad de la Soldadura y Métodos

extremo de la irregularidad mientras se mantiene parte de la

de Localización

indicación visible en la pantalla todo el tiempo hasta que la

K9.1 Calibración. La calibración debería basarse en la

indicación baje completamente a la línea base. La unidad de

profundidad de la superficie en conformidad con K6. Las

búsqueda deberá ser movida para atrás hacia la irregularidad,

irregularidades deben medirse con el más alto nivel de

hasta que la indicación de altura alcance el 50% de la

exactitud alcanzable, usando los métodos descritos en esta

máxima altura original, obtenida cerca del extremo, en

sección; sin embargo, se le recuerda al usuario que UT

conformidad con B de la Figura K-13. La ubicación deberá ser

(prueba ultrasónica), como todos los otros métodos NDT (prueba

no

destructiva)

entregan

dimensiones

marcada al extremo de la irregularidad en la superficie de

de

scanning o soldada en línea con la marca de indicación

irregularidad relativas.

máxima de la unidad de búsqueda. Esta marca deberá ser realizada cuidadosamente usando un método de marcación

La orientación y forma de la irregularidad, junto con las

de línea fina.

limitaciones del método NDT (pruebas no destructivas), pueden

resultar

en

variaciones

significativas

K9.3.3 Los pasos de arriba deberán ser repetidos para

entre

localizar

dimensiones relativas y reales. K9.2 Altura. La altura de la irregularidad (dimensiones de

extremo

opuesto

de

la

irregularidad

en

cuidadosamente.

profundidad) deberá ser determinada usando los siguientes

K9.3.4 La longitud de la irregularidad deberá obtenerse

métodos:

midiendo la distancia entre las dos marcas, en conformidad

K9.2.1 La indicación de la altura deberá ser maximizada,

con la figura K-13.

moviendo la unidad de búsqueda hacia y desde la

K9.4 Localización - Profundidad bajo la Superficie de

irregularidad, en conformidad con A de la Figura K-12. La

Scanning. La localización de la profundidad de

indicación de la altura deberá ser ajustada a un valor

las

irregularidades puede ser leída directamente desde la escala

conocido (ejemplo: 80% de la altura total de la pantalla

de línea base de la pantalla horizontal cuando se usen los

[FSH]).

métodos descritos arriba para determinar la altura de la

K9.2.2 La unidad de búsqueda deberá moverse hacia la

irregularidad. La localización informada deberá ser el punto

irregularidad hasta que la indicación de altura empiece a bajar

determinado

rápida y continuamente hacia la línea base. La localización

más

profundo,

a

menos

que

se

haya

especificado de otra manera para ayudar en funciones de

del borde principal (izquierdo) de la indicación en la ubicación

eliminación.

B en la Figura K-12 con relación a la escala de medición de

K9.5 Localización - A lo largo de la Longitud de la

línea base de la escala de la pantalla horizontal, deberá ser

Soldadura. La localización de la irregularidad desde un punto

conocida. una escala de división de 0.10 pulgadas [2.5 mm]

de referencia conocido puede ser determinado midiendo la

o escala métrica deberán usarse. K9.2.3

el

conformidad con C de la Figura K-13 y deberá ser marcada

distancia desde el punto de referencia a las marcas de

La unidad de búsqueda deberá ser alejada de la

longitud de la irregularidad establecida para la longitud.

irregularidad hasta que indicación de altura empiece a bajar

Deberán hacerse mediciones al principio de la irregularidad, a

rápida y continuamente hacia la línea base. La localización

menos que se especifique de otra manera.

del borde principal de la indicación en la ubicación C de la

K10. Problemas con las Irregularidades

Figura K-12 en relación con la escala de medición de la línea

Los usuarios de UT (prueba ultrasónica) para

base de la pantalla horizontal deberá ser conocida.

exámenes de soldadura deberán estar conscientes de los

K9.2.4 La diferencia matemática entre "B" y "C" deberá

potenciales problemas de interpretación, asociados con las

obtenerse para determinar la dimensión de la altura de la

características de irregularidad de la soldadura.

irregularidad.

K10.1 Tipo de Irregularidad. El sonido ultrasónico tiene una

K9.3 Longitud. El largo de la irregularidad deberá ser

sensibilidad variable a las irregularidades de la soldadura,

determinado usando los siguientes métodos:

dependiendo de su tipo. La sensibilidad relativa se muestra

K9.3.1 La orientación de la irregularidad deberá ser

en la siguiente tabla y deberá ser considerada durante la

determinada por la manipulación de la unidad de búsqueda

evaluación de la irregularidad. Los técnicos de UT pueden

para determinar el plano y la dirección de la indicación más

cambiar la sensibilidad a todos los tipos de irregularidad

fuerte, en conformidad con A de la Figura K-13.

361


cambiando la configuración del instrumento de UT, buscando

K10.5 Localización. La localización de las irregularidad

la unidad de frecuencia, el tamaño y los métodos de

dentro de la soldadura y metales base adyacentes pueden

scanning,

influir en la capacidad de detección y la evaluación apropiada.

incluyendo

los

patrones

de

scanning

y

acoplamiento.

Las irregularidades cerca de la superficie son a menudo más

Tipo de Irregularidad (1) Fusión Incompleta (2) Grietas (superficie)

fáciles de detectar, pero pueden ser más complicadas de clasificar según su tamaño. K10.6 Tipo de Uniones de Soldadura y Diseño de la

(3) Penetración Inadecuada

Ranura. El tipo de unión de soldadura y diseño de ranura,

(4) Grietas (sub-superficie)

son factores importantes que afectan las capacidades de la

(5) Escoria (continua)

UT para detectar irregularidades.

(6) Escoria (esparcida)

Los siguientes son factores de diseño que pueden

(7) Porosidad (tubería)

causar problemas y deberán considerarse por sus posibles

(8) Porosidad (agrupación)

efectos:

(9) Porosidad (esparcida) Sensibilidad Relativa UT La más Alta La más Baja K10.2 La clasificación general de irregularidades puede

(1)

Backings

(2)

Ángulo en bisel

(3)

Ángulos de los componentes de la unión de intercepción.

(4)

Soldaduras PJP

compararse así:

(5)

Soldaduras en T

Clasificación General de Irregularidad

(6)

Componentes tubulares

(a)

plana

(b)

lineal

(c)

esférica

(7)

Aspereza de la superficie de la soldadura y su contorno

K11. Niveles de Amplitud de la Irregularidad e Irregularidad de Clases de Soldadura Las siguientes categorías de nivel de amplitud de la

Sensibilidad Relativa UT

irregularidad, deberán ser aplicadas en evaluaciones de

La más Alta La más Baja

aceptabilidad:

Nota: La tabulación de arriba supone la mejor orientación

Nivel

para detección y evaluación.

1

Igual a o mayor que SSL (ver Figura K-14)

2

Entre el SSL y el DRL (ver Figura K-14)

3

Igual a o menor que el DRL (ver Figura K14)

K10.3 Tamaño. El tamaño de la irregularidad afecta una interpretación exacta. Las irregularidades con gran altura o

Descripción

SSL = Nivel de Sensibilidad Estándar – según Sección 6.

pequeña, pueden dar una interpretación de tipo plano menos exacta que las de altura media. Los poros pequeños y

DRL = Nivel no considerado = Menos que el SSL Clases de Soldadura. Las siguientes clases de soldadura

esféricos son difíciles de medir debido a los cambios rápidos

deberán usarse para la evaluación de la aceptabilidad de la

de la superficie reflectante, los cuales ocurren a medida que

irregularidad:

el haz de sonido es movido a través del componente.

Clase de Soldadura

K10.4 Orientación. La orientación de la irregularidad, afecta que refleja el sonido directamente de vuelta a la unidad de

S D R X

búsqueda. Las sensibilidades relativas con respecto a la

K12. Criterio de Aceptación - Rechazo

la sensibilidad de la UT ya que la sensibilidad más alta es la

orientación y tipos de irregularidades son opuestas a las

Tabla K-1 deberá aplicarse cuando la amplitud y longitud son

incrementar la sensibilidad para la orientación y los tipos de

los factores principales y la altura máxima de irregularidad no

irregularidad, seleccionando el ángulo del haz de luz, el cual

es conocida o especificada.

es más normal para el plano de la irregularidad y superficie

K12.2 Tamaño. Cuando el tamaño máximo de la irregularidad

reflectante. La selección de ángulos que califica con el ángulo

aceptable (altura y longitud) es conocido y especificado por el

de la ranura aumentará la sensibilidad para irregularidad de plano

y

lineal,

las

cuales

pueden

ocurrir

Estructuras cargadas estáticamente Estructuras cargadas cílclicamente Estructuras tubulares (substituto para RT) Conexiones tubulares en T-, Y,- K-.

K12.1 Amplitud. El criterio de aceptación - rechazo de la

mostradas en tablas anteriores. El técnico de UT, puede

tipo

Descripción

Ingeniero, el tamaño real (tanto la altura y longitud) junto con

más

la localización (profundidad y a lo largo de la soldadura)

probablemente a lo largo del plano.

362


deberán ser determinadas e informadas. La evaluación final y

terminar (1) en la entrega de un set completo al Propietario, o

la aceptación-rechazo, deberá ser por parte del Ingeniero.

(2) un año completo después de la completación del trabajo del Contratista, siempre que al Propietario se le entregue una

K13. Preparación y Disposición de informes Un

informe

deberá

hacerse

notificación por escrito.

identificando

claramente el trabajo y el área de inspección del operador de UT al momento del exámen. El informe, como mínimo, deberá contener la información señalada en el formulario de muestra de la Figura K-15. La caracterización de la irregularidad UT y la categorización siguiente e informe deberán limitarse a esféricos, cilíndricos y planos, solamente. Cuando

se

especifique,

las

irregularidades

aproximadas al tamaño rechazable, particularmente aquellas donde haya alguna duda en su evaluación, deberán ser también informadas. Antes que una soldadura sea sometida a UT por el Contratista para que el Propietario acepte, todos los informes pertinentes a la soldadura, incluyendo cualquiera que muestre una calidad previa inaceptable anterior a la reparación, deberá ser remitida al Propietario al término del trabajo. La obligación del Contratista de retener los informes UT deberá

Superficie de Scanning

363


Superficie Reflectora

Notas Generales: d1 = d2 ± 0.5 mm

d3 = d4 ± 0.5 mm

SP1 = SP2 ± 1mm

SP3 = SP4 ± 1 mm

Las tolerancias de arriba deben considerarse como apropiadas. El reflector debe, en todos los casos, colocarse de una manera que permita el máximo reflejo e indicación de la UT. (Este es un comentario general para todas las notas del Anexo K.)

Figura K-1 -- Reflector de Referencia Estándar (ver K5)

Nota General: Las dimensiones deberán requerirse para ajustar las unidades de búsqueda para la trayectoria del sonido de distancias requeridas.

Figura K-2 -- Bloque de Calibración Recomendado (ver K5)

364


(A) SOLDADURA DE RANURA CON BACKING

(B) SOLDADURA DE RANURA PJP

(C) SOLDADURA DE RANURA DE ESQUINA

(D) SOLDADURA DE EN T

(E) SOLDADURAS DE RANURA EN T-, Y-, K-

Figura K-3 -- Reflector Estándar Típico (Ubicado en Soldadura Tipo Simulación y Soldaduras de Producción) (ver K5)

365


Nota General: Procedimiento: (1) Coloque dos haces de ángulos similares en las unidades de búsqueda en el bloque de calibración o de tipo simulación que se utilizará en la posición que se muestra arriba. (2) El uso a través de métodos de transmisión maximiza la indicación obtenida y logra un valor dB de la indicación. (3) Transfiera las mismas dos unidades de búsqueda a la parte a ser examinada, oriente en la misma dirección en la cual se realizará el scanning, y logre un valor dB de indicaciones como se explica en las últimas tres localizaciones. (4) La diferencia en dB entre el bloque de calibración o de tipo de simulación y el promedio de lo que se obtiene de la parte examinada debe registrarse y usarse para ajustar la sensibilidad estándar.

Figura K-4 -- Corrección de Transferencia (ver K6.1)

1° 2° 3° 4°

Figura K-5 -- Profundidad de la Onda de Compresión (Calibración del Barrido Horizontal) (ver K6.2.1)

366


DAC

Bloque Alterno

Figura K-6 -- Calibración de la Sensibilidad de la Onda de la Compresión (ver K6.2.2)

Profundidad Profundidad

Profundidad DAC

Profundidad bajo la Superficie DAC Ejemplo: La técnica del retardo para irregularidades entre 1.5 - 2.5 pulgadas [38.10 63.50 mm] para una exactitud mayor en la determinación de la localización de profundidad y en la medición de la altura.

Retraso

Figura K-7 -- Distancia de la Onda del Corte y Calibración de la Sensibilidad (ver K6.3.1)

367


Onda de Compresión

Escaneo pasado BMHAZ

ESMERILADO PLANO DE LA SOLDADURA

ESMERILADO ENRASADO DE LA SOLDADURA (PREFERIDO)

Escaneo Pasado BMHAZ

Ondulación del Corte

Distancia Fijada

Cuando sea accesible

Cuando sea Accesible

Distancia Fija

Notas Generales: Destaque el scanning de lo contrario, la unidad de búsqueda deberá estar a una distancia fija de la soldadura, mientras se escanea hacia debajo de la soldadura. La sección transversal de scanning se muestra. Se supone que el scanning también se efectuará completamente hacia debajo de toda la longitud de la soldadura, con un mínimo de 25% de traslape para asegurar un 100% de cobertura. Todas las posiciones de scanning mostradas pueden no requerirse para una cobertura total. Las posiciones opcionales se dan en caso de que la inaccesibilidad impida el uso de algunas posiciones.

Figura K-8 -- Métodos de Scanning (ver K7)

368


Vista Plana

A

B

C

Nota General: La amplitud y la profundidad son inalterables, cuando la unidad de búsqueda se mantiene a una distancia constante de la irregularidad y se mueve alrededor de la misma.

Figura K-9 -- Características de la Irregularidad Esférica (ver K8.2.1)

Vista Plana

A

B

C

La amplitud cae rápidamente mientras que se cambia la posición de la unidad de búsqueda desde un ángulo incidente al normal con la irregularidad.

Vista Lateral La amplitud permanece inalterable (asumiendo calibración igual de la sensibilidad y ajuste para la atenuación), la distancia cambia con el ángulo (a menos que el calibrado sea el mismo) mientras que el sonido se mueve alrededor de la irregularidad. El mismo ángulo

Vista Lateral La amplitud cae rápidamente, mostrando poca o ninguna indicación de irregularidad con el mismo ángulo, pero la distancia cambia a medida que la unidad de búsqueda se mueve hacia la irregularidad y se aleja de ella.

Figura K-10 -- Características de la Irregularidad Cilíndrica (ver K8.2.2)

369


Vista Plana

La amplitud cae rápidamente a medida que la posición de la unidad de búsqueda se cambia de un ángulo incidental normal con la irregularidad.

Vista Lateral La amplitud cae ligeramente al primer movimiento de la unidad de búsqueda, hasta que luego disminuye rápidamente. Una envoltura de movimiento a lo largo de la línea base, muestra la altura de la irregularidad mientras la búsqueda se mueve hacia la irregularidad y lejos de ella.

Figura K-11 -- Características de la Irregularidad Plana (ver K8.2.3)

Maximizar la indicación de altura y ajustar a un valor conocido.

Mover la unidad de búsqueda hacia la irregularidad, hasta un punto donde la indicación cae rápidamente hasta la línea base. Marque o señale la ubicación.

Separar la unidad de búsqueda de la irregularidad hasta un punto donde la indicación disminuye rápidamente a la línea base. Marque o señale la localización.

La localización de la irregularidad es desde la superficie de scanning, mientras se mide a lo largo de la pantalla. h = Dimensión de la altura de la Irregularidad

Figura K-12 -- Dimensión de la Altura de la Irregularidad (ver K9.2)

370


Determine la orientación de la irregularidad y la altura de la indicación mínima y máxima.

Mueva la unidad de búsqueda al extremo de la unidad B, hasta que la indicación disminuya a la mitad de la altura, cerca del extremo. Señale la superficie de scanning adyacente a la marca de referencia del haz del centro, de la unidad de búsqueda.

Mueva la unidad de búsqueda al extremo de C y repetir B, anterior. El largo de la indicación (L) es la distancia entre ambas marcas. Marca de referencia de la pieza soldada L = Largo total de la irregularidad .

La localización de la irregularidad a lo largo de la soldadura es desde la marca de referencia de la pieza soldada

Figura K-13 -- Dimensión de la longitud de la Irregularidad (ver K9.3)

Nota General: La pantalla visual se puede marcarse para mostrar el SSL establecido durante la calibración de sensibilidad con el DRL localizado 6 dB más abajo.

Figura K-14 -- Marcas en la Pantalla Visual (ver K11)

371


Página

Proyecto

de

Informe No.

I.Soldadura

Espesor

Procedimiento UT No.

Clase Técnica

Instrumento UT U. búsqueda: No.

Ángulo

Frecuencia

Tamaño

RESULTADO (identificar y describir cada irregularidad) No.

Localización desde

Nivel de la Amplitud

Longitud

Altura

Gráfico (identificar cada irregularidad listada arriba) Técnica NDT

Contratista

Fecha Examinada

Aprobación Fecha de Aprobación

Figura K-15 -- Informe de UT (Procedimiento Alternativo) (ver K13)

372

Comentarios


Tabla K-1 Criterio de Aceptación-Rechazo (ver K12.1) Nivel máximo logrado de

Longitudes Máximas de la Discontinuidad por Clases de Soldadura

la Amplitud de la

Cargada

Irregularidad

Estáticamente

Cargada Cíclicamente

Nivel 1 - Igual o mayor 5dB sobre SSL = 5dB

sobre

SSL

Clase Tubular R = Ver Figura 6.7

que SSL (ver K6.1 y ninguno permitido 0 a ninguno permitido 0 a 5 Figura K14)

Clase Tubular X Ver

Figura

6.8

(utiliza altura)

5 dB y mayores SSL dB y mayores SSL = 1/2 =

3/4

pulgadas pulgadas [12mm]

[20mm] Nivel 2 - Entre el SSL y el 2 pulgadas [50mm] DRL (ver Figura K14)

Mitad ½ de soldadura = Ver Figura 6.7

Ver

2pulgadas [50mm]

(utiliza altura)

Tope y fondo 1/4 de soldadura

¾

pulgadas

[20mm] Nivel 3 - Igual a o menor No considerar (cuando esté especificado por el Ingeniero, registre información) que el DRL (ver Figura K14)

373

Figura

6.8


Anexo L Parámetro Alfa Ovalizador (Este Anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural Acero, pero está incluido solo para propósitos de información) La Figura L-1 entrega una formula y define los términos

Para cálculos a mano, el diseñador podría

usados para la composición de un valor del parámetro

preferir las formas más simples de alfa dadas en la

alfa

Tabla 2.9. Sin embargo, estas no cubren los casos

α de ovalización de la cuerda cuando se diseñan

uniones tubulares multiplanares. Los valores de alfa

multiplanares donde puedan aplicarse valores mayores

obtenidos son compatibles tanto con el diseño de

de alfa (por ejemplo, 3.8 para una unión transversal tipo

resistencia estática (Tabla 2.9) y el de fatiga (Nota 5 y

cubo con 4 componentes secundarios), y requiere una

Tabla 2.6) usando el formato de corte por troquelado.

clasificación de tipo de uniones un tanto arbitrarias. Para

Alfa es evaluada separadamente para cada

uniones cuyo patrón de carga corresponde dentro de los

componente secundario para lo cual el corte por

casos estándar (por ejemplo, parte de la carga es

troquelado se revisa (“soporte de referencia”), y para

transportada como en una unión en K y otra parte como

cada caso de carga, se realiza una suma para todos los

una unión en T) los valores interpolados de alfa deberán

soportes presentes en el nodo, cada vez que alfa es

determinarse. Alfa computada deberá cuidar de esto

evaluada. En la suma, el término coseno expresa la

automáticamente.

influencia de soportes como una función de posición alrededor

de la circunferencia,

y el término de

desmoronamiento exponencial expresa la influencia de los soportes de los equipos a medida que la distancia L1 aumenta; estos términos son ambos unidad para el soporte de referencia que aparece de nuevo en el denominador. En estructuras de espacios complejos, el calculo repetitivo puede ser incorporado dentro de un post procesador para el diseño de uniones para el análisis del diseño computarizado.

P seno o coseno

2φe − z /( 0.6 y )

Todos los componentes secundarios en una unión. [P sen ø] Componente secundario de referencia para la cual se aplica

Componente secundario de referencia para miembros para los cuales se aplica .

(Tensión Positiva)

Figura L-1 – Definición de Términos para Alfa Computada

374


375


Anexo M

Metales Base Aprobados por el Código y Metales de Aporte que requieren Calificación según la Sección 4 (Este Anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural Acero, pero está incluido solo para propósitos de información)

Los aceros listados en el Anexo M pueden ser utilizados, siempre que la calificación WPS esté en conformidad con la Sección 4. Esta prueba WPS deberá usar los metales de aporte correspondientes y las limitaciones de precalentamiento y de temperatura y entre pasadas. Otros metales de aporte y temperaturas pueden utilizarse con la aprobación del Ingeniero y la calificación del WPS, en conformidad con la Sección 4 (ver Tabla 4.8 para la calificación de otros aceros aprobados por el código).

376


377


Anexo O

Propiedades de Resistencia de Metal de Aporte (Este Anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural Acero, pero está incluido solo para propósitos de información) La información contenida en este Anexo está copiada de la especificación apropiada A5. Los valores mostrados aquí son solo propósitos de referencia y otros variables de procesos deberán ser controlados para lograrlos. Nota: Las versiones métricas de estos electrodos se describen en las versiones A5M de las especificaciones apropiadas.

AWS A5.1-91, Especificación para Electrodos de Acero al Carbono para Soldadura al Arco con Metal Protegido Clasificación AWS

Esfuerzo de Tensión Nominal (ksi)

Nota General: n/s = no especificado.

382

Límite de Fluencia Nominal (ksi)


AWS A5.5-96, Especificación para Electrodos de Acero de Baja Aleación para Soldadura al Arco con Metal Protegido Clasificación AWS

Esfuerzo de Tensión Nominal

383

Límite de Fluencia Nominal


AWS A5.5-96, Especificación para Electrodos de Acero de Baja Aleación para Soldadura al Arco con Metal Protegido (continuación) Clasificación AWS

esfuerzote Tensión Nominal

Límite de Fluencia Nominal

AWS A5.17-97, Especificación para Electrodos de Acero de Carbono y para Soldadura al Arco Sumergido Esfuerzo de Tensión Nominal

Límite de Fluencia Nominal

Clasificación del Fundente

Nota general: La letra “X” usada en varios lugares en las clasificaciones en esta tabla se refiere, respectivamente, a la condición del tratamiento térmico, la resistencia del metal de soldadura y la clasificación del electrodo.

AWS A5.18-93, Especificación para Metales de Aporte de Acero al Carbono para Soldadura al Arco con Gas con Metal Clasificación AWS

Esfuerzo de Tensión Nominal

Límite de Fluencia Nominal

Notas Generales: • n/s = no especificado. • La “X” final mostrada en la clasificación, representa a “C” o “M”, la cual corresponde al gas de protección con el cual se clasifica el electrodo.

384


AWS A5.20-95, Especificación para Electrodos de Acero al Carbono para Soldadura al Arco con Fundente Protejido Clasificación AWS

Esfuerzo de Tensión Nominal

Límite de Fluencia Nominal

Nota General: n/s = no especificado.

AWS A5.23-97, Especificación para Electrodos de Acero de Baja Aleación y Flujos para Soldadura al Arco Sumergida Clasificación de Combinación

Refuerzo de Tensión Nominal Límite de Fluencia Nominal

Nota general: La letra “X” usada en varios lugares en las clasificaciones en esta tabla significa, respectivamente, la condición del tratamiento térmico, la resistencia del metal de soldadura, y la clasificación del electrodo.

385


AWS A5.28-96, Especificación para Electrodos de Carbón de Acero para Soldadura al Arco de Metal Protegido Clasificación AWS

Esfuerzo de Tensión Nominal

Nota General: n/s = no especificado.

386

Límite de Fluencia Nominal


AWS A5.29:1998, Especificación para Electrodos de Acero de Baja Aleación para Soldadura al Arco Protegido con Fundente Clasificación AWS

Esfuerzo de Tensión Nominal

Nota General: n/s = no especificado.

387

Límite de Fluencia Nominal


Anexo P Sección 2 Reorganización (Este Anexo no es parte de AWS D1.1/D1.1M:2002, Código de Soldadura Estructural Acero, pero está incluido solo para propósitos de información)

388


El Anexo P describe los números de la nueva sub-sección para las estipulaciones en la Sección 2 y su comentario que resulta de la reorganización para esta edición. Las estipulaciones del AWS D1.1:2000 están listadas en secuencia en la columna del lado izquierdo; las estipulaciones análogas AWS D1.1/D1.M:2002 están identificadas en la columna del lado derecho. Por favor tome en cuenta que este Anexo no se repita en las siguientes ediciones.

389


390


391


392


Comentario sobre el Código de Soldadura Estructural-Acero

Edición #13

Preparado por AWS D1 “Comité de Soldadura Estructural” Bajo la Dirección del Comité de Actividades Técnicas de AWS. Aprobado por la Directiva de AWS

393


394


Prólogo (Este Prólogo no es parte del Comentario del AWS D1.1/D1.1M: 2002, Código de Soldadura Estructural Acero, pero está incluido sólo para propósitos de información) Este Comentario del AWS D1.1/D1.1M: 2002 se preparó para lograr una mejor comprensión en aplicación del Código para soldaduras en construcciones de acero. Ya que el Código está escrito en forma de especificación, no puede presentar material de apoyo o discutir las intenciones del Comité de Soldadura Estructural; es función de este Comentario el llenar esa necesidad. Se ofrecen sugerencias para la aplicación, así como la clarificación de los requerimientos del Código, con un énfasis específico en secciones nuevas o revisadas que puedan ser menos familiares para el usuario. Desde la publicación de la 1ª edición del Código, la naturaleza de las preguntas dirigidas a la Asociación Americana de Soldadura (AWS) y al Comité de Soldadura Estructural, ha indicado que existen algunos requerimientos en el Código que son, difíciles de entender o no lo suficientemente específicos, y otros que parecen ser demasiado conservadores. Deberá reconocerse que la premisa fundamental del Código es proporcionar estipulaciones generales aplicables a cualquier situación y para dejar suficiente amplitud para el ejercicio del juicio del Ingeniero. Otro punto a reconocer es que el código representa la experiencia colectiva del comité y aunque algunas estipulaciones parecen ser demasiado conservadoras, ellas se han basado en la práctica de ingeniería de buena calidad. El Comité cree, por lo tanto, que un comentario es el medio más apropiado para clarificar tanto como para interpretar adecuadamente muchos de los requerimientos del código. Obviamente, la envergadura del comentario tuvo que imponer algunas limitaciones con respecto al alcance de la cobertura. Este Comentario no intenta entregar antecedentes históricos del desarrollo del Código, tampoco se intenta entregar un resumen detallado de los estudios y de la investigación de datos revisada por el Comité para informar las estipulaciones del Código. Generalmente, el código no trata consideraciones diseñadas tales como carga y el cálculo de tensiones con el fin de proporcionar los componentes que llevan la carga de la estructura y sus conexiones. Tales consideraciones se asumen que están cubiertas en otra parte: en un Código de Construcción General, especificaciones de puentes o documentos similares. Como excepción, el Código si informa sobre tensión permisible en soldadura, estipulaciones de fatiga para soldaduras, en estructuras cíclicamente cargadas y estructuras tubulares, y limitaciones de esfuerzo para conexiones tubulares. Estas estipulaciones están relacionadas con las propiedades particulares de conexiones soldadas. El Comité ha procurado producir un documento útil en lenguaje apropiado, forma y cobertura para la soldadura en construcción de acero. El código entrega un medio para establecer las normas de soldadura para el uso en diseño y construcción para el Propietario o el representante designado por el Propietario. El código incorpora estipulaciones para la regulación de la soldadura que se consideran necesarias para la seguridad pública. El comité recomienda que el Propietario o el representante del Propietario se guíen por el comentario con respecto a la aplicación del código a la estructura soldada. El comentario no intenta complementar los requerimientos del código, sino, solo entregar un documento útil para la interpretación y aplicación del código; ninguna de sus estipulaciones son obligatorias. La intención del Comité de Soldadura Estructural es revisar el comentario sobre una base regular, de modo que el comentario sobre cambios al código puedan ser proporcionados pronto al usuario. De esta manera, el comentario siempre estará actualizado con la edición del Código de Soldadura Estructural Acero, con el cual está unido. Los cambios en el comentario se indican subrayándolos. Cambios a las ilustraciones se indican con una línea vertical en el margen.

395


Comentario sobre el Cรณdigo de Soldadura Estructural de Acero C1. Requerimientos Generales

396


C1.1 Alcance

código no entrega una prueba de competencia o

El Código de Soldadura Estructural-Acero,

habilidad del Ingeniero. Sin embargo, la suposición a

de aquí en adelante referido como el Código, entrega

través

del

código

ya

que

se

refiere

a

asignadas

al

los requerimientos de soldadura para la construcción

responsabilidades

de estructuras de acero. Se intenta que sea

Ingeniero es que el individuo sea competente y capaz

complementar;

de ejecutar estas responsabilidades. Los códigos de

a

cualquier

código

general

o

y

autoridades

especificación para el diseño y construcción de

construcción aplicables pueden tener requerimientos

estructuras de acero.

que se puedan cumplir por parte del Ingeniero. Estos

Cuando se use el código, para otras

requerimientos pueden incluir, pero no limitarse al

estructuras, los Propietarios, arquitectos e Ingenieros,

cumplimiento con las leyes jurisdiccionales locales y

deberían reconocer que no todas las estipulaciones

regulaciones que guíen la Práctica de Ingeniería.

podrán ser aplicables o apropiadas para su estructura particular. Sin embargo, cualquier modificación del

C1.3.3.1 Inspector del Contratista. En ediciones

código

pasadas de este código, el término “inspector de

que

se

considere

necesaria

por

estas

autoridades deberá hacer una clara referencia sobre

fabricación y montaje” se usaba para designar al

el acuerdo contractual entre el Propietario y el

individuo, que supervisaba el trabajo del Contratista.

Contratista.

Las responsabilidades específicas del Inspector del

C1.2 Limitaciones

esto puede llamarse “control de calidad” o “Inspección

Contratista se definen en 6.1. En algunas industrias El código fue específicamente desarrollado

QC”.

para estructuras de acero soldadas que utilizan carbón o aceros de baja aleación que sean de 1/8 in.

C.1.3.3.2 Inspector de Verificación. Los deberes del

[3 mm] o de mayor espesor con un límite de fluencia

Inspector de Verificación son identificados por el

mínima especificada de 100 ksi [690 MPa] o menor. El

Ingeniero. El Ingeniero tiene la responsabilidad de

código puede ser apropiado para dirigir fabricaciones

determinar si se requerirá o no de un Inspector de

estructurales mas allá del alcance del propósito

Verificación para un proyecto específico, y cuando se

intencionado. Sin embargo, el Ingeniero deberá

requiera

evaluar

Inspector. En algunas

tal

conveniencia,

y

basado

en

tales

definirá

las

responsabilidades

de

tal

industrias, este tipo

de

evaluaciones, incorporar en los componentes del

inspección se llama “Aseguramiento de Calidad” o

contrato

los

inspección “QA”. Los códigos de construcción pueden

los

especificar los requerimientos de inspección de la

cualquier

requerimientos

cambio

del código

necesario para

a

dirigirse

a

requerimientos específicos de la aplicación que está

verificación. El Ingeniero deberá, entonces, identificar

fuera del alcance del código. El Comité de Soldadura

dichos requerimientos en los documentos de contrato.

Estructural alienta al Ingeniero a considerar la para

C1.3.3.3 Inspector(es) sin modificación. Cuando la

aplicaciones que involucren aluminio (D1.2), láminas

palabra “Inspector” se usa sin el término modificador

de acero de espesor igual a o menor que 3/16

“Contratista”

aplicabilidad

de

otros

códigos

AWS

D1

o

“Verificación”,

la estipulación

es

pulgadas [5 mm] (D1.3), acero de refuerzo (D1.4) y

igualmente

acero inoxidable (D1.6). La AASHTO/AWS D1.5

aplicable a ambos tipos de Inspectores (ver 6.1.4

Código de Soldadura de Puentes fue específicamente

como ejemplo).

desarrollada para componentes de soldadura de C1.3.4 OEM (Fabricante del Equipo Original). Las

puentes de autopista y se recomienda para esas aplicaciones.

industrias principales y aplicaciones dirigidas por este código incluyen entidades típicamente separadas, que

C1.3.1 Ingeniero. El código no define al Ingeniero en

se ajustan dentro de las amplias categorías de

términos de educación, registro profesional, licencia

Contratista e Ingeniero. Para algunas aplicaciones de

profesional, área de especialización u otro criterio. El

este código una entidad funciona al mismo tiempo

397


como Ingeniero y Contratista. En este código se

resultados al Propietario. Además, las decisiones que

refiere a esto como un (OEM) (Fabricante del Equipo

sean tomadas por el Ingeniero del Contratista que

Original). Los ejemplos podrían incluir sistemas de

requieran cambios al código escrito en 1.4.1 deberán

construcciones

someterse a la aprobación del Propietario”.

metálicas,

equipos

skids

y

plataformas, sistemas de almacenamiento de material, Lenguaje de muestra para OEM 3:

torres de transmisión, postes de luz y estructuras de propaganda. Para estas situaciones los documentos

Un lenguaje no-específico sugerido, se

del contrato deberán definir como se manejan las

entrega aquí porque la cantidad de cambios es muy

diversas

grande. Se alienta al usuario a mirar cada referencia

responsabilidades.

Por

definición,

este

código separa las funciones del Ingeniero de las del

del Ingeniero y resolver como manejar cada situación.

Contratista, y aún así, se combinan para aplicaciones

Como un ejemplo, los contenidos de las Secciones 1,

del OEM. Existen muchas disposiciones posibles, pero

2 y 6 podrán asignarse al Ingeniero del Propietario y

las siguientes categorías generales involucran muchos

las responsabilidades de las Secciones 3, 4, 5 y 7

ejemplos de aplicaciones de OEM:

asignadas al Ingeniero del Contratista.

OEM 1 – El OEM asume la responsabilidad del (debería).

estipulaciones

C1.3.6.2

no está involucrado en asuntos de ingeniería o

“debería” son aconsejables (ver 5.29 por ejemplo – los

inspección.

Should

Las

“productos listos para ser utilizados” y el Propietario

golpes de arco deberían evitarse, pero no están

OEM 2 – Un producto listo para ser utilizado se

prohibidos). Sin embargo, si ellos están presentes,

entrega, pero el Propietario suministra sus propios

“deberán” (por ejemplo, se requieren para) eliminarse.

Inspectores de verificación quién reporta los hallazgos

Ciertas

al Propietario.

estipulaciones

del

código

son

opciones que se dan al Contratista (ver 5.27 como un ejemplo donde (puede) permitirse el martillado pero no

OEM 3 – Los deberes del Ingeniero definidos por el código están dirigidos a OEM y al Ingeniero del

(deberá) requerirse en capas intermedias de la

Propietario.

soldadura).

Para manejar cada una de las situaciones precedentes, se incluyen abajo ejemplos de posibles

C1.4.1 May (puede). Algunas estipulaciones del

lenguajes establecidos. Estos deberán revisarse para

código no son obligatorias, a menos que el Ingeniero

estar seguro que sean aplicables a la situación

las invoque en los documentos del contrato. C1.4.1

específica.

Responsabilidades.

El

Ingeniero

es

responsable al momento de la preparación de los Lenguaje de muestra para OEM 1:

contratos

para

entregar

recomendaciones

al

“D1.1 deberá usarse. El Ingeniero del

Propietario o autoridades contratistas con respecto a

Contratista deberá asumir las responsabilidades del

la apropiabilidad del código para cumplir con los

Ingeniero como se definió en 1.3.1. Las desviaciones

requerimientos

de los requerimientos del código como tal se

específica. El Ingeniero puede cambiar cualquier

particulares

de

una

estructura

describen en 1.4.1, no se permitirán”.

requerimiento del código, pero la base para tales cambios deberá estar bien documentada y tomar en consideración la apropiabilidad del servicio utilizando

Lenguaje de muestra para OEM 2:

experiencias

pasadas,

evidencia

experimental

o

análisis de ingeniería, considerando el tipo de

“D1.1 deberá usarse. El Ingeniero del

material, efectos de carga y factores ambientales.

Contratista deber asumir las responsabilidades del Ingeniero como se definió en 1.3.1, excepto todas las

El Ingeniero puede recomendar, de vez en

referencias al “Ingeniero” en la Sección 6 significarán

cuando, durante el curso del proyecto cambios

al “Propietario”. La inspección de la verificación será

adicionales a las estipulaciones del código para el

como se determinó por parte del Propietario, y la

bien

Inspección de la Verificación deberá informar los

398

del

proyecto.

Tales

cambios

deberán


documentarse. El efecto en la relación contractual

según el código, que sea especificada por el Ingeniero

debería resolverse entre las partes involucradas.

(ver 6.1.2.2). El Ingeniero puede elegir no tener

Se

involucran

ejemplos

comunes

de

ninguna inspección de verificación, la inspección de

modificaciones del código permitidas por el contrato

verificación de sólo una parte de la fabricación, o

para la resolución de dificultades imprevistas del

inspección, de la verificación que remplace totalmente

proyecto, el manejo de no-conformidades menores, y

la inspección del Contratista. Sin embargo, cuando el

manejar temas específicos de violación del código.

Ingeniero elija eliminar la inspección del Contratista, el

Por ejemplo, la aceptación de una no-conformidad

Ingeniero deberá estar conciente de que hay un gran

menor

número de responsabilidades asignadas al Inspector

con

la

debida

consideración

de

los

requerimientos de servicio pueden ser más deseables

del Contratista que incluyen actividades que pueden

para el proyecto total una reparación obligatoria que

no ser tradicionalmente consideradas como parte de

resultará en total conformidad con el código, pero un

la inspección de verificación (ver 6.1.2.1, 6.2, 6.3, 6.5

producto final menos deseable.

y 6.9). Estas actividades son importantes para el

La premisa fundamental del código es

control de la calidad de la soldadura. No deberá

entregar estipulaciones generales aplicables a la

asumirse que el NDT, no importa cuan extenso sea,

mayoría de las situaciones. El criterio de aceptación

eliminará la necesidad de control de estas actividades.

para la producción de soldaduras, diferentes de

C1.4.1(5) La fractotenacidad para metal de soldadura,

aquellas especificadas en el código pueden utilizarse,

metal base y/o ZAT no es obligatoria según este

pero debería haber una base de tal criterio alternativo de

aceptación,

como

experiencias

código. Tales requerimientos, cuando sea necesario,

anteriores,

se

evidencia experimental o análisis de ingeniería. Después que el contrato se otorga, el Ingeniero puede cambiar los requerimientos del

modificar

o

cambiar

unilateralmente

con las condiciones del contrato. Estos tipos de para

que

sean

de

carga

requieren

que

sean

especificadas por el código en los documentos del contrato.

modificaciones deberían acordarse mutuamente entre involucradas

para

difiere, y como tal, la forma de acero aplicable y condiciones

contrato sea otorgado sin crear un conflicto potencial

partes

código

cíclicamente. El criterio para tales fabricaciones

cualquier estipulación del código después que el

las

el

aplicaciones no tubulares cargadas estáticamente y

acordarse entre las partes involucradas. El Ingeniero podrá

por

C1.4.1(6) El código contiene estipulaciones para

código, pero los cambios deberán documentarse y no

requieren

especificados en los documentos del contrato.

C1.4.1(7) Para aplicaciones OEM (ver 1.3.4) algunas

manejar

satisfactoriamente circunstancias inesperadas.

de las responsabilidades del Ingeniero son efectuadas por el Contratista. El código requiere que los

C1.4.1(1) Ciertas estipulaciones del código son

documentos

obligatorias sólo cuando sean especificadas por el

del

contrato

defina

estas

responsabilidades (ver C1.3.4).

Ingeniero. Esto se requiere por el código para hacerse

C1.4.1(8) El Ingeniero es responsable de especificar

en documentos del contrato.

los requerimientos adicionales

C1.4.1(2) El Ingeniero tiene la autoridad y la

de fabricación e

inspección que no son necesariamente referidos en el

responsabilidad de determinar cual NDT (si la hubiera)

código. Estos requerimientos adicionales pueden ser

será especificada para un proyecto específico.

necesarios para condiciones tales como: temperaturas

El Ingeniero deberá tomar en consideración

operativas extremas (caliente o fría) de la estructura,

las consecuencias de la falla, la aplicabilidad del

requerimientos de fabricación de material, etc.

proceso de inspección de las soldaduras específicas y eliminar las limitaciones de los métodos especificados

C1.4.2 Responsabilidades del Contratista. La lista

de NDT y extensión de ella.

abreviada en 1.4.2 resalta las principales áreas de las

C1.4.1(3)

La inspección de

verificación

no es

responsabilidades del Contratista, y no está completa.

requerida por el código y, si se usara, se requiere

399


Las responsabilidades para los Contratistas están contenidas en todo el código. C1.4.3 Inspección de Verificación. La lista abreviada en

1.4.3

resalta

las

principales

áreas

de

responsabilidad para los diversos inspectores y no está completa. La Sección 6 resalta responsabilidades específicas

400


401


C2. Diseño de Conexiones Soldadas C2.2.2 Requerimientos de la Fracto-Tenacidad. La

acerca de los valores de la prueba CVN (ver también

fracto-tenacidad es una propiedad del material que entrega

Control de Fractura y Fatiga en Estructuras, Barson y

una medida de su sensibilidad a la resistencia. La prueba

Rolfe).

CVN es el método más común de medición de fracto-

C2.2.4 Tamaño y Longitud de la Soldadura: el Ingeniero

tenacidad. Otras pruebas están disponibles y pueden ser

que prepara los planos de diseño del contrato no puede

más confiables, pero también son más complejas y caras.

especificar la profundidad de la ranura “S” sin conocer el

No se justifican medidas más precisas de resistencia, a

proceso de soldadura y la posición de la soldadura. El

menos que se usen en el diseño los métodos mecánicos

código es explícito en estipular que solo el tamaño de la

de fractura.

soldadura “(E)” debe especificarse en los planos de diseño

La demanda de resistencia depende del tipo de

para soldaduras de ranura PJP (ver 2.2.5.1). Esto permite

carga, índice de aplicación de la carga, temperatura y otros

al Contratista producir el tamaño de la soldadura asignando

factores. La redundancia y las consecuencias de la fractura también

pueden

considerarse

para

determinar

una profundidad de preparación de la ranura mostrada en

los

los planos de taller, según se relacionan con la elección del

requerimientos de la prueba CVN para una unión de

Contratista del proceso de soldadura y su posición

soldadura. Muchas aplicaciones no requieren una medida

La

de fracto-tenacidad. En aplicaciones donde se requiere un

clasificaciones del metal de aporte están disponibles que se

usan

en

generalmente

usen soldaduras en bisel y ranuras V, estos factores determinan la relación entre la profundidad de la

entregan el criterio de la prueba CVN. La mayoría de los que

raíz

soldadura y el proceso de soldadura. Para uniones que

valores de la prueba CVN, puede ser suficiente. Muchas

aporte

la

combinación con la abertura de la raíz, la posición de la

la clasificación de un metal de aporte que incluye los

de

de

dependerá del ángulo en la raíz de la ranura, en

valor mínimo de la prueba CVN, como la especificación de

metales

penetración

preparación y el tamaño de la soldadura para soldaduras

aplicaciones

de ranura precalificadas de penetración parcial .

estructurales en terreno no son probados según los valores

El refuerzo de las soldaduras de filete depende

de la prueba CVN. De los metales de aporte que se

del tamaño de la garganta; sin embargo, el tamaño de la

prueban para los valores de la prueba CVN y se usan en

pierna (lado) de las soldaduras de filete es la dimensión

aplicaciones estructurales, el más común cumple con 20 ft-

más útil mensurable para la ejecución del trabajo. Tanto en

lb a -20° o 0° F [27 J a -29° o -18° C]. En casos más

los documentos del contrato como en planos de taller

severos, los WPS pueden calificarse para cumplir con los

cuando las partes unidas se encuentran en un ángulo entre

valores de la prueba CVN. Debería reconocerse que el

80° y 100°, el tamaño efectivo se toma para que sea la

criterio de prueba CVN en el metal de aporte o en una

dimensión de la garganta de una soldadura de filete de 90°,

calificación WPS se relaciona con la susceptibilidad de

y está diseñada en los documentos del contrato y en los

resistencia del material pero no es una medida precisa de

planos de taller como tamaño de la pierna (lado).

la propiedad del material en una unión de producción. El

En el lado del ángulo agudo de uniones en T

objetivo de la mayoría de los requerimientos de la prueba

significantemente oblicuas [ver Figura 3.11 (A), (B) y (C)],

CVN es asegurar que el material no está en su nivel más

la relación entre el tamaño de la pierna (lado) y la garganta

bajo de fracto-tenacidad en la temperatura de servicio de la

efectiva es compleja. Cuando las partes se encuentran en

estructura.

ángulos menores que 80° o mayores que 100°, los

Los perfiles estructurales y planchas han sido

documentos del contrato muestran la garganta efectiva

estudiadas y el resultado de la prueba CVN en valores de

requerida para proporcionar las condiciones de diseño y los

15 ft-lbs [20 J] o más altos a 40° F [4° C]. Estos estudios

planos de taller muestran el tamaño de la pierna (lado)

fueron efectuados a petición de los productores de fresado

requerida para proporcionar la garganta específica efectiva.

para demostrar que las pruebas CVN del metal base eran

Cuando el ángulo agudo está entre 30° y 60°, el

innecesarias para la mayoría de las aplicaciones en

tamaño efectivo de la soldadura depende de la reducción

construcción (ver Referencia 30). Las sub-secciones 4.7.1,

de pérdida Z [ver Figura 3.11 (D)] la cual es dependiente

C2.4.2.2, C4.12.4.4 y el Anexo III contienen información

401


del proceso y posición de la soldadura. Especificando solo

incluir, pero no se limitan necesariamente a, las uniones de

el tamaño de la garganta efectiva requerida para satisfacer

traslape

las condiciones del diseño en los documentos del contrato

componentes cargados axialmente, soldaduras que unen

soldadas

longitudinalmente

al

extremo

de

le permite al fabricante utilizar procesos de soldadura

atiesadores de soporte, soldaduras que unen atiesadores

apropiados a su equipo y práctica, para indicar su intención

transversales a las vigas de alma llena diseñadas

e instrucciones para los WPS apropiados, y los símbolos

basándose en el campo de acción de la tensión y casos

en los planos de taller.

similares. Ejemplos

típicos

de soldaduras

de

filete

cargadas longitudinalmente que no se consideran que C2.2.5.4 Detalle de Dimensiones Precalificadas. Los

tengan una carga al extremo, pero están limitadas a

antecedentes y las bases para la precalificación de uniones

soldaduras que conectan planchas o perfiles para formar

se explican en C3.2.1. Los diseñadores y expertos en

secciones transversales construidas en las cuales la fuerza

detallamiento deberían notar que la precalificación de las

de corte se aplica para cada incremento de longitud de

geometrías de la unión se basa en condiciones aprobadas

tensión de la soldadura dependiendo de la distribución de

satisfactoriamente de forma, tolerancias, posición de la

la carga de corte en el largo del componente, las

soldadura y acceso a una unión entre los elementos de la

soldaduras unen ángulos de conexión de viga principal y

plancha para que un soldador calificado deposite metal de

las planchas de corte, porque el flujo de la fuerza de corte

soldadura de buena calidad, bien fundido al metal base.

desde la viga principal o de la viga de alma llena hasta la

Otras consideraciones de diseño importantes para la

soldadura es esencialmente uniforme a través del largo de

apropiabilidad de una unión particular para una aplicación

la soldadura, esto es, la soldadura no está cargada en el

particular no son parte del status precalificado. Tales

extremo, a pesar del hecho de que esté cargada paralela al

consideraciones

incluyen,

pero

no

se

limitan

eje de la soldadura. Tampoco se aplica el factor de

necesariamente a:

reducción a las soldaduras que unen los atiesadores a las

(1)

bridas de unión diseñadas en base al corte de viga

(2)

el efecto de restricción impuesto por la rigidez del metal base conectado en una contracción de metal de

convencional porque los atiesadores y las soldaduras no

soldadura.

están sujetas a la tensión axial calculada, pero solo sirve

el potencial para provocar un desgarro laminar por

para mantener la brida de unión plana.

grandes depósitos de soldadura bajo condiciones de

La distribución de la tensión a través en toda la

restricción en el metal base pensionado en la

longitud de las soldaduras de filete cargadas al extremo

dirección de todo el espesor, (3)

están lejos de ser uniformes y dependen de las complejas

las limitaciones del acceso del soldador a la unión

relaciones entre la rigidez de la soldadura longitudinal de

para un posicionamiento y manipulación apropiados

filete, relacionado con la rigidez de los metales base

del electrodo impuesto por el metal base cercano,

conectados. Más allá de alguna longitud, no es formal

pero no parte de la unión, (4)

asumir que el promedio de tensión en el largo total de la

el potencial para el estado de tensiones biaxiales o

soldadura puede tomarse como igual a la tensión

triaxiales en las soldaduras que se intersectan, (5)

las

limitaciones

en

el

acceso

para

permisible total. La experiencia ha mostrado que cuando la

permitir

longitud de la soldadura es igual a aproximadamente 100

inspecciones UT o RT confiables, (6)

veces el tamaño de la soldadura o menor, es razonable

efecto de las tensiones residuales por contracción de

asumir que el largo efectivo es igual al largo real. Para

la soldadura. (7)

longitudes de soldadura mayores que 100 veces el tamaño

el efecto en la distorsión de soldaduras más grandes

de la soldadura, el largo efectivo debe tomarse menor que

de lo necesario.

el

actual.

El

coeficiente

de

reducción,

β,

proporcionado en 2.3.2.5 es el equivalente (en unidades y

soldaduras de filete longitudinales paralelas a la tensión se

terminología americana) del Eurocode 3, el cual es una

usan para transmitir la carga al extremo de un componente

aproximación simplificada para formulas exponenciales,

Longitud

Máxima

Efectiva.

Cuando

largo

las

C2.3.2.5

cargado axialmente, las soldaduras se llaman "cargadas al

desarrollada por estudios de elementos finitos y pruebas

extremo". Los ejemplos típicos de tales soldaduras podrían

efectuadas en Europa durante muchos años. El criterio

402


está basado en una consideración combinada del refuerzo

las del metal base. Esto en efecto, proporciona una

final para las soldaduras de filete con un tamaño de la

soldadura de sección transversal no reducida casi

pierna (lado) menor que 1/4 pulgadas [6 mm] y en juicios

homogéneas de modo que los esfuerzos usados para

basados en el límite de servicio ligeramente menor que

proporcionar a las partes del componente puedan usarse y

1/32 pulgadas [1 mm] el desplazamiento al final de la

adyacentes al metal de soldadura depositado. Para las

soldadura para aquellas con un tamaño de la pierna (lado)

tensiones resultantes de otras direcciones de carga se

de 1/4 in. [6 mm] y mayores. Matemáticamente, la

pueden usar metales de soldadura de menor resistencia,

multiplicación de la longitud actual por el factor β lleva a

siempre que se cumpla con los requerimientos de

una expresión, la cual implica que la longitud efectiva

resistencia.

alcanza

un

máximo

cuando

la

longitud

actual

(2)

es

Para soldaduras de filete y soldaduras de ranura

aproximadamente 300 veces el tamaño de la pierna (lado);

PJP, el diseñador tiene gran flexibilidad para escoger las

por lo tanto la longitud máxima efectiva de una soldadura

propiedades del metal de soldadura si se comparan con los

de filete cargada al extremo, se toma como 180 veces el

componentes que están siendo unidos. En la mayoría de

tamaño de la soldadura de la pierna.

los casos, la fuerza que va a transferirse mediante esta soldadura es menor que la capacidad de los componentes.

C2.5.1 Tensiones Calculadas. Se intenta que las

Tales soldaduras se proporcionan para la fuerza que se va

tensiones calculadas se comparen con las tensiones

a transferir. Esto puede lograrse con un metal de soldadura

permisibles que sean tensiones nominales determinadas

de menor resistencia que el metal base, siempre que el

por métodos de análisis apropiados y no tensiones de "hot

área de la garganta sea adecuada para soportar la fuerza

spot" (puntos calientes), los cuales pueden determinarse

entregada. Debido a la mayor ductilidad del metal de

por un análisis de elementos finitos, usando una malla más

soldadura de menor resistencia, esta elección puede ser

fina

preferible.

que

un

pié

aproximadamente.

especificaciones de diseño aplicables

Algunas

que invocan,

requieren que ciertas uniones están diseñadas para

Una tensión de trabajo igual a 0.3 veces el esfuerzo por

proporcionar, no solo para las fuerzas calculadas debido a

tensión del metal de aporte, designado por la clasificación

las cargas aplicadas, sino también por un cierto porcentaje

del electrodo, aplicada a la garganta de una soldadura de

mínimo del refuerzo del componente, sin tomar en cuenta

filete, se ha demostrado a través de pruebas (Referencia

la magnitud de las fuerzas aplicadas a la unión. Ejemplos

31) para proporcionar un factor de seguridad del rango de

de

2.2 para fuerzas de corte paralelas al eje longitudinal de la

tales

requerimientos

se

encontrarán

en

las

soldadura, de 4.6 para fuerzas normales al eje bajo carga

especificaciones AISC.

de servicio. Esta es la base para los valores dados en la

C2.5.2 Tensiones Calculadas Debido a la Excentricidad.

Tabla 2.3.

Las pruebas han demostrado que el equilibrio de las soldaduras cerca del eje neutro de un ángulo único o

(3)

componente de doble ángulo, o miembros similares no

soldaduras de filete siempre se consideran ser corte.

Las tensiones en la garganta efectiva de las

aumentan la capacidad de carga de la conexión. Por lo

Aunque una resistencia a la falla de soldaduras de filete

tanto, se permiten soldaduras no-equilibradas. Debe

cargadas perpendicularmente a su eje longitudinal es

destacarse que los coronamientos no son necesarios, ya

mayor que las soldaduras de filete cargadas paralelamente a este eje, no se han asignado mayores capacidades de

que los desgarros no son problemas (ver Figura 2.1).

carga en la Tabla 2.3 para soldaduras de filete con carga C2.5.4 Tensiones Permisibles del Metal de Soldadura.

normal a su eje longitudinal.

La filosofía que conllevan las estipulaciones del código

Un criterio alternativo que permite mayores tensiones

para tensiones en soldaduras pueden describirse por los

permisibles

siguientes principios: (1)

para

soldaduras

de

filete

cargadas

oblicuamente al eje longitudinal de la soldadura, se entregan en 2.5.4.2.

El metal de soldadura en soldaduras de ranura CJP

sujetas a esfuerzos por tensiones normales al área efectiva

(4)

deberían tener propiedades mecánicas muy comparables a

soldadura se determina por las más bajas capacidades

403

La capacidad de soportar carga de cualquier


calculadas en cada plano de transferencia de tensión.

de carga para soldaduras de filete, tomada de Lesik, se

Estos planos para corte en soldaduras de filete y de ranura

muestra en la Figura C2.4.

se ilustran en la figura C2.2. (a)

La siguiente es la fórmula para la tensión máxima de

Plano 1-1, en el cual la capacidad puede está

soldadura, Fv

gobernada por el corte de tensión permisible por

Fv = 0.852 (1.0 + 0.50 sin1.5 Θ) Fexx

el material "A" (b)

Plano 2-2, en el cual la capacidad está

Debido a que la tensión permitida se limita a 0.3 Fexx

gobernada por el corte de tensión permisible del

para las soldaduras cargadas longitudinalmente (Θ = 0°),

metal de soldadura. (c)

los resultados de la prueba indican que las formulas en

Plano 3-3, en el cual la capacidad puede está

2.5.4.2 y 2.5.4.3 entregan un factor de seguridad mayor

gobernada por el corte de tensión permisible por

que el valor comúnmente aceptado de 2.

el material "B". C2.5.4.2

Tensión

Alternativa

Permisible

por

la

C2.5.4.3 Centro Instantáneo de Rotación. Cuando

Soldadura de Filete. Hace mucho que se reconoce que el

grupos de soldadura se cargan en el corte por una carga

comportamiento de la resistencia y la deformación de los

externa que no actúa a través del centro de gravedad del

elementos de la soldadura de filete dependen del ángulo Θ

grupo, la carga es excéntrica y tenderá a provocar una

que hace la fuerza con el eje del elemento de la soldadura.

rotación relativa y translación entre las partes conectadas

Las soldaduras de filete cargadas transversalmente tienen

por las soldaduras. El punto en el cual la rotación tiende a

una resistencia mayor de aproximadamente un 50% que

efectuarse se llama centro instantáneo de rotación. Su

las soldaduras cargadas longitudinalmente. Al contrario, se

localización depende de la excentricidad de la carga, la

ha

cargadas

geometría del grupo de soldadura y la deformación de la

transversalmente tienen menor capacidad de distorsión

soldadura en ángulos diferentes de la fuerza elemental

sabido

que

las

soldaduras

de

filete

previo a la fractura que las soldaduras de filete cargadas

resultante relativa al eje de la soldadura. La fuerza de

longitudinalmente. Siguiendo las pruebas de Higgins y

resistencia individual de cada elemento de soldadura de la

Preece, del “Suplemento de Investigación del Periódico de

unidad

Soldadura”, Octubre 1968, en el interés de la simplicidad y

perpendicular a un rayo que pasa a través del centro

porque los métodos para manejar la interacción entre

instantáneo de rotación y la localización de los elementos

casos de carga longitudinal y transversal no estaban

(ver Figura C2.3).

disponibles, la tensión permitida para soldaduras de filete

resistencia

para

soldaduras

que

actúa

en

una

línea

soldadura combinan para resistir la carga excéntrica, y

Este valor se basa en los menores resultados de la de

asumirse

La resistencia total de todos los elementos de

en el código se ha limitado a 0.3 Fexx. prueba

puede

cuando se haya seleccionado la localización correcta del

cargadas

centro instantáneo de rotación, las ecuaciones de estática

longitudinalmente con un factor de seguridad contra ruptura

en plano (

x,

y,

M) serán satisfechas.

de aproximadamente 2.2 a 2.7. Aún se aplica el mismo Una explicación completa del procedimiento, incluyendo

criterio básico; sin embargo, el código ahora proporciona la opción de una mayor tensión permitida las para soldaduras

problemas de muestra se entregan en Tide (Referencia

de filete basada en cálculos de un valor específico para el

29). Se han desarrollado técnicas numéricas como las

ángulo de carga.

entregadas en Brandt (Referencia 26) para localizar el

La resistencia máxima de corte de un elemento de

centro instantáneo de rotación para la tolerancia de la

soldadura simple de filete a varios ángulos de aplicación de

convergencia. Para eliminar las posibles dificultades

carga se obtuvo de las relaciones de carga-deformación de

computacionales, la deformación máxima en los elementos

Butler (1972) para electrodos E60. Las curvas para los

de soldadura se limita al valor limitado mas bajo de 0.17W.

electrodos E70 fueron obtenidas por Lesik (1990). El

Para la conveniencia del diseño, se utiliza una simple

comportamiento de la resistencia y de la deformación de

formula elíptica F (ρ) para aproximar cercanamente la

las soldaduras dependen del ángulo Θ que la fuerza

derivada empíricamente polinominal en Lesik (Referencia

elemental resultante hace con el eje del elemento de la

28).

soldadura (ver Figura C2.3). La relación real y deformación

404


C2.6.1 Consideraciones Generales. En general los

desgarros laminares, ocurren en el enfriamiento durante la

detalles deben minimizar la represión, la cual inhibirá la

fabricación y constituyen la condición más severa que será

conducta dúctil, evitar la concentración indebida de la

impuesta sobre el metal base en la cercanía de la unión en

soldadura, así como enfrentar un amplio acceso para

la vida de la estructura. Debido a las tensiones por

depositar el metal de soldadura.

compresión y tensión dentro o, cercana a la unión son

C2.6.3 Carga en todo el Espesor del Metal Base. El

equilibradas por sí mismas, y porque los esfuerzos

laminado del acero para producir perfiles y planchas para

asociados con las tensiones de diseño aplicadas son una

el uso en estructuras de acero causa que el metal base

pequeña fracción de aquellas asociadas con la contracción

tenga diversas propiedades mecánicas en las diferentes

de la soldadura, las cargas aplicadas externamente no

direcciones ortogonales. Esto hace necesario para los

inician los desgarros laminares; sin embargo, si los

diseñadores,

desgarros se han iniciado por la soldadura, los desgarros

los

expertos

en

detallamiento

y

los

fabricantes el reconocer el potencial para las laminaciones

laminares existentes pueden prolongarse.

y/o desgarro laminar que afecte la integridad de las uniones

completadas,

especialmente

cuando

El diseño y detallamiento de las uniones en T y

está

de esquina establecen las condiciones que pueden

involucrado el metal base espeso.

aumentar o disminuir el potencial del desgarro laminar, y

Las laminaciones no son resultado de la

hacer de la fabricación de una soldadura, una operación

soldadura. Ellas son el resultado de los procesos de la

sencilla y directa o una difícil, o virtualmente imposible. Por

fabricación del acero. Generalmente, ellas no afectan la

lo tanto, es necesario la atención por parte de todos los

resistencia del metal base cuando el plano de la laminación

miembros del equipo, el diseñador, el experto en

es paralelo al campo de tensión, es decir, tensionado en la

detallamiento, el fabricante y el soldador para minimizar el

dirección longitudinal o transversal. Ellas no tienen un

potencial de desgarro laminar.

efecto directo sobre la habilidad del metal base en uniones

Las reglas definitivas no pueden entregarse en el

en T y de esquinas para transmitir las fuerzas a través en

código para asegurar que el desgarro laminar no ocurrirá;

todo el espesor.

por lo tanto, este comentario intenta entregar comprensión

Los desgarros laminares, si es que y cuando

de las causas y proporcionar una guía de los modos de

estos ocurran, generalmente son el resultado de la

minimizar la probabilidad de que esto ocurra. Las

contracción de grandes depósitos de metal de soldadura

siguientes precauciones se han demostrado en pruebas y

bajo condiciones de gran restricción. Los desgarros

experiencias para minimizar el riesgo de desgarro:

laminares raramente ocurren cuando el tamaño de la

(1) El espesor del metal base y el tamaño de la

soldadura es menor que 3/4 a 1 in. [20 a 25 mm]. Los

soldadura deberían ser adecuados para satisfacer los

desgarros laminares ocurren raramente bajo soldaduras de

requerimientos del diseño; sin embargo, las uniones

filete. Los desgarros laminares no ocurren en ausencia de

diseñadas sobre la base de tensiones mas bajas que las

restricción para la contracción de metal de soldadura

permitidas por el código, en vez de proporcionar un diseño

caliente solidificada; sin embargo, en grandes soldaduras,

conservador, resulta en un incremento de la restricción y

solidificadas

un aumento del tamaño de la soldadura y esfuerzo por

depositadas en el área de la raíz de la soldadura, puede

las

pasadas

iniciales

de

soldadura

contracción deberá ser acomodado. Por lo tanto, tal

provocar un empalme rígido externo al esfuerzo de tensión

practica aumenta mas que disminuye el potencial para un

por contracción de las siguientes pasadas de soldadura

desgarro laminar.

depositada.

(2) Use electrodos de bajo hidrogeno cuando

Debido a que los desgarros laminares son

esté soldando grandes uniones en T y de esquinas. El

causados por contracción del metal de soldadura que es

hidrógeno absorbido no se considera que sea la causa

forzado a acomodarse dentro de la corta longitud del

principal para la iniciación del desgarro laminar, pero el uso

calibre por la limitación por compresión de equilibrio, la

de electrodos de bajo hidrogeno en grandes uniones

dirección de la unidad del esfuerzo en todo el espesor en el

(longitudinales, transversales o a través de todo el espesor)

metal base puede ser muchas veces mayor que el esfuerzo

para minimizar la tendencia al agrietamiento un frío por

de punto límite de relajamiento . Pueden ocurrir desgarros

electrodos bajos en hidrógeno es una buena practica en

laminares. Los esfuerzos localizados que pueden producir

405


cualquier caso. El uso de electrodos que no sean bajos

(8)

hidrogeno pueden traer problemas.

El área de los componentes a los cuales grandes

soldaduras transferirán tensiones en dirección de todo el

(3) La aplicación de una capa de pasadas de

espesor deberán inspeccionarse durante el trazado para

soldaduras de “contacto” (buttering) de aproximadamente

asegurar que la contracción de la soldadura de la unión no

1/8 in. a 3/16 in. [3 mm a 5 mm] de espesor hacia la cara

aplica esfuerzos en todo el espesor sobre el metal base

del metal base a ser tensando en dirección de todo el

con laminaciones preexistentes o grandes inclusiones (ver

espesor previo al ensamblaje de la unión, se ha

ASTM A 578).

demostrado en pruebas y experiencias que reducen la

(9)

probabilidad de un desgarro laminar. Tal capa “de

de soldaduras intermedias se ha demostrado que reduce el

El martillado ejecutado apropiadamente de pasadas

contacto”, proporciona un metal de soldadura firme con una

potencial del desgarro laminar. Las pasadas de raíz no

estructura de grano fundido en lugar de una estructura de

deberían ser martilladas para evitar la posibilidad de

acero laminado de grano fibroso anisotrópico en la

originar grietas en las pasadas de soldaduras delgadas

ubicación de los esfuerzos más intensos de contracción de

iniciales las cuales pueden pasar inadvertidas y luego

la soldadura.

propagarse a través de la unión. Las pasadas intermedias

(4)

En grandes

uniones,

las

pasadas

de

deberían martillarse con una herramienta de nariz redonda

soldadura en secuencia de una manera que construya la

con el suficiente vigor para deformar plásticamente la

superficie del metal base tensado en la dirección

superficie de la pasada y cambiar las tensiones residuales

longitudinal, previo al deposito de cordones de soldadura

a

contra la cara del metal base tensado en dirección de todo

vigorosamente para provocar un corte en la superficie o

el espesor. Este procedimiento permite que una parte

traslapamientos. Las pasadas de acabado no deben

significativa de la contracción de la soldadura ocurra en

martillarse.

ausencia de restricción

(10) Evitar el uso del metal de aporte muy reforzado.

(5)

(11)

En uniones de esquina, donde sea practicable, la

residuales

compresivas,

pero

no

tan

Cuando pueda practicarse, use el metal base con

bajo sulfuro (< 0.006%) o metal base con propiedades

preparación de una unión biselada debería ser en el metal

mejoradas, en todo el espesor.

base tensado en la dirección de todo el espesor para que

(12)

el metal de soldadura se funda con el metal base en un

Las uniones críticas deben examinarse por RT o

UT después que la unión se haya enfriado a temperatura

plano dentro del espesor del metal base al máximo grado

ambiente.

práctico. (6)

tensiones

(13)

Las uniones dobles en - V y de doble - bisel

Si se detectan irregularidades menores el Ingeniero

debería evaluar cuidadosamente si las irregularidades

requieren un depósito de mucho menos metal de soldadura

pueden dejarse sin reparar, sin poner en juego la

que las uniones de simple en - V y simple en – bisel; y por

apropiabilidad para el servicio o la integridad estructural. El

lo tanto reducen la cantidad de contracción de la soldadura

rebaje

para acomodarse aproximadamente en la mitad. Donde

y

adicionales

pueda practicarse, el uso de tales uniones puede ser de

soldadura de

de

reparación

calentamiento

y

añadirán

enfriamiento,

ciclos y

la

contracción de la soldadura bajo condiciones de restricción,

gran ayuda.

que son probablemente más severas que las condiciones

En soldaduras que involucran varias uniones del

bajo las cuales la unión fue soldada inicialmente. Las

metal base de diferentes espesores, las uniones más

operaciones de reparación pueden causar una condición

grandes deben soldarse primero para que los depósitos de

más perjudicial.

(7)

soldaduras que pueden involucrar la mayor cantidad de

(14)

contracción puedan completarse bajo condiciones de la

reparan es aconsejable juzgar, el trabajo no debe ser

Cuando los desgarros laminares se identifican y se

menor restricción posible. Las uniones más pequeñas, a

emprendido sin revisar primero el WPS y debe hacerse un

pesar de estar soldadas bajo condiciones de más alta

esfuerzo

restricción, involucraran una cantidad más pequeña de

insatisfactorio. Se requiere un WPS especial o un cambio

para

identificar

la

causa

del

resultado

contracción de la soldadura que acomodar.

en el detalle de la unión. C2.6.4 y C2.6.5 Combinaciones de Soldaduras. Las soldaduras de filete depositadas sobre las soldaduras de

406


ranura no aumentan directamente la garganta efectiva de

resistencia. Por ejemplo, las pruebas de las conexiones del

la unión; por lo tanto la resistencia de la unión no se tomará

momento del extremo de la plancha (Murray 1996) han

como la suma de las resistencias de las soldaduras de

demostrado que las uniones entre los extremos de la viga y

ranura y de filete. Sin embargo, tal reforzamiento y las

los extremos de las planchas hechas sin orificios de acceso

soldaduras de filete contorneadas sirven para un propósito

a la soldadura, pero con irregularidades sin reparar en la

útil en uniones en T y de esquinas. Ellas proporcionan un

región de la brida de unión del flange proporciona un mayor

filete que reduce la severidad de la concentración de

refuerzo que conexiones similares hechas utilizando

esfuerzo que existiría en el cambio geométrico de 90° en la

orificios de acceso, pero con menos irregularidades

sección.

internas.

C2.6.6 Orificios de Acceso a la Soldadura. Los orificios

La investigación, pensamiento e ingenuidad se están

de acceso a la soldadura no son requeridos ni menos

dirigiendo hacia los detalles mejorados para la conexiones

deseados para cada aplicación. Sin embargo es importante

del momento de la viga a la columna.

reconocer que cualquier unión transversal en el flange de

El diseño alternativo de la unión y los detalles para

flange ancho, H y secciones transversales similares hechas

proporcionar resistencia y la apropiabilidad para el servicio

sin el uso de un orificio de acceso a la soldadura no puede

deberían considerarse en donde sean aplicable. Se

considerarse como una unión soldada de ranura CJP

requiere el juicio de Ingeniería.

precalificada. Esto es cierto, porque las uniones soldadas

Cuando se requieren los orificios de acceso de

de ranura CJP precalificada se limitan a los casos de

soldadura, los requerimientos mínimos de 5.17 se aplican.

elementos de plancha plana a los elementos de plancha

El tamaño mínimo requerido para proporcionar aberturas

plana que se muestra en la Figura 3.4. La decisión de usar

para una buena calidad de trabajo y soldaduras de buena

uniones precalificadas CJP o de usar uniones no

calidad pueden tener un efecto importante en las

precalificadas sin orificios de acceso depende de la

propiedades de la sección neta de los componentes

consideración de varios factores los cuales incluyen pero

conectados.

puede que no se limiten a lo siguiente: (1)

El tamaño de los componentes que vayan a unirse.

(2)

si es que la unión es una soldadura de taller o en

C2.7.1

Espesor

y

Ancho.

Las

o ambos, dependen de la brusquedad de la transición con

para soldadura, de modo que la soldadura de sobre-

los factores de concentración de la tensión que varían

cabeza pueda evitarse y los filetes de refuerzo puedan ser

entre 1 y 3. En aplicaciones cargadas estáticamente, tales

prontamente depositados en la localización de grandes

como concentraciones de tensión pueden ser tener

concentraciones de tensión

significación estructural sólo el esfuerzo sea tensión y el

La variación en la restricción de la contracción de la

factor de tiempo de concentración de la tensión excede el

soldadura y la distribución de la tensión aplicada en todo el

límite de fluencia del material. Al requerir una transición de

largo de la unión transversal debido a la geometría de las

1 en 2-1/2, solo en esos caso donde la tensión excede la

partes que se están uniendo. Por ejemplo, la mayor

tensión permitida, el factor de seguridad usual se preserva

restricción debido a la brida de unión de la columna en la

con la economía de la construcción. Las estipulaciones de

región de la línea central del flange de la columna si se

fatiga proporcionadas para efectos de irregularidades

compara con la menor restricción fuera de la línea central

geométricas en aplicaciones cargadas cíclicamente y

provoca tensiones residuales de la soldadura y tensiones

debería adherirse a esto.

aplicadas a la agudeza máxima en la región difícil de soldar en la mitad del flanje de la viga maestra. (4)

de

el espesor o ancho del material de los elementos tensados,

terreno, esto es, si las partes pueden ser posicionadas

(3)

Transiciones

concentraciones de tensión que ocurren en los cambios en

C2.8.1.1 Soldaduras de Filete Transversales. Debido a

Si es que, en el caso de la geometría que enfrenta

que las uniones de traslape soldadas con filete cargadas

una restricción más uniforme sin un "hard spot" (punto

transversalmente

caliente) a lo largo de la unión, la probabilidad de un gran

involucran

excentricidad,

la

fuerza

aplicada tiende a abrir la unión y causa una acción de

numero de pequeñas irregularidades internas del metal de

palanca en la raíz de la soldadura, como se muestra en el

soldadura, pero sin gran irregularidad del orificio de acceso

Detalle B de la Figura C2.5 a menos que esté restringido

a la soldadura, podría proporcionara una unión de mayor

por una fuerza, R, mostrada en el Detalle A. El código

407


requiere que se evite este modo de acción por soldaduras

asumida en el diseño del componente es importante, las

dobles de filete u otros medios. C2.8.2

Soldaduras

transferencia

de

de

fuerzas

Filete por

pruebas han demostrado que la resistencia estática de la Longitudinales. soldaduras

de

conexión no depende de la presencia o ausencia de un

La

coronamiento. Por lo tanto, una soldadura hecha a lo largo

filete

de

longitudinales solas en los extremos de los componentes

la

pierna

(lado)

sobresaliente

de

la

conexión

(generalmente la soldadura vertical) puede descontinuarse

causa un efecto conocido como retardo de corte en la

del extremo o fectuarse en los extremos superiores y del

región de transición entre la unión donde se concentra la

fondo del ángulo o retornar ligeramente a lo largo de los

tensión de corte en todos los bordes del componente a la

extremos horizontales. Si los retornos, de todos modos se

ubicación donde la tensión en la pieza puede considerarse

utilizan, es importante asegurarse que la longitud se limite

uniforme a través de la sección transversal. La disposición

para que la flexibilidad de la conexión no se dañe.

de las soldaduras longitudinales relativas al perfil de la sección transversal afecta el diseño del componente tanto

C2.8.3.4 Soldaduras de Atiesadores Transversales. La

como la resistencia de la conexión. Para el caso simple de

experiencia ha demostrado que, cuando los atiesadores no

barra plana y conexiones transversales de tipo plancha, la

están soldados a los flanges, es importante detener las

experiencia tanto como la teoría han mostrado que los

soldaduras del atiezador a – la – brida de unión a una corta

requerimientos de 2.8.2 aseguran de la adecuación de la

distancia de la garganta de soldadura de la brida de unión

conexión tanto como las partes conectadas. Para otras

al flange. Si esto no se hace, una leve torcedura en el

secciones transversales, el área efectiva del componente

flange durante la manipulación normal y embarque inducirá

conectado depende de la disposición de las soldaduras

a tensiones de doblado extremadamente altas en el

que conectan el extremo; por lo tanto, debe hacerse

indicador de longitud entre la terminación de la soldadura

referencia a la especificación aplicable para el componente

del atiesador y la garganta de la brida de unión a la

y la estructura de diseño.

soldadura del flange. Unos pocos ciclos de estas tensiones no calculadas dentro del rango no elástico inician el

C2.8.3.1 Terminaciones de la Soldadura de Filete

agrietamiento, el cual finalmente se puede propagar a

General. En la mayoría de los casos, si es que las

través de la brida de unión o del flange en servicio. La

soldaduras de filete terminan en los extremos o en los

longitud no-soldada no deberá ser mayor que 6 veces el

lados de un componente no tiene efecto sobre la

espesor de la brida de unión para evitar el pandeo de la

apropiabilidad para el servicio de una unión, por lo tanto,

columna en la porción sin atiesadores de la brida de unión.

este es el caso por defecto; sin embargo, en diversas situaciones la manera de terminación es importante.

C2.8.3.5 Lados Opuestos de un Plano Común. Un

Reglas racionales separadas se entregan para casos

intento por unir dos soldaduras de filete depositadas en los

individuales.

lados opuestos de un plano común de contacto entre dos partes podría resultar en muescas o enmascaramiento de

C2.8.3.2 Uniones de Traslape Sujetas a Tensión.

un mal ajuste.

Cuando se hace una unión entre componentes en los

General.

Independientemente

de

los

cuales una parte conectada se extiende mas allá del borde

C2.11.2.1

o al extremo de la otra parte, es importante que se eviten

requerimientos para soldaduras suficientes para asegurar

las muescas en los bordes de una parte sujeta a esfuerzo

que las partes actúan al unísono, un espaciado máximo

por tensión calculada. Una buena práctica para evitar tales

para soldaduras de filete intermitentes se especifica para

muescas en localizaciones críticas es golpear el arco para

asegurar la firmeza de las uniones que permitirán pintura

soldar ligeramente hacia atrás, desde el borde y luego

para sellar las porciones no soldadas de la unión y para

proceder con el depósito del cordón de soldadura en la

prevenir un "acolchado deforme” (“quilting”) del metal base

dirección lejana al borde para protegerse de las muescas.

entre las soldaduras para las uniones que están protegidas contra la corrosión al estar confinadas dentro de un edificio.

C2.8.3.3 Longitud Máxima del Coronamiento. Para ángulos de estructuras y conexiones simples al extremo de

C2.11.2.2 Componentes de Compresión. El criterio para

la plancha en las cuales la flexibilidad de la conexión

el espaciado de las soldaduras de filete intermitentes

408


adjuntando planchas externas de los componentes sujetos

metal base conectado de un detalle de soldadura

a compresión se deriva de la teoría clásica del pandeo de

relativamente sensible (el extremo de la plancha de

la plancha elástica y son consistentes con el criterio

cubierta de longitud parcial) debido a que los ciclos de

entregado en el AISC Especificación para la Fabricación

aplicación y remoción de cargas vivas completas es de 30

del Diseño y Montaje de Construcciones de Acero

ksi [210 MPa], la vida útil de falla por fatiga es 36000 ciclos

Estructural.

(4 aplicaciones por dia durante 25 años). Para el mismo detalle, si el largo de tensión es menor que 4 ksi [32 MPa],

C2.11.2.3 Acero No-Pintado Expuesto al Clima. Para

podría esperarse vida infinita. Por lo tanto, si los ciclos de

acero expuesto al clima sin pintar, el cual estará expuesto

aplicación de carga viva completa son menores que unos

a la corrosión atmosférica, basándose en la experiencia y

pocos miles de ciclos, o el rango de tensión resultante es

en las pruebas, se requiere un espaciado más cercano

menor que el rango de tensión umbral, la fatiga no será

para proporcionar resistencia al pandeo de los productos

preocupante.

de corrosión entre las partes causantes de un ligero "acolchamiento" casi invisible entre las soldaduras y el

C2.13.2 Bajo Ciclo de Fatiga. Debido a que las cargas de

potencial para la iniciación del agrietamiento en las

terremoto involucra un número relativamente bajo de ciclos

terminaciones de la soldadura.

de alta tensión dentro del rango no inelástico, no es apropiada la confiabilidad en las estipulaciones de esta

C2.12.1 Aplicabilidad. Las estipulaciones de la Parte C

Parte C para el diseño de carga de terremoto.

del código se aplican a estructuras y piezas soldadas sujetas a muchos ciclos de aplicación, remoción y

C2.13.4 Componentes Redundantes y no Redundantes.

reaplicación de la carga viva dentro del rango elástico de la

El

concepto

de

reconocer

una

distinción

entre

tensión. Este tipo de carga se denomina generalmente

componentes redundantes y no redundantes y los detalles

fatiga de ciclo alto. Las tensiones máximas de diseño

no se basa en la consideración de cualquier diferencia en

calculadas permitidas bajo el código están en el rango de

el comportamiento de fatiga de algún componente o detalle

0.60 Fy o como sea permitido de manera similar por otra

determinado, sino que más sobre las consecuencias de

norma invocando los códigos y las especificaciones. De

falla. Previo a la adopción de AASHTO/AWS D1.5,

esta manera, el rango máximo de tensión debido a la

AASHTO. Las especificaciones proporcionaban un criterio

aplicación y remoción de la carga viva es generalmente

para componentes con fractura critica, los cuales incluirán

una fracción de este nivel de tensión. Aunque estas

requerimientos especiales del metal base y la inspección,

condiciones no se adoptaron con el propósito de limitar el

pero los que se incorporaron por referencia, redujeron las

alcance de la aplicabilidad de las estipulaciones del código,

curvas de rango de tensión permitidas como en D1.1

ellas realmente establecen fronteras naturales, las cuales

Sección 9 (descontinuado en 1996). Las curvas de rango

deberían reconocerse.

de

tensión

reducidas

permitidas,

diseñadas

para

El diseño para resistencia a la fatiga no se

estructuras no redundantes, se derivaron por la limitante

requiere normalmente para estructuras de edificios; sin

arbitraria de los rangos de la tensión de fatiga en

embargo, los casos que involucren carga cíclica, la cual

aproximadamente 80% de las curvas de rango de tensión

pudiera causar la iniciación de una grieta y la propagación

para componentes redundantes y detalles. Con la adopción

de la misma incluyen, pero no necesariamente se limitan a

de AASHTO/AWS D1.5, referencia a AWS D1.1 Sección 9

lo siguiente: (1)

Componentes

(2)

Componentes

del que

soporten

equipos

1996)

para

tensiones

de tráfico

AASHTO. Como consecuencia, dentro del AASHTO se

eliminado y cambiado a las especificaciones de diseño del que soporten cargas

rodante.

(4)

(discontinuado

permisibles y tensiones y rangos de tensión se han

levantamiento.

(3)

Código

de

decidió que los rangos de tensión específica permitidos

Componentes sujetos a la vibración armónica

específicos que eran solamente el 80% de la media menos

producida por el viento.

2 curvas de desviación estándar para los datos de prueba

Soporte para maquinaria alternativa.

del detalle de fatiga, además de los requerimientos del

Para colocar alguna perspectiva sobre el alcance de

metal base y de la inspección, constituyeron un doble

la aplicabilidad, por ejemplo, si el rango de tensión en el

conservatismo. Por lo tanto, en la especificación actual

409


AASHTO LRFD para el diseño de puentes, los rangos de

multiplicando el criterio del rango de tensión permitido para

tensión permitidos para el diseño de componentes y

el agrietamiento desde la garganta por un factor de

detalles no redundantes se han eliminado mientras los

reducción. El tamaño relativo de la dimensión del espesor

requerimientos especiales del metal base y de la

no soldado de la unión al espesor de la plancha, es el

inspección se han retenido.

parámetro esencial en el factor de reducción incorporado en la Fórmula (4). Para el caso de una par de soldaduras

C2.14.1 Análisis Elástico. El criterio contenido en esta

de filete en los lados opuestos de la plancha, 2a/tp se

Tabla 2.4 se basa en las pruebas de fatiga de especimenes

transforman en unidad y la fórmula factor se reduce a la

típicos de tamaño completo de los casos presentados. Los

Formula (5) (ver Referencia 32).

efectos de concentraciones de tensión geométrica local

C2.16.6 Terminaciones de la Soldadura de Filete. En los

corresponden a las categorías de tensión.

soportes del ángulo soldado en filete, el ángulo de asientos

C2.15.2 Rango de Tensión Permitido. El criterio de las

de viga, los ángulos de estructuras y conexiones similares,

curvas de vida útil del rango/ciclo de tensión entregados

en los cuales la carga aplicada tiende a separar las partes

por las Formulas (2) a la (4) gráficamente trazado en las

conectadas y a aplicar una tensión de palanca a la raíz de

Figuras 2.11 donde se desarrollo a través de una

la soldadura, se requiere que la soldadura retorne para

investigación patrocinada por el “Programa Cooperativo

proteger la raíz al comienzo de la soldadura contra la

Nacional de Investigación de Autopistas” en detalles reales los

cuales

incorporaron

irregularidades

iniciación de agrietamiento.

geométricas

C2.19 General (Conexiones Tubulares)

realistas, convirtiéndose en inapropiado para amplificar las tensiones calculadas para considerar el efecto de muesca. Esta

investigación

se

publica

como

informes

Las estipulaciones tubulares de este código

de

originalmente evolucionaron de antecedentes prácticos y

investigación 102 y 147 "Efectos de las Soldaduras en la

experiencias

Resistencia de las vigas": y "Resistencia de las vigas de Acero

con

Atiesadores

y

Anexos

Soldados".

con

plataformas

marítimas

fijas

de

construcción tubular soldada. Como los puentes, están

Una

sujetos a una cantidad moderada de carga cíclica. Como

investigación posterior en los Estados Unidos y en el

estructuras

extranjero sobre otros casos de detalles reales apoyan los

convencionales

de

edificios,

ellas

son

redundantes hasta un grado, que mantiene a la unión

casos, contenidos en la Tabla 2.4, pero no están

aislada de fallas que puedan ser catastróficas. Los

contenidos en el programa de prueba NCHRP.

requerimientos de la Sección 2, Parte D, tienen la intención

Cuando un elemento de la plancha, el cual está

de ser aplicables generalmente a una amplia variedad de

conectado por una soldadura transversal CJP o PJP, o por

estructuras tubulares.

un par de soldaduras de filete transversales en los lados opuestos de la plancha, está sujeto de la carga aplicada

C2.20 Tensión Permitida (Tubular)

cíclicamente, las gargantas de las soldaduras transversales son generalmente la localización crítica para la iniciación

Esta que parte trata con tensiones permitidas

de agrietamiento en el metal base conectado. El rango

para conexiones tubulares, incluye requerimientos para

crítico de tensión para la iniciación del agrietamiento en

secciones cuadradas y rectangulares tanto como para

esta ubicación es el mismo para cada uno de los tipos de

tubos circulares.

uniones y puede determinarse por la Fórmula (2), y los

En tipos de conexiones tubulares típicamente

criterios de la Categoría C. Por otro lado, si la soldadura

usadas, la soldadura, por sí misma no puede ser el factor

transversal es una soldadura PJP o un par de soldaduras

limitante de la capacidad de la unión. Tales limitaciones

de filete, el potencial para la iniciación del agrietamiento

como la falla local (corte por troquelado), el colapso

desde la raíz de las soldaduras, al igual que la iniciación de

general del componente principal, y desgarro laminar son

grietas desde la garganta de la soldadura opuesta, si el

analizados porque ellos no están cubiertos adecuadamente

metal base al cual se entrega la carga, está sujeto al

en otros códigos.

esfuerzo

de

tensión

por

doblado,

también

deberá

C2.20.1 Tensiones del Metal Base. El diámetro/espesor

considerarse. El rango máximo de tensión para la unión

limitante y radios de espesor/ancho, dependen de la

responsable del agrietamiento desde la raíz se determina

410


aplicación. Refiriéndose a la Tabla C2.1, el lado izquierdo

interrelacionadas. Esta es también un área donde el diseño

trata con los aspectos del diseño de la conexión cubiertos

y la soldadura no se pueden separar, y 2.20.6.7 hace

por el código AWS D1.1. Las tres primeras columnas

referencia a un set consistente estándar de prácticas de

delimitan los componentes de acopio para los cuales se

control del perfil de la soldadura y selecciones de categoría

aplican simples reglas de diseño; más allá de estos límites,

de la fatiga, como una función del espesor. Los perfiles

las cálculos más detallados en el código deberán

mejorados y el esmerilado se analizan en 2.20.6.6 junto

efectuarse.

con el martillado como un método alternativo.

Los límites para diseñar componentes contra

Los límites de resistencia en la mayoría de las

pandeo local en diversos grados de plasticidad se

curvas se han retardado más allá de los dos millones de

muestran en el lado derecho. Estos son una amalgama de

ciclos tradicionales. La base de datos histórica no entrega

los requerimientos API, AISC y AISI. Naturalmente, los

muchas pautas en esta área, mientras más recientes sean

requerimientos de la especificación gobernante tomarían

los datos de las muestras de soldaduras mayores, la

precedencia aquí.

información muestra claramente que la porción inclinada debe continuarse. Los cortes son consistentes con aquellos

C2.20.3 Tensiones de la Soldadura. Las tensiones permitidas de la unidad en las soldaduras se presentan en

Adoptadas para estructuras cargadas cíclicamente y en

la Tabla 2.5. Esta tabla es una versión consolidada y

servicio atmosférico. Para cargas al azar en un ambiente

condensada, la cual gradúan para cada tipo de soldadura,

marítimo, el API adopta un rebaje de 200 millones de

la tensión de la unidad permitida para una aplicación

ciclos; Sin embargo esta necesidad no se aplica a las

tubular y el tipo de tensión que la soldadura experimentará.

aplicaciones AWS.

El nivel del resistencia del metal de soldadura también se

Con los rebajes realizados, un set único de

especifica. Esta tabla se presenta en el mismo formato de

curvas puede usarse para las estructuras redundantes y no

la Tabla 2.3.

redundantes cuando las estipulaciones de 2.20.6.5 se toman en cuenta.

C2.20.6.2 Categorías de Tensión de la Fatiga.

Para la Categoría K (corte por troquelado para

Las bases para las categorías de tensión de fatiga pueden

conexiones en K), la curva de diseño empírico se derivó de

encontrarse en la Referencia 1. Estas se derivaron de los

pruebas que involucran cargas axiales en componentes

datos en las secciones circulares y proporcionan sólo una

secundarios. La formula de corte por troquelado basada en

guía aproximada para las secciones rectangulares.

las consideraciones estáticas globales (actuando Vp en

Las categorías de tensión y las curvas de fatiga se

han

revisado

estipulaciones

para

actuales

ser de

consistentes la

estructura

con

2.24.1.1) y geometría (2.23.3) no siempre producen

las

resultados consistentes con lo que se sabe acerca de la

cargada

influencia de varios modelos de carga en tensión “hot spot”

cíclicamente 2.15.2 y la última revisión del API RP 2 A

localizada, particularmente se involucra el doblado. Desde

(Referencia 9).

algunos de los parámetros relevantes (por ejemplo, la

La porción inclinada de la mayoría de las

distancia entre soportes) no están incluidas, las siguientes

primeras curvas se ha retenido. Después de API, las

aplicaciones simplificadas que parecen ser mas apropiadas

curvas X y K se han dividido en dos curvas cada una. La

para conexiones típicas con 0.3 ≤ β ≤ 0.7.

curva superior representa a los especimenes de calidad de

En estas formulas, las tensiones nominales del

laboratorio a una escala menor en la información base histórica

(pre-1972), mientras

que la

componente secundario fa , fby , fbz corresponden a los

curva inferior

modos de carga mostrados en la Figura C2.6. El factor α

representa pruebas recientes a gran escala teniendo

en fa se ha introducido para combinar las curvas anteriores

soldaduras sin control del perfil. Al interpretar las últimas, y

en K y en T dentro de una curva única. Otras

las primeras ediciones de los códigos Americanos

denominaciones se ilustran en la Figura C2.10.

enfatizados el perfil de la soldadura mientras se proponen las reglas Británicas (Referencia 12) que enfatizan los efectos de espesor. La hipótesis actual es que el perfil de soldadura y los efectos del tamaño son importantes para entender el comportamiento de la fatiga, y que están

411


soldadura (rectificado de GTAW o rectificado del arco de Vocabulario de la figura: (1)

plasma), martillado y forjado en frío.

EN LAS LOCALIZACIONES 1 y 2

Una practica largamente establecida (pero no utilizada universalmente) en la industria marítima sobre perfil de soldadura mejorado se muestra la Figura C2.7. El

(2)

EN UBICACIONES 3 Y 4

perfil deseado es cóncavo, con un radio mínimo de la mitad del espesor del componente secundario y se une

(3)

EN

EL

PUNTO

DE

suavemente con el metal base adjunto. Alcanzar el perfil tal

MAYOR

como queda (“as welded”) deseado, generalmente requiere

TENSIÓN

la selección de materiales de soldadura que tengan buenas características de humedad y perfil, junto con los servicios de un especialista en coronamiento quien ha dominado la

C2.20.6.3 Limitación Básica de Tensión Permitida. La

técnica de lavado del cordón de soldadura del tensor para

información de fatiga muestra característicamente una gran

diversas posiciones y geometrías que se encuentran. Se

cantidad de dispersión. Las curvas de diseño se han

han

dibujado para que correpondan en el lado seguro del 95%

generalmente con procesos de altos índices de depósito en

de los puntos de información. Los criterios de diseño del

las posiciones de sobre-cabeza y verticales. La inspección

experimentado

dificultades

para

lograr

esto,

AWS son apropiados para estructuras redundantes, libre

del perfil de soldadura terminado es mayormente visual,

de fallas, en las cuales la falla de fatiga de una conexión

con la prueba del disco aplicable para resolver los casos de

simple

márgenes. Las muescas relativas al perfil de soldadura

no

lleva

inmediatamente

al

colapso.

Para

componentes críticos cuya falla única seria catastrófica, el

deseado se consideran inaceptables si un alambre de 0.04

radio de daño acumulativo de la fatiga, D, como se define

pulgadas [1 mm] puede insertarse entre el disco del radio

en 2.20.6.4, deberá limitarse al valor fraccional (por

especifico y la soldadura, ya sea en la garganta de la

ejemplo 1/3) para entregar un factor de seguridad

soldadura o entre las pasadas.

agregado. Esta afirmación presume que no hay un prejuicio

Ediciones

informal o un factor de seguridad escondido en el espectro

anteriores

del

AWS

D1.1

que

contienen un requerimiento de perfil de la soldadura menos

de cargas aplicadas usadas para el análisis de fatiga

severo. Perfiles de soldaduras sorprendentemente pobres

(muchos códigos incluyen tales prejuicios). Las referencias

podrían pasar esta prueba, con el efecto de la muesca

8 y 9 analizan la aplicación de este criterio en estructuras

relativa convirtiéndose cada vez más severo mientras el

marítimas, incluyendo las modificaciones que pueden ser

espesor de los componentes aumenta. Una investigación

apropiadas para fatiga de alto ciclo, bajo carga al azar y

Europea reciente ha demostrado que el D1.1 anterior es

ambientes corrosivos.

inadecuado para distinguir entre conexiones tubulares soldadas que cumplen con el comportamiento de la

C2.20.6.6 Mejoramiento del Comportamiento de Fatiga.

Clasificación de Fatiga X1 de AWS, y aquellos que no

El comportamiento de fatiga de uniones soldadas tal como

corresponden (Referencias 11 y 12).

queda (as welded)puede mejorarse al reducir el efecto de

El análisis de la tensión de la muesca y las

la muesca en la garganta de la soldadura o reduciendo las

consideraciones sobre fractura mecánica, mientras se

tensiones residuales, ninguna de las cuales están incluidas

confirma la insuficiencia de los antiguos requerimientos del

dentro del rango de esfuerzo medido del hot spot que usan

perfil para secciones pesadas, también indica que los

los diseñadores. Varios métodos para mejorar la conducta

requerimientos más apropiados de la Figura C2.7 son más

de uniones soldadas, como se discute en la Referencia 11,

efectivos para mantener el comportamiento de la fatiga de

son los siguientes: mejorar el perfil tal como queda “as

Clase X1 sobre un amplio rango de espesores. La Figura

welded” (incluyendo el uso de electrodos especiales

C2.7 también sugiere el uso de un esmerilado suave para

designados a entregar una transición suave a la garganta

corregir los defectos de la garganta, tales como la

soldada): esmerilado completo del perfil, esmerilado de la

profundidad excesiva de muesca o socavamiento. Una vez

garganta de soldadura, refundido de garganta de la

que se inicia el esmerilado, fijes que la profundidad permitida de la muesca se reduce a 0.01 pulgadas [0.25

412


mm]; solamente las partes superiores de aplanar las

Clasificaciones de fatiga X2, K2 y ET serán suficiente, y las

pasadas de soldaduras individuales, mientras se dejan

medidas

cañones

comportamiento de fatiga no se requieren. Además las

filosos

en

el

medio,

mejorar

poco

el

anteriores

tomadas

para

mejorar

el

comportamiento de fatiga, aunque lograra la letra del disco

prácticas "estándar" del perfil de soldadura descritas en

de prueba.

3.13.4 pueden lograr el comportamiento de fatiga de las

Ya

que

las

gargantas

de

las

soldaduras

Clasificaciones X1, K1 y DT para todas las secciones,

contienen frecuentemente grietas microscópicas y otros

excepto las más pesadas.

defectos parecidos a las grietas, es necesario un MT para

C2.20.6.7 Efectos y Perfil y el Tamaño. El efecto del

asegurarse que estos defectos sean eliminados. El uso

tamaño adverso en la fatiga de conexiones soldadas está

juicioso del esmerilado para resolver la indicación MT, a

bien documentado (Referencias recientes 11, 12 y 13, al

menudo se realiza rutinariamente como parte de la

igual que muchas anteriores). Para uniones soldadas con

inspección, también realza el perfil de soldadura.

una muesca filosa en la garganta de la soldadura, medir el

Dependiendo de las circunstancias, puede ser

tamaño de los resultados de la soldadura y de la muesca

costo efectivo el esmerilar parejo el perfil completo de la

disminuye

soldadura. Esto evitará el uso de técnicas especiales,

el

compotamiento

de

fatiga.

Cuando

la

aplicación excede la escala de la base de datos, el efecto

chequeo del perfil, esmerilado corrector y el MT como se

del tamaño debe considerarse para el diseño. La

describió anteriormente para controlar el perfil “así soldado”

Referencia 12 sugiere una disminución en la resistencia a

(“as welded”). Para conexiones tubulares, con múltiples

la fatiga en proporción a:

capas de pasadas cóncavas, las grietas de fatiga pueden iniciarse en la muesca entre las pasadas; aquí, el

Tamaño

esmerilado de la garganta de la soldadura por sí solo no es

-0.25

limite del tamaño

tan efectivo como en los perfiles de soldaduras de filete plano que se utilizaron en muchas de las investigaciones.

Otras autoridades (Referencia 14) indican un

Las técnicas de refundido de la garganta de la

efecto de tamaño mas suave, aproximándose a un

soldadura pueden mejorar la geometría de la muesca en la

exponente de -0.10.

garganta de la soldadura, y se ha demostrado en pruebas

El

efecto

de

la

muesca

geométrica,

de laboratorio para mejorar la ejecución de las conexiones

principalmente responsable, del efecto del tamaño en las

soldadas. Sin embargo, a no ser que se controle

soldaduras, no está presente en los perfiles completamente

cuidadosamente, el ciclo rápido de calentamiento y

esmerilados y es relativamente menor para aquellos

enfriamiento tiende a producir unas ZAT inaceptablemente

perfiles que se fusionan levemente con el metal base

duras, con una posible susceptibilidad al agrietamiento por

adjunto (Categorías de Fatiga B y C1). Los límites del

corrosión de la tensión en ambientes agresivos (por

tamaño expresados (no contamos con base de datos

ejemplo, agua de mar).

histórica) para la mayoría de las demás categorías son

El martillado con una herramienta de nariz

similares a las citadas en la Referencia 12, excepto las

redonda también mejora la geometría de la garganta de la

dimensiones en pulgadas que han no se han redondeado .

soldadura; esto induce adicionalmente a una tensión

Los limites de tamaños mayores para las Categorías X2,

residual compresiva en las capas superficiales donde se

K2 y DT reflejan el hecho que estas curvas S-N ya hayan

habrían iniciado de otro modo las grietas por fatiga. La

sido dibujadas para quedar por debajo de la información de

deformación excesiva del metal base puede originar

una prueba reciente a gran escala.

fragilidad del refuerzo susceptible de la soldadura cercana. Además, las capas superficiales pueden

La Referencia 13 analiza el rol del efecto del

mancharse

tamaño relacionado con el perfil de la soldadura, a varios

mucho como para oscurecer o borrar grietas preexistentes;

niveles de comportamiento de fatiga. Las practicas

Esto es el requerimiento para MT. El forjado en frío es

"estándar" del perfil de soldadura para conexiones en T, Y

menos radical es sus efectos de deformación, pero también

y K, referidas en 2.20.6.7, varían con el espesor como para

es menos efectivo para mejorar la geometría.

definir dos niveles de comportamiento de fatiga, los cuales

Debe enfatizarse que, para muchas aplicaciones de

estructura

tubular,

el

comportamiento

de

son independientes del tamaño. Sin embargo, donde un

las

perfil inferior se extienda más allá de su rango estándar, el

413


efecto del tamaño (reducción de comportamiento) entrará

incluyendo un factor de seguridad de 1.8. para información

en juego. Los perfiles de soldadura "mejorados", que

de respaldo, el usuario de be consultar las Referencias 1-6.

cumplen con los requerimientos de 2.20.6.6 (1) mantienen

El tratamiento de las secciones rectangulares se

el efecto de la muesca constante en un amplio rango de

ha hecho tan consistente como sea posible como las

espesores, de este modo mitigan el efecto del tamaño. El

secciones circulares. La derivación de la Vp básica

perfil de la superficie suave y parejo de soldaduras

permitida para secciones rectangulares incluye un factor de

tampoco exhibe efectos de

seguridad de 1.8, basado en el análisis límite utilizando el

tamaño. Ya que el martillado solo mejora un volumen

completamente esmeriladas

refuerzo de tensión último, el cual se asumió que fuera 1.5

limitado relativo de la unión soldada, se espera que el

veces el límite mínimo especificado. Esto es porque α

efecto del tamaño aparezca muy pronto, si el martillado es

(Alfa) en la Tabla 2.9 limita Fy en la formula de diseño para

la única medida tomada; sin embargo, el martillado no

corte por troquelado a 2/3 del refuerzo de la tensión.

debe incurrir en una falta del efecto del tamaño donde se

Una redistribución favorable de la carga también

realiza, además, el control del perfil.

se asumió donde fuera apropiada. El límite localizado debe

El efecto del tamaño también puede exhibirse a

esperarse que ocurra dentro de los niveles de carga

sí mismo como un comportamiento del refuerzo ultimo

permitidos. Una limitación bastante general con una

estático, ya que las reglas de diseño se basan en parte en

deflexión que excede 0.02D puede esperarse en cargas

pruebas a fractura por tensión. Para conexiones tubulares

que excedan el 120%-160% de la estática permitida. Las

en T, Y y K que involucren aceros de alta resistencia de

alternativas del corte por troquelado aproximadas para la

fracto tenacidad baja o desconocida, las selecciones del

medición de conexiones tubulares pueden encontrarse en

perfil del Nivel I se recomiendan de preferencia para

la literatura (por ejemplo, Referencia 3). Sin embargo tales

grandes muescas permitidos por el Nivel II.

reglas empíricas, ecuaciones particularmente diseñadas las cuales no son dimensionalmente completas, deben

C2.24 Limitaciones de Resistencia de Conexiones

limitarse a las configuraciones y tamaños (y unidades) del

Soldadas.

tubo del cual se derivaron.

Una cantidad única de modos de falla es posible

En la edición de 1984 se hicieron cambios

en conexiones tubulares. Además de los chequeos usuales

substanciales para los requerimientos del corte troquelado

te tensión de soldadura que entregan la mayoría de los

para

códigos de diseño, el diseñador debe chequear lo

secciones

circulares

para

actualizarlos.

Estos

incluyen:

siguiente:

(1)

La eliminación de Ka , Kb de la formula por Vp activo.

VOCABULARIO:

aunque lógico desde el punto de partida de la geometría y

(1)

Falla local *

estática, estos producen una tendencia inapropiada en

(2)

Colapso general

comparación con la información de la prueba en el refuerzo

(3)

Falla progresiva (“unzipping”)

de las conexiones tubulares.

(4)

Problemas de material

(2)

Nuevas expresiones para la Vp básica permitida y un

* Las conexiones de traslape se cubren en 2.24.1.6 y

nuevo modificador Qq el cual da resultados numéricamente

2.24.2.4, respectivamente.

similares a aquellos en la Referencia 2

C2.24.1.1 Falla Local. Los requerimientos de diseño se

resultados disponibles iguales a los de las uniones de

(3)

Introducción del parámetro ovalado del cordón, α, con

expresan en términos de tensión de corte nominal por

plano único y ofrece una extensión prometedora a uniones

troquelado (ver Figura C2.8 para el concepto simplificado

multiplanares (Referencia 3)

de corte por troquelado). La situación de la tensión actual

(4)

Una nueva expresión para Qf, basada en las pruebas

localizada es más compleja que estas sugerencias de

recientes de Yura (Referencia 4).

conceptos simples, e incluyen el doblado de la caja, y

(5)

también la tensión de membrana. Cualquiera sea el modo

dobladura en el componente secundario, basado en el

la interacción no linear entre la carga axial y la

real de falla del componente principal Vp es una

comportamiento completamente plástico de las secciones

representación de la tensión de corte promedio en la falla

tubulares (Referencia 5).

en pruebas estáticas de simples conexiones tubulares,

414


La Figura C2.9 muestra la confiabilidad del nuevo

componentes parece hacer la equivalencia a un 25% de

criterio de corte por troquelado basado en alfa calculada,

carga muerta; por lo tanto, el criterio LFRD entregado aquí

como un histograma del radio de la prueba última de

es nominalmente más conservador para la mayor parte de

refuerzo (prueba P)a la permitida. Se uso la base de datos

la población de estructuras. Sin embargo, desde que la

de la Referencia 6. Pruebas inapropiadas se han borrado, y

corrección tb / db para corte por troquelado no es para

Fy efectiva conforme con los 2/3 de la regla se han

hacer actuar Vp = τ seno θ fn (1-tb / db).

estimado, como se describió en IIW-doc XV-405-77.

El formato de corte por troquelado ASD también

Los resultados de la prueba de agrupamiento

contiene conservacionismo extra.

estrecho en el lado seguro del factor de seguridad de

La Figura C2.9 muestra un índice de seguridad de

refuerzo nominal último 1.8. Usando un registro normal de

3.45, apropiado para la selección de la lata de unión como

formato de Índice de seguridad, el refuerzo medio último

un componente (índice de seguridad es el margen de

para uniones que fallan por colapso plástico es 3.45

seguridad del criterio de diseño, incluyendo polarizaciones

derivaciones estándar sobre el diseño de la carga,

ocultas,

comparable a los índices de seguridad de 3 a 4 para

inseguridad total). Para una comparación posterior, el

expresado

en

desviaciones

estándar

de

conexiones en otros tipos de construcción. Al discriminar

Comité ASCE de Estructuras Tubulares en la Referencia 2

entre los diferentes tipos de uniones, el nuevo criterio

derivó un factor de resistencia de 0.81 para un criterio de

alcanza una economía similar general y una mayor

diseño similar de conexión tubular basado en Yura,

seguridad que el criterio menos preciso que ellas

logrando a un índice de de seguridad de 3.0.

remplazan.

Ya que el criterio de falla local en 2.24 se usa

El factor de seguridad aparentemente mayor y el

para seleccionar el componente principal o la cuerda, la

índice de seguridad mostrado para pruebas de tensión esta

elección del índice de seguridad es comparable al que se

polarizado por un gran numero de pequeños tubos en la

usa para diseñar otros componentes estructurales; en vez

base de datos. Si solo se consideran los tubos con tc = 0.25

de los valores mayores usualmente citados para materiales

pulgadas, el factor de seguridad cae a 3.7; Para tc = 0.5

de conexión tal como remaches, pernos o soldaduras de

pulgadas

filete; las cuales aumentan la confiabilidad adicional, por

el factor

de seguridad es

de solo 2.2.

Considerando la singularidad (muesca aguda) en la

ejemplo, ductilidad local y pericia .

garganta en soldaduras típicas y el efecto del tamaño

Para

desfavorable en fallas de fractura controladas, no se ha

estructuras

marítimas,

típicamente

dominadas por cargas ambientales lo que ocurre cuando

permitido ofrece beneficio para carga de tensión.

ellas no son tripuladas, el borrador de 1986 de API RP2A –

En la edición de 1992, el código también ha incluido

LRFD propone factores de resistencia más liberales de

un criterio de diseño de conexión tubular en formato de

0.90 a 0.95, correspondientes a un valor reducido del

última resistencia, subsección 2.24.1.1 (2) para secciones

índice de seguridad de 2.5 (incluso tan bajo como 2.1 para

circulares. Esto se derivó desde, e intentó ser equivalente,

componentes de tensión). API también ajusto su criterio de

al criterio anterior de corte por troquelado. Se hizo la

diseño de tensión permitido para reflejar el beneficio de los

suposición de la pared delgada (por ejemplo, sin corrección

radios típicos tb / db.

tb / db), y la conversión para usos de doblado elástico de los

En Canadá (Referencia 21), el uso de este factor

módulos de sección.

de

resistencia

con

factores

de

carga

ligeramente

Cuando se usa en el contexto de AISC-LRFD,

diferentes, resulta en una diferencia de 4.2% en el factor

con un factor de resistencia de 0.8, este es nominalmente

total de seguridad. Esto está dentro de la precisión de la

equivalente con el diseño de tensión permitida (ASD),

calibración.

factor de seguridad de 1.8 para estructuras que tienen un

C2.24.1.2 Colapso General. Además de la falla localizada

40% de carga muerta y un 60% de cargas de servicio. El cambio del factor de resistencia al corte de material se hizo

del componente principal, la cual ocurre en la cercanía de

para mantener esta equivalencia.

la soldadura del componente secundario, puede ocurrir un modo más generalizado de la falla del colapso general. En

LRFD queda en el lado seguro de ASD para estructuras que tienen una proporción menor de carga

componentes cilíndricos esto ocurre por una falla plástica

muerta. El criterio AISC para tensión y compresión de los

ovalada general en la carcasa cilíndrica del componente

415


principal. En las secciones rectangulares, esto puede

Una redistribución favorable de la carga también se asume

involucrar una deformación de la viga de unión, o el

donde

pandeo de las paredes laterales del componente principal

esperarse que ocurra dentro de los niveles de carga

(ver Referencia 15).

sea

apropiada.

La

limitación

ubicada

debe

permitidos. Una limitación bastante general, con una distorsión que exceda el

C2.24.1.3 Distribución Desigual de la Carga (Tamaño de

0.02 D, puede esperarse en

cargas que excedan el 120% - 160% de estática permitida.

Soldadura). La distribución elástica inicial de transferencia

Un enfoque racional a la resistencia última de las

de carga a lo largo de la soldadura en una conexión tubular

conexiones rectangulares, se ha realizado, usando el

es altamente no uniforme, con carga de línea máxima (kips

teorema del zunchado superior del análisis del límite (ver

/ in. o MPa / mm) a menudo siendo un factor de dos o tres

Figura C2.11) y patrones de la línea de rendimiento (similar

mayor que el indicado en las bases de secciones

a las mostradas en la Figura C2.12). Varios patrones de

nominales, geometría y estática, como para 2.23.3. Alguna

límite para la falla de la cara del cordón plástico deberían

limitación local se requiere para conexiones tubulares para

asumirse para encontrar la capacidad mínima computada,

redistribuir esta y alcanzar su capacidad de diseño. Si la

la cual puede ser mayor que o igual al el valor real. El

soldadura es un eslabón débil en el sistema, puede

abanico de esquinas (como se muestra en la conexión en

ponerse en servicio activo antes que ocurra esta

T) a menudo produce menor capacidad que las esquinas

redistribución.

planas, como se muestra para otros casos. Los factores de

El criterio dado en el código intenta prevenir esta

diseño sugeridos entregados en la Tabla C2.2, son

puesta en servicio activo, tomando ventaja de los factores

consistentes con la manera en la que sacamos ventaja del

de seguridad mayores en las tensiones de soldadura

endurecimiento por deformación, redistribución de la carga,

permitida más que en otro lugar. Por ejemplo, el refuerzo

etc., en el uso de pruebas de falla, como la base para el

último de la línea de carga de una soldadura de filete de

criterio empírico de diseño. En general, se encontrará que

0.7 t hecho con electrodos E70XX es 0.7 t (2.67 x 0.3 x 70)

la capacidad es una función de los parámetros de topología

= 39 t, adecuado para igualar el refuerzo límite de acero

sin dimensión β, η y ξ (definido en la figura) al igual que el

templado del material secundario.

espesor cuadrangular del cordón (correspondiente a τ y γ

Para otro ejemplo, si la carga de línea aguda es

en el formato de corte por troquelado).

realmente el doble nominal, el diseño para 1.35 veces la

Para β muy grande (sobre 0.85) y conexiones en

carga de la línea nominal dará un factor de seguridad de la

K

unión de 1.8, cuando el refuerzo de la soldadura es 2.67

con abertura aproximada a 0, el análisis de la línea

límite indica una capacidad de conexión extremadamente

veces su tensión permitida. Las reglas IIW, y las

alta e irreal. En tales casos, otras estipulaciones de

calculaciones de refuerzo basado en LRFD, se requiere

limitación basadas en la falla del corte del material de las

mayores tamaños de soldadura que encajen, por ejemplo

regiones atiesadas, y la capacidad reducida para las

1.0 t o 1.2 t (1.0 t en el bosquejo del Eurocode). Dando

regiones más flexibles (por ejemplo, ancho efectivo)

esta salida rápida del problema, no ha habido muchas

también deberá observarse y chequearse.

pruebas para validar la lógica AWS anterior para

Aunque el antiguo criterio de AWS cubría estas

soldaduras más pequeñas.

consideraciones (Referencia 18), para doblado tanto como

C2.24.2 Conexiones Rectangulares en T, Y & K. E el

para carga axial (Referencia 19), se han desarrollado

D1.1-90 y ediciones anteriores del código el tratamiento

expresiones más autoritarias que representan una base de

para secciones rectangulares se hizo tan consistentemente

datos mucho mayor a través de los años por el CIDECT

como fue posible con las de

secciones circulares. La

(“Commité International pour le Developpement et l’Etude

derivación del corte por troquelado permitida básica Vp

de la Construction Tubulaire”) (Referencia 20) y por los

de

miembros del Subcomité IIW XV-E (Referencia 24). Este

seguridad de 1.8, basado en un análisis simple de la línea

criterio se ha aceptado para el diseño de estado límite de

para

secciones

rectangulares

incluye

un

factor

límite, pero utilizando el refuerzo de tensión último, el cual

estructuras de acero en Canadá (Packer et al, Referencia

se asume que sea 1.5 veces el límite mínimo específico.

21). El código Canadiense es similar al formato del AISC –

Estos por qué Fy en la formula de diseño para corte por

LRFD. En la edición de 1992 estos criterios actualizados se

troquelado se limitó a 2 / 3 veces el refuerzo de la tensión.

incorporaron dentro del código AWS, usando el formato de

416


resistencia última al espesor cuadrangular y los factores de

carga en porciones más flexibles de la cuerda. El criterio

resistencia de Packer, donde sean aplicables.

para el chequeo de componentes secundarios se entrega en 2.24.2.3 (1), basado empíricamente en el trabajo IIW /

C2.24.2.1 Falla Local. Los factores de carga varían de ecuación

en

ecuación

para

reflejar

las

CIDECT. Los criterios para el cálculo de soldaduras

diferentes

(2.23.5) se basan en las pruebas de Packer (Referencia

cantidades de polarización y esparcimiento aparente

23) para abertura en K y conexiones en N; y sobre la

cuando estas ecuaciones se comparan con la información

extrapolación y simplificación de los conceptos de ancho

de la prueba (Referencia 21). Por ejemplo, la ecuación

efectivo del IIW

para la falla de la cara de la cuerda plástica de conexiones

para conexiones en T, en Y, y

transversales.

en T, Y y transversales se basa en el análisis de la línea

C2.24.2.4

límite ignorando el refuerzo de reserva, la cual, proviene

Conexiones

de

Traslape.

Al

entregar

transferencia directa de la carga de un componente

del endurecimiento por deformación; esta polarización

secundario a otro, en conexiones en K y en N, las uniones

entrega el factor de seguridad con un Φ de unidad. La

de traslape reducen las demandas de troquelado en el

segunda ecuación para aberturas en K y conexiones en N

componente principal, permitiendo el uso de componentes

se derivó empíricamente, tiene menos polarización oculta

de cuerda más delgados en refuerzos. Estas son

en el lado seguro, y traza un factor de resistencia menor.

particularmente ventajosas en secciones rectangulares en

En la transición entre conexiones de abertura y

las cuales las preparaciones de los extremos del

conexiones de traslape, hay una región para la cual no se

componente no son tan complicadas como para las

entrega un criterio. (ver Figura C2.10). Una estructura

tuberías circulares.

marítima que detalla una practica típica entrega una

Las conexiones completamente traslapadas, en

abertura “g” de 2 pulgadas [50 mm], o un traslape mínimo

las cuales el soporte de traslape está completamente

“q” de 3 pulgadas [75 mm], para evitar la interferencia de la

soldado al soporte completo, sin ningún contacto con la

soldadura. Para un diámetro menor de las conexiones

cuerda, tiene la ventaja de preparaciones de extremo,

rectangulares, las limitaciones se expresan en relación a

incluso más simples. Sin embargo el problema de

las proporciones del componente. Estas limitaciones sirven

troquelado que estaba en la cuerda para conexiones de

también para evitar las gargantas para conexiones

abertura, se trasfiere ahora al soporte completo, el cual

rectangulares inclinadas, en la cual el trayecto de la carga

tiene también un alto corte de viga y cargas dobladas al

desproporcionadamente rígida no pueda manipular todas

trasladar estas cargas al cordón.

las cargas que atrae, posiblemente conducente a la falla

La mayoría de las conexiones de traslape

progresiva.

probadas han sido para casos de cargas perfectamente balanceadas, en la cual la carga transversal compresiva de

C2.24.2.2 Colapso General. Para evitar una adaptación un

un componente secundario está compensada por la carga

tanto extraña del pandeo de la columna permitido al

de tensión del otro. En tales conexiones traslapadas,

problema de deformación de la brida de unión de la

sujetas a una carga balanceada y predominantemente axial

sección rectangular (por ejemplo, Referencia 15), limitación

estática, las pruebas han demostrado que no es necesario

de la brida de unión AISC – LRFD, el criterio de

completar la soldadura “oculta” en la garganta a través del

deformación pandeo transversal se han adaptado a la

componente. En situaciones de diseño del mundo real, sin

tensión, en casos de tensión de un lado y de los dos lados,

embargo, la carga de corte de cuerda localizada u otras

respectivamente. Los factores de resistencia dados son los

cargas entregadas a los puntos del panel resultan en

del AISC. Packer (Referencia 22) indica una correlación

cargas

razonablemente buena con los resultados de la prueba de

En

estas

situaciones

desbalanceadas, el componente mayormente cargado

la conexión rectangular disponible, en su mayoría de la

debe ser el soporte completo, con su circunferencia

variedad de dos lados.

totalmente soldada al cordón, y se requieren chequeos adicionales de la carga neta en la huella combinada de

C2.24.2.3 Distribución Dispareja de la Carga (Ancho Efectivo).

desbalanceadas.

todos los soportes.

Para las secciones rectangulares, este

problema se trata ahora en términos de conceptos del ancho efectivo, en los cuales se ignora la entrega de la

417


C2.24.2.5 Doblado. Ya que el criterio internacional para la

usadas en el cuerpo del código. Para conexiones en T y en

capacidad de doblado de las conexiones tubulares no esta

Y, el modificador de geometría se espera que sea una

tan bien desarrollado como el criterio para cargas axiales,

función de η tanto como β, en contraste con las

los

efectos

del

momento

de

doblado

primario

se

expresiones

aproximado como una carga axial adicional. En la

más

simples

dadas

en

2.24.1.

Para

conexiones en K, el parámetro de abertura β también

expresión del diseño, JD representa la mitad del momento

deberá tomarse en cuenta. Los parámetros de geometría

de palanca entre bloques de tensión que crea el momento,

sin dimensión, η, β y ξ se definen en la Figura C2.11.

análogo al diseño concreto-medio, debido a que solo la

Para aberturas que se aproximen a 0 y para una

mitad de la capacidad axial descansa en cada lado del eje

unidad aproximada β muy grande, el análisis de la línea

neutral. Varios estados de límite último se usan para

límite indica una alta capacidad de unión extrema e irreal.

derivar las expresiones para JD en la Tabla C2.3. Para la

Las estipulaciones de 2.24.1.1 y 2.24.1.3 también deberán

plastificación de la cara de la cuerda, se asume un corte

chequearse.

por troquelado uniforme o una capacidad de carga de la línea. Para el límite de refuerzo de corte del material, se

C2.26.1.3 Conexiones Rectangulares en T, en Y o en K.

usa el ancho efectivo. El colapso general refleja una falla

Las conexiones tubulares están sujetas a concentraciones

del mecanismo de la pared lateral. Finalmente, se entrega

de tensión, las cuales pueden llevar a un esfuerzo local

una expresión simplificada para JD, la cual se puede usar

plástico limitante. Muescas agudas e irregularidades en la

conservadoramente para cualquiera de los modos de falla

garganta de las soldaduras, y grietas por fatiga que se inician bajo carga cíclica colocan demandas adicionales en

que rigen. las

la ductilidad y fracto tenacidad del acero, particularmente

deformaciones, debido a las rotaciones de la unión puedan

bajo cargas cíclicas. Estas demandas son particularmente

Debe

tenerse

precaución

donde

ser importantes, por ejemplo la estructura de entrada

severas en el componente principal de conexiones

oblicua en aplicaciones arquitectónicas. Las ediciones

tubulares en T, Y y K. La tubería rectangular formada en

previas del código entregan 1/3 de disminución en la

frío (por ejemplo, ASTM A 500 y la tubería fabricada con planchas

capacidad de conexión permitida para esta situación.

dobladas)

son

susceptibles

a

resistencia

degradada debido al esfuerzo de envejecimiento cuando C2.24.2.6 Otras Configuraciones. La equivalencia de

estas regiones están severamente dañadas, sometidos

componentes rectangulares y componentes secundarios

para incluso moderar el calor de la soldadura cercana. La

circulares en cordones rectangulares se basa en sus

apropiabilidad de tal entubado para el servicio intencionado

parámetros respectivos (0.785 es π / 4). Esto se aplica, en

debe evaluarse, usando pruebas que representen su

efecto al concepto de corte por troquelado al problema,

condición final (por ejemplo, esfuerzo y envejecido, si el

incluso estos criterios internacionales siempre se entregan

entubado no se normaliza después de haberse formado)

en formato de refuerzo último. Los resultados están en el

(ver C2.26.2.2 para un análisis de los requerimientos de la

lado seguro de los resultados de la prueba disponible.

prueba CVN).

C2.26 Limitaciones del Material

C2.26.2 Fracto Tenacidad del Metal Base Tubular.

Puede tomarse una aproximación racional al

Algunos aceros están listados según grupo de resistencia

esfuerzo último de conexiones rectangulares inclinadas,

(Grupos I, II, III, IV y V) y clase de resistencia (Clases A, B

usando el teorema del límite superior del análisis del límite

y C) en las Tablas C2.4 - C2.26. Estas listas son para guiar

(ver Figura C2.11) y patrones de línea límite similares a los

a los diseñadores, y seguir la practica largamente

mostrados en la Figura C2.12. Varios patrones de línea

establecida para estructuras marítimas, como se describe

límite deberán asumirse para encontrar la capacidad

en la Referencia 9 y las siguientes:

computada mínima, la cual puede ser igual o mayor que el Grupos de Resistencia. Los aceros pueden

valor verdadero. Las ventilaciones de esquinas (como se muestra para la unión en T) a menudo producen una

agruparse de acuerdo al nivel de resistencia características

capacidad menor que las esquinas planas mostradas para

de soldaduras como a continuación (ver también 3.3 y 3.5):

los otros casos. Factores de diseño sugerido se entregan

(1)

en la Tabla C2.2; se intenta que sean consistentes con las

con refuerzos de límites mínimos especificados de 40 ksi

418

El Grupo I designa aceros al carbono estructural liso


[280 MPa] o menores. Equivalentes de carbono (definido

severas. La resistencia se reduce un tanto sin embargo, y

en el Anexo XI, XI6.1.1) es generalmente 0.40% o

el riesgo de colapso bajo sobrecarga extrema.

menores, y estos aceros pueden soldarse por cualquier

(1)

Las clases de aceros C son aquellas que tienen un

proceso de soldadura, como se describió en el código.

historial de aplicación exitoso en estructuras soldadas a

(2)

El Grupo II designa aceros de baja aleación y refuerzo

temperaturas de servicio sobre congelamiento, pero para

intermedio con límite a fluencia mínima especificado de

las cuales las pruebas de impacto no están especificadas.

casi 40 ksi a 52 ksi [280 MPa a 360 MPa]. Rangos

Tales aceros son aplicables a componentes estructurales

equivalentes de carbono hasta 0.45% y mayores, y este

que incluyen un espesor limitado, de formado moderado,

acero requiere el uso de procesos de soldadura de bajo

restricción, concentración de tensión modesta, carga casi

hidrogeno.

estática (tiempo de elevación de 1 segundo o mayor) y

(3)

redundancia estructural tal que una fractura aislada no será

El Grupo III designa aceros de baja aleación y alto

refuerzo con refuerzos de límite de fluencia mínimos

catastrófica.

Ejemplos

de

tales

aplicaciones

soportes

en

estructuras

especificados en exceso de 52 ksi a 75 ksi [360 MPa a 515

apilamiento,

MPa]. Tales aceros pueden usarse, siempre que cada

estructuras redundantes, vigas de piso y columnas.

aplicación sea investigada en cuanto a lo siguiente:

(2)

(a)

redundancia, o ambas, indican la necesidad de fracto tenacidad mejorada. Donde las pruebas de impacto se

Los problemas de fatiga que pueden resultar del uso

especifican, los aceros de Clase C deben exhibir una

de tensiones mayores de trabajo, y

energía CVN de 15 ft-lb [20 J] para el Grupo I, 25 ft-lb [34

La Fracto-tenacidad en relación a otros elementos de

J] para Grupo II, y 35 ft-lb [48 J] para Grupo III, a la

control de fractura, tal como la fabricación, procedimientos

temperatura de servicio menor anticipada. Los aceros

de investigación, tensión de servicio y temperatura

listados como Clase B pueden alcanzar generalmente

ambiente. (4)

Los aceros de clase B son apropiados para el uso

concentración de tensión y la carga de impacto o falta de

presumen.

(c)

espaciadas,

donde el espesor, el trabajo en frío, la restricción,

La soldabilidad y los WPSs especiales que pueden

requerirse. Los WPSs de bajo hidrogeno generalmente se (b)

son

estos requerimientos CVN a temperaturas de un rango de 50° F a 32° F [10° C a 0° C].

Los Grupos IV y V incluyen aceros de construcción de

Los ejemplos de tales aplicaciones son las conexiones

mayor resistencia en el rango sobre 75 ksi a 100 ksi límite

en una estructura secundaria y el soporte en estructura

[515 MPa a 690 MPa]. Se debe tener un cuidado extremo

primaria. Cuando las pruebas de impacto se especifican

en relación al control de hidrógeno para evitar el

para el acero de Clase B, pruebas “heat-lot”

agrietamiento y la entrada de calor para evitar la pérdida de

en

conformidad con ASTM A 673, Frecuencia H, se usa

resistencia debido a un sobre calentamiento.

normalmente. Sin embargo, no hay seguridad positiva de

Clase de Resistencia. Las clasificaciones de resistencia

que la resistencia de la Clase B estará presente en las

A, B y C se pueden utilizar para cubrir varios grados

piezas de acero que no se han probado.

críticamente mostrados en la matriz de la Tabla C2.7, y

(3)

como se describe abajo:

temperaturas bajo congelamiento y para aplicaciones

La estructura primaria (o fractura crítica) cubre

Los aceros de clase A son apropiados para el uso a

criticas que involucren combinaciones adversas de los

los elementos cuya única falla sería catastrófica.

factores citados anteriormente. Las aplicaciones criticas

La estructura secundaria cubre los elementos

pueden garantizar la prueba CVN a 36° F – 54° F [20° C –

cuya falla no llevará a un colapso catastrófico, bajo

30° C] por debajo de la temperatura de servicio menor

condiciones para las cuales la estructura puede ocuparse,

anticipada. Este margen extra de fracto tenacidad evita la

o causar daños mayores fuera del lugar (por ejemplo,

propagación

contaminación), o ambos. Para

estructuras

de

fracturas

quebradijas

de

grandes

irregularidades, y ayuda a la detención de las grietas en tubulares

altamente

espesores de varias pulgadas. Los aceros enumerados

redundantes, la fractura de un soporte o su conexión del

aquí como la Clase A pueden alcanzar generalmente los

extremo no es probable que lleve al colapso bajo

requerimientos CVN expresados anteriormente a rangos de

condiciones de carga normales o incluso moderadamente

temperatura de -4° F a -40° F [- 20° C a – 40° C]. La

419


frecuencia de la prueba de impacto para aceros Clase A

(b)

Energía CVN 15 ft – lb [20 J] para aceros de

deben estar en conformidad con las especificaciones bajo

Grupos I, 25 ft – lb [34 J] para aceros del Grupo II y

las cuales el acero se ordena; En usencia de otros

35 ft – lb [4 J] para aceros del Grupo III (prueba

requerimientos se puede usar la prueba heat-lot.

transversal). El criterio para altura grietas NRL se refiere al uso del

C2.26.2.1 Requerimientos de la Prueba CVN. Estos requerimientos componentes

mínimos en

de

tensión

fracto

siguen

tenacidad las

Diagrama de Análisis de Fractura (Referencia 17), y de

para

fallas de conexiones pesadas que alcanzan el cambio de

estipulaciones

temperatura

recientemente propuestas por AISC. La confiabilidad a un grado

considerable

del

fenómeno

de

cambio

de

(2)

estáticamente exhiben niveles similares de ductibilidad

iniciación.

Para

Atmosférico.

Para

las

conexiones

o

para

conexiones

críticas

en

cualquier

localización en la cual se desea evitar todas las fracturas

resistencia, Grupos III, IV y V, el cambio de temperatura es

quebradizas, deben considerarse los aceros Clase A más

menos efectivo; también la energía del esfuerzo de fractura

fuertes, ej: Especificación API 2H, Gr. 42 o Gr. 50. para 50

mecánica entrega consideraciones que sugerirán los

ksi [345 MPa] límite y aceros de mayor resistencia, se debe

valores de energía mayormente requeridos. Las pruebas

prestar

de aceros laminados en una base caliente deja uno

especial

atención

a

los

procedimientos

de

soldadura, para evitar la degradación de los ZAT. Incluso

expuesto a una variación considerable dentro del calor, con

para un servicio menos demandante de estructuras

pruebas CVN que muestran mayor disposición que las

ordinarias, el siguiente grupo/clase de metales base NO se

propiedades del refuerzo. Sin embargo, es mejor que

recomiendan para usarlos como componentes principales

ninguna prueba efectuada.

en conexiones tubulares: IIC, IIIB, IIIC, IV y V. LAST. Los

(3)

componentes

principales en conexiones tubulares están sujetos a

con un alto límite de fluencia, secciones gruesas o cualquier combinación de estas condiciones), y cargas de

una limitación local y a esfuerzos plásticos en la carga

tensión a través de todo el espesor en servicio, se debe

diseñada. Durante la vida útil de servicio, la carga cíclica por

fatiga,

Conexiones Críticas. Para conexiones críticas que

involucran alta restricción (incluyendo geometría adversa,

concentraciones de tensión local las cuales pueden llevar a

grietas

Servicio

posible,

cíclicamente a una alta temperatura. Para aceros de mayor

iniciar

de

expuestas a temperaturas más bajas y de menor impacto

como los especimenes de la prueba CVN cargados

puede

criterio

aceros de la Clase A.

del cambio de temperatura es que los materiales cargados

Requerimientos

de

requerimientos pueden lograrse usando cualquiera de los

temperatura descrito por Barsom (Referencia 16). El efecto

C2.26.2.2

CVN

temperaturas de servicio a 40°F [4°C] o mayor, estos

considerar el uso de acero que haya mejorado las

demandando

propiedades a través de todo el espesor (dirección Z), por

adicionalmente la ductilidad del acero. Estas demandas

ejemplo, Especificación API 2H, Suplementos S4 y S5, o

son particularmente severas en latas de unión de pared a

ASTM A 770.

pruebadiseñada para el corte por troquelado.

(4)

Soportes del Extremo. Aunque el soporte del

C2.26.2.3 Fracto Tenacidad alternativa. Las condiciones

extremo en conexiones tubulares están sujetos también a

listadas en (1) - (4) abajo deben considerarse cuando se

la concentración de tensión, las condiciones de servicio no

especifican los requerimientos de la fracto tenacidad.

son tan severas como en el componente principal (o lata de

porciones

unión). Para soportes críticos, para los cuales la fractura

submarinas de plataformas marítimas de tipo templado

(1)

quebradiza sería catastrófica, debe considerarse el uso de

redundante, API recomienda lado de levantamiento que el

los extremos salientes en los soportes que tengan la

Conexiones

Submarinas.

Para

acero para latas de unión (tales como cordones en uniones

misma clase como la unión de lata, o una clase menor.

mayores en X y en K, y a través de los componentes en

Esta estipulación no necesita aplicarse al cuerpo de los

conexiones diseñadas como traslape) alcancen uno de los

soportes (entre conexiones).

siguientes criterios de fracto tenacidad a temperatura dada en la Tabla C2.8. (a)

Prueba NRL comportamiento de la prueba de caída de peso sin ruptura.

420


Tabla C2.1 Encuesta del Diámetro/Espesor y Límites Planos Ancho/Espesor para Tubos (ver C2.20.1)

Notas Generales: AISI Clase A = Formado en Caliente. AISI Clase B = Formado y Soldado con Frío. Ancho plano puede tomarse como D – 3t para diseño del componente sección rectangular.

421


Tabla C2.2 Factores de Diseño Sugeridos (ver C2.24.2) Valor Asumido para K

SF para Cargas Estáticas

SF Donde se Aplica 1/3 de Aumento

Donde puede utilizarse el último refuerzo de ruptura de la conexión - incluye efectos de endurecimiento por esfuerzo, etc. Estructuras redundantes a falla de pruebas y diseños consistentes con 2.24.1

1.51

1.8

1.4

Los componentes críticos cuya sola falla pudiera ser catastrófica

1.5

1

2.7

2.0

Aplicaciones arquitectónicas donde la deformación localizada sería objetable

1.0

1.7

1.3

Nota: 1. Aplicable donde el componente principal, Fy, no se considera que exceda 2/3 del mínimo del esfuerzo a la tensión especificada.

Tabla C2.3 Valores de JD (ver C2.24.2.5) Modo de Falla que rige

Dobladura en Plano

Falla Plástica del Cordón de pared

Esfuerzo cortante del material de cuerda

Colapso General

Ancho Efectivo del componente secundario

Aproximación Conservadora para Cualquier Modo

422

Dobladura Fuera de Plano


Tabla C2.4 Placa de Acero Estructural (ver C2.26.2) Grupo de Refuerzo

Clase de Dureza

I

C

I

B

I

A

II

II

C

B

II

A

III

C

III

A

Especificación y Grado

Límite de fluencia Ksi MPa

Carga Límite de rotura Ksi MPa

ASTM a 36 para 2 pulg. 50mm de Espesor ASTM a 131 grado A (a 1/2 pulg. 12mm de Espesor

36 34

250 235

58-80 58-71

400-550 440-490

ASTM a 131 grado B, D ASTM a 573 grado 65 ASTM a 709 grado 36T2

34 35 36

235 240 250

58-71 65-77 58-80

400-490 450-550 400-550

ASTM a 131 grado CS, E

34

235

58-71

400-490

ASTM a 242 (a 1/2 pulg. 12mm de Espesor) ASTM a 572 grado 42 (a 2 pulg. 50mm de Espesor) ASTM a 572 grado 50 (a ½ pulg.12mm de Espesor)1 ASTM a 588 (4 pulg. 100mm e inferiores)

50 42 50 50

345 290 345 345

70 60 65 70 min

480 415 450 485 min

ASTM a 709 grados 50T2, 50T3 ASTM a 131 grados AH32 ASTM a 131 grados AH36 ASTM a 808 (el refuerzo varía con el espesor) ASTM a 516 grado 65

50 45.5 51 42-50 35

345 350 350 290-345 240

65 68-85 71-90 60-65 65-85

450 470-585 490-620 415-450 450-585

API especificación 2H grado 45 42 Grado 50 (para 2-1/2 pulg. 65mm de Espesor) 50 (Sobre 2-1/2 pulg. 65mm de Espesor) 47 API especificación 2W grado 42 para 1 pulg 25mm Esp 42-67 sobre 1 pulg. 25mm Esp 42-62 Grado 50 para 1 pulg. 25mm Esp. 50-75 sobre 1 pulg. 25mm Esp. 50-70 grado 50T para 1 pulg. 25mm Esp. 50-80 sobre 1 pulg. 25mm Esp. 50-75 API especificación 2Y grado 42 para 1 pulg. 25mm Esp 42-67 sobre 1 pulg. 25mm Esp. 42-62 Grado 50 para 1 pulg. 25mm Esp. 50-75 sobre 1 pulg. 25mm Esp. 50-70 grado 50T para 1 pulg. 25mm Esp. 50-80 sobre 1 pulg. 25mm Esp. 50-75 ASTM a 131 grados DH32, EH32 45.5 Grados DH36, EH36 51 ASTM a 537 Clase I (para 2-1/2 pulg. [65mm] Espesor 50 ASTM a 633 grado A 42 Grados C, D 50 ASTM a 678 grado A 50

290 345 325 290-462 290-427 345-517 345-483 345-522 345-517 290-462 290-462 345-517 345-483 345-572 345-517 315 350 345 290 345 345

62-80 70-90 70-90 62 62 65 65 70 70 62 62 65 65 70 70 68-85 71-90 70-90 63-83 70-90 70-90

430-550 483-620 483-620 427 427 448 448 483 483 427 427 448 448 483 483 470-585 490-620 485-620 435-570 485-620 485-620

ASTM a 633 grado E

415

80-100

550-690

60

ASTM a 537 clase II para 2-1/2 pulg. 65mm Espesor 60 ASTM a 678 grado B 60 API especificación 2W grado 60 para 1 pulg.25mm Esp 60-90 sobre 1 pulg. 25mm Esp. 60-85 API especificación 2Y grado 60 para 1 pulg.25mm Esp 60-90 sobre 1 pulg. 25mm Esp. 60-85 ASTM a 710 grado A clase 3 (tratado por (quenched) y calor precipitado) por 2 pulg. (50mm) 75 2 pulg. (50mm) a 4 pulg. (100mm) 65 sobre 4 pulg. (100 mm) 60

415 415 414-621 414-586 414-621 414-586

80-100 80-100 75 75 75 75

550-690 550-690 517 517 517 517

515 450 415

85 75 70

585 515 485

IV

C

ASTM a 514 (sobre 2-1/2 pulg. [65mm] Espesor ASTM a 517 (sobre 2-1/2 pulg. [65mm] Espesor

90 90

620 620

110-130 760-890 110-130 760-896

V

C

ASTM a 514 (para 2-1/2 pulg. [65mm] Espesor ASTM a 517 (para 2-1/2 pulg. [65mm] Espesor

100 100

690 690

110-130 760-895 110-130 760-895

Nota General: Ver la lista de Especificaciones Referenciadas para títulos completos de lo de anterior Nota: Hasta 2 pulg (50 mm). Espesor para acero calmado tipo 1 ó 2, Práctica de grano fino

423


Tabla C2.5 Tubo de Acero Estructural y Formas Tubulares (ver C2.26.2) Grupo de Refuerzo

Clase de Tenacidad

Especificación y Grado

Límite de fluencia Ksi MPa

Carga límite de rotura Ksi MPa

I

C

API Especificación 5L Grado B1 35 ASTM a 53 grado B 35 ASTM a 139 grado B 35 ASTM a 500 grado A (circular) 33 (amoldado) 39 ASTM a 500 grado B (circular) 42 (amoldado) 46 ASTM a 501 (circular y amoldado) 36 APi Especificación 5L grado X42 máx.2% expansión fría 42

I

B

ASTM a 106 grado B (normalizado) ASTM a 524 grado I (a través 3/8 pulg. [10mm] w.t.) grado II (sobre 3/8 pulg. [10mm] w.t.)

35 35 30

240 240 205

60 60 55-80

415 415 380-550

I

A

ASTM a 333 grado 6 ASTM a 334 grado 6

35 35

240 240

60 60

415 415

II

C

API Especificación 5L grado X42 máx.2% expansión fría 52 ASTM a 618 50

360 345

66 70

455 485

II

B

API Especificación 5L grado X52 con SR5, SR6 o SR8 52

360

66

455

III

C

ASTM a 595 grado A (adelgazado) ASTM a 595 grados B y C (adelgazado)

380 410

65 70

450 480

55 60

240 240 240 230 270 290 320 250 290

60 60 60 45 45 58 58 58 60

415 415 415 310 310 400 400 400 415

Notas Generales: Ver lista de Especificaciones Referidas a títulos completos de lo anterior. La cañería estructural también se puede fabricar de acuerdo con las Especificaciones API 2B, ASTM A 139+, ASTM A 252+, o ASTM A 671 usando grados de planchas estructurales listadas en la Tabla C2.4, excepto que la prueba hidrostática pueda omitirse. Con soldaduras longitudinales y soldaduras a tope circunferenciales. Nota: 1.

Soldaduras sin costuras o costuras longitudinales.

Tabla C2.6 Formas de Acero Estructural (ver C2.26.2) Grupo de Refuerzo

Clase de Tenacidad

Especificación y Grado

Límite de fluencia Ksi MPa

Carga límite de rotura Ksi MPa

ASTM a 36 (para 2 pulg. [50mm] Espesor) 36 ASTM a 131 Grado A (para 1/2 pulg. [12mm] Espesor) 34

250 235

58-80 58-80

400-550 400-550

ASTM a 709. grado 36T2

36

250

58-80

400-550

ASTM a 572 grado 42 (para 2 pulg. [50mm] Espesor) 42 ASTM a 572 grado 50 (para 1/2 pulg. [12mm] Espesor) 50 ASTM a 588 (para 2 pulg. [50mm] Espesor) 50

290 345 345

60 65 70

415 480 485

ASTM a 709 grados 50T2, 50T3 ASTM a 131 grado AH32 ASTM a 131 grado AH36

345 320 360

65 68-85 71-90

450 470-585 490-620

50 46 51

Notas Generales: Hasta 2 pulg. Espesor para Acero Tipo 1 ó 2 calmado. Práctica de grano fino. Esta tabla es parte del comentario sobre consideraciones de resistencia para estructuras tubulares (o compuestos de formas tubulares y otros perfiles), ejemplo, usado para plataformas marítimas. No se trata de implicar que las formas no listadas no sean apropiadas para otras aplicaciones.

424


Tabla C2.7 Matriz de Clasificación para Aplicaciones (ver C2.26.2) SEGURIDAD CONTRA FALLA SECUNDARIA MIENTRAS SE MANIPULA BAJA CONCENTRACIÓN DE TENSIÓN NOMINAL FRACTURA PRIMARIA CRÍTICA

FORMACIÓN PLÁSTICA POR CONCENTRACIÓNDE ALTA TENSIÓN ALTAS RESTRICCIONES DE SECCIONES GRUESAS

BAJAS RESTRICCIONESNES DE SECCIONES DELGADAS

ÁNGULO LEJANO

Tabla C2.8 Condiciones para Pruebas CVN (ver C2.26.2.2) Diámetro/Espesor

Temperatura de la Prueba

Condición de la Prueba

Sobre 30

36° F (20° C) bajo LAST1

Plancha plana

20 - 30

54° F (30° C) bajo LAST

Plancha plana

Bajo 20

18° F (10° C) bajo LAST

Como se fabricó

Nota: 1. LAST = Temperatura de Servicio Anticipada Más Baja

425


SOLDADURAS BALANCEADAS SOBRE EL EJE NEUTRO DEL ÁNGULO

SOLDADURAS DESBALANCEADAS SOBRE EL ÁNGULO NEUTRO DEL ÁNGULO

C2.1 - Equilibrio de Soldaduras de Filete Sobre un Eje Neutro (ver C2.5.2)

SOLDADURA DE FILETE

SOLDADURAS DE RANURAS DE PENETRACIÓN COMPLETA

SOLDADURA DE RANURA DE BISEL SOBRESALIENTE

Figura C2.2 - Planos de Corte para Soldaduras de Filete y Ranura (ver C2.5.4)

426


Figura C2.3 - Carga Excéntrica

Figura C2.4 - Relación de Deformación de Carga

(ver C2.5.4.2 y C2.5.4.3)

para Soldaduras (ver C2.5.4.2 y C2.5.4.3)

(A) SOLDADURA CONTENIDA POR A FUERZA, R

(B) ACCIÓN DE DESGARRO EN SOLDADURA SIN CONTENCIÓN

Figura C2.5 - Uniones de traslape Soldadas de filete Única (ver C2.8.1.1)

DOBLADURA FUERA DE PLANO

DOBLADURA EN PLANO

CARGA AXIAL

Figura C2.6 - Ilustraciones de Tensiones de Componentes secundarios Correspondientes al Modo de Carga (ver C2.20.6.2)

427


COMPONENTE SECUNDARIO O LA PARTE MÁS DELGADA

NO EXCEDER SOVOCAMIENTO 0.01 in. [0.3 MM] ANGULO REENTRANTE (REENTRANT) PASADA DE CAPAS

MONEDA O DISCO CON RADIO, R

SOLDADURA INTERNA DONDE SEA ACCESIBLE

ALAMBRE DE 1 mm NO DEBERA PASAR

CUERPO

RADIO TEÓRICO R = tb / 2, EXCEPTO QUE 5/16 in. R 1 in. (8mm R 25 mm) RADIO DE LA

HERRAMIENTA 5/16pul. 8mm mínimo 0.05 t ó 0.3 pulg.

0.75mm máximo

RAIZ

PASADA DE CONTACTO (SERÁN PRIORIDAD A LAS PASADAS DE CAPAS PASADAS DE CONTACTOS (CAP)

Nota General:

0.01 in. [0.25 mm] MAXIMO SIN INDICACIONES (MPI)

Nota General:

Los requirimientos mínimos para soldadura externa en conexiones tubulares diseñadas para cumplir con 2.20.6.6(1).

Indicación MPI, la convexidad excesiva o sovacamiento en pasadas de gargantas de soldadura o entre pasadas adyacentes, se pueden corregir con un esmerilado suave/liviano.

Figura C2.7 – Requerimientos del Perfil de la Soldadura Mojada (ver C2.20.6.6)

Componente Secundario

Carga

Falla de Corte Local

Soldadura

Componente Principal

Figura C2.8 – Concepto Simplificado del Corte de perforación (ver C2.24.1.1)

428


COLAPSO PLÁSTICO UNIONES K COMPRENSIÓN T & Y COMPRENSIÓN X (MEAN) SF = 2.44 INDICE DE SEGURIDAD = 3.45

FRACTURA POR TENSIÓN TENSIÓN EN T & Y TENSIÓN EN X

TEST = PRUEBA ALLOWABLE = PERMISIBLE Notas Generales: • SF = Factor de Seguridad • Base de datos: 306 uniones (sin traslape) (ver Referencia 6)

Figura C2.9 – Confiabilidad del Criterio de Corte por troquelado usando Alfa Computarizado (ver C2.24.1.1)

429


A

B

C

Figura C2.10 – Transición entre Aberturas y Conexiones de Traslape (ver C2.24.2.1)

CARGA AXIAL

MOMENTO DE FLEXIÓN

Todas las Líneas Límite Donde: • • • • • •

K = Factor de refuerzo de reserva para, tensión triaxial, comportamiento de gran deflexión, etc. SF = Factor de Seguridad Fy = Refuerzo de fluencia del componente principal ai = Rotación regular de la línea límite i según como se determinó por la geometría del mecanismo Li = Largo del segmento de la línea base tc = Espesor de la pared de cuerdo

Figura C2.11 – Teorema del Límite Superior (ver C2.20.6.2, C2.24.2 y C2.26)

430


UNION T

UNION Y

UNION K PARÁMETRO DE ABERTURA NO DIMENSIONAL PARA UNION K

DOBLADURA EN PLANO

DOBLADURA FUERA DE PLANO

Figura C2.12 – Patrones de Línea Límite (ver C2.26 y C2.24.2)

431


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433


C3. Precalificaciรณn de los WPSs

434


C3.2.1 Procesos Precalificados. Ciertos procesos SMAW, SAW, GMAW (excluyendo el GMAW-S) y FCAW

C3.5 Requerimientos de Temperatura Mínimas de

WPSs en conjunto con ciertos tipos relacionados de

Precalentamiento y Entre Pasadas

uniones se han probado a fondo y tienen un gran

El principio de aplicar calor hasta que se

historial de comportamiento satisfactorio comprobado.

alcance una cierta temperatura y luego mantener esa

Estos

como

temperatura como un mínimo, se usa para controlar el

precalificados y pueden usarse sin pruebas o

rango de enfriamiento del metal de soldadura y el

calificación (ver Sección 4).

metal base adjunto. La temperatura más alta permite

WPSs

y

uniones

se

designan

Las estipulaciones precalificadas se dan en

una difusión del hidrogeno más rápida y reduce la

la Sección 3, la cual incluye WPSs, con referencia

tendencia al agrietamiento por frío. La parte completa

especifica al recalentamiento, metales de aporte,

o solo el metal en la cercanía de la unión que se va a

tamaño

requerimientos

soldar puede precalentarse (ver Tabla 3.2). Para un

pertinentes. Los requerimientos adicionales para

set de condiciones de soldadura determinado, los

uniones precalificadas en construcción tubular se dan

rangos de enfriamiento serán más rápidos para una

en la Sección 3.

soldadura hecha sin precalentamiento que para una

del

electrodo

y

otros

soldadura

El uso de uniones precalificadas y WPSs no

hecha de

con

precalentamiento.

precalentamiento

Las

garantiza una soldadura de buena calidad. La

temperaturas

capacidad de fabricación todavía se requiere junto con

traducen en un rango

la supervisión de la soldadura efectiva y bien conocida

Cuando el enfriamiento es suficientemente lento,

para producir soldaduras consientes de buena calidad.

reducirá

efectivamente

mayores

se

de enfriamiento más lento. el

endurecimiento

y

el

agrietamiento.

El código no prohibe el uso de algún proceso de soldadura. Tampoco impone limitación en

Para aceros sometidos al proceso de

el uso de cualquier otro tipo de unión, ni impone

templado y revenido, no se desea un enfriamiento

restricciones en el procedimiento de cualquier proceso

lento y no es recomendado por el productor del acero. Debe enfatisarze que las temperaturas en la

de soldadura. Los procesos de soldadura y WPSs para la aceptación de tales uniones en la base a una

Tabla

3.2

son

calificación exitosa por el Contratista, realizado en

temperaturas de precalentamiento y entre pasadas

conformidad con los requerimientos del código (ver

deberán ser lo suficientemente altas para asegurar

Sección 4).

soldaduras

de

temperaturas

buena calidad.

mínimas

La

y

cantidad

las

de

precalentamiento requerido para disminuir los rangos C3.3 Combinaciones de Metal Base con Metal de

de enfriamiento, como para producir uniones dúctiles

Aporte.

libres de grietas, dependerá de: Los metales de aporte con designadores

(1)

La temperatura ambiente

listados en la Nota 3 de la Tabla 3.1 logran su

(2)

Calor del arco

clasificación de refuerzo de tensión por PWHT a 1275°

(3)

Disipación del calor de la unión

F o 1350° F [690° C o 730° C]. En la condición tal

(4)

Química del acero (soldabilidad)

como queda (“as welded”) los refuerzos de tensión

(5)

Contenido de hidrogeno del metal de soldadura

pueden exceder los 100 ksi [600 MPa]. Las

combinaciones

de

depositado electrodos

y

(6)

Grado de restricción en la unión

fundentes de electrodo que igualen los metales base

El Punto 1 está considerado anteriormente.

aprobados para el uso en uniones precalificadas se

El Punto 2 no está actualmente considerado en el

listan en la Tabla 3.1. Los requerimientos del metal de

código.

aporte igualables. En esta tabla, los grupos de

El Punto 3 se expresa parcialmente en el espesor del

especificaciones del acero se igualan con las

material.

clasificaciones del metal de aporte que tengan

El

resistencia a la tensiones similares. En uniones que

agrupaciones de las designaciones del acero.

Punto

4

se

expresa

indirectamente

en

la

involucran metales base que difieren en los esfuerzos de tensión, los electrodos aplicables al material de

El Punto 5 se expresa actualmente, ya sea como

menor resistencia pueden usarse previstos del tipo de

proceso de soldadura no-bajo en hidrógeno, o un

bajo hidrogeno, si el metal base de mayor resistencia

proceso de soldadura de bajo hidrógeno.

requiere el uso de tales electrodos.

435


El Punto 6 es menos tangible y solo se reconoce la

solidificarse previo a la solidificación en el centro.

condición general en las estipulaciones de la Tabla

Cuando esto ocurre, las fuerzas de contracción actúan

3.2.

en el centro o núcleo semi-liquido, aún caliente de la Basados

en

estos

factores,

los

soldadura, que puede provocar el desarrollo de una

deberían

grieta en la línea central, como se muestra en la

considerarse que involucren todo, y el énfasis en las

Figura C3.1 (A) y (B). Esta grieta puede extenderse a

temperaturas de precalientamiento entre pasadas,

toda la longitud de la soldadura y puede o no ser

como

visible en la superficie de la soldadura. Esta condición

requerimientos

de

la

temperaturas

Tabla

mínimas,

3.2

no

adquieren

mayor

también puede ocurrir cuando las soldaduras de filete

validez. Debe actuarse con precaución en cuanto al

se realizan simultáneamente en ambos lados de una

acero sometido al método de precalentamiento de

unión con los arcos directamente opuestos entre si,

templado y revenido; y la entrada de calor no deberá

como se muestra en la Figura C3.1 (C). En vista de lo anterior, la Tabla 3.7 requiere

exceder las recomendaciones del productor de acero

que ni la profundidad ni el ancho máximo en la

(ver 5.7).

sección transversal del metal de soldadura depositado C3.6 Limitación de las Variables del WPS

en cada pasada de soldadura, exceda el ancho de la

Aunque los WPSs precalificados están

superficie de la pasada de soldadura. Esto también se

exentos de pruebas, el código sí requiere que el

ilustra en la Figura 3.1. Las dimensiones del cordón de

contratista prepare un WPS por escrito para usarse en

soldadura pueden medirse de una mejor manera

la fabricación. Este es un registro de materiales y de

seccionando y utilizando un procedimiento químico o

las variables de soldaduras, el cual muestra que el

electrolítico en una soldadura de muestra.

WPS cumple con los requerimientos para un estatus C3.7.3 Requerimientos de Acero a la Intemperie.

precalificado. los

Los requerimientos en esta subsección son para las

soldadores, operadores de soldaduras, pinchadores y

aplicaciones de acero ASTM A 588 expuestas, sin

el personal de inspección tenga acceso a los WPS

revestimiento y sin pintura, en donde la resistencia a

precalificados por escrito. El código requiere que se

la corrosión atmosférica y las características de color

especifiquen por escrito 4 variables críticas en el WPS

son similar a aquellas que requiere el metal base. Los

precalificado, dentro de los límites que aseguren

metales de aporte especificados en la Tabla 3.3

entregar una pauta significativa para aquellos quienes

deberán usarse para cumplir estos requerimientos.

implementan

Cuando

Es

la

intención

sus

del

código

estipulaciones.

que

Los

rangos

se

suelden el

estos

electrodo,

aceros la

para

otras

admisibles para amperaje, voltaje, velocidad de

aplicaciones,

combinación

avance y gas de protección, según sea aplicable,

electrodo-fundente o el grado de metal de soldadura

de

deben ser los mismos que aquellos permitidos para

especificado en la Tabla 3.1 es satisfactorio. El uso de los metales de aporte, excepto

los WPSs calificados en 4.7 del código. La limitación lo

aquellos listados en la Tabla 3.3 para acero de

suficientemente conservadoras como para permitir el

soldadura ASTM A 588 (usado en aplicaciones sin

redondeo.

recubrimiento y expuestas) se permite para filetes de

impuesta

en

estas

cuatro

variables

son

cierto tamaño y de una sola pasada (relacionado con C3.7.2

en

el proceso de soldadura), tal como se muestra en

Ancho/Profundidad. El trocito de soldadura o la

Limitación

de

Pasada

3.7.3. Aquí, la cantidad de mezcla de metal de

forma del cordón de soldadura es un factor importante

soldadura y metal base resulta en características de

que afecta el agrietamiento de la soldadura. La

color y corrosión atmosférica similares a las del metal

solidificación del metal de soldadura fundido debido al

base.

efecto del proceso de templado del metal base, se

En soldaduras de pasadas múltiples, un

inician en los lados del metal de soldadura y continúa

metal de aporte de la Tabla 3.1 puede usarse para

hacia adentro hasta completarse. El último metal

llenar la unión, excepto para las últimas dos capas. El

liquido en solidificarse permanece en un plano a

metal de aporte, como se especifica en la Tabla 3.3

través de la línea central de la soldadura. Si la

deberá

profundidad de la soldadura es mayor que el ancho de

superficiales en los extremos de las soldaduras.

la

cara,

la

superficie

de

la

soldadura

puede

436

usarse

para

las

últimas

dos

capas


C Tabla 3.7 Limitaciones Eléctricas. Las pruebas

interrupción en la protección y la contaminación{on

han demostrado que parece existir una relación

resultante de la soldadura por la atmósfera.

empírica entre el ángulo en la raíz de la ranura y la

Las estipulaciones precalificadas se aplican

corriente máxima que pueda usarse sin producir

solamente al proceso GMAW utilizando modos de

perfiles de soldadura propensos al agrietamiento,

transferencia de rociador y globular de depósito de

como se muestra en la Figura C3.1. Bajo estas

metal. El proceso GMAW-S no está precalificado y no

circunstancias, solo el bisel precalificado y las ranuras

deberá calificar en conformidad con la Sección 4. La

en V sin “backing” son efectivas.

experiencia ha demostrado casos frecuentes de falta de

Las ranuras en J y en U tienen un ángulo

penetración

y

fusión

con

este

modo

de

mayor en la raíz que el ángulo de ranura y, en su

transferencia de metal. Una razón común para esta

caso, es muy leve la probabilidad de que un trocito de

no-confiabilidad es la baja entrada de calor por unidad

soldadura indeseable sea propenso al agrietamiento.

de metal de soldadura depositado, resultando en una

Sin embargo, el código no hace una distinción entre

tendencia hacia poco o nada de fusión del metal base.

las ranuras en V y las ranuras en J y en U a este

Por lo tanto, se requiere que cada usuario demuestre

respecto. Esto hace que los requerimientos de la

la habilidad del WPS seleccionado para producir

Tabla 3.7 sean aplicables a todas las ranuras. Ya que

soldaduras de buena calidad cuando se utilice el

el uso de ranuras en J y en U es menos frecuente,

proceso GMAW-S.

este requerimiento no parece ser irracional.

C3.10 Requerimientos de Soldaduras de

La relación empírica define la cantidad de corriente

aceptable,

en

amperes,

como

Ranura tipo Tapón Redondo y tipo

aproximadamente como diez veces el ángulo de la

Tapón Alargado.

ranura incluido. Esto se aplica principalmente a las

Las soldaduras tipo tapón redondo y tipo

uniones soldadas precalificadas sin “backing”, usando bisel y ranuras en V. Ya que el ángulo incluido para

tapón

tales uniones precalificadas es de 60°, el amperaje

requerimientos

alargado,

en

conformidad

máximo permitido por el código es de 600 A; para una

mediante técnicas descritas en 5.25 y utilizando

soldadura de filete de 90°, el máximo de corriente

materiales listados en la Tabla 3.1 o Anexo M, se

permitido es de 1000 A. Esta limitación se aplica

consideran precalificados y pueden utilizarse sin

solamente a pasadas que fusionan ambas caras de la

efectuar las pruebas de calificación de unión del WPS.

dimensionales

de

2.5,

con

los

soldadas

unión, excepto para las pasadas para cubrir. C3.11.2 Preparación de Unión de Esquina. El código permite una opción

alternativa para la

C Tabla 3.7 Requerimiento para Electrodo Múltiple

preparación de la ranura en uno o en ambos

del Proceso SAW. Cuando se utiliza un proceso

componentes para todas las soldaduras de bisel y de

GMAW más un proceso SAW en tándem (ver Tabla

ranura en J en las uniones de esquina, tal como se

3.7), el espacio máximo de 15 pulg. [380 mm], de

muestra en la Figura C3.2. Esta

espacio entre el arco de metal con gas y el arco de

estipulación

surgió

por

las

conducción sumergido se requieren para preservar los

consideraciones del desgarro laminar, permitiendo

efectos de precalentamiento del primer arco para la

toda la preparación o parte de ella en el componente

siguiente soldadura principal depositada por el resto

vertical de la unión. Tal preparación de la ranura se

de la cantidad de dos arcos sumergidos con un alto

reduce al esfuerzo de tensión residual, que surge de

indice de deposición. El corto espacio también

la contracción de las soldaduras en frío, que actúan en

proporciona una mejor condición para refundir la

la dirección de todo el espesor en un plano vertical

primera pasada.

único; tal como se muestra en las uniones de esquina precalificadas diagramadas en las Figuras 3.3, 3.4 y 3.11. Por lo tanto, la probabilidad de desgarro laminar

C Tabla 3.7 Requerimientos para los Procesos los

puede reducirse para estas uniones por la preparación

requerimientos para los procesos GMAW y FCAW

de la ranura permitida ahora por el código. Sin

WPS cuando se utilizan los WPS precalificados.

embargo, algún espesor no – preparado, “a”, tal como

GMAW/FCAW.

Esta

sección

entrega

La protección de gas en el punto de la

aparece en la Figura C3.2, deberá mantenerse para

soldadura va a protegerla del viento para evitar la

evitar la fusión de la parte superior de la plancha

437


vertical. Esto puede hacerse fácilmente preparando la ranura en ambos componentes (ángulo

(1) PWHT (a 1150ºF [620ºC] durante unas pocas

β ).

horas) de aceros tipo laminado o normalizados de carbono –manganeso y de baja aleación (que tengan un ksi de 50 [345 Mpa] o un límite de fluencia inferior),

Dimensiones de la Unión. Después de la

C3.13.1

no afecta adversamente la resistencia. PWHT, sin

preparación el segundo lado de las uniones soldadas

considerar la temperatura o al duración, degrada la

dobles puede que no correspondan exactamente con

fracto-tenacidad de los metales base micro-aleados

los diagramas que se muestran para las uniones

Cb(Nb) o V y la zona afectada térmicamente (ZAT). La

soldadas precalificadas en la Figura 3.3 debido a las

degradación varia en severidad y puede o no afectar

limitaciones inherentes del proceso de torchado.

la conveniencia para el servicio.

Pueden aparecer perfiles en U y J que se combinen

(2) Los aceros fabricados mediante los procesos

con perfiles en bisel y en V. Esta es una condición

Q&T, QST, o TMCP necesitan tener el desarrollo de

aceptable. C3.3

su tratamiento térmico post-soldadura, basado en el material y en los procesos específicos. El PWHT

Tamaño de la Soldadura Efectiva de las

puede reducir las propiedades de resistencia y fracto-

Uniones Soldadas de Ranura en Bisel abocinadas.

tenacidad. La respuesta al PWHT es muy dependiente

Las pruebas se han realizado en material ASTM A 500

de la composición. Algunos datos japoneses indican

en frío, exhibiendo una dimensión “c”, tan pequeña

que 1025ºF [550ºC] pueden ser una temperatura más

como T1 con un radio nominal de 2t. A medida que

apropiada para ciertos aceros TMCP. La temperatura

aumenta el radio, también aumenta la dimensión “c”.

óptima del PWHT es dependiente de la composición

La curvatura de esquina puede no ser un

específica, los requerimientos de resistencia y de

cuadrante de una tangente circular en los lados. La

fracto-tenacidad.

dimensión de esquina, “c”, puede ser menor que el radio de la esquina. C3.14

Tratamiento

(3) El acero ASTM A710 Grado A, endurecido por Térmico

antigüedad de Ni, Cu, Cr, Mo, Cb(Nb) es susceptible

Post-Soldadura.

al agrietamiento en la zona afectada térmicamente

Históricamente, los requerimientos de 1.1 para PWHT

ZAT durante el tratamiento térmico post-soldadura.

se han basado en gran medida en la experiencia con

Los aceros grados B y C no han sido estudiados.

la fabricación del Código ASME de aceros lisos al

Algunos grados de aceros ASTM A 514/A 517 son

carbono-manganeso. La industria de estructuras de

marginales para PWHT, debido a la baja ductibilidad y

acero está alejandose notoriamente de los aceros al

el posible agritamiento de la ZAT durante el PWHT, al

carbono-manganeso hacia aceros más nuevos que

igual que la pérdida de resistencia y tenacidad.

sean metalurgicamente más complejos, tales como

Algunas

aceros de baja aleación y micro aleación [Ejemplo:

especificaciones

establecen

límites

específicos en PWHT, tales como el acero ASTM A

Cb(Nb) y adiciones en V]. Los aceros más nuevos

913, o “Perfiles de Acero de Alta Resistencia y Baja

pueden proporcionarse en condición de láminas o con

Aleación de Calidad Estructural, Producidos por el

tratamientos térmicos tales como el de templado y

Proceso de Templado y Auto-revenido (QST)”, el cual

revenido (Q & T), el tratamiento de templado y auto-

requiere que “los perfiles no deberán formarse ni

revenido (QST), o el proceso termo-mecanicamente

tratarse térmicamente post-soldadura a temperaturas

controlado (TNCP), para lograr el límite de fluencia

que excedan 1100ºF [600ºC]”. Las especificaciones

más alto. En general, las adiciones de Cb(Nb) y en V

2W para estructuras marítimas de API para aceros

no se utilizan en aceros para contenedores a presión,

TMCP y 2Y para aceros Q & T tiene precauciones

y cuando se incluyen, generalmente están restringidos

similares con respecto al “Calentamientos Post-

a valores bajos. La excepción en los aceros de

Fabricación”, el cual se necesita considerar cuando se

contenedores a presión es el acero SA-737, el cual

contemple el PWHT.

tiene adiciones de Cb(Nb) o V, dependiendo del grado. Ha habido, por lo menos, siete boletines del consejo de investigación de soldaduras “Welding Research Council” (WRC) sobre temas relevantes a los de PWHT y los aceros micro-aleados. Un resumen de las conclusiones generales indican que:

438


Ancho de la Cara

Profundidad de la Fusión Ancho de la Cara

Grieta

Profundidad De la Fusión

(A) SOLDADURA DE RANURA

(B) SOLDADURA DE FILETE

(C) SOLDADURA EN UNION EN T

Figura C3.1 – Ejemplos de Agrietamiento de la línea Central (ver C3.7.2)

INVOLUCRA PREPARACIÓN

EN

LA AMBAS

PLANCHAS EN LA UNIÓN DE LA

ESQUINA.

SE

USAN

CUANDO, PARA UN ESPESOR MÍNIMO

“a”,

VERTICAL

LA

PLANCHA

NO

PUEDE

ACOMODARSE AL ÁNGULO DE LA RANURA .

Figura C3.2 – Detalles de Preparaciones de Ranuras alternativas para Uniones de Esquina Precalificadas (ver C3.11.2)

439


C4. Calificación

C4.1.1

Parte A

de Soldadura. Para (2), el tipo de prueba debería acordarse

Requerimientos Generales

mutuamente entre el Contratista y el Ingeniero, y deberá estar

Responsabilidad

de

Calificación.

Todos

los

Contratistas deberán ser responsables de su producto final. Por lo tanto, es su responsabilidad cumplir con los requerimientos de calificación

del

Código

relativo

a

los

WPS.

Los

WPS

apropiadamente documentados y las pruebas de calificación del personal efectuadas por el Contratista, en conformidad con este código, generalmente son aceptables para el Ingeniero, según el Contrato. C4.1.2

dentro de los requerimientos de la Sección 4, Parte C, Calificación del Comportamiento. C4.2.4 Posiciones de la Soldadura de Prueba. Esta sub-sección define las posiciones para soldar de la prueba de calificación de soldaduras y la producción de soldaduras. La posición es una variable esencial para todos los WPS, excepto para los procesos EGW y ESW, los cuales se hacen solo en una sola posición. Cada WPS deberá calificarse con respecto a cada posición, que se

Calificación del comportamiento del personal de

soldadura. Las pruebas de calificación están especialmente diseñadas para determinar la habilidad de los soldadores, los operadores de soldadura y los pinchadores para producir soldaduras de buena calidad siguiendo un WPS. El código no implica que cualquiera que complete satisfactoriamente las pruebas de calificación pueda realizar la soldadura para la cual está calificado en cuanto a todas las condiciones que pudieran encontrarse durante la producción de soldadura. Es esencial que los soldadores, operadores de soldadura y los pinchadores tengan algún grado de entrenamiento para estas diferencias. Idealmente los soldadores, operadores de soldadura y los pinchadores que suelden aceros de alta resistencia mediante el proceso de templado y revenido debieran tener experiencia en soldar tales metales base. En lugar de tal experiencia, el Contratista debiera asegurar que el personal del Contratista reciba instrucción y capacitación en la soldadura de dichos aceros. Se recomienda además que otro personal, tales como los instaladores y los operadores que realizan cortes térmicos (quemadores), involucrados en al fabricación y que utilicen acero de alta resistencia mediante el proceso de templado y revenido tengan experiencia o reciban instrucción y entrenamiento antes de iniciar las operaciones de corte térmico. C4.1.3.1 Periodo de Efectividad –Soldadores y Operadores de Soldadura. Esta sub-sección controla la fecha de término de la calificación de un soldador. La calificación permanece en efecto (1) durante 6 meses después de la fecha que el soldador utilizó por ultima vez el proceso de soldadura, o (2), hasta que haya una razón específica para cuestionar la habilidad del soldador. Para (1) la prueba de recalificación necesita efectuarse solamente en 3/8 pulgadas [10mm] de espesor, utilizando una plancha o tunería, o ambas. Si el soldador fracasa en esta prueba, entonces la recalificación deberá seguir los requerimientos de la Sección 4, Parte C, Calificación del Comportamiento del Personal

utilizará en fabricación. Las relaciones entre la posición y la configuración de la soldadura de prueba de calificación y el tipo de soldadura y posiciones calificadas, se muestran en la Tabla 4.1. Es esencial realizar pruebas y evaluación de las soldaduras que vayan a encontrarse en la construcción, previo a su uso real en el trabajo. Esto asegurara que todas las posiciones necesarias sean sometidas a prueba como parte del proceso de calificación. Parte B Calificación del WPS C4.4

Tipo de Pruebas de Calificación. La Tabla 4.2 resume los

requerimientos para el número y el tipo de especímenes de prueba y el rango de espesores calificados. El espesor de una plancha de prueba de 1 pulgada [25mm] o mayor califica un WPS para un espesor ilimitado. El espesor de 1 pulgada [25mm] se ha mostrado para reflejar generalmente la influencia de la química del metal de soldadura, la entrada de calor, y la temperatura de precalentamiento en el metal de soldadura y en el ZAT. El término “dirección de laminación” (direction of rolling) se hizo optativa en la edición de 1988, aún que las propiedades mecánicas de la plancha de acero pueden variar significativamente con la dirección de laminación y pueden afectar los resultados de la prueba. Por ejemplo la carga por tensión y la resistencia al impacto a menudo son mayores en la dirección longitudinal que en la dirección transversal, a menos que se use el laminado transversal. De manera similar, la dirección del laminado que se muestra en los gráficos a menudo da mejor resultado en las pruebas de doblado. Para algunas aplicaciones, los resultados de la tenacidad se requieren y la dirección del laminado debería hacerse referencia en los resultados de la prueba. Tabla 4.2 Calificación del WPS – Soldaduras de Ranura de Penetración Completa; Número y tipo de especímenes de prueba y rango de espesor y diámetro calificados. La calificación del WPS para tuberías incluye las condiciones para tuberías de gran tamaño y diámetro. Esto se refiere a la calificación del WPS de la cañería de mayor diámetro mediante procesos automáticos de soldadura, tal como el proceso SAW y puede

440


aplicarse a cualquier proceso de soldadura que pueda usarse en la

visualmente. La soldadura en forma de producto material en cañería

tubería de gran diámetro; pero no en la tubería de 8 pulgadas

(o tubería), no significa necesariamente que se este efectuando esa

[200mm] Sch.

soldadura de cañería. Obviamente hay una diferencia entre soldar

C4.7

alrededor de una cañería mientras esté opuesta a una soldadura a

Variables Esenciales.

lo largo de una cañería paralela al eje de ésta (línea central). Una

Este código permite algún grado de partida de las variables

soldadura de circunferencia en una unión a tope es completamente

utilizadas para calificar un WPS. Sin embargo, la partida desde las

diferente de una soldadura de ranura longitudinal que une la

variables que afectan la composición mecánica o química de las

plancha laminada para hacer una cañería; una unión articulada con

propiedades del material, o al buena calidad de la pieza soldada

una soldadura de filete es completamente diferente de una

no deberán permitirse sin recalificación. Estas últimas variables se

soldadura de filete a todo el largo de la cañería uniendo un tapón

definen como variables esenciales. LAS variables esenciales del

redondo de la plancha. Obviamente, las habilidades para la línea

proceso de soldadura están listadas en 4.7.1. Las posiciones de

recta en progresión paralela al eje de la cañería, no son diferentes

las soldaduras de prueba están listadas en 4.2.4. Los cambios en

de las destrezas para los perfiles de soldadura forjados en plancha

estas variables, más allá de la variación permitida por las sub-

utilizando una progresión de línea recta; por lo tanto, la limitación de

secciones deberán requerir la recalificación de los WPS. De

la forma del producto de cañería no se aplica en estos casos de

manera similar, los cambios más allá de aquellos mostrados en

línea recta. Refiérase a la Figura C4.1.

4.7.2 requieren recalificación utilizando sólo RT o UT. Estas variables esenciales deben ser especificas en los documentos WPS y deben seguirse en la fabricación de soldadura.

C4.8.2 NDT. Todas las planchas de prueba de calificación de WPS o las cañerías de prueba estarán sujetas a la prueba radiográfica o a la prueba térmica para demostrar buena calidad antes de la

C4.7.1 Procesos SMAW, SAW, GMAW, GTAW, y FCAW. La

prueba mecánica; sin considerar el proceso de soldadura utilizado.

velocidad de avance afecta la entrada de calor, los valores de

Adicionalmente, la prueba no – destructiva reduce el gasto y el

enfriamiento de soldadura y la metalurgia de la soldadura, los

retardo que resulta del maquinado y las soldaduras de prueba que

cuales son importantes para el ZAT, para el control de la

tengan irregularidades prohibidas por el código.

resistencia a la fractura y para la soldadura con aceros sometidos al proceso de templado y revenido. También es necesaria la selección apropiada de la velocidad de avance para evitar la fusión incompleta y la oclusión de escoria. C Tabla C4.6

La extensión del electrodo o del tubo de

de soldadura que afecta el amperaje, como también el modo de transferencia. A una velocidad de alimentación del alambre establecida, utilizando una fuente de poder de voltaje – constante, extensiones

del

electrodo

de

doblado

longitudinal.

Se

ha

estipulado en esta sub-sección las pruebas de doblado longitudinal cuando las combinaciones del material difieren notoriamente de las propiedades mecánicas de doblado.

contacto hasta la distancia de trabajo es una variable importante

las

C4.8.3.2 Especímenes

más

largas

provocaran

la

disminución de la corriente de soldadura. Esto puede reducir la penetración de la soldadura y la entrada de calor, y provocar irregularidades en la fusión. La extensión más corta causa un aumento en la corriente de soldadura. Una variación en la extensión del electrodo puede provocar una transferencia de la pulverización para cambiar los modos a globular o cortocircuitos. Es importante controlar la extensión del electrodo al igual que otras variables de soldadura. Los procesos semi-automáticos de soldadura pueden controlarse utilizando la velocidad de alimentación del alambre, la extensión del electrodo y la longitud del arco o el voltaje. Para la operación de la máquina, puede medirse previamente la extensión del electrodo; para la soldadura manual, ésta se estima

C4.8.3.3. Criterio de Aceptación para Pruebas de Doblado. La redacción nueva, más definitiva para la aceptación de la prueba de doblado se agrego para ayudar a la interpretación de los resultados de la prueba. El propósito de la prueba de doblado es probar la buena calidad de la soldadura. El planteamiento referente a la cantidad total de indicaciones se agregó para restringir la cantidad acumulativa de irregularidades. Un límite máximo en cuanto a los desgarros que se originan en las esquinas se agregó para evitar el caso en donde las gritas de las esquinas pudieran extenderse a la mitad del trayecto a través del espécimen, y bajo el criterio anterior se juzgarían aceptables. C4.10.1 Tipo y Número de Especímenes que se van a Someter a Prueba. Esta sub-sección se refiere a los requerimientos para la calificación de las soldaduras de ranura de penetración parcial que requieren calificación por parte del Contratista, porque el diseño de la unión y el WPS que se va a utilizar en construcción no cumple con el estatus precalificado según lo descrito en 3.1, o un WPS

441


calificado para producir soldaduras de penetración completa

Varias aplicaciones especializadas de componentes tubulares se

utilizando un diseño especifico de unión, se propone para usarlo

definen, en las cuales las soldaduras de ranura de penetración

como una soldadura de penetración parcial. La intención es

completa están permitidas para soldarse solamente desde afuera,

establecer el tamaño de la soldadura que se producirá utilizando el

sin backing.

diseño de la unión y el WPS propuesto para construcción. Ciertos

(1)

diseños de unión en combinación con un proceso especifico de

soldaduras de ranura de penetración completa realizadas desde un

Uniones a Tope en Cañerías.

En uniones a tope, las

soldadura y su posición pueden demostrar que la preparación

lado están prohibidas bajo las estipulaciones convencionales para

planeada para la ranura no entregará el tamaño de la soldadura

estructuras cargadas cíclicamente y estáticamente, aunque se usan

deseada (E).

ampliamente en aplicaciones de cañería a presión.

Los especímenes para prueba de macrografía solo se

Ellas no están

permitidas para las estructuras tubulares, pero solamente cuando

requerirán para las calificaciones de los WPS que cumplan con los

se siguen todas las estipulaciones especiales de 4.12.2.

requerimientos de 4.10.2 o 4.10.3. Deberán requerirse pruebas

(2)

Conexiones en T, Y y K. Los detalles de la unión

adicionales para aquellos WPS que correspondan al criterio de

precalificada, tanto para conexiones circulares como para tuberías

4.10.4. Estos requerimientos de prueba se muestran en la Tabla

rectangulares se definen en 3.13.4. Las situaciones bajo las cuales

4.3.

se pueden aplicar se describen en la Tabla 4.2 junto con los WPS

C4.11.1 Tipo y Número de Especímenes – Soldaduras de Filete. Cuando se van a utilizar soldaduras de filete de una sola pasada, se requiere una soldadura de prueba, según se muestra en las Figuras 4.19 y 4.23, utilizando el tamaño máximo de una soldadura de filete de una sola pasada. Si solo se utilizan soldaduras de filete de múltiples pasadas, entonces se requiere una soldaduras de prueba, tal como se muestran en las Figuras 4.19 y 4.23, utilizando una soldadura de filete de tamaño mínimo de múltiples pasadas. Cada una de estas pruebas se presume que evalúan las situaciones más criticas.

tubulares

difieren de la

construcción de la plancha convencional y del ancho del flange en diversos aspectos importantes.

La posición a menudo cambia

continuamente alrededor de la unión; en las conexiones en T-, Y- y K- , la geometría de la unión también cambia. A menudo no hay acceso a la cara de la raíz de la soldadura; y las circunstancias pueden evitar el uso de backing (por ejemplo el uso de tubos como conductos, ó la complicada geometría de las soluciones en T-, Y-, y K). Más aún, para muchas estructuras las condiciones de

Debido a que se requieren habilidades especiales para ejecutar satisfactoriamente una soldadura de ranura de penetración completa en conexiones tubulares en T, Y y K; siempre se requerirá el nivel 6GR de la calificación del soldador para el proceso que se vaya a utilizar (ver 4.26). Además, en donde se vayan a utilizar los ángulos de ranura menores que 30º, la prueba de unión de muestra del ángulo agudo de 4.12.4.2 también se requerirá para cada soldador. de aquellos precalificados de 3.12.4 o haya alguna duda o cuestionamiento en cuanto a la adaptabilidad de los detalles de la unión para los WPS, entonces se requiere un modelo simulado o una unión de muestra en conformidad con 4.12.4.1; para validar los WPS. Pueden requerirse pruebas adicionales de calificación de los WPS que correspondan a alguna otra variable esencial que no sea el diseño de la unión. Estas circunstancias influyen (pero no están limitadas a) lo siguiente: (a)

de comportamiento de resistencia y fatiga de la manera convencional asociada a las soldaduras de ranura de penetración

(b)

WPS y a las calificaciones del soldador, al igual que para los detalles precalificados de la unión para estructuras tubulares. Estas estipulaciones complementan a aquellas entregadas en otras partes en el código.

El uso del metal base o los materiales de soldadura fuera de rango precalificado (ejemplo; el uso de aceros del propietario o una pasada de raíz no baja en hidrógeno en material grueso).

(c)

El uso de condiciones de soldadura fuera del rango precalificado (amperes, volts, precalentamiento, velocidad y

Para cumplir con estas necesidades se han

desarrollado un set de prácticas especializadas con respecto a los

El uso de un proceso fuera del rango precalificado (ejemplo en proceso GMAW-S).

servicio demandan que estas soldaduras cumplan con la calidad

completa.

Estos requerimientos se

En donde los detalles de ranura en conexiones en T, Y, y K difieran

C4.12 Soldaduras de Ranura de Penetración Completa para Conexiones Tubulares. Las soldaduras en componentes

requeridos y las pruebas del soldador. analizan mas abajo.

dirección de avance). (d)

La necesidad para satisfacer los requerimientos de prueba del Propietario (por ejemplo las pruebas de impacto).

Calificación para las soldaduras de penetración completa que utilicen secciones rectangulares tubulares detalladas con soldadura simple en conexiones en T, Y y K que requieran pruebas

442


adicionales, según lo establecido en la Tabla 4.1 y que se muestran en la Figura 4.28.

rápido.

Las ranuras más anchas (y las aberturas de raíz más

En esta prueba, el soldador

anchas), mostradas en el proceso GMAW se encontraron que eran

demuestra la habilidad y la técnica para depositar metal de

necesarias para acomodar la punta reforzada de la pistola metálica

soldadura de buena calidad en las esquinas de un componente

para soldaduras. Aunque el último proceso no está calificado para

tubular rectangular.

GMAW-S, los detalles de la unión aún son aplicables a los WPS del

Esta prueba de macrografía no se requiere

para las soldaduras de ranura de penetración parcial o soldaduras

proceso GMAW.

de filete (ver Comentarios C4.26 para mayor análisis).

En la mayoría de las aplicaciones, particularmente con tubos cortos,

Para estas pruebas se utilizan las configuraciones de unión de las

la penetración parcial de 3.12.4 será totalmente adecuada. Aunque

Figuras 4.27 y 4.28 para simular la condición de la raíz y el acceso

se requiera de verificaciones adicionales sobre la resistencia por

limitado de las conexiones en T, Y y K.

parte del diseñador, los requerimientos menos estrictos para el

especímenes

convencionales

para

Luego se preparan los

pruebas

mecánicas,

en

conformidad con la Tabla 4.2.

desempeño y la habilidad del soldador dan como resultado una importante economía en el trabajo. Para tuberías muy largas, en las

También se cuenta con conexiones de penetración parcial en T, Y,

cuales es posible acceder al interior, las soldaduras de ranura de

y K. Estas se pueden efectuar por parte de los soldadores que

penetración completa convencionales fabricadas en ambos lados

tengan las calificaciones comunes de cañería 2G más 5G. Esto

son aplicables.

podría ser ventajoso en áreas en donde los soldadores calificados

Para aplicaciones en donde el comportamiento de fatiga ha

en 6GR no están disponibles rápidamente.

Aunque se aplique la

aumentado asociado con las soldaduras de ranura de penetración

fatiga mas baja permisible, el refuerzo estático de tales soldaduras

completa que sean necesarias para las conexiones en T, Y, y K, el

es casi el mismo que para los componentes de penetración

código se refiere a un grupo consistente de perfiles de soldaduras

completa, particularmente en donde se utilicen acero dulce con

“estándar”; tal como se describió anteriormente en C2.20.6.7. Una

metal de aporte E70.

vez aprendido, esto resultara como un progreso natural que vayan a

Las conexiones de soldadura de filete en T, Y y K pueden ser

seguir los soldadores.

realizadas por los soldadores aún que tengan bajos niveles de

Ellos han evolucionado a partir de la siguiente experiencia.

Sin embargo no puede presumirse que estas

Para conexiones tubulares muy delgadas, los perfiles planos (Figura

conexiones califiquen con la resistencia de los componentes

calificación.

3.8) representan aquellas conexiones logradas en componentes

unidos, pero deberán ser revisados por el diseñador de cargas

tubulares pequeños utilizados para aplicaciones en tierra.

Ellas

específicas aplicadas en total conformidad con 2.24.2.3, 2.20.6,

también son similares en los perfiles que se obtienen en algunos

2.23.1, también como 2.24.1 y 2.24.2.

modelos a escala utilizados para desarrollar la base de datos de

C4.12.4 Conexiones en T, Y y K sin Backing Soldado

sola pasada, con oscilación del electrodo que se requiera.

fatiga histórica. Solamente

De

un

Lado.

Bajo

condiciones

descritas

Aquí toda la capa de soldadura se hace de una

Utilizando los electrodos E6010, el especialista en coronamientos

cuidadosamente (ver Figura 3.6, 3.8-3.10), el código permite que la

más artísticos podría hacer de esto un perfil cóncavo que se una

soldadura de ranura de penetración completa en conexiones

suavemente y en forma pareja con el metal base adjunto.

tubulares en T, Y y K se realice en un lado y sin backing. La falta

advenimiento de los metales de mayor resistencia en secciones

de acceso y la compleja geometría evitan técnicas más

mas pesadas, se requiere de electrodos bajos en hidrógeno, y con

convencionales.

la introducción de altas cantidades de depósitos los procesos de

Se requiere un alto nivel de destreza por parte

del soldador (según lo demostrado por la prueba 6GR).

Cuando

se usan materiales calificados (ver Tabla 3.1) tales uniones

Con el

soldaduras semi-automáticos parecen haberse transformado en un arte perdido.

pueden asumirse que igualan la resistencia de las secciones

Para espesores más densos (pesados), se agrega un filete definido

unidas, sujetas a las limitaciones de 2.23 y 2.20.6.

en la garganta de la soldadura, según se requiera para limitar el

Al realizar la soldadura en una conexión en T, Y y K la geometría y

efecto de la muesca en la garganta de la soldadura para aquella de

la posición varían continuamente a medida que progresan en la

la soldadura de filete de 45º (ver Figura 3.9) estas soldaduras de

unión. Los detalles que muestran las Figuras 3.6 y 3.8 hasta 3.10

filete se miden a escala con respecto al espesor del componente

se desarrollaron a partir de la experiencia con el proceso SMAW

secundario de modo que se aproxime un perfil de soldadura

en todas las posiciones y en el proceso GMAW-S de rápida

cóncavo. Sin embargo, nosotros también estamos forzados por la

Estos detalles también son aplicables para los

necesidad de mantener los tamaños mínimos de soldadura de filete

procesos FCAW con similares características de congelamiento

congelación.

para evitar crear una dureza peligrosa muy alta en la zona

443


térmicamente afectada en la garganta de la soldadura, (esta

rectangulares para las conexiones en T, Y y K, deberían utilizarse

también es la localización "hot spot” (punto en caliente), el cual

tubos rectangulares.

puede experimentar un límite elástico localizado en los niveles de

Se requerirán pruebas adicionales para las conexiones con ángulos

carga del diseño).

de ranura menores de 30º, tal como se indica en 4.12.4.2.

Este perfil alternativo “estándar” es más fácil

de comunicar a los soldadores, para lograr la posición que muestra el perfil idealizado de soldadura cóncava, que aparece en ediciones anteriores del código.

C4.12.4.4 Piezas Soldadas que Requieren Fracto-Tenacidad. El

El perfil de soldadura resultante

metal de soldadura y la resistencia de la zona afectada

es más probable que observar las primeras plataformas en tierra

térmicamente debería estar basado en las mismas consideraciones

en el Golfo de México, cuyo comportamiento de fatiga por décadas

de Ingeniería que se utilizaron para establecer los requerimientos

de servicio ha sido consistente con las Categorías X1, K1 y DT.

de resistencia del metal base. Sin embargo, evitar la fractura, sólo

Para los espesores de los componentes secundarios mayores de

aumentando la tenacidad, no es costo-efectivo. También hay que

0.625 pulgadas [16 mm] (típicamente asociados con el espesor de

manejar el agrietamiento por fatiga, el agrietamiento en frío inducido

cuerda mayor de 1.25 pulgadas [32 mm]) los diseñadores están

por el hidrógeno y el agrietamiento en caliente por solidificación.

viendo mas allá de la base de datos de fatiga histórica y de la

Otras partes del Código se refieren a estos otros problemas:

experiencia de las plataformas del Golfo de México.

requerimientos de diseño, calificación. Técnico e inspección. La

El efecto del tamaño comienza a manifestarse por sí solo, y el

fracto-tenacidad sólo nos ayuda a vivir con soluciones imperfectas.

comportamiento de fatiga comenzaría a declinar hacia el nivel más bajo definido por las Categorías de fatiga X2 y K2, a menos que el

Metal de Soldadura. Los metales base con fracto-tenacidad

perfil sea mejorado posteriormente. Los componentes secundarios

deberían unirse con metales de aporte que posean propiedades

de 1.5 pulgadas [38 mm] y los espesores de las cuerdas de 3

compatibles. Los valores de las temperaturas de prueba y la

pulgadas [75 mm] representan los límites de las recientes pruebas

energía mínima en la Tabla C4.1 se recomienda para calificar el

Europeas a gran escala, y los efectos adversos posteriores de

comportamiento de los diversos grados de acero listados en Tablas

tamaño (comportamiento por debajo de X2 y K2) deberían

C2.4-C2.6. Cuando la calificación del WPS se requiere por pruebas

esperarse si los perfiles de soldadura de muescas agudas fueran

(es decir, cuando el WPS no está precalificado, cuando el

sometidos posteriormente a mediciones de escala. La Figura 3.10

comportamiento de impacto comparable no ha sido demostrado

describe un perfil de soldadura cóncavo que se une suavemente y

previamente, o cuando los consumibles de soldadura se van a

en forma pareja con el metal base adjunto, mitigando el efecto de

emplear fuera del rango de las variables esenciales cubierta por

la muesca y proporcionando un mejorado nivel de comportamiento

pruebas anteriores), la calificación debería incluir la prueba CVN del

a la fatiga para las secciones más pesadas.

metal de soldadura tal como está depositado. Los especimenes

Los especímenes estandarizados para pruebas de unión a tope en

deberían quitarse de la soldadura de prueba, y realizar la prueba de

cañerías, especificados en la Parte B de la Sección 4 para la

impacto CVN, en conformidad con el Anexo III: “Requerimientos

calificación de los WPS son satisfactorios para establecer la buena

para la Prueba CVN”. Los valores de energía del espécimen único

calidad metalúrgica de los WPS y los materiales. Ellos no pueden

(uno de tres) pueden ser de 5 pie-libra [7 J] inferir sin que se requira

cubrir el rango total de la geometría que varía, continuamente y la

una nueva prueba. Ya que los requerimientos AWS WPS se refieren

posición en que se encuentran las conexiones estructurales en T,

básicamente a la carga límite de rotura y a la buena calidad, (con

Y y K. Los detalles de la unión precalificada se entregan en 3.13.4,

menor

y están basados en la experiencia con modelos simulados a escala

combinaciones

énfasis

en de

la

resistencia marcas

a

la

fractura)

comerciales

ejemplo:

específicas

para aquellas conexiones que a menudo revelan problemas

alambre/fundente, y la restricción de los consumibles del proceso

prácticos que no aparecen en el espécimen estándar de prueba.

SAW en cuanto a los límites realmente sometidos a prueba por la

La calificación del proceso no precalificado y los WPS con rangos

clasificación AWS. Note que para los aceros Clase A, se requerirán

precalificados fuera de las variables esenciales se requerirán para

niveles de energía especificados más altos que para las

cumplir con las estipulaciones de 4.12, 4.1.

clasificaciones AWS y que todos los WPS estén calificados por

Esta subsección

entrega una unión de muestra o pruebas de modelos similares en componentes tubulares.

pruebas, en vez de tener un estatus precalificado.

Los WPS para secciones rectangulares

La prueba de impacto, CVN, es un método para la evaluación

pueden basarse, ya sea en las pruebas de la plancha o la de

cualitativa de la resistencia del material. Aunque falte la base

Cuando se

mecánica de fractura de la prueba de “desplazamiento de la

consideren las pruebas de modelos similares para las secciones

cañería en cuanto a su posición y compatibilidad.

abertura de la punta de la grieta” (CTOD = crack tip opening

444


displacement), el método ha sido, y continúa siendo una medida

A medida que la criticalidad del comportamiento del componente

razonable de seguridad contra fractura, cuando se emplea con un

aumenta, las temperaturas más bajas de prueba (que implican los

programa definitivo de NDT para eliminar los defectos del área de

WPS más restrictivos) podrían entregar las ZAT que calificaran más

soldadura. Las recomendaciones contenidas aquí están basadas

estrechamente con el comportamiento del metal de soldadura

en prácticas que han entregado generalmente experiencias

adjunto y el material original (principal), mas bien que ser un débil

satisfactorias de fracturas en estructuras ubicadas en ambientes

lazo potencial en el sistema. El Propietario también puede desear

de temperaturas moderadas (ej.: 40ºF [4ºC] expuestas al agua del

considerar un muestreo mas extensivo que el simple grupo de

mar y 14ºF [-10ºC] expuestas al aire. Para ambientes que sean

pruebas de CVN requeridos por el Anexo III, ej: muestreo a 0.4mm,

mas o menos hostiles, deberían reconsiderarse las temperaturas

2mm, y 5mm desde la línea de fusión. (Estas dimensiones pueden

de las pruebas de impacto, basándose en la exposición a la

cambiar con la entrada de calor). El muestreo mas extensivo

temperatura local.

aumenta la probabilidad de encontrar zonas locales quebradizas

Para conexiones críticas soldadas, es apropiada la prueba CTOD

con bajos valores de resistencia.

más técnica. Las pruebas CTOD se realizan a temperaturas y

Ya que la resistencia de la ZAT es mucho mas dependiente del

valores de esfuerzo reales, que representan aquellos de la

acero que en los parámetros de las soldaduras, una alternativa

aplicación de ingeniería, utilizando especimenes que tengan el

preferible para manejar este tema es a través de la precalificación

espesor completo del prototipo. Esta información de rendimientos

de soldabilidad del acero. La referencia 25 de la Sección C2 explica

cuantitativos es útil para los análisis de ingeniería de la mecánica

tal procedimiento de precalificación utilizando la prueba CTOD al

de fractura y la evaluación de defectos, en la cual el CTOD

igual que la prueba CVN. Esta prueba de precalificación se está

requerido está relacionado a los niveles de tensión anticipada

aplicando actualmente como un requerimiento complementario para

(incluyendo la tensión residual) y los tamaños de la irregularidad.

aceros de alto comportamiento, tales como API Specs 2W y 2Y, y

Los requerimientos representativos de CTOD tienen un rango de

es aceptado como un requerimiento por parte de algunos

0.004 pulgadas a 40ºF [0.10mm a 4ºC] a 0.015 pulgadas a 14ºF

productores.

[0.38mm a -10ºC]. Alcanzar los niveles más altos de resistencia puede requerir deshacerse de algunas dificultades contra otros atributos deseables del proceso de soldadura por ejemplo, la profunda penetración y la relativa libertad de la escoria atrapada de las pasadas ascendentes, versus el bajo ingreso de calor y las capas de soldaduras altamente refinadas de las pasadas descendentes.

Precaución. La Sección 4 de este Código permite someter a prueba un acero de 50ksi [345MPa] para calificar todos los otros grados de 50ksi [345MPa] y menores. Por lo tanto, la selección de API – 2H – 50 – Z (muy bajo en azufre, 200 pies-libra [270J] CVNs del tablero superior) para planchas de prueba de calificación virtualmente asegurará la satisfacción de un requerimiento de la plancha ZAT CVN de 25 pies-libra [34J], aún cuando se soldó con

Z.A.T. (Zona Afectada Térmicamente). Además de la resistencia

ingresos de calor altos y con altas temperaturas entre pasadas. No

del metal de soldadura, debería dársele consideración al control de

hay manera razonable de extrapolar esta prueba a A 572 Grado 50

las propiedades del Z.A.T. Aunque el ciclo de calor de la soldadura

corriente con la expectación de reproducir, ya sea, las energías de

a veces mejora con los metales base “así laminados”, de baja

impacto ZAT o la degradación 8:1 de la prueba en API – 2H – 50 –

resistencia, esta región a menudo tendrá propiedades degradadas

Z. Por lo tanto, deberían considerarse pruebas separadas de CVN

de resistencia. La Z.A.T. es a menudo el sitio de agrietamiento

de diferentes grados de acero, rangos de espesor y rutas de

debajo del cordón de soldadura inducido por hidrógeno. Una

procesamiento, si la resistencia de ZAT se está dirigiendo vía

cantidad de fallas iniciales en las uniones tubulares soldadas

prueba WPS.

involucraban fracturas, las cuales se iniciaban o propagaban a través de la Z.A.T; a menudo antes de la atiga significativa por carga. El Anexo III entrega los requerimientos para el muestreo de ambos metales de soldadura y la ZAT, con la prueba de energía CVN y la temperatura que deben especificarse en los documentos del contrato. Los valores promedios de la ZAT en la Tabla C4.2 se han encontrado razonable por la experiencia, donde los valores de energía de un solo espécimen (uno de tres) 5 pies-libra [7 J] menor están permitidos sin que se requiera una nueva prueba.

Zonas Quebradizas Locales (LBZ = Local Brittle Zones). Dentro de la ZAT de la soldadura pueden existir regiones localmente quebradizas. Bajo ciertas condiciones, aquellas LBZ pueden ser perjudiciale. El Ingeniero debería considerar el riesgo de las LBZ y determinar si deberían emplearse medidas en contra para limitar la envergadura de las LBZ y su influencia en el comportamiento estructural. Algunas medidas contrarias y circunstancias mitigantes en prácticas mar adentro se listan a continuación:

445


(1) El uso de aceros con capacidades moderadas de detención del

los procesos ESW y EGW no concuerdan con el estatus

agrietamiento, según lo demostrado por la no-ruptura (no-break)

precalificado en el Código. Los WPS deberán cumplir con los

en la prueba de caída (baja) de peso NLR (pequeña irregularidad).

requerimientos de la Sección 4 y deberán establecer la conformidad

(2)

con la Sección 4. La soldadura de aceros sometidos al proceso

La

sobre-calificación

y

el

agrietamiento

en

aceros

convencionales normalizados de 42ksi a 50ksi [290MPa a

termodinámico de templado y revenido con cualquiera de estos

345MPa] de carbono-manganeso, en los cuales el metal de

procesos está prohibido, ya que la entrada de alto calor asociada

soldadura y el ZAT tienen un límite elástico más alto que el metal

con ellos provoca un serio deterioro de las propiedades mecánicas

base adyacente, forzando las tensiones plásticas que vayan a

del ZAT.

cualquier parte. (3) La tendencia a agrietamiento por fatiga en uniones tubulares soldadas que aparecen fuera de la ZAT antes que alcancen un tamaño apreciable (asumiendo que uno evita la tangencia desfavorable del cordón de soldadura de la lata de unión con la huella del soporte). (4) Los límites precalificados en el espesor de la capa de soldadura en los procedimientos de soldadura, los cuales junto con observar los límites de la entrada de calor promueven el refinamiento del grano en la ZAT y minimiza la envergadura de LBZ. (5) Cambios de composición, ej: límites reducidos de vanadio y nitrógeno y un aumento de titaneo.

C4.17.2 Requerimientos de la Prueba de Tensión de Todo el Metal de Soldadura. Es necesario someter a prueba cada WPS para demostrar que el metal de soldadura deberá tener propiedades que correspondan con aquellas del metal base. Los especimenes de la prueba de tensión de todo el metal de soldadura deberán cumplir con los requerimientos de la propiedad mecánica descritos en la última edición de AWS A5.25, Especificación para los Electrodos de Acero de Baja Aleación y Fundentes para la Soldadura Electroslag; o la última edición de AWS A5.26, Especificación para Electrodos de Acero al Cabono y de Baja Aleación para la Soldadura Electrogas; según sea aplicable.

Parte C

C4.15 Procesos de Soldadura que Requieren Calificación. El Código no restringe la soldadura a los WPS precalificados, descritos en 3.1. Debido a que otros WPS y nuevas ideas están disponibles, está permitido su uso; siempre que estén calificados por los requerimientos descritos en la Sección 4, Parte B. Donde un Contratista hata calificado previamente un WPS cumpliendo con todos los requerimientos descritos en la Parte B de esta sección, el Código recomienda que el Ingeniero acepte la evidencia apropiadamente documentada de una prueba anterior y no requiera que la prueba sea efectuada nuevamente. La documentación apropiada significa que el Contratista haya cumplido con los requerimientos de la Sección 4, Parte B, y los resultados de las pruebas de calificación estén registrados en formularios apropiados, como los que se encuentran en el Anexo E. Cuando se utilice el formulario del Anexo E, debería entregarse la información apropiada listando todas las variables esenciales y los resultados de las pruebas de calificación efectuados. Hay estipulaciones generales aplicables para cualquier situación. La aceptabilidad de la calificación de otras normas es la responsabilidad del Ingeniero que se ejerzan, basándose en las estructuras específicas y en las condiciones de servicio. El Comité de Soldadura Estructural no representa la calificación de cualquier otra norma de soldadura. C4.17 Requerimientos de los WPS (Procesos ESW/EGW). Los procesos de soldadura, procedimientos y detalles de la unión para

Calificación del Comortamiento C4.18 General. La prueba de calificación del soldador está específicamente diseñada para determinar la habilidad de un soldador para producir soldaduras de buena calidad en cualquier unión de prueba determinada. Después de completar exitosamente las pruebas de calificación del soldador, éste debería considerarse que tiene las calificaciones mínimas aceptables. El conocimiento del material que va a soldarse es beneficioso para que el soldador produzca soldaduras de buena calidad; por lo tanto, se recomienda que antes de soldar aceros con el procedimiento termodinámico de templado

y

revenido,

a

los

soldadores

debería

dárseles

instrucciones relativas a las propiedades de este material o haber tenido experiencia previa en soldar con el acero en particular. De vez en cuando, el Contratista puede actualizar el equipo o agregarle un nuevo control. El operador de soldadura previamente calificado puede necesitar entrenamiento (capacitación) para familiarizarse con este nuevo equipo. Se coloca énfasis en la palabra “entrenamiento” (training) en vez de “recalificación” (requalification), ya que varios cordones de soldadura en una plancha o en un tubo, según sea apropiado, pueden ser suficientes. La intención es que el Contratista entrenaría al operador de soldadura para soldar utilizando el nuevo equipo. C4.22 Variables Esenciales. La habilidad de un soldador para producir una soldadura de buena calidad es considerada por el

446


Código que sea dependiente de ciertas variables esenciales, y están listadas en la Tabla 4.10.

La prueba de macrografía de la esquina que se muestra en la Figura 4.28 es una prueba adicional de comportamiento requerida

C Tabla 4.12. Los electrodos para el Proceso SMAW están agrupados en relación a la destreza que se requiere del soldador. La designación del Grupo F permite que un soldador calificado con un electrodo de la designación de un grupo utilice otros electrodos listados en una designación numéricamente menor. Por ejemplo, un soldador calificado para soldar con un electrodo E 6010, grupo de designación F3 y se le permite soldar con electrodos que tengan designación grupo F2 y F1; el soldador no está calificado para soldar con electrodos que tengan una designación grupo F4.

para los soldadores que se espera que hagan soldaduras en ranura de penetración competa en conexiones en T, Y y K en tubos rectangulares. Para este caso, los soldadores calificados 6GR que se someten a prueba para tubos redondos o cañerías, según Figura 4.27; sólo se requerirá que aprobaran la prueba adicional de macrografía de esquina, según Figura 4.28, siempre que se cumpla con todos los requerimientos de la Tabla 4.9 y 4.12.4.2. Si el Contratista desea calificar a un soldador sin el estatus 6GR existente para soldaduras de ranura de penetración completa en conexiones en T, Y y K, utilizando tuberías rectangulares, el

C Tabla 4.8.La soldadura en forma de producto de material cañería (o tubería) no significa necesariamente que se esté efectuando una soldadura en cañería. Obviamente hay una diferencia a entre soldar alrededor de una cañería, opuesto a soldar a lo largo de una tubería paralela al eje de la tubería (línea central). Una soldadura de circunferencia en una unión a tope es completamente diferente de una soldadura de ranura longitudinal que una la plancha laminada para hacer una cañería; una unión esférica con una soldadura de filete es completamente diferente de una soldadura de filete a todo el largo de la cañería anexando una plancha con soldadura tipo tapón redondo. Obviamente, las habilidades para la progresión de una línea recta paralela al eje de la tubería no es diferente de las habilidades para soldar perfiles forjados de una plancha utilizando una línea de progresión recta; por lo tanto, la limitación de la forma del producto de cañería no se aplica en estos casos de línea recta. Refiérase a la Figura C5.1. La calificación de los soldadores que utilizan tuberías de todo tipo de tamaños o cañerías, está permitida porque los tamaños (calibres) de las cañerías especificadas en la Tabla 4.10 para la calificación del soldador no siempre están disponibles para el Contratista.

soldador deberá soldar la estructura según prueba 6 de la Figura 4.27 utilizando, ya sea, un tubo redondo o rectangular en conformidad con las limitaciones de la Tabla 4.10. Además el soldador deberá aprobar con éxito la prueba de macrografía de esquina utilizando la Figura 4.28, o como opción si se fueran a usar secciones rectangulares para la Figura 4.27, quite las secciones de esquina y realice la prueba de macrografía de los componentes soldados de prueba. La calificación para las pruebas de cañería 2G más 5G o 6G también califica para las uniones a tope en secciones rectangulares (con aplicabilidad basada en el espesor, sin considerar el diámetro) pero no vice-versa. Para estas uniones a tope, la prueba de macrografía de esquina de la Figura 4.28 no es necesaria porque toda la producción de uniones requieren un NDT según 6.11.1. La Tabla 4.10 no establece diferencias entre cañería (tubería circular) y las secciones rectangulares. Por esta razón es apropiada la siguiente interpretación: (1) La calificación en la prueba de cañería 6GR también califica para las conexiones en T, Y y K y las soldaduras de ranura en las secciones rectangulares. (2) La calificación en las pruebas de cañería 5 G y 2G también

C4.26. Soldaduras de Ranura de Penetración Completa para

califica para las secciones rectangulares (con aplicabilidad basada

Conexiones Tubulares. Cuando se usan secciones rectangulares

en el espesor, sin considerar el diámetro) pero no vice-versa.

para realizar la calificación, las pruebas de doblado tomadas de las

(3) La calificación para las soldaduras de ranura en secciones

caras no evalúan la habilidad del soldador para llevar el metal de

rectangulares también califica para plancha (y vice-versa, si dentro

soldadura de buena calidad por las esquinas relativamente

de la limitación de la Tabla 4.9 y 4.22 del Código).

abruptas. Estas pruebas de doblado no cumplen con las

(4) Cuando se usan secciones rectangulares en la calificación, las

necesidades de las soldaduras de ranura de penetración completa

pruebas de doblado tomadas desde las caras (superficies) no

en las correcciones en T-, Y-, y K, porque las esquinas en estas

evalúan la habilidad del soldador para llevar soldadura de buena

conexiones pueden estar muy tensadas. Debido a la preocupación

calidad alrededor de las esquinas. Estas pruebas de doblado no

de los soldadores para demostrar su habilidad para soldar

cumplen con las necesidades de las correcciones en T-, Y y K,

esquinas de tubos rectangulares cuando se requiere penetración

porque las esquinas en estas conexiones están muy pensionadas.

completa, se desarrolló la prueba de macrografía de esquina, de la

Donde una prueba 6 GR utilice secciones rectangulares, se

Figura 4.28.

recomienda RT para evaluar las esquinas.

447


Tabla C4.1

Tabla C4.2

Valores de la Prueba CVN (ver C4.12.4.4)

Valores de la Prueba ZAT de Impacto (ver C4.12.4.4)

Promedio del Metal de Soldadura

Grupo de Clase Temperatura de la Acero de Acero prueba de Impacto

Grupo de Clase Temperatura de la Acero de Acero Prueba de Impacto

Y

Investigación Especial

Nota General: Los requerimientos del Código representan el dominador común más bajo de la tabla anterior

Nota General: La calificación de la cañería no deberá requerirse y la clasificación de la plancha es aceptable para 3G, 3F, 4G, 4F y para 1F, 1G, 2F y 2G.

Figura C4.1 – Tipo de Soldadura en Cañería Que No Requiere Calificación (ver Tabla 4.8)

448


Punto de Tangencia radio Mínimo para planchas de 1 pulg. [25.4 mm]

Desviación

Punto de Tangencia

Corte más allá del punto de Tangencia

Perfil Aceptable

PRIMERO CORTE EL FLANGE EN BISEL PARA COLOCAR LA MUESCA POTENCIAL EN EL MATERIAL DE DESECHO

Figura C5.2 – Ejemplos de una Buena Práctica para el Corte de (copes) (ver C5.17)

449


PARA ESPESOR EQUIVALENTE ó

PARA ESPESOR DIFERENTE

Plano de Alineamiento Teórico

Nota General: Una desviación no superior al 10% del espesor de la parte unida más delgada, pero en ningún caso mayor que 1/8 pulg. [3 mm], puede permitirse como una salida del alineamiento teórico.

Figura C5.3 – Desviación Permisible en Componentes Juntados a tope (ver C5.22.3)

12 pulg. [300 mm]

1/2 pulg. [12 mm] máximo

ESTA PORCIÓN ESTA TENSADA EN ALIENAMIENTO Nota General: Para la corrección del deslineamiento que excede lo permitido, las partes no deberán dibujarse llevarse una inclinación mayor que ½ pulg. [12 mm] en 12 pulg. [300 mm].

Figura C5.4 – Corrección de Componentes Desalineados (ver C5.22.3)

Paralelo a la línea Central de la Brida de unión

450


Línea Central de la Brida de unión Puede ser flange ó Atiesador

Variaciones de aplaneamiento determinados por mediciones hasta el borde recto

Figura C5.5 – Método Típico para Determinar Variaciones en El Aplanamiento De La Viga De Alma Llena(ver C5.23.6.1)

451


Dimensión de la Cobertura

Forma detallada de la Cobertura

Línea de Referencia

F.S. = Empalme de Campo Ensamblaje Tipo de Viga

Línea de Referencia Alternativa Dimensión de la Cobertura Alternativa

Dimensión de la Cobertura Alternativa Forma de la Cobertura Detallada

Dimensión de la Cobertura

ENSAMBLAJE TÍPICO DE VIGA, MOSTRANDO CURVA COMBADA?

Nota General: La tolerancia (plus) indica el punto que está sobre la forma de la combadura detallada. La tolerancia (minus) indica el punto que está bajo la forma de la combadura detallada.

Figura C5.6 – Ilustración que Muestra los Método de Medición de la Combadura (ver C5.23.4)

452


(pulg.)

W pulg. ó 1/4 pulg. [6 mm.], cualquiera que sea mayor 100

Figura C5.7 – Medición de la combadura del flange e Inclinación (ver C5.23.8)

453


TOLERANCIA MÁXIMA ENTRE EL FLANGE Y LA PLANCHA BASE O ASIENTO O.O1 pulg [0.25mm] SOBRE 75% DEL ÁREA PROYECTADAY NO MÁS QUE 1/32 pulg [1mm] SOBRE EL 25% RESTANTE DEL ÁREA PROYECTADA.

Área proyectada de la brida De unión y los atiezadoes Viga de alma llena con atiezadores de soporte

Ángulo entre la cara la brida de unión y superficie del flange más de 90° a través la longitud del soporte

Área proyectada de la Brida De unión

Figura C5.8 – Tolerancia de los Puntos de Presión (ver C5.23.10)

454

de la no de


Tabla C6.1 Criterio de Aceptación de UT para Soldadura de 2 in. [50 mm], Usando un 70% de la Sonda (ver C6.13.1) Clasificación de Indicación

1.

Clase de Irregularidad severa

-2 o menos

Clase A (grandes irregularidades ) incondicionalmente rechazable sin considerar la longitud

-1 o 0

Clase B (irregularidades medias)1 Aceptar si la longitud es ¾ in. [20 mm] Rechazar si la longitud es > ¾ in. [20 mm]

+1 o +2

Clase C (irregularidades pequeñas)1 Aceptar si la longitud es 2 in. [50 mm] Rechazar si la longitud es > 2 in. [50 mm]

+3 o mayor

Clase D (irregularidades menores) Aceptar sin límites de longitud o localización

Notas Generales: Para estructuras cargadas cíclicamente, Tabla 6.3 requiere irregularidades más serias que irregularidades de Clase D y las cuales exceden ¾ in. [20 mm] de longitud, se permiten sólo en la mitad del medio del espesor de la soldadura. Este no es un requisito de la Parte C, Sección 2. Ver 6.26.6.5 y Anexo D, Formulario D-11, Informe de Prueba Ultrasónica de Soldaduras. Nota: La separación entre las irregularidades de Clase B y C o entre irregularidades de Clase B y C y el extremo de una soldadura, deberá ser de una distancia de al menos 2L excepto donde el extremo de una soldadura no está sometido a tensión primaria, como en las esquinas de las planchas del diagrama, en secciones rectangulares. (L = La longitud de las dos irregularidades más largas o la longitud de una irregularidad, la cual se evalúa con relación al final de una soldadura). La longitud combinada de irregularidades adyacentes, puede requerirse para medirse como una sola irregularidad (ver Notas Generales en la Tabla 6.2)

467


Figura C6.1 – Uniones en T de 90°, 0 Uniones de Esquinas con Backing de Acero

(A) MENOR QUE UN ANGULO DIHEDRO DE 90°

(B) MAYOR QUE UN ANGULO DIHEDRO DE 90°

Figura C6.2 – Uniones Oblicuas en T, ó Uniones de Esquinas

468


Figura C6.3 – Uniones a Tope con Separación Entre el Backing y la Unión

(A) ABERTURAS ANCHAS DE LA RAIZ

(B) ABERTURAS MENOS ANCHAS DE LA RAIZ

Figura C6.4 – Efecto de la Abertura de la Raíz en Uniones a Tope con Backing de Acero

469


(A) UNIONES A TOPE

(B) UNIONES T

Figura C6.5 – Scanning con Sello de Backing de Acero Soldado

(A) UNIONES A TOPE

(B) UNIONES T

Figura C 6.6 – Resoluciones para Scanning con Sello de Backing de Acero Soldado

470


Tabla C8.1 Guía para Apropiabilidad de la Soldadura (ver C8.2.2) Metal Base Categoría de la Estructura

Aceros ASTM, ABS y API para sub-sección 3.3 y Tabla 3.1

Aceros Irregulares, Desconocidos, Aceros forjados y Aceros Inoxidables

Fierro Batido

Sección 2, Parte C Estática o Cíclica No tubular

Revisar el status de ASTM A7, A373, A441 – precalificado según Sección usar Tabla 3.1 (Grupo II) 3. Los WPS pueden y Sección 3. Otros, Ver utilizarse según Sección 3

Componentes no tubulares estáticos o cíclicos. Sección 2, Parte C

Revisar el status de ASTM A7, A373, A441 – precalificado según Sección usar Tabla 3.1 (Grupo II) 3. Los WPS pueden y Sección 3. Otros, Ver utilizarse según Sección 3

Componente tubular. Sección 2, Parte D.

El WPS precalificado. Puede

Nota 1

Aplicar

Notas 1 y 2

Notas 1 y 2

Aplicar Notas 1 y 2

No Recomendado

Nota 1

usarse según Sección.3

Componentes tubulares Revisar status precalificado Estáticos según sección 3 Componente tubular Cíclico

Aplicar

Fierro Forjado

Revisar status precalificado

según sección 3

Aplicar Nota 1 Aplicar Nota 1

Aplicar Notas 1 y 2

No se Recomienda Aplicar notas 1 y 2

Aplicar Notas 1 y 2

No Recomendado

Nota General: Se requerirá un WPS escrito, se requerirá sujeto a la aprobación del Ingeniero. Notas: 1. Apropiabilidad Establecida para la Soldadura: La existencia de una soldadura previa satisfactoria puede justificar el uso de metales aporte de la Tabla 3.1 (Grupo II). Si no hay soldadura previa, obtener pruebas y preparar una calificación WPS. Realizar la prueba de soldadura en un área segura de la estructura, si es que las muestras no están disponibles. 2. Persona calificadas para establecer la apropiabilidad de la soldadura deberán entregar un WPS escrito y monitorear la operación de soldadura, todas como las aprobó el Ingeniero.

Tabla C8.2 Relación Entre el Espesor de la Plancha y El radio de la Rebaba (ver C8.4.1(2)) Espesor de la Plancha pulg.

Espesor de La Plancha mm.

478

Radio de la Rebaba mm.


Cortesía Del Instituto de Soldadura del Reino Unido, 1980. Nota General: Las introducciones microscópicas en la garganta de una soldadura

actúan como irregularidades pre-

existentes (Ver 8.4.1)

Figura C8.1 – Introducciones Microscópicas

Grieta Inclinación Np

Fatiga de la Soldadura Fatiga del Material Plano

Grieta Propagación de la Falla

“N” de Ciclos Nota: La fatiga de un componente soldado está solamente en la propagación de la grieta

Figura C8.2 – Fatiga (ver C8.4.1)

479


Dirección del Trayecto

Figura C8.3 – Rectificado de la Garganta con Esmerilador de Buril (ver C8.4.1)

Placa de Empalme

Soldadura Existente

Esmerilado Inicial en la Garganta Esmerile continuamente la Garganta en ambos lados y alrededores del extremo de la placa de empalme Gusset

Figura C8.4 – Rectificado Normal de la Garganta Normal a la Tensión (ver C8.4.1)

480


Brida de unión o Abrazadera Esmerilado Inefectivo

Esmerilado Efectivo

Defecto

Falange o cuerda

La profundidad del esmerilado debe ser de 0.02 pulg. [0.5mm] bajo el fondo de cualquier socave visible

Figura C8.5 – Esmerilado en la Garganta Efectiva (ver C8.4.1)

Sin Soldadura

1/2 pulg. 12 mm.

1 pulg. 25 mm.

Extremos Esmerilados

Figura C8.6 – Esmerilado del Extremo [ver C8.4.1(2)]

481


Profundidad del Martillado 0.02 pulg. [0.5 mm]

45°

Herramienta para Martillar

- 90°

Dirección del Trayecto

Figura C8.7 – Martillado (Forjado en frío) [ver C8.4.1(3)] (Cortesía de S. Maddox, IIW, Com. XIII)

482


Electrodo de Tungsteno Boquilla de Protección Región Refundida

Gas de Protección

0.02 pulg. a 0.06 pulg. [0.5 mm. a 1.5 mm.]

Figura C8.8 – Refundición de la Garganta [ver C8.4.1(4)] (Cortesía de P. Haagensen, IIW, Com. XIII)

483


C5.

Fabricación

C5.1 Alcance

C5.2 Metal Base C5.3.1.3 Punto de Rocío

C5.8. Tratamiento de calor para alivio de tensión C5.10 Backing C5.10.2 Backing a todo el largo de la soldadura Página 443

C5.3.2. Electrodos SMA

C5.10.4 Conexiones no-tubulares Cargadas cíclicamente

C5.3.2.1 Condición de almacenamiento de Electrodos bajos en Hidrógeno

C5.12.2 Temperatura ambiental mínima

C5.3.3.1 Combinaciones electrodoFundente

C5.13 Total conformidad con el diseño

C5.3.3 Recuperación del fundente

C5.14 Tamaños mínimos de filete de soldadura

C5.3.3.4 Escoria recuperada

C5.15 Preparación del metal base C5.15.1.2. Reparación

Página 442

C5.3.4. Electrodos GMAW/FCAW C5.4 Procesos ESW y EGW C5.5 Variables del proceso WPS C5.7 Control de entrada de calor para acero Sometido al proceso de templado y revenido Página 443 (Cont.)

C5.15.2 Preparación de la unión C5.15.4.3 Requerimientos de desbaste Página 444


C5.16 Coronamientos

C5.23.10 Soporte en los puntos de carga

C5.17 Rebajes de la viga y orificios de acceso a la soldadura

C5.23.11.4 Otras tolerancias dimensionales

C5.17.1 Dimensiones del orificio de acceso a la soldadura

C5.24. Perfiles de soldadura

C5.18.2 Requerimientos generales para los pinchadores

C5.26.1 Opción del contratista (reparar)

C5.22.1 Armado estructural de la soldadura de filete

C5.26.2 Limitaciones de temperatura en la reparación con calor local

C5.22.2 Armado estructural de la soldadura de ranura de penetración parcial

C5.26.5 Restauración soldada del metal base con orificios mal colocados

C5.22.3 Alineamiento de la unión a tope

C5.27 Martillado

C5.22.4 Variaciones de la selección transversal en componentes tubulares

C5.28 Recalcado

C5.22.4.3 Corrección

C5.29 Formación de arco

C5.23.2 y C5.23.3 Rectilineidad de la viga y de la viga maestra

C5.30 Limpieza de la soldadura

C5.23.4 Combadura de la viga y de la viga maestra (sin unión de concreto diseñada)

Página 447

C5.23.6.1 Mediciones

C5.31 Planchas de extensión de soldadura Página 448

C5.23.6.2. Estructuras no-tubulares estáticamente cargadas C5.23.6.4 Distorsión excesiva C5.23.8 Combadura del flange e inclinación Página 446


C6. INSPECCIÓN C6. 1 Alcance

C6.6.2 Solicitudes del inspector

C6.1.1 Información proporcionada a los contratistas

C6.6.4 NDT especificado, excepto la inspección visual Página 456

C6.1.2. Inspección y estipulaciones del contrato Página 455

PARTE C

C6.1.3 Definición de categorías del inspector

Criterios de aceptación

C6.1.5 Responsabilidad del inspector

C6.7 Alcance

C6.1.6 Items que deben proporcionársele al inspector

C6.8. Aprobación del Ingeniero para criterios alternativos de aceptación

C6.1.7 Notificación del inspector

C Tabla 6.1 Item 8-Porosidad de la tubería

C6.2 Inspección de materiales

C6.9 Inspección Visual

C6.3 Inspección de la calificación WPS y del equipo

C6.10 PT y MT

C6.4 Inspección del soldador, calificaciones del operador de soldadura y del pinchador

C6.NDT

C6.4.1 Determinación de la calificación C6.4.2 Nuevas pruebas basadas en la calidad del trabajo C6.4.3 Nuevas pruebas basadas en la expiración de la certificación C6.5 Inspección del trabajo y registros C6.6.1 Responsabilidades del contratista Página 456 (Cont.)

Página 457


C6.12.2 Criterios de aceptación para conexiones no-tubulares cargadas cíclicamente

C6.17.3 Eliminación del refuerzo

C6.13.1 Criterios de aceptación para conexiones no-tubulares cargadas estáticamente

C6.17.3.1 Planchas de extensión

C6.13.2 Criterios de aceptación para conexiones no-tubulares cargadas cíclicamente

C6.17.3.3 Reforzamiento

C6.13.3 Criterios de aceptación para conexiones tubulares

C6.17.4 Película radiográfica

Página 458

C6.17.5 Técnica

PARTE D

C6.17.5.1 Falta de nitidez geométrica

Ensayos no-destructivos

C6.17.5.2 Distancia y limitaciones de la fuente al objeto

C6.14 Procedimientos

C6.17.6 Fuentes

C6.14.6 Calificación del Personal

C6.17.7 Selección y localización ICLI

C6.15. Envergadura del ensayo

C6.17.8.3 Retro dispersión

C6.15.3 Ensayo Spot

C6.17.9 Ancho de la película

PARTE E

C6.17.10 Calidad de las radiografías

Prueba Radiográfica

C6.17.11 Densidad H & D

C6.16.1 Procedimientos y Normas (RT)

C6.17.11.2 Transiciones

C6.16.2 Variaciones

C6.17.12 Marcas de identificación

C6.17. Procedimiento RT

C6.17.13 Bloques del borde

C6.17.2 Requerimientos de seguridad Página 459

Página 460


C6.19 Examen, informe y disposición de las radiografías

C6.24.1 Linearidad Horizontal

C6.19.1 Equipo entregado por el contratista

C6.24.2 Control de ganancia

C6.19.2, C6.19.3 Informes y Retención

C6.24.4 Calibración de las unidades de búsqueda del ángulo del haz de luz

PARTE F

C6.25.4.1 Barrido

UT de soldaduras de ranura

C6.25.5.1 Barrido horizontal

C6.20.1 Procedimientos y Normas

C6.26.4 Acoplamientos

Página 461

C6.26.5 Envergadura de la prueba

C6.20.2 Variaciones

C6.26.5.1 Tamaño del reflector

C6.20.3 Porosidad de la cañería

C6.26.5.2 Inaccesibilidad

C6.22 Equipo ultrasónico

C Tabla 6.6 (Cont.)

C6.22.6 Unidad de búsqueda del haz de luz directa (onda longitudinal)

C Tabla 6.6

C6.22.7.2 Dimensiones del transductor

Leyenda “P”

C6.23.1 Norma IIW

C6.26.6 Pruebas de soldadura

C Figura 622 C6.23.2 Reflectores prohibidos Página 462

Página 463


C6.26.6.4 Factor de atenuación

(3) Backing de acero soldado con sello

C6.26.7 Longitud de las irregularidades

Técnicas de Resolución

C6.6.8 Bases para aceptación o rechazo C6.26.12 Soldaduras de ranura que contienen backing de acero 1) Uniones en T o de esquina a) Ángulo diedro de 90º 1. 2. 3 4. 5. 6.

Técnicas de resolución

b) Uniones en T inclinadas o de esquina 2) Uniones a tope a) Separación entre el backing y la unión 1. 2. 3. 4.

Técnica de Resolución

b) Geometría de superficie y backing con trayecto de sonido similar Técnica de Resolución 2. 3. 4. 5.

Página 465

1. 2. C6.27 UT de conexiones tubulares en T-,Y-, yK Página 466


C7 SOLDADURA “STUD”

C8. CONSOLIDACIÓN Y REPARACIÓN DE ESTRUCTURAS EXISTENTES

C7.1 Alcance

C8.1 General

C7.2 Requerimientos Generales

C8.2 Metal base

C7.25 Acabado del Stud

C8.2.1 Investigación

C7.3 Requerimientos mecánicos

C8.2.2 Apropiabilidad para soldar

C7.4. Mano de obra

C8.3. Diseño para consolidación y reparación

C7.4.6 y C7.4.7 Eliminación de la protección al arco

C8.3.1 Proceso de diseño

Página 471

C8.3.3 Historia de fatiga

C7.5.1 Soldadura con máquina automática

Página 473

C7.5.5 Opción de soldadura de filete de los procesos FCAW, GMAW, y SMAW

C8.3.5 Operaciones durante la carga

C7.6 Requerimientos de calificación de aplicación de tornillos (“studs”) C7.6.1 Propósito C7.7 Control de Producción C7.7.1.4 Doblado C7.8 Requerimientos de inspección de fabricación y verificación C7.8.2 y C7.8.4 Pruebas adicionales Página 472

C8.3.7 Uso de sostenedores existentes C8.4.1 Intensificación de la vida de fatiga (1) (2) (3) (4) (5) C8.4.2 Incremento del rango de tensión C8.5 Mano de obra y técnica C8.5.2 Irregularidades del componente C8.5.4 Metal base de espesor insuficiente C8.5.5 Rectificación con calor Página 475


C8.5.6 Secuencia de la soldadura

Anexo CIX

C8.6 Calidad

Requerimientos de Calificación de la Base del Tornillo (“Stud”) del Fabricante

Referencias para C8

Página 485


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