INSPECCION ESTRUCTURAS SOLDADAS (2).pdf

PONENTE: ING. MARIO VILLA Y PEREZDIRECTOR GENERAL

IARI INGENIROS ASESORES S.A. DE C.V.

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INTRODUCCION.

Un inspector de soldadura funciona como un representante de la calidad de organizacin que puede tener el fabricante, el comprador, o una agencia de gobierno El inspector es el responsable de juzgar la aceptabilidad de un producto de acuerdo a una especificacin escrita.


El inspector debe de ser una persona altamente calificada en el campo de la soldadura y pueden ser clasificados como a continuacin se indica.

Inspector de cdigo o de una agencia de gobierno. Inspector del propietario, o cliente. Inspector del fabricante, constructor o

manufacturero. Inspectores Arquitectos o Ingenieros.


Cualquier persona que desee hacer su inspeccin de trabajo consiente y profesionalmente deber de tomar este manual seriamente.

CONDICION FISICA.VISION.ACTITUD PROFESIONAL. CONOCIMIENTO DE SOLDADURA Y TERMINOS DE INSPECCION.CONOCIMIENTO DE PLANOS Y ESPECIFICACIONES. CONOCIMIENTO DE METODOS DE PRUEBAS.CONOCIMIENTOS DE PROCESOS DE SOLDADURA. HABILIDAD PARA SER ENTRENADOS.EXPERIENCIA EN LA INSPECCION.


CONDICION FISICA.El inspector de soldadura deberde contar con una buena condicin fsica, ya que deber de inspeccionar antes, durante y despus de que se haya terminado la fabricacin y montaje, es probable que tenga que subir a realizar sus inspecciones en altura y deber de aprovechar los andamios que los soldadores utilicen para aplicar la soldadura por lo que el tiempo de inspeccin deber de ser lo mas corto posible.


VISION.Una buena visin es vital. La habilidad para examinar las condiciones superficiales de una soldadura y juzgar su aceptabilidad de acuerdo a la calidad de los requerimientos establecidos, son la principal funcin del inspector de soldadura. Un inspector de soldadura deber de contar con una agudeza visual cercana, con o sin lentes de 20 - 40 de la carta Jaeger, incluyendo tambin la percepcin de los colores: rojos/ verdes, y azules/ amarillos, aun que esto no es requerido por el cdigo del AWS queda a criterio del empleador.


ACTITUD PROFESIONAL. Es extremadamente importante que el inspector mantenga una actitud profesional ya que esto es determinante para el grado de xito o fracaso. El xito depender de la cooperacin y asociacin con todos los departamentos involucrados para obtener su ayuda. Es importante que el inspector de soldadura sea imparcial y consistente en todas sus decisiones. El inspector deber de mostrar un mtodo definido del procedimiento de inspeccin. Recuerde que nunca deber de ser terco o de cambiar de opinin por argumentos persuasivos. Por ninguna circunstancia el inspector solicitara favores, o tomara decisiones por obligacin adquirida por un compromiso personal.


CONOCIMIENTO DE SOLDADURA Y TERMINOS DE INSPECCION.

El desconocimiento de trminos de soldadura puede provocar embarazosas situacin si esto viene aparentemente de otros trabajos relacionados con una conversacin. Consecuentemente el inspector deberde conocer y comunicarse correctamente en el lenguaje de la soldadura.


CONOCIMIENTO DE PLANOS Y

ESPECIFICACIONES.

Un inspector deber de estar familiarizado con los planos de Ingeniera y ser capaz de entender las especificaciones, as como conocer los smbolos de soldadura y de pruebas no destructivas, no es necesario que memorice los estndares o especificaciones, pero si deber de conocerla para recurrir a ellas cuando se requiera de informacin contenida en ellas.


CONOCIMIENTO DE METODOS DE PRUEBAS.Numerosos mtodos de pruebas destructivas y no destructivas se usan para determinar si un material base o soldadura cumple con los requerimientos de ciertas especificaciones, por lo que el inspector de soldadura deberde conocerlos y estar consiente de las pruebas bsicas, incluyendo: Tcnicas de aplicacin informacin que se puede obtener y las ventajas y limitaciones.Si otras muestras debern de ser probadas, el inspector deber de estar seguro del mtodo de prueba para determinar si los resultados de las pruebas obtenidos cumplen con los requerimientos prescritos.


HABILIDAD PARA ELABORAR Y ARCHIVAR LOS REPORTES.

El inspector deber de ser capaz de elaborar y archivar los reportes de inspeccin, los reportes debern de ser concisos, exactos, simples y que puedan ser entendidos por cualquier persona que este familiarizada con el proyecto, al mismo tiempo estos debern de contener la informacin necesaria que indique las razones por las que se tomaron decisiones, cuando estos se consulten algunos meses o aos despus.El archivo no solo deber de incluir los reportes de inspeccin y pruebas, deber contar tambin con los Procedimientos de soldadura, calificacin de habilidad de los soldadores, planos o especificaciones, revisiones, etc. un buen archivo de reportes tambin proteger la reputacin del inspector.


CONOCIMIENTOS DE PROCESOS DE SOLDADURA.

El inspector usa la mayor parte de su tiempo evaluando soldaduras, por lo que el conocimiento de los procesos de soldadura es esencial, experiencia adquirida como soldadores es valorable para el inspector de soldadura pero no es un requerimiento para ser inspector de soldadura. El inspector deber de estar familiarizado con las ventajas y limitaciones de los procesos de soldadura para poder identificar los procesos cuando ellos se apliquen.


HABILIDAD PARA SER ENTRENADOS.

Muchos empleadores seleccionan a los inspectores de soldadura basados sobre su habilidad al estudio o a capacitaciones obtenidas con anterioridad.


EXPERIENCIA EN LA INSPECCION.

Solo a travs del tiempo de experiencia es como los inspectores obtienen el conocimiento para tener un punto de vista acertado, los trabajos que los inspectores supervisen, debern de tener una relacin estrecha con la fabricacin de elementos metlicos soldados de acuerdo con cdigos, estndares o especificaciones y directamente involucrados en uno o ms de los siguientes.

1.- Diseo: Preparacin de croquis o planos para la fabricacin de elementos soldados.

2.- Produccin: planeacin y control de elementos soldados, procedimientos de soldadura y operaciones de soldadura para la fabricacin de elementos soldados.

3.- Construccin: fabricacin y/o montaje de elementos soldados. 4.- Inspeccin: Deteccin y medidas de discontinuidades en

soldadura; Verificacin de requerimientos de fabricacin.5.- Reparaciones: Reparacin de soldaduras que presenten defectos.


REQUERIMIENTOS DE ETICA PARA INSPECTORES DE SOLDADURA.

Los inspectores de soldadura debern de aplicar las practicas profesionales y los principios de tica que a continuacin se indican.

INTEGRIDAD.RESPONSABILIDAD PARA L PUBLICO.DECLARACION PUBLICA.PRACTICAS NO AUTORIZADAS. CONFLICTOS DE INTERESES.LINEAS DE COMUNICACIN.


RESUMEN.

El trabajo de un inspector de soldadura requiere de una ancha variedad de talentos y capacidad fsica, por lo que deber de estar preparado fsica y mentalmente para el desarrollo de cualquier tarea, con una apropiada capacitacin y entrenamiento, que pueda reportar sus descubrimientos y mantener su informacin para futuras referencias y pueda conducirse de una manera, tica y profesional.

Un buen inspector de soldadura es invaluable para una compaa, cuando desarrolla su trabajo como esta especificado el sistema de control de calidad, ahorrando dinero a la compaa al identificar problemas durante o antes de que ellos ocurran, minimizando costos por reparaciones.


2.-RESPONSABILIDADES DEL INSPECTOR

La responsabilidad del inspector demanda buen carcter, habilidad y sentido comn, deber de conducirse siguiendo estrictamente las reglas y regulaciones, en especial a su conducta personal, precaucin y seguridad, deber de ser imparcial y tolerante con la opinin de otras personas involucradas en el proyecto, recordar que la toma de decisiones no es fcil por lo que deber de recurrir a diferentes opiniones.Una efectiva inspeccin visual deber de realizarse antes, durante y despus de que los trabajos se realicen.


INSPECCION ANTES DE QUE EL TRABAJO SE REALICE.

1.- Revisar los planos y Especificaciones.2.- Revisar las ordenes de compra.3.- Revisar e identificar que los materiales sean los

especificados. 4.- Revisar que la composicin qumica y fsica de los

materiales sean los especificados.5.- Revisar que el equipo sea el adecuado6.- Revisar que el almacenamiento del metal de aporte sea el

adecuado.7. - Revisar la geometra de las juntas.8.- Revisar las preparaciones de las juntas. 9.- Revisar la limpieza de las juntas. 10.- Revisar el procedimiento de la soldadura y la

calificacin de los soldadores.11. - Revisar temperaturas de precalentamiento.


INSPECCION DURANTE EL DESARROLLO DEL

TRABAJO.1. - Revisar que se cumpla con

los parmetros y tcnica especificadas en los procedimientos de soldadura.

2.- Revisar los pasos individuales de soldadura.

3.- Revisar la limpieza entre pasos de soldadura.

4.- Revisar la temperatura entre pasos.

5.- Revisar que las pruebas no destructivas sean las requeridas.


INSPECCION DESPUES DE QUE EL TRABAJO SE REALIZO

1.- Revisar los perfiles de la soldadura.2.- Seleccin de muestras para pruebas. 3.- Evaluar los resultados de las pruebas. 4.- Verificar las temperaturas de post- calentamiento o

tratamientos trmicos si se requieren.5.- Preparar y archivar los reportes de pruebas.


Cuando la vida y la seguridad estn involucradas, la cantidad y calidad de la inspeccin de la soldadura usualmente deberde cumplir con lo indicado en cdigos, estndares o especificaciones.


1.- CODIGO.El cdigo puede venir de una agencia de gobierno o de una agencia privada tal como una asociacin de ingenieros. Un cdigo es un cuerpo de reglas para construccin o fabricacin de un producto. Por ejemplo ciudades que tengan cdigos de construccin. Los cdigos se hacen mandatorios por leyes o regulaciones y pueden ser usados con otros estndares de referencia o especificaciones.Como ejemplo de cdigos, se pueden referenciar los siguientes:

STRUCTURAL WELDING CODE - STEEL (AWS)

BOILER AND PREEURE VESSEL CODE (ASME)


2.- ESTNDAR D.Un estndar es cualquier documento u objeto usado como base de comparacin, un inspector puede juzgar lo adecuado de un producto sobre la base de comparacin con un estndar establecido, como estndar se pueden incluir, los cdigos, especificaciones, procedimientos, practicas recomendadas y un grupo de smbolos grficos. Estndar puede ser considerado mandatorio como en el caso de los cdigos, o no mandatorio como en el caso de las practicas recomendadas.Como ejemplo de estndares se pueden referenciar los siguientes:

API ESTANDARDASTM ESTANDARDANSI ESTANDARD MILITARY ESTANDARD


3.- ESPECIFICACION.La especificacin difiere del cdigo en que este describe los requerimientos para objetivos particulares, materiales, servicio, etc. por ejemplo en una especificacin de un procedimiento de soldadura (WPS), se dan las caractersticas particulares para soldar un material particular y este procedimiento no se puede generalizar para otros acero u otros procesos de soldadura. Como ejemplo de especificaciones se puede referenciar la siguiente:

AWS FILLER METAL ESPECIFICACIONES


Antes de que la soldadura sea aplicada es importante que el inspector verifique el tipo de junta y preparacin de la misma, por lo que es importante que l conozca los diferentes tipos de juntas.

Hay 5 tipos bsicos de juntas los cuales a continuacin se indican.


Es importante que el inspector conozca los nombres de los componentes de una junta en particular, algunos de estos elementos incluyen:

Soldaduras de ranura son todas aquellas que requieren la aplicacin de soldaduras de penetracin parcial o total, pueden o no requerir preparacin de biseles dependiendo del espesor del material.


Soldaduras de ranura .

1.- Abertura de raz 2.- Cara de la raz3.- Cara de la ranura4.- ngulos del bisel5.- Angulo de la ranura 6.- Tamao de la soldadura

de ranura7.- Espesor de la placa ( T )


Soldaduras de filete.1.- Garganta de la soldadura de filete1a.- Garganta terica 1b.- Garganta efectiva1c.- Garganta actual2.- Soldadura de raz3.- Pierna de la soldadura de filete4.- Pie de la soldadura5.- Cara de la soldadura6.- profundidad de fusin 7.- Tamao de la soldadura de filete


Para el inspector es difcil determinar la fusin o penetracin de la soldadura sin el auxilio de pruebas no destructivas, por lo que es importante entender estos trminos.Fusin es l termino usado para indicar la adherencia de los tomos de dos materiales en estado liquido cuando se alcanza la temperatura de fundicin de estos, que pueden ser entre el metal base y el metal de aporte o entre los pasos subsecuentes de metal de aporte. Penetracin es l termino usado para definir la distancia que penetra la soldadura sobre el metal base.


El tamao en soldaduras de ranura de penetracin completa en materiales del mismo espesor es igual al espesor del material.

El tamao de soldaduras de ranura de penetracin completa en materiales de diferente espesor es igual al espesor ms delgado a soldarse.

El tamao de soldaduras de ranura de penetracin parcial es igual a la penetracin de la soldadura sobre la junta.

El tamao de las soldaduras de filete es igual al tamao de las piernas cuando estas son equidistantes o de la menor pierna cuando son de diferente dimensin.


Uno de los mtodos para reducir la masa de informacin contenida en los documentos es a travs del uso de smbolos, esta practica reemplaza palabras escritas y detalles grficos con smbolos especficos para cubrir la misma informacin de una manera abreviada.


ELEMENTOS DE LOS SIMBOLOS DE SOLDADURA1.- Lnea de referencia.2.- Flecha. 3.- smbolo bsico de la soldadura.5.- smbolos suplementarios.6.- Smbolos de acabados.7.- Cola.


TIPO DE PRUEBA SIMBOLOGIA

Prueba Radiogrfica R.T.Prueba Ultrasnica U.T.Prueba con Lquidos Penetrantes P.T.Prueba con Partculas Magnticas M.T. Inspeccin Visual V.T.

De la misma manera que en la simbologa de la soldadura, si el smbolo de pruebas no destructivas se encuentra abajo de la lnea de referencia la prueba deber de ser realizada del lado en donde marque la flecha, si el smbolo se encuentra arriba de la lnea de referencia la prueba deber de ser realizada del lado contrario de donde marque la flecha.


SOLDABILIDAD.

Una junta soldada es la unidad bsica funcional de cualquier elemento soldado y la clave de la soldabilidad son las propiedades del metal base, por lo tanto la soldabilidad esta determinada por algunos factores de los cuales los ms importantes son:

Metalurgia de la soldadura.Qumica de la soldadura. Condiciones de la superficie de la junta.


METALURGIA DE LA SOLDADURA.

Metalurgia es la ciencia que relaciona la estructura interna de los metales y las propiedades exhibidas por los metales, as como los cambios que ocurren en el metal cuando es unido por soldadura, hay algunos tpicos que el inspector debe de conocer tales como:

Propiedades de los slidos y lquidos. Difusin.Solubilidad en slidos.Fusin y solidificacin.Expansin trmica.Relevado de esfuerzos.


SOLIDOS CONTRA LIQUIDOS.

La diferencia entre estos dos estados de la materia, es el aumento de energa contenido en cada uno de ellos. El metal liquido contiene niveles de energa mucho mas alto que en los slidos, la mayor diferencia es que en el metal slido, los tomos se encuentran en una posicin fija con respecto a otros, mientras que en el estado liquido, los tomos son libres de movimiento de uno con respecto al otro.


DIFUSION.

El cambio de posicin de los tomos en estado slido es llamado difusin. Un ejemplo de esto es cuando se colocan dos hojas, una de Plomo y otra de oro, en intimo contacto por medio de un sujetador, dejndolo por varios das, cuando se retira el sujetador se presenta una dbil unin de ambos metales por difusin, debido a que los atamos de ambos metales emigran uno dentro del otro.


SOLUBILIDAD DE LOS SOLIDOS.

La difusin de un slido en otro slido, como un ejemplo de esto, es cuando nosotros queremos incrementar la dureza superficial de un acero. Si el acero es colocado dentro de una cama de partculas de carbn y se calienta a una temperatura de 1600 a 1700 F que es menor que la temperatura de fusin de ambos materiales, algunas partculas de carbn se disolvern dentro de la superficie del acero, endurecindose esta y quedando en condiciones para soportar desgaste o abrasin, esta tcnica es comnmente llamada carburizado.


FUSION Y SOLIDIFICACION.

Cuando el material es calentado a estado liquido es cuando se obtiene la fusin, la mezcla de dos materiales ocurre debido al flujo de calor de reas calientes a reas fras. En la soldadura la mezcla es tambin estimulada por fuerzas magnticas, por presin del arco, por presin de una flama de gas y por el movimiento del electrodo. El resultado es que los tomos del metal base se unen a los tomos del metal de aporte. La solidificacin no puede ocurrir hasta que la fuente de calor es removida y los tomos pierden su energa formando una estructura cristalina metlica.


EXPANCION TERMICA.


RELEVADO DE ESFUERZOS.

Para eliminar los esfuerzos residuales se recomienda efectuar un relevo de esfuerzos, el cual puede ser por medio de un tratamiento trmico o por medios mecnicos.Muchos de los cdigos de fabricacin requieren relevado de esfuerzos por medio de tratamientos trmicos y especifican los rangos de calentamiento y de enfriamiento.


SOLDADURAS BAJO EL MICROSCOPIO.

Cuando se tiene una apropiada preparacin y es examinada con una metalografa microscpica, el metal base y el metal de aporte deben tener una estructura relevante, que se correlacione con sus propiedades mecnicas, mostrando que todos los metales estn compuestos de granos o cristales.En aceros de muy bajo contenido en carbn los granos son de una sola fase llamada ferrita, que esta compuesta de tomos de hierro en una estructura cubica de cuerpo centrado.Un acero de medio contenido en carbn esta formado de ferrita y otra fase dependiendo de su rango de enfriamiento se puede obtener una estructura cristalina llamada Cementita o Perlita, la Perlita es ligeramente mas fuerte y menos dctil que la Cementita.


SOLDADURAS BAJO EL MICROSCOPIO.

Un acero de alto contenido en carbn, se puede templar muy rpidamente formando una fase muy dura y muy frgil llamada Martensita, en estos tipos de acero es necesario realizarles un tratamiento trmico llamado recocido despus de la formacin de la Martensita para restaurar su ductilidad y tenacidad, la estructura cristalina de este tipo de aceros es tetragonal de cuerpos centrados.


RANGOS DE ENFRIAMIENTO. Es importante para el inspector entender que para un adecuado tratamiento trmico es definir la temperatura y el tiempo requerido al que se debe someter el material, de acuerdo a su espesor y al tratamiento trmico deseado, pero lo ms importante es el enfriamiento al que se debe someter el material.Los tratamientos trmicos ms comunes son los que a continuacin se describen:

Revenido.- Si calentamos el acero arriba de su temperatura de transformacin para formar una estructura Austenita y enfriando a rangos muy bajos lentamente hasta alcanzar la temperatura amiente, obteniendo condiciones de aceros blandos.

Normalizado .- Si se caliente de la misma forma que en el Revenido y se deja enfriar al medio ambiente, se obtienen estructuras Ferrita Perlita y condiciones de acero de media dureza.

Templado.- Si se caliente de la misma forma que en el Revenido y enfriando bruscamente con agua, aceite o chorro de aire obtendremos una estructura Martensita, una condicin del acero de alta dureza y alta fragilidad, por lo que para poder usarlos frecuentemente se someten a un tratamiento trmico denominado Recosido, para disminuir su dureza , esfuerzo y mejorar su ductilidad y tenacidad.

Recocido.- Es recalentar el material debajo de 1333 Gr. F y mantener por un tiempo especificado, posteriormente dejarla enfriar al medio ambiente, este tratamiento se hace con el deseo de mantener una relacin uniforme entre dureza, esfuerzo y tenacidad, evitando de esta manera que el acero sea duro y frgil, esto permite que la Martencita templada cambie a Martencita recosida.


QUIMICA DE LA SOLDADURA.

Trata la interaccin entre los elementos qumicos del metal base, el metal de la soldadura y otros elementos inducidos dentro de las reas de la soldadura, tales como el aire de la atmsfera, que contiene Oxigeno Nitrgeno y otros elementos que deben de ser excluidos de la zona de soldadura para mantener la calidad de esta y los elementos contenidos en los fundentes deben de ser compatibles, mejorar las caractersticas mecnicas y servir como un medio de proteccin.


PROTECCION.

Cuando la soldadura es aplicada y se encuentra en estado liquido, debe de ser protegida de interacciones qumicas con elementos indeseables. Los principales elementos que causan dificultades son el Carbn, Oxigeno, Hidrogeno y Nitrgeno, estos elementos se encuentran en la humedad del medio ambiente, en el aire, un ajuste inapropiado del calor de la flama y superficies contaminadas.


CALCULO DEL EQUIVALENTE DE CARBON. (C.E.).Para el clculo del Equivalente de carbn se debern de determinar los porcentajes de los elementos qumicos involucrados y aplicar la siguiente formula.

CE = %C + (%Mn+%Si) / 6 + (%Cr+%Mo) / 5 + (%Ni+%Cu) / 15

El calculo del equivalente en carbn es importante, por que en base a su contenido en porciento, es la temperatura de precalentamiento y entrepasos recomendada


Como su nombre lo dice las probetas son destruidas, por lo que no pueden ser recuperadas para usarlas posteriormente, por lo que su seleccin es limitada de tal forma que el inspector deber de tener la suficiente experiencia para determinar la cantidad y tipo de pruebas a realizar. Existen numerosas pruebas destructivas que son usadas para determinar las caractersticas fsicas y qumicas de los materiales, en algunas ocasiones se tienen que realizar pruebas combinadas para determinar el comportamiento de los materiales, las pruebas que trataremos en este manual son:


PRUEBAS DE TENSION.

Esta prueba da gran informacin sobre el material, algunas propiedades que pueden ser obtenidas son:

Esfuerzo ultimo a la tensin. EUT = Carga de ruptura /rea transversal Esfuerzo en el limite de fluencia. ELF = Carga limite Fluencia / rea transversal Porciento de alargamiento. %A= L final L original/L original x 100 porciento de reduccin de rea %RA = A original A final / A original x100


PRUEBAS DE DUREZA.

El esfuerzo se describe como la habilidad que tiene el material para transmitir alguna carga, esto puede ser determinado por medio de pruebas de tensin o por medio de una prueba de dureza que nos puede dar un dato aproximado del esfuerzo. Esto es posible por que el esfuerzo y la dureza en muchos materiales son directamente proporcionales.La dureza es la habilidad del material para resistir la penetracin, en este manual discutiremos tres de los mtodos ms comunes de pruebas de dureza.


1.- Prueba de dureza Brinell Esta prueba es la ms comnmente usada para determinar la dureza de materiales en stock, ya que es la mas adecuada para este propsito porque, la indentacin cubre reas relativamente grandes eliminando problemas asociados con localizacin de punto duros o blandos en el metal.


2.- Prueba de dureza Rockwell.

En esta prueba se usan diferentes indentadores para diferentes rangos de dureza, los indentadores usados son de diamante de 1/16, 1/8, de dimetro y de baln de acero duro de de dimetro, cargas de 60 a 150 Kg. pueden ser usadas, dependiendo del indentador, al igual que en la dureza Brinell la superficie deber de ser preparada adecuadamente antes de hacer la prueba, varias escalas de dureza pueden ser usadas dependiendo de la dureza buscada, las escalas A y B son las mas comnmente usadas para aceros, la escala B es usada para aleaciones de aceros blandos y la escala C es usada para aceros duros, cuando se tiene duda de que escala se debe de seleccionar para una desconocida aleacin, la escala A puede ser empleada por que esta cubre el rango de las escalas B y C.


3.- Prueba de Microdureza.

Estas reciben este nombre por que las impresiones que dejan son muy pequeas y es necesario el uso de microscopios para facilitar su medida, esta es muy benfica en la investigacin de la microestructura de los metales, por que estas durezas pueden ser aplicadas en un simple grano de un metal para determinar la dureza en la regin microscpica, por lo tanto la metalurgia es el principal inters de este tipo de pruebas de dureza, los tipos ms comunes son:

Vickers Knoop,


PRUEBAS DE TENACIDAD.

La tenacidad es la propiedad que tiene el material, para absorber energa cuando la carga es aplicada rpidamente como un impacto, especialmente cuando hay una muesca (notch) presente en la superficie. Otro factor importante en la prueba de impacto es la temperatura, la temperatura del espcimen tiene drsticos efectos sobre el resultado de la prueba. Consecuentemente las pruebas de impacto deben de ser realizadas a temperaturas pre establecidas.La prueba mas comnmente usada es la denominada Charpy V notch.


PRUEBAS DE SANIDAD.

Este grupo de pruebas son diseadas para la determinacin de la sanidad de los materiales base o de aporte y para la calificacin de procedimientos de soldadura y habilidad de los soldadores.Hay tres tipos de pruebas de sanidad los cuales a continuacin describiremos.


1.- Pruebas de dobles. Despus de que una placa de prueba a sido soldada, un numero determinado de especmenes debern de ser removidos para efectuarles las pruebas de dobles, en el dibujo * se indica la forma y dimensiones para la preparacin de estos especmenes. De acuerdo al eje de la soldadura se pueden realizar pruebas de dobles longitudinal o transversal, generalmente la prueba que tiene mayor aplicacin es la de doblez transversal y los tipos de dobles especficamente son:


Dobles de cara, en este tipo la carga se aplica del lado de la raz de la unin soldada, para que la tensin se presente en la cara de la misma.

Dobles de raz, en este tipo la carga se aplica del lado de la cara de la unin soldada, para que la tensin se presente en la raz de la misma.

Dobles lateral, en este tipo la carga se aplica del lado lateral de la unin soldada, para que la tensin se presente en el lado lateral opuesto a la carga, esta prueba generalmente se aplica en materiales de espesor mayor a 19mm.

Para realizar las pruebas de dobles existen tres mtodos que son, pruebas de doblez guiado, pruebas de dobles sobre roles y pruebas de doblez deslizado.


2.- Pruebas de fractura.El segundo mtodo de pruebas de sanidad es el de fractura y es usado exclusivamente en lneas de tubera como se describe en el estndar del API 1104, este mtodo consiste en hacer una muesca transversal a la soldadura de una probeta soldada, por algn medio mecnico ( segueta) y doblar el espcimen hasta romperlo inspeccionar la soldadura fractura y observar que no presente ningn defecto del tipo de fusin, en esta prueba no se esta enjuiciando el esfuerzo al que se somete la probeta el objetivo es determinar la sanidad de la soldadura, para la evaluacin de los resultados se tiene que consultan al cdigo de referencia


Pruebas de fractura.


3.- Prueba de fractura en soldaduras de filete.

A diferencia de las dos pruebas anteriores, esta se usa exclusivamente para la calificacin de habilidad de los soldadores u operadores de maquinas de soldar. Esta prueba consiste en colocar dos placas formando una T y aplicando soldadura de filete por un solo lado, una ves terminada de soldar, aplicar una cargapor el lado opuesto a donde se aplico la soldadura hasta que esta se rompa, observando que en la soldadura fractura no se presenten defectos del tipo de fusin, para la evaluacin de estos defectos si es que se presentan se tendr que consultar al cdigo de referencia.


PRUEBAS DESTRUCTIVAS PARA ANALISIS QUIMICO.

Las propiedades mecnicas de los materiales estn en funcin de sus componentes qumicos, como es el caso del % de carbn, que a mayor contenido de este mayor dureza y consecuentemente mayor resistencia, por lo tanto la determinacin de los elementos qumicos en muchas situaciones es de primordial importancia, existen tres mtodos para el anlisis qumico que son: Espectrmetro de rayos X, Combustin y por va hmeda.


PRUEBAS METALOGRAFICAS.Esta prueba consiste bsicamente en remover una seccin del metal o de una soldadura, prepararlo con un acabado a espejo, realizar un ataque de cidos y observar el espcimen en el microscopio o con un intensificador de imagen. Estas pruebas se clasifican como macroscpicas o microscpicas


PRUEBAS MACROSCOPICAS. En una prueba macroscpica, a una probeta soldada se le realiza un corte transversal, la superficie expuesta despus del corte, se prepara desbastando con esmeril y lija de agua cualquier rugosidad, realizando posteriormente un ataque de cidos, para que se presente el perfil de lo que se pretende observar a travs de un magnificador de imagen de 10X o menores, la informacin que se puede obtener de esta prueba es la siguiente:Profundidad de fusin, profundidad de penetracin, garganta efectiva, sanidad de la soldadura, grado de fusin, presencia de discontinuidades en la soldadura, perfil de la soldadura, numerode pasos de la soldadura. Etc.


PRUEBAS MICROSCOPICAS. Para realizar este tipo de pruebas, la preparacin de la probeta requiere una preparacin ms exhaustiva ya que el acabado de la superficie a probar deber de ser a espejo, realizando posteriormente un ataque de cidos y colocando la probeta bajo el magnificador de imagen mayor de 10x para su anlisis. Con esta prueba se puede obtener la siguiente informacin:Constituyentes estructurales ( Estructuras cristalinas como la ferrita, perlita, martensita etc,),.la presencia de inclusiones,presencia de microscpicos defectos, naturaleza de roturas, etc.Ambas pruebas son una herramienta importante para el inspector y para el proyectista, ya que su uso es muy comn para los anlisis de falla.


Especificacin de procedimientos de soldadura (WPS).

El propsito de un WPS es definir y documentar los detalles y parmetros que deben de ser aplicados para soldar un especifico material o una parte de este, muchas compaas preparan un manual de aseguramiento de calidad para establecer las responsabilidades de preparar, revisar y aprobar los procedimientos de soldadura a ser usados, por tal motivo los procedimientos no necesariamente deben de estar incluidos en el manual de aseguramiento de calidad,


Contenido.

El WPS deber de ser establecido en un acuerdo entre el fabricante y los requerimientos del cliente, la especificacin deber de tener los detalles suficientes para asegurar que la soldadura aplicada cumpla con todos los requerimientos de los cdigos, estndar o especificaciones aplicables.

Los conceptos que a continuacin mencionaremos son como una gua para que el inspector pueda revisar los WPS y determinar si la produccin de soldadura se esta llevando a cabo de acuerdo al procedimiento establecido.


Diseo de la junta y tolerancias. El uso de dibujos de secciones transversales

que muestren el espesor del material y los detalles de las juntas y tolerancias para todas las dimensiones, debern de ser especificadas, tales como abertura de raz, hombro, si requiere o no material de respaldo, ngulo de los biseles y si requiere o no trabajo de raz.


Metal base y especificaciones aplicables En los WPS se deber de indicar claramente la

especificacin tipo y grado, espesor del material base y dimetro si la aplicacin del metal de aporte se llevara a cabo en tubera del material base ( ejem. ASTM A 36 ) as como el rango de espesores que se pretenda soldar ( ejem. de 3/8 a ), el material base deber de estar perfectamente identificado por el numero de colada y numero de serie.


Procesos de soldadura. Que proceso de soldadura debe de ser usado: Shielded metal arc welding (SMAW), arco elctrico con electrodo

revestido. Gas tugsten arc welding.( GTAW), arco elctrico con electrodo de

tungsteno y proteccin de gas. Submerged arc welding (SAW), arcos elctrico sumergido. Flux cored arc welding (FCAW), arco elctrico con fundente de

corazn. Gas metal arc welding (GMAW), arco elctrico con proteccin de

gas. Oxifuel welding (OW), soldadura oxiacetilnica Electroslag welding (ESW), soldadura con electro escoria Brazing (B), Soldadura fuerte. Stud Welding (SW), soldadura de pernos.


Metales de aporte. En los WPS el metal de aporte deber de estar

claramente identificado, con una etiqueta que contenga su clasificacin AWS (ejemplo.

E 7018) y su especificacin (ejemplo. SFA 5.1)

Proteccin. En el WPS s deber de especificar que tipo de

proteccin se deber de usar tal como, fundentes o gases, (ejemplo. Argn al 75% y CO2 al 25%).


Precalentamiento y temperatura entre pasos. En el WPS se deber de especificar cuales son

los rangos de la temperatura de precalentamiento y la temperatura entre pasos.

Posicin de la soldadura. En que posicin la soldadura deber de ser

aplicada. Ver ilustraciones.


Caractersticas elctricas Qu tipo de corriente deber de ser usada?

Algunos electrodos trabajan mejor con corriente alterna (a c), que con corriente directa (d c), si la corriente directa es usada se deber de especificar que polaridad se requiere ejemplo. Corriente directas polaridad invertida (DCEP), corriente directa polaridad directa (DCEN), adicionalmente a esta informacin se deber de establecer los rangos de amperaje, para diferentes dimetros de electrodos, diferentes posiciones de aplicacin del metal de aporte y espesores de los materiales.


Tcnica. El corte para la preparacin de los biseles de las

juntas por soldar puede ser por medio de oxiacetilnica, arco aire o plasma, con o sin limpieza antes del corte. Requerimientos de maquinado, esmerilado, o limpieza exhaustiva tal como vapor, ultrasonido, franela, debern de ser especificados.

Detalles como el tamao del electrodo para cada paso de soldadura, el numero de pasos de soldadura para llenar el bisel, el ancho de los cordones de soldadura, los rangos de amperaje y otros detalles que sean importantes para cada junta en particular, debern de ser especificados.


Tratamiento trmico despus de la soldadura

En el WPS se deber de especificar para la realizacin del tratamiento trmico, la temperatura y el tiempo requerido para que este sea aplicado.


CALIFICACIN DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (PQR).

Los procedimientos de soldadura son una herramienta muy til pero no se pueden aplicar hasta que ellos hayan sido calificados, la calificacin de los WPS consiste:


1.- Aplicar metal de aporte en una probeta con dimensiones previamente establecidas en los cdigos de referencia y siguiendo los parmetros establecidos en el WPS,

2.- Una ves terminada la aplicacin del metal de aporte, inspeccionar por medio de pruebas de ultrasonido o radiografa la sanidad de la soldadura depositada.

3.- De la probeta obtener los especmenes que los cdigos de referencia indiquen, por ejemplo. El cdigo del AWS para estructuras con carga esttica, indica que se corten de la probeta, 6 especmenes, 2 para pruebas de tensin y 4 para pruebas de doblez guiado.

4.- Para que el procedimiento se considere calificado ninguna de los 6 especmenes debe de estar fuera de los requerimientos del cdigo de referencia.

5.- El soldador que realice la aplicacin del metal de aporte, en la probeta para la calificacin del WPS, quedara automticamente calificado en la posicin en que s realizo.


CALIFICACION DE SOLDADORES U OPERADORES DE MAQUINAS DE

SOLDAREl propsito de la calificacin de habilidad de los soldadores u operadores de maquinas de soldar, es para determinar si estas personas son capaces de hacer una soldadura satisfactoria, que cumpla con los requerimientos del WPS


En el capitulo anterior mencionamos los procesos de soldadura en forma muy general, en este capitulo trataremos en forma particular a los procesos que ms uso tienen en la industria en Mxico, ya que es de suma importancia que el inspector los conozca y a simple vista pueda definir de que proceso se trata, si es un proceso manual, semiautomtico o automtico.Nota : Usaremos en este capitulo el nombre de los procesos en ingles, as como las siglas, ya que son de uso comn.


PROCESOS DE SOLDADURA.

Shielded metal arc welding (SMAW).En este proceso se usa el calor de un arco elctrico entre el electrodo revestido y la pieza de trabajo, la proteccin viene del recubrimiento del electrodo, el deposito viene del alambre y del recubrimiento del mismo, este proceso es usualmente manual aun que se puede automatizar, el equipo bsicamente consiste de una fuente de poder, cables, un porta electrodo, una conexin a tierra y un electrodo. Los electrodos operan con corriente alterna o directa con polaridades invertida o directa.


Gas metal arc welding (GMAW)Este proceso tambin es conocido como MIG, usa el calor de un arco elctrico entre el alambre de aporte y la pieza de trabajo, la proteccin se obtiene por medio de una cmara de gas que puede ser, Argn, Helio, o gases reactivos como el dixido de carbono o el oxigeno o alguna combinacin de ellos.Este puede ser semiautomtico automtico, el deposito de la soldadura puede ser por los siguientes modos:


Transferencia por esprayTransferencia globularTransferencia por corto

circuitoTransferencia por pulsos de

arco de soldadura


Flux cored arc welding (FCAW).

En este proceso el calor es obtenido de un arco elctrico entre un electrodo continuo de aporte y la pieza de trabajo como en GMAW, la proteccin se obtiene del fundente que se localiza en la parte interior del electrodo que es tubular puede o no requerir proteccin adicional de gas que generalmente es dixido de carbono que es aplicado a travs de unos barrenos de la pistola


Gas tungsten arc welding ( GTAW )Este proceso es conocido tambin como TIG usa un arco elctrico entre el electrodo no consumible de Tungsteno y la pieza de trabajo, la proteccin es obtenida de una cmara de gas inerte o una mezcla de estos, excepto en los casos donde mezclas de gases como Argn e Hidrogeno. Son usados para algunas aplicaciones de aceros inoxidables, el metal de aporte pude o no ser aplicado, este mtodo pude ser manual o automatizado, cuando es manual el proceso es llamado de dos manos como en soldadura por oxiacetilnica.


Plasma arc welding ( PAW ).Este es un proceso que utiliza un arco elctrico reducido entre el electrodo y la pieza de trabajo ( transferencia de arco ) o el electrodo y una boquilla reducida ( no transferencia de arco ), en muchos aspectos este proceso es similar al GTAW, la reduccin del arco da mucho mayor fuente de calor localizada, la proteccin es obtenida del calor, gases ionizados emitidos del torch que pueden ser sustituidos por una fuente auxiliar de proteccin de gas inerte o una mezcla de estos, al igual que en el GTAW, en este proceso tambin se utilizan electrodos no consumibles de tungsteno y puede o no requerir metal de aporte,


Submerged arc welding ( SAW )En este proceso se usa el calor de un arco elctrico entre el electrodo o electrodos y la pieza de trabajo, el arco elctrico se genera sumergido en el fundente granular que es colocado antes de iniciar el arco. Este proceso puede ser mecnico o automtico, la velocidad y longitud del arco son controladas por la velocidad del alambre y una fuente de poder.


Oxyacetylene welding. ( OAW )Este es un proceso de soldadura qumico, ya que se presenta una reaccin qumica entre la flama del oxiacetilnica y el metal base para producir el suficiente calor para fundir el metal base y aporte, si aporte es usado. La flama del oxiacetilnica es producida por una combustin del gas del acetileno con oxigeno puro que pasan a travs de la boquilla ( Torch ), complementando la combustin con el oxigeno del aire, este es un proceso manual generalmente, aun que se pude automatizar. Para el corte se pueden usar otros gases, solo el Oxiacetilnica provee el suficiente calor para soldar


Stud Welding. ( SW )Este es un proceso de dos pasos para unir aditamentos ( pernos ) a superficies metlicas, el perno es calentado y la pieza de trabajo formando un arco entre ellos y aplicando una presin hasta que los dos materiales se unan.El proceso puede ser semiautomtico o automtico.


Brazing ( B ) and soldering ( S ).Estos procesos se les conoce con el nombre de soldadura fuerte, pertenecen a un grupo de juntas que se producen por coalescencia de materiales por calor con la presencia de material de aporte.En Brazing el metal de aporte tiene su punto de fusin arriba de 840F y en soldering el material de aporte tiene su punto de fusin abajo de 840F, en ambos casos el material base tendr el punto de fusin mayor a los aportes.


PROCESOS DE CORTE

Oxyfuel gas cutting ( OFC )En un tiempo el corte con acetileno (OFC-A) era exclusivo, pero en la actualidad el corte puede ser realizado con oxigeno y gas natural (OFC-N), propano (OFC-P), Hidrogeno (OFC-H), el corte de materiales ferrosos es por oxidacin del hierro en el oxigeno para formar oxido de hierro.


Air Carbon Arc Cutting (CAC-A)En este proceso el corte se realiza fundiendo el material base por medio de un arco elctrico formado por un electrodo de carbn y la pieza de trabajo, auxiliado por un chorro de aire a alta velocidad que viaja paralelo al electrodo y expulsa el material fundido generando el corte.


Plasma Arc Cutting (PAC)En este proceso se usan grandes cantidades de calor concentrado (27000F) para cortar a travs de cualquier material ferroso o no ferroso. El material fundido es removido por un chorro de alta velocidad de gas caliente ionizado, usando un arco limitado entre un electrodo enfriado por agua (DCEN) y la pieza de trabajo, el orificio del arco limitado es tambin enfriado por agua.


Mechanical Cutting. ( Cortes Mecnicos)Las juntas para soldar son tambin preparadas por cortes mecnicos tales como, esmeril de corte, troqueles, segueta, maquinado, para algunos cortes mecnicos se usan lubricantes por lo que estos debern de ser eliminados para la aplicacin del metal de aporte.


Discontinuidades son imperfecciones en la soldadura o en el metal base, idealmente una soldadura no debe de presentar discontinuidades, pero ninguna soldadura es perfecta por lo que se presentan algunas discontinuidades en diferentes grados.


Una discontinuidad es cualquier imperfeccin en la soldadura o metal base y un defecto es una discontinuidad que rebasa las tolerancias de los cdigos de referencia, el criterio usado para discriminar entre imperfecciones aceptables y defectos son descritos en los siguientes trminos:

Tipo de discontinuidad Tamao de la discontinuidad Localizacin de la discontinuidad

Los tres criterios debern de ser considerados para juzgar si una discontinuidad se puede considerar como defecto.


TABLA 2 DISCONTINUIDADES COMUNMENTE ENCONTRADAS EN LOS PROCESOS DE

SOLDADURA


El inspector puede revisar visualmente una soldadura, pero tiene que recurrir a mtodos de pruebas no destructivas para conocer la sanidad interna de la misma, ya que visualmente solo puede observar defectos superficiales.Los conceptos que trataremos en este capitulo ayudaran al inspector a:Conocer los principales conceptos para la seleccin del mtodo de prueba no destructiva que deber de ser aplicada.Entender como difieren las examinaciones en diferentes aplicaciones de soldaduraEntender aspectos fundamentales de varias tcnicas de pruebas no destructivasRelacionar el apropiado mtodo de examinacin al diseo de la junta y al proceso de soldadura.Conocer la responsabilidad con respecto a seleccin de muestras, mtodos de examinacin, re inspeccin, reparaciones y evaluacin de datos.


SON LA PREPARACION Y ACONDICIONAMIENTO DE UNA MUESTRA PARA LA REALIZACION DE UNA PRUEBA ESTUDIO.

NOS SIRVEN PARA VERIFICAR LA SANIDAD DE UN ELEMENTO.

SON METODOS O TECNICAS DE INSPECCIN QUE SIRVEN PARA VERIFICAR LA SANIDAD SUPERFICIAL E INTEGRAL DE LOS MATERIALES AS COMO LA HERMETISIDAD DE RECIPIENTES SISTEMAS QUE TRABAJAN A PRESIN AL VACIO SIN AFECTAR QUIMICAMENTE, FISICAMENTE DIMENCIONALMENTE LA PIEZA A INSPECCIONAR.

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS:


Hay aplicaciones de los END en cualquier procesode produccin o ciclo de vida de un componente.

Para asistir en el desarrollo de un producto Para clasificacin o recepcin de materiales Para monitorear, mejorar o controlar el proceso de

manufactura Para verificar la adecuacin de los procesos, tales

como, tratamiento trmico Para verificar ensambles Inspeccin para daos en servicio


Inspeccin visual. Partculas

Magnticas. Radiografa. Lquidos

Penetrantes. Ultrasonido.

Micro Ondas. Termografa. Prueba de Fuga Interferometra Laser. Mediciones

Magnticas Microscopa Acstica Fuga de Flujo Corrientes Eddy.


Un lquido con altas caractersticas de humectacin superficial es aplicado a la superficie de la parte, y permitiendo un tiempo para que entre en discontinuidades abiertas a la superficie.

El exceso de lquido es removido de la superficie de la parte. Un revelador es aplicado, para extraer el penetrante atrapado en la

discontinuidad y formar una indicacin sobre la superficie, que pueda ser vista.


La parte es magnetizada. Partculas de hierro finamente fabricadas y pigmentadas, son aplicadas a la superficie de la pieza. Estas partculas son atradas a la fuga de campo magntico y se acumulan para formar una indicacin directamente sobre la discontinuidad. Esta indicacin puede ser visualmente detectada bajo condiciones adecuadas de iluminacin.


La parte es colocada entre la fuente de radiacin y la pelcula. La pieza absorbe parte de la radiacin. Espesores gruesos y reas ms densas absorben mayor radiacin.

El ennegrecimiento de la pelcula (densidad), vara con la cantidad de radiacin que llega a la pelcula a travs del objeto de prueba.


Ondas de sonido de alta frecuencia son introducidas dentro del material y stas son reflejadas desde la superficie posterior de la pieza o una discontinuidad.

La energa snica reflejada, es mostrada en forma de seal en la pantalla del equipo de UT, con relacin al tiempo de recorrido del haz de sonido, de tal forma que el inspector puede determinar la profundidad y dimensin de del reflector de sonido.


1.- Porosidades.2.- Inclusiones.3.- Falta de fusin.4.- Penetracin incompleta5.- Socavados.6.- Perfil bajo7.- Sobre monta.8.- Laminaciones.9.- Delaminaciones.10.- Grieta traslape11.- Desgarre Laminar12.- Roturas.13.- Insuficiente Garganta.


METODO DE INSPECCION APLICABLE.METODO DE INSPECCION APLICABLE.DISCONTINUIDADES_________________RT____UT____PT____MT____VT____EDISCONTINUIDADES_________________RT____UT____PT____MT____VT____ETTPOROS POROS A O Aa O Aa A O Aa O Aa OOESCORIAS ESCORIAS A A U O U OA A U O U OFALTA DE FUSION O FALTA DE FUSION O A U O U OA U O U OFALTA DE PENETRACION A AFALTA DE PENETRACION A A U O U OU O U OSOCAVADO SOCAVADO A O U O U OA O U O U OSOBRE MONTA USOBRE MONTA U O A A O OO A A O OROTURAS ROTURAS O A Aa Ab Aa AO A Aa Ab Aa ALAMINACIONES U LAMINACIONES U A Aac Abc Aac UA Aac Abc Aac U

NOTA: NOTA: A.A.-- METODO APLICABLE. O.METODO APLICABLE. O.-- MARGINALMENTE APLICABLE.MARGINALMENTE APLICABLE.U.U.-- GENERALMENTE NO APLICABLE.GENERALMENTE NO APLICABLE.a.a.-- SUPERFICIAL. b.SUPERFICIAL. b.-- SUPERFICIAL Y LIGERAMENTE SUBSUPERFICIAL.SUPERFICIAL Y LIGERAMENTE SUBSUPERFICIAL.c.c.-- PREPARACION DE SOLDADURA PREPARACION DE SOLDADURA CAUTO DEL MATERIAL BASE.CAUTO DEL MATERIAL BASE.


METODO DE INSPECCIONMETODO DE INSPECCIONJUNTAS__________RT___UT___PT___MT___VT___ETJUNTAS__________RT___UT___PT___MT___VT___ET

A TOPE A A A A TOPE A A A A A AA A AEN ESQUINA O A A EN ESQUINA O A A A A OA A OEN T O A EN T O A A A A OA A A OTRASLAPADA O O A TRASLAPADA O O A A A OA A O

NOTA:NOTA:A.A.-- METODO APLICABLE.METODO APLICABLE.O.O.-- MARGINALMENTE APLICABLE.MARGINALMENTE APLICABLE.


Seleccin de mtodos de examinacin.Hay tres principales conceptos a ser considerados para la seleccin del mtodo de examinacin.

Limitaciones del mtodo de examinacin.

Estndares de aceptacin

Economa


Examinacin Visual La inspeccin visual esta limitada a la

deteccin de discontinuidades superficiales y se debe de aplicar antes, durante y al final de que la soldadura ha sido aplicada, de hecho la habilidad para prevenir muchas discontinuidades antes de que la soldadura sea aplicada es quiz el concepto ms importante de la supervisin visual.


PRACTICAS DE EXAMINACION VISUAL. ( VT )

Cualquier programa de examinacin visual requiere que el inspector tenga conocimientos de:

Cdigos aplicables Estndares de mano de obra. Procesos de soldadura a ser usados Practicas adecuadas para la aplicacin de la

soldadura.


Inspeccin antes de que se inicie la aplicacin de la soldadura.

Los conceptos ms importantes a revisar son los que a continuacin se indican aun que estos pueden ser incrementados dependiendo de los requerimientos del proyecto.

Revisin de documentacin aplicable Revisin del procedimiento de soldadura Revisin individual de la habilidad de los soldadores Establecer puntos de paro para revisin Desarrollar un plan de inspeccin Desarrollar un plan de mantenimiento y archivo de

reportes de inspeccin


Inspeccin antes de que se inicie la aplicacin de la soldadura.

Desarrollar un sistema de identificacin de rechazo Revisar las condiciones del equipo de soldadura Verificar la identificacin del metal base y del metal de

aporte Revisar condiciones y calidad del metal base y metal de

aporte Revisar las preparaciones para la aplicacin de la soldadura Revisar alineamiento de la junta Revisar limpieza de la junta Revisar precalentamiento si este es requerido.


Inspeccin durante la aplicacin del metal de la soldadura.

El inspector deber de asegurarse que la aplicacin de la soldadura se lleve a cabo de acuerdo al procedimiento (WPS) establecido y calificado (PQR) y a cualquier estndar aplicable, es importante que identifique problemas antes de que ellos ocurran y puedan ser corregidos de una forma econmica y efectiva, los puntos que deben de ser revisados durante la aplicacin de la soldadura son:

Revisar que se cumplan con las variables establecidas en el procedimiento de soldadura

Revisar la calidad de los pasos individuales Revisar la limpieza entre pasos Revisar la temperatura entre pasos Revisar la secuencia de los pasos de soldadura Revisa el trabajo de raz si es requerido Solicitar si se requiere pruebas no destructivas durante el

proceso de aplicacin de soldadura.


Inspeccin despus de la aplicacin de la soldadura

Despus de que la aplicacin de la soldadura se a terminado, el rol de la examinacin visual es simplemente la verificacin de que todos los pasos que precedieron se cumplieron satisfactoriamente y el resultado de la junta soldada es aceptable. Algunos de ellos incluyen:

Revisin de la apariencia final de la soldadura Revisar el tamao de la soldadura Revisar la longitud de la soldadura Revisar la dimensin exacta de la junta soldada Aplicar en donde sean requeridas las pruebas no

destructivas Monitorear tratamientos trmicos despus de soldar, si son

requeridos Preparar los reportes de inspeccin


Hay numerosas ventajas en la inspeccin visual que incluyen: bajo costo, pocas necesidades de equipo costoso, y la habilidad de encontrar problemas cuando ellos ocurran para corregirlas en forma expedita y econmica.


INSPECCION CON LIQUIDOS PENETRANTES. ( PT )

Lquidos Penetrantes, o PT, es un mtodo de Pruebas No Destructivas que se basa en los principios de la Inspeccin Visual

PT mejora la visibilidad de discontinuidades que el ojo humano no puede detectar por s solo


Este es un mtodo sensitivo usado para localizar discontinuidades abiertas a la superficie en materiales no porosos, tales como roturas y porosidad. Para la aplicacin de este mtodo es de suma importancia la limpieza de la superficie a inspeccionar ya que cualquier impureza puede enmascarar una discontinuidad y obtener resultados incorrectos.


Ventajas de las PTVentajas de las PT

Es relativamente fcil de aplicar. Se puede aplicar a una amplia gama de materiales. Grandes volmenes y reas de partes y materiales se

pueden inspeccionar rpidamente y a bajo costo. Partes de geometra compleja pueden

inspeccionarse. Las indicaciones se producen directamente sobre la

superficie de la muestra proporcionando una imagen clara de cada discontinuidad.

La inversin inicial del equipo es relativamente baja. Las latas de aerosol han hecho que los materiales

sean fcilmente transportables.


Limitaciones de las PTLimitaciones de las PT

Solo detectan fallas superficiales.

Se requieren superficies relativamente lisas de materiales no porosos.

La pre-limpieza es critica. Los contaminantes pueden enmascarar los defectos.

Ciertos procesos de acabados superficiales generan embadurnamientos que pueden fcilmente enmascarar las indicaciones. Estos materiales pueden necesitar ataque con cido, pre- inspeccin.


PRUEBA CON PARTICULAS MAGNETICAS.


PRUEBA CON PARTICULAS MAGNETICAS.

Este mtodo es usado para detectar discontinuidades superficiales o cercanas a la superficie en materiales Ferro magnticos, estableciendo un campo magntico dentro del material, la forma de magnetizacin depender del equipo y tipo de magnetizacin que puede ser por medio de: El yugo magntico, puntas o electrodos y embobinado, una ves formado el campo magntico se aplica polvo de Hierro que puede ser seco o hmedo, visible o fluorescente, si existe una discontinuidad se presentara una dispersin del campo magntico recolectando el polvo de hierro sobre esta dibujando su perfil.


Este mtodo es usado para inspeccionar soldaduras, extremos de placas antes de soldar, reparacin de soldaduras y se pueden detectar discontinuidades tales como:

Roturas superficiales de todo tipo tanto en soldaduras como en el metal base, laminaciones en los extremos de las placas, incompleta fusin ( si esta cerca de la superficie), socavados y roturas sub superficiales.


La ventaja de este mtodo es que el equipo es relativamente simple, incluye un mecanismo para la generacin del campo magntico de una apropiada fuerza y direccin, detecta defectos sub superficiales y requiere menos limpieza que en el mtodo de lquidos penetrantes.

La desventaja de este mtodo es, que solo es aplicable a materiales ferro magnticos y que las discontinuidades se encuentren alineadas, no detecta defectos internos a profundidades mayores de 2 a 3 mm.


PRUEBAS POR INSPECCION RADIOGRAFICA. Es un mtodo de inspeccin que utiliza radiaciones ionizantes para penetrar un objetivo y revelar su sanidad interna sobre una pelcula radiogrfica que da una imagen permanente, para aplicar este mtodo se requiere tener el objeto a inspeccionar, la fuente radioactiva y la pelcula radiogrfica y cumplir con los siguientes parmetros:


PRUEBAS POR INSPECCION RADIOGRAFICA.

Tener acceso por ambos lados del elemento o soldadura a inspeccionar, que la placa radiogrfica este en intimo contacto con el elemento o soldadura a inspeccionar y que la fuente radioactiva se posicione perpendicular a la placa radiogrfica. La distancia mnima fuente pelcula deber de ser de 7 veces el espesor del objeto o igual a la longitud de la placa radiogrfica, para obtener una buena calidad radiogrfica.


Dos fuentes de radiacin son comnmente usadas en la inspeccin de soldadura, maquinas de rayos X e Istopos radioactivos de Ir. 192 y de Co 60, las maquinas de rayos X generalmente se usan para espesores delgados por sus bajas energas de penetracin y los Istopos radioactivos para espesores de hasta 5.


La interpretacin de las placas radiogrficas se basa en la diferencia de densidades, las regiones ms obscuras dan indicaciones de menor espesor, o la presencia de una discontinuidad.


Ventajas de la Radiografa.

La tcnica no est limitada al tipo de material o densidad.

Puede inspeccionar componentes ensamblados. La preparacin de la superficie es mnima. Es sensitiva a cambios de espesor, corrosin,

huecos, y cambios en densidad del material. Detecta defectos superficiales y sub superficiales. Provee un registro permanente de la inspeccin.


Desventajas de la Radiografa

Muchas precauciones de seguridad para el uso de altas intensidades de radiacin.

Muchas horas de entrenamiento tcnico antes de usarse.

Se requiere de acceso a ambos lados de la pieza. La orientacin del equipo y de la falla son

crticos. La determinacin de la profundidad de la falla es

imposible sin exposiciones anguladas adicionales.


PRUEBA DE ULTRASONIDO

La prueba con ultrasonido usa energa snica de alta frecuencia para realizar inspecciones y mediciones.

La prueba con ultrasonido puede realizarse en una gran variedad de materiales y formas, incluyendo fundiciones, forjas y soldaduras.


PRUEBA DE ULTRASONIDO

Una considerable cantidad de informacin puede ser obtenida de la parte a ser examinada, tal como; la presencia de discontinuidades, espesores de la pieza o de recubrimientos; y propiedades acsticas pueden ser correlacionadas con ciertas propiedades del material.


PRUEBA DE ULTRASONIDO Ondas de sonido de alta frecuencia son generadas en un

material piezo elctrico, transformando la energa mecnica en energa elctrica, introducindolas dentro del material para detectar discontinuidades. Las ondas de ultrasonido viajan a travs del material con alguna perdida de energa (atenuacin) y son reflejadas a la superficie de contacto. El haz de sonido reflejado es detectado y analizado para definir la presencia y localizacin de discontinuidades


Las ondas ultrasnicas son muy similares a la luz, en que estas tambin pueden ser reflejadas, refractadas, y focalizadas.

La reflexin y refraccin ocurre cuando las ondas de sonido interactan con interfaces de diferentes propiedades acsticas.

En los materiales slidos, la energa de vibracin puede dispersarse en diferentes modos de onda cuando las ondas encuentran interfaces con ngulos diferentes a 90.

Las reflexiones ultrasnicas indican la presencia de discontinuidades o caractersticas geomtricas.

La velocidad del sonido en un material dado es constante y solo puede ser alterado por un cambio en el modo de vibracin.


Ventajas de la Prueba con UltrasonidoSensitivo a la deteccin de discontinuidades superficiales,

sub-superficiales e internas (dependiendo de la tcnica de inspeccin).

La determinacin de profundidad, deteccin o medicin de discontinuidades puede ser mejor que otros mtodos de prueba.

Solo se requiere acceso a un lado de la pieza, cuando se usa la tcnica de pulso-eco.

Gran exactitud en la determinacin de posicin, estimacin del tamao y forma de la discontinuidad.

La preparacin de la superficie es mnima.Los equipos electrnicos proveen resultados inmediatos. Imgenes detalladas pueden ser producidas con sistemas

automatizados.


Limitaciones de la Prueba con UltrasonidoLa superficie debe ser accesible para transmitir el

ultrasonido.Las habilidades y entrenamiento es ms extenso que en

otros mtodos.Normalmente requiere de un medio de acoplante para la

transferencia de la energa ultrasnica a la pieza de prueba.

Materiales que son muy rugosos, de forma irregular, muy pequeos, excepcionalmente delgados o no homogneos, son difciles de inspeccionar.

Fundiciones de hierro y otros materiales de grano grueso son difciles de inspeccionar debido la baja transmisin del sonido y la baja relacin seal-ruido.

Defectos orientados paralelamente al haz de sonido pueden ser no detectados.

Se requiere del uso de reflectores de referencia para la caracterizacin de fallas.


TABLA 5 GUIA DE SELECCIN DE PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS.

Equipo necesario Aplicaciones Ventajas LimitacionesVisual

Lupa, pintura, crayones, reglas, flexometros, micrmetros, comparadores pticos, fuentes de luz

Discontinuidades en el metal base o de aporte superficiales

Econmico, requiere poco entrenamiento y relativamente poco equipo para muchas aplicaciones

Limitado a discontinuidades superficiales

Lquidos PenetrantesLiquido penetrante visible o fluorecente, removedor y revelador, trapo, lupa y crayones para marcar

Discontinuidades abiertas a la superficie, ejm. Raturas porosidad etc.

Equipo porttil, resultados inmediatos, fcil interpretacin, no requiere de corriente elctrica

La superficie a inspeccionar deber de estar perfectamente limpia, pintura grasa o cualquier impureza deberde ser eliminada


Equipo necesario Aplicaciones Ventajas LimitacionesRadiogrfia

Electrodos, yugo o bobina para inducir el campo magntico y polvo de hierro

En discontinuidades abiertas a la superficie, grandes oquedades o discontinuidades ligeramente subsuperficiales

Relativamente econmico y resultados inmediatos, el equipo de inspeccin se puede considerar porttil y puede detectar discontinuidades ligeramente sub superficiales

Aplicable solo a materiales ferromagneticos, capas gruesas de recubrimiento pueden enmascarar discontinuidades

UltrasonidoInstrumento de pulso eco capaz de excitar un material piezo elctrico y generar energa ultrasnica y un adecuado tubo de rayos catdicos capaz de la graficar la magnitud de la energa del eco del pulso emitido, acoplante y calibrador estndar

Grandes variedad de discontinuidades en la soldadura y metal base, ascomo la determinacin de espesores.

Muy sencitivo a discontinidades del tipo planar, resultados inmediato, equipo portatils, alta capacidad de penetracin, no requiere de corriente electrica

Gran capacitacin del operador, la superficie a inspeccionar deber de estar preparada de tal forma que exista una buena transmicin del sonido a travs de un acoplante


Para cualquier aclaracin o duda comunicarse A IARI ingenieros asesores S.A. de C.V.Telfonos en la ciudad de Mxico 56-56-41-4956-56-75-85

Con :Ing Ivan Villa GlzGerente General


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