POR QUÉ CALIFICAR AL SOLDADOR con caricaturas

“La luz de la sabiduría de un ecuatoriano libre
podrá iluminar al mundo.”
Anónimo
Más allá de una soldadura… Año 1 N°1 2018
¿POR QUÉ CALIFICAR AL SOLDADOR?
Un componente clave al buscar calidad en las operaciones
de soldadura es la mano de obra calificada. A continuación,
voy a explicarles algunos de los conceptos básicos que
aplican sobre la calificación de soldadores y trataré de
responder algunas de las preguntas más comunes que me
hacen.
Con la calificación del soldador se busca la manera de
medir la aptitud de la persona para llevar a cabo soldaduras
que
cumplan
con
los
requisitos
de
calidad mínimos impuestos por el código o estándar bajo el cual se esté trabajando. La forma en
que los códigos y estándares apuntan hacia este objetivo es mediante la evaluación de
soldaduras hechas por el candidato bajo condiciones específicas.
La calificación del soldador debe ser ejecutada bajo las especificaciones de una hoja de
procedimiento conocida como EPS (Especificación de Procedimiento de Soldadura) o por las
siglas, en lengua inglesa, WPS (Welding Procedure Specification) previamente calificado; esta
condición no debe ser confundida con el uso de procedimientos precalificados propuestos por la
AWS y ASME. De este detalle les hablaré más adelante. Una vez concluida la prueba de
calificación a través de la elaboración de un cupón de ensayo la soldadura será evaluada de
acuerdo a métodos de inspección y criterios de calidad establecidos en el código, norma o
especificación con el cual se está realizando la calificación. El resultado de este ejercicio es un
documento en el cual se registran las variables utilizadas en la calificación y las condiciones de
trabajo bajo las cuales el soldador puede desarrollar soldaduras de producción. La constancia
escrita de este proceso de prueba, evaluación y registro es lo que se denomina certificación.
A veces, para facilitar la identificación del personal en el taller o en la obra, adicionalmente se
emite un carnet. El documento de certificación contiene gran cantidad de datos acerca de las
condiciones de prueba y los resultados de la misma. No es posible embutir toda esta información
en un carnet. Por tanto, éste no debe ser tomado como reemplazo del documento de certificación
si no como un complemento.
CÓDIGOS Y ESTÁNDARES.
Existen muchos códigos y estándares que rigen las actividades de corte,
armado y soldadura. Cada uno enfocado en un sector particular de la
industria. Algunos códigos están limitados por el tipo de material que
manejan, otros por las condiciones operativas de la estructura o ensamble
que abarcan.
AWS D1.1 Structural Welding Code – Steel (Código de Soldadura de
Acero Estructural): Este código está escrito para acero al carbono y de
baja aleación, en espesores mayores a 3mm (1/8”) y con resistencia a la
cedencia de hasta 690 MPa (100 ksi).
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AWS D1.2 Structural Welding Code—Aluminum (Código de Soldadura de Alumnio Estructural):
Este código aplica para la fabricación y erección de estructuras de aluminio. Se exceptúan
tuberías con producto y recipientes a presión.
AWS D1.3 Structural Welding Code—Sheet Steel (Código de Soldadura de Láminas de acero
Estructural): Este código aplica para la soldadura de acero al carbono de 4, 5mm (3/16”) de
espesor o menores, ya sea en “hierro negro” o galvanizado.
AWS D1.4 Structural Welding Code—Reinforcing Steel (Código de Soldadura Estructural de
Aceros de Refuerzo): Este código aplica para la soldadura de acero de refuerzo a sí mismo, o a
aceros al carbono, o de baja aleación.
AASHTO/AWS D1.5 Bridge Welding Code (Código de Soldadura de Puentes) Este código aplica
para la fabricación de componentes para puentes de carreteras y debe ser utilizado en conjunto
con el documento AASHTO Standard Specification for Highway Bridges (Especificación para
Puentes de Carreteras) o el AASHTO LRFD Bridge Design Specifications (Especificación para
el Diseño de Puentes LRFD). Los aceros aprobados para uso bajo este código son los
designados AASHTO M270M (M270) (ASTM A-709M). EL documento no cubre aceros con
resistencia a la cedencia mayor a 690 MPa (100 ksi), ni espesores inferiores a 3mm (1/8”).
AWS D1.6 Structural Welding Code—Stainless Steel (Código de Soldadura Estructural en Acero
Inoxidable). Este código cubre la soldadura de aceros inoxidables dentro de los siguientes límites:
Carbono (C) igual o menor a 0.5%, Cromo (Cr) igual o mayor a 10,5%, Hierro (Fe) mayor a
cualquier otro elemento.
Los aceros inoxidables pueden ser del tipo: austenítico, ferrítico, martensítico, endurecido por
precipitación (austenítico, semi-austenítico y martensítico), dúplex y metales de diferente
aleación (cualquier combinación de los tipos arriba mencionados con aceros al carbono o de baja
aleación) y presentarse en los siguientes formatos: lámina rolada en frio, lámina o plancha rolada
en caliente, perfiles, perfiles estructurales, tubulares, materiales de revestimiento
y combinaciones, fundiciones, piezas forjadas.
ASME Boiler and Pressure Vessel Code (Código de Calderas y Recipientes de Presión): La
sección IX de este código describe los requisitos para la calificación de soldadores y operadores
de soldadura que trabajen en la construcción de calderas y recipientes a presión. Los materiales
reconocidos para estas actividades son: acero y sus aleaciones, aluminio y sus aleaciones,
cobre, níquel, titanio, zirconio y aleaciones a base de estos materiales.
ASME B31.1 Power Piping (Tuberías para Generación de Potencia): Este código regula los
trabajos de soldadura en tuberías para sistemas de generación de potencia. El esquema para la
calificación de personal y procedimientos de soldadura es la sección IX del ASME Boiler and
Pressure Vessel Code.
ASME B31.3 Process Piping (Tuberías de Proceso): Este código regula los trabajos de soldadura
en tuberías para procesos incluyendo sustancias químicas e inflamables. El esquema para la
calificación de personal y procedimientos de soldadura es la sección IX del ASME Boiler and
Pressure Vessel Code.
API 650 Welded Steel Tanks for Oil Storage (Fabricación de Tanques de Acero Soldados para
Almacenamiento de Combustible): Este estándar dicta las pautas para la construcción de
tanques para productos de petróleo y basa su esquema de calificación de personal y
procedimientos de soldadura en la sección IX del ASME Boiler and Pressure Vessel Code
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API 1104 Welding of Pipelines and Related Facilities (Soldadura de Oleoductos e Instalaciones
Similares): Este estándar regula la soldadura de sistemas de tubería para combustible y
productos de petróleo. Los materiales aprobados son tubería de designación API 5L y algunas
especificaciones ASTM.
PROCESOS
La primera variable a considerar al definir el rango
de habilidad de un soldador es el proceso. Entre los
procesos de arco eléctrico que dependen de
destreza
física,
están
los
manuales
y
semiautomáticos. Los más comunes son:
1.
SMAW (Shielded Metal Arc Welding o
Soldadura por Arco con Electrodo Revestido.
2.
GMAW (Gas Metal Arc Welding o Soldadura
por Arco con Alambre y Protección Gaseosa).
3. FCAW (Flux Corde Arc Welding o Soldadura por Arco con Alambre Tubular).
4. GTAW (Gas Tungsten Arc Welding o Soldadura por Arco con Electrodo de Tungsteno y
Protección Gaseosa)
Entre los procesos automáticos más comunes están el SAW (Submerged Arc Welding o
Soldadura por Arco Sumergido) y las versiones automáticas de GMAW, FCAW y GTAW. Al
personal calificado en estas versiones automáticas de los procesos se le denomina: “Operador
de Soldadura” (Welding Operator), a diferencia de “Soldador” (Welder) que es el término correcto
para quien ejecuta los procesos manuales y semiautomáticos.
Es posible que un soldador capaz de demostrar un grado elevado de aptitud en un proceso
determinado sea completamente incapaz en otro.
FUENTE DE PODER.
Un tema muy importante que debe tenerse en cuenta a la
hora de calificar al soldador es el conocimiento que debe
tener éste acerca de la fuente de poder o máquina de
soldar a utilizar para un proceso de soldadura determinado.
El soldador debe conocer a detalle su máquina de soldar y
sí esta es de transformador estacionario, transformador
inversor, generador estacionario o generador a combustión
interna. Así mismo, debe tener la destreza para reconocer
cuál es el valor mínimo de amperaje a la cual la fuente de
poder está calibrada por el fabricante. En el curso para la
calificación del soldador se detallan métodos para la
calibración de la fuente de poder.
METAL DE APORTE
Al igual que con los materiales base, los
metales de aporte limitan el rango de acción
de la calificación del soldador. Por ejemplo, un
soldador calificado para soldar con electrodos
de 70 ksi de resistencia, no está
automáticamente calificada para utilizar
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electrodos de 100 ksi. Los metales de aporte están naturalmente ligados a los metales base y
las posibles combinaciones de estos deben estar detallados en los EPS. Adicionalmente los
metales de aporte pueden ser, electrodos recubiertos, electrodos desnudos, alambres sólidos,
alambres tubulares o combinación de alambre y fundente. En el curso para la calificación de
soldadores se detalla con mucha exactitud este tema.
FORMA GEOMÉTRICA
El grado de dificultad varía dependiendo de la
geometría de la pieza a soldar. No es lo mismo
soldar perfiles planos (planchas, vigas, canales o
ángulos), que formas tubulares. Debido a esto, los
códigos atribuyen un rango de acción al soldador
basado en el tipo de forma geométrica que es
capaz de soldar. Usualmente, las pruebas se
llevan a cabo en probetas de plancha o de tubo.
Como regla general, tubería es más difícil de
soldar que plancha, y diámetros pequeños son
más difíciles que diámetros amplios.
POSICIONES
Otro parámetro que incide en el nivel de dificultad de un
trabajo de soldadura es la posición en la que se ejecuta. Las
cuatro posiciones estándar para soldar son: plano, horizontal,
vertical y sobre-cabeza. Para determinar si un soldador es
capaz de depositar metal en una posición particular, es
necesario que la prueba se lleve a cabo en una de las
posiciones de prueba estándar.
Ligadas a las posiciones descritas arriba, las posiciones de
prueba son 1G, 2G, 3G, 4G, 5G, 6G, y 6GR para soldaduras
de ranura.
1G denota una prueba en la posición plana en una junta de ranura. En una probeta de plancha,
en esta posición el soldador está colocado sobre la pieza, como quién escribe sobre una mesa.
En una probeta tubular, el eje del tubo está en posición horizontal y el soldador deposita la
soldadura desde arriba mientras el tubo rota.
2G denota una prueba en la posición horizontal en una junta en ranura. En una probeta de
plancha, en esta posición el soldador está colocado frente a la pieza como quién dibuja una raya
horizontal en un pizarrón. En una probeta tubular, el eje del tubo está en posición vertical, el
soldador deposita la soldadura desde el frente y debe girar alrededor de la probeta que
permanece estática.
3G denota una prueba en la posición vertical en una junta de ranura. En una probeta de plancha,
en esta posición el soldador está colocado frente a la pieza como quién dibuja una raya vertical
en un pizarrón. Esta posición no tiene aplicación en probetas tubulares.
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4G denota una prueba en la posición sobre-cabeza en una junta en ranura. En una probeta de
plancha, en esta posición el soldador está colocado debajo de la pieza como quién pinta un cielo
raso. Esta posición no tiene aplicación en probetas tubulares.
5G denota una prueba que abarca posiciones múltiples en una junta en ranura. Esta posición
aplica únicamente para probetas tubulares. En esta posición, la probeta tubular está con su eje
en forma horizontal y permanece estática. El soldador debe depositar el metal alrededor del tubo,
cubriendo efectivamente la posición plana (cuando suelda sobre el tubo), vertical (cuando
asciende o desciende por los lados del tubo, y sobre-cabeza (cuando suelda por debajo del tubo).
6G denota una prueba que abarca posiciones múltiples en una junta en ranura. Esta posición
aplica únicamente para probetas tubulares. En esta posición, la probeta tubular está con su eje
a 45° y permanece estática. El soldador debe depositar el metal alrededor del tubo, cubriendo
efectivamente todas las posiciones en esta órbita.
6GR denota una posición igual a la 6G, pero con el reto adicional de tener un anillo de restricción
que limita el ángulo de acceso del soldador a la junta. Esta prueba sirve para calificar al soldador
para soldar en juntas tipo T, K,Y.
De igual forma la soldadura a filete poseen su esquema de posiciones: 1F, 2F, 2FR, 3F, 4F y 5F.
Este sistema de nomenclatura guarda cercana relación con el descrito arriba para las juntas de
ranura. Existen algunas posiciones de prueba, menos comunes para casos especiales. A veces,
por lo complicado de un trabajo, ya sea en cuanto a acceso o visibilidad, es necesario calificar a
los soldadores imponiendo otras restricciones.
Otras consideraciones que tienen efecto sobre la calificación del soldador son: gas de protección,
requisitos de aporte calórico, características eléctricas, progresión, el método de limpieza, etc.
¿Es válido el carnet como soldador ocupacional?
Enfáticamente NO. El carnet que se emite como documento adicional a la certificación
ocupacional del soldador no debe tomarse como un documento legal, por cuanto este apenas
hace referencia a algunos aspectos de la destreza mostrada por el soldador durante sus pruebas
de soldadura. En algunos países, como en Panamá por ejemplo, El Benemérito Cuerpo de
Bomberos, en su afán de velar por la seguridad del público, requiere que los soldadores cumplan
algunos requisitos en este tema. Los soldadores deben tomar una charla y un examen sobre
conceptos encaminados a prevenir incendios y accidentes laborales. Una vez el individuo
completa estos pasos se le otorga un carnet. Este esquema, sin embargo, no es, ni debe ser
tomado como, representativo de la capacidad de una persona para llevar a cabo una soldadura
de calidad. En definitiva, el carnet del soldador brinda y facilita información sobre la aptitud del
soldador para ejecutar soldaduras, pero en ningún momento menciona que el soldador esta
calificado para realizar soldaduras en base a un código o norma específico.
¿Cuál es el período de vigencia de una certificación?
Tanto AWS D1.1 como ASME BPV, que son los códigos raíz de sus respectivas familias, dan el
mismo período de validez a las calificaciones de soldadores. Básicamente, las certificaciones
estarán vigentes indefinidamente y pueden caducar por los siguientes motivos:
1. Qué el soldador u operador pase más de 6 meses sin soldar en el proceso para el cual
está calificado.
2. Qué exista alguna razón para cuestionar la habilidad del soldador u operador para llevar
a cabo el procedimiento con la calidad requerida.
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¿Quién puede certificar soldadores?
Los códigos y estándares no son taxativos en cuanto a que clase de calificación debe poseer
quien lleva a cabo la acción de certificar soldadores. En este tema, es mucho más importante el
cómo, que el quién. Ahora bien, impermeabilicemos un poco más este argumento para que tenga
peso.
Creo que podemos resumir tres características principales que debe tener quién se dedica a
certificar soldadores.
La primera es CONOCIMIENTO. La persona que supervisa y evalúa la calificación de soldadores
debe tener el suficiente fundamento técnico para conocer los factores involucrados en la prueba
y sus interacciones. Un inspector certificado (CWI) es alguien que ha pasado por un riguroso
sistema de aplicación, preparación y exámenes para comprobar que domina el tema. Sin
embargo, un ingeniero, supervisor, capataz o incluso un soldador puede tener este mismo
conocimiento y nunca haberse sometido al proceso de certificación CWI. CONOCIMIENTO, en
la forma aquí referida, es el resultado de la combinación de estudio y experiencia.
La segunda característica es la CAPACIDAD PARA SEGUIR PROCEDIMIENTOS. Cada código
o estándar tiene instrucciones precisas de cómo se debe llevar a cabo el proceso de calificación
de soldador. Ser capaz de obedecer la norma al pie de la letra es fundamental para este ejercicio.
La tercera cualidad es la PROBIDAD. Las actividades de control de calidad, una de las cuales
es la calificación de personal, dependen de la integridad ética del individuo.
Regresando a la pregunta al principio de esta sección, la respuesta correcta es: ¡Cualquiera!
Nuevamente, es posible que una persona que no está certificada como CWI posea todas estas
cualidades. En este caso, él o ella sería apto para certificar soldadores, de conformidad con
códigos o estándares. Un individuo certificado como CWI tiene entre sus funciones, la de
certificar al personal. El proceso de aplicación, preparación y exámenes al cual se ha sometido,
está diseñado para que él o ella cumpla con estos requisitos.