MANUAL PARA LA ' ) 1 ) '"'\ '"'\ 1 l '"'\ ' ' . ·.: : · . . .. '1· . ' ,·· ' \ 1 ) l ) de inspectores de soldaduras ' � .. : Traducción de la cuarta edición de Certification Manual For Welding lnspectors . • American Welding SocielY® Número Internacional Normalizado del Libro OSBN): 978-0-87171-991-1 American Welding Socicly, 8669 Doral Blvd, Doral, FL 33166 © 2013 de American Welding Society. Todos los derechos reservados Impreso en los Estados Unidos de América Traducción de la cuarta edición, del 2000 Original revisado en marzo de 2000 y reimpreso en mayo de 2003 -: Todos los derechos reservados. No se podrá reproducir ninguna parle de esta publicación, ni almacenarla en un sistema de recuperación de datos o transmitirla en ninguna forma ni por ningún procedimiento (mecánico, fotocopia, grabación u otro), sin la previa autorización escrita del editor. NOTA: aunque se ha tenido cuidado en la elección y presentación de los datos en esta guía, AWS no puede garantizar que esté libre de error. Además, esta guía no pretende ser un análisis exhaustivo del tema y por lo tanto no puede incluir toda la información disponible, incluso con respecto a los aspectos relacionados con la seguridad y la salud. Con la publicación de esta guia, AWS no asegura a nadie que use la información que contiene contra ninguna responsabilidad civil ni contra daños materiales o personales derivados de dicho uso. Derechos de fotocopiado La American Welding Society concede la autorización para fotocopiar artculos para el uso exclusivo interno, personal o educativo o el uso exclusivo interno, personal o educativo de determinados clientes, siempre que se abone la tarifa correspondiente al Copyright Clearance Center, 222 Rosewood Drive, Danvers, MA O 1923, te!: (978) 750-8400; sitio web: http://www.copy'right.com. Descargo de responsabilidad Esta publicación es una traducción del American National Standard original en inglés. La única versión aprobada por el American Standard Institute es la versión en inglés. Aunque se han llevado a cabo los máximos esfuerzos para crear una traducción precisa, AWS no garantiza la precisión o exactitud del texto, y AWS tampoco se hace responsable por ningún error, ambigüedad u omisión que aparezca en este documento como resultado de la traducción. El texto en inglés es la única versión oficial y será la cual deberá ser referida en caso de conflicto. 1 ' ' ' \ Disclaimer This publication is translated from the original English version of an American National Standard. Toe only version approved by the American Standard Institute is the English language version. While reasonable efforts have been made to ensure an accurate translation, AWS makes no warranty as to precision or completeness, nor is AWS responsible for any errors, ommission, or ambiguities appearing in this documentas a result of the translation. The English text is the only official version and shall be referred to in case of dispute . ,·· .. '' ,. ' ' ':· ,· , .., :t ,.: .. .r- : ,,.. -· .. - �- :·. \ : \ ' ' \ \ 1 \ '\ 111 ·" - t -: ·-- .. �· ..,._ -r iv ' \ ---- ' ' Prefacio ' \ ) ' ' r- ' ' ' ' ""'\ \ " ' � ' ' � ""'\ ., ........ � ' ........ ' . ,, :?. :,_, � - -¿ � "'\ ' .. � S� ·' :? � � ;> ' ........ \t r- .r r- ., e: En 1976, la American Welding Society (Sociedad Americana de Soldadura) (AWS) estableció un programa de certificación muy necesario, en especial para aquellas personas que realizan inspección visual de soldaduras. Poco después, el Comité de Calificación y Certificación de la AWS inició la elaboración de una publicación que pudiese servir como referencia válida para aquellas personas interesadas en convertirse en un inspector de soldaduras certificado. Antes de la publicación inicial del Certification Manua/for We/ding Inspectors (Manual para la certificación de inspectores de soldaduras) en 1977, la información correspondiente a este tema poda encontrarse dispersa en diferentes documentos. Numerosos cambios se han producido tanto en el programa y en los exámenes para Inspector de soldaduras certificado de la AWS, as como en la tecnologa relacionada con la inspección de soldaduras. En consecuencia, la AWS ha decidido actualizar la información contenida en el Manual para la Certificación. Gran parte de la información contenida en este documento ha sido extrada de otras publicaciones de la AWS, entre las que podemos mencionar Welding Inspection (Inspección de soldaduras), segunda edición, We/ding Inspection Technology (Técnicas de inspección de soldaduras), AWS B 1.11, Gula para el examen visual de las soldaduras y AWS B 1. 1 O, Guia para el ensayo no destructivo de soldaduras. Se invita al lector a revisar estos y otros documentos para encontrar descripciones aún más detalladas de la mayor parte de la información contenida en esta nueva edición. Los inspectores de soldadura se emplean en diversas industrias. Como consecuencia, sus funciones son algo diferentes entre una situación y otra. Este libro ha sido desarrollado bajo la premisa de que un inspector de soldadura realizará tareas de control de calidad de carácter general. Algunos inspectores, por ejemplo, pueden trabajar en una obra de construcción donde estarán a cargo de verificar la calidad de las soldaduras en.general, En el otro extremo, el departamento de control de calidad de una gran compaña puede tomar muchas de las decisiones que el manual asigna exclusivamente al inspector. Pero en todos los casos el inspector de soldadura juega un papel fundamental. El papel especfico del inspector en la actividad de control de calidad debe, por lo tanto, conectarse con muchas otras actividades y personal, como se destaca en las páginas que siguen. En la presente edición, se ha intentado mantener la información técnica actualizada, en donde sea apropiado. Los lectores podrán observar terminologa actualizada para describir las diferentes caractcrsticas de las soldaduras. También se realiza un esfuerzo constante para utilizar una terrninologa estándar al referirse a operaciones de soldadura y las caractersticas relacionadas con la soldadura. Al final de cada captulo el lector encontrará una serie de preguntas, destinadas a proporcionar a aquellas personas que se estén preparando para el examen de CWI numerosos ejemplos de los tipos de preguntas que aparecen en el examen. Les preguntas aparecen en el mismo formato (selección múltiple con cinco opciones) como las del examen CWI. Si bien la intención es ayudar especficamente a quienes estudian para el examen, también debera ayudar a otras personas a comprender mejor la información presentada en el texto. El Apéndice C contiene la lista de las respuestas de todos los captulos. Espero que esta presentación sea de utilidad para quienes estén interesados en convertirse en inspectores de soldaduras y, finalmente, convertirse en un inspector de soldaduras certificado por la AWS. El trabajo del inspector de soldaduras es muy difcil e importante, y aquellos que buscan la calificación CWI deben ser elogiados y alentados. Mi deseo es que este libro les ayude a alcanzar ese objetivo. Eugene G. Homberger Consultor de soldadura •' e- ,". � '� ' ' V ..... ;� :;!• ., ,\. � :i.. VI Índice N.º de página 1 '\ 1 '1 ' ' ' ) 1 Introducción Requisitos importantes para el inspector de soldaduras 2 3 Condición física Vista Actitud profesional Conocimiento de terminología de soldadura e inspección Conocimiento de planos y especificaciones Conocimiento de los métodos de prueba Capacidad para producir yrnantener registros Conocimiento de los procesos de soldadura Capacidad para recibir formación Experiencia en inspección 3 3 3 3 .4 .4 Introducción Preámbulo Integridad Responsabilidad ante el público Declaraciones públicas Conflicto de intereses Solicitud de empleo Práctica no autorizada 5 5 5 5 6 6 6 6 4 4 5 5 Requisitos éticos del inspector de soldaduras l '1 1 \ . -: ' , .. ' 1 .-.. .,... .- -�� ;. . :.:: ,. ·- r \,":' .. 1 , Capítulo 1-EJ inspector de soldaduras .. �-·, �) ,. '""'<" 5 Establecimiento de líneas de comunicación 7 Supervisor de informes Soldadores Capataces o supervisores de soldadura Superintendente de taller o de campo Gerente de planta Ingenieros de diseño y de proyecto Ingeniero de soldaduras '. Resumen Revisión-Capítulo 1-EI inspector de soldaduras 1 '\ \. ' \ ' ' :.•, ·- Figura 1.1-Industrias que emplean inspectores de soldaduras Figura 1.2-El inspector de soldaduras-Un comunicador Figura 1.3-Establecimiento de líneas de comunicación ) \ 2 7 8 Capítulo 2-Responsabilidades del inspector de soldadura 13 Introducción 14 14 14 14 Responsabilidades de la inspección antes de la soldadura Responsabilidades de la inspección durante la soldadura Responsabilidades de la inspección después de la soldadura 1 ....... 7 7 7 8 9 9 9 9 1O vii .. Responsabilidades de la inspección antes de la soldadura Conocimiento de planos y normas Revisión de las especificaciones de compra Verificación de los materiales para el trabajo Análisis químico y pruebas de las propiedades mecánicas Investigación de defectos en el metal base Verificación del estado y el almacenamiento de los metales de aporte Revisión de los equipos de soldadura Revisión de la geometría de los bordes de la junta de soldadura Verificación del acoplamiento de la junta de soldadura Comprobación de la limpieza de las juntas soldadas Verificación de la calificación del procedimiento de soldadura Verificación de la calificación de los soldadores Verificación de la temperatura de precalentamiento Responsabilidades del inspector de soldaduras durante la soldadura Verificación del cumplimiento del procedimiento de soldadura de las soldaduras de producción Comprobación de la calidad de cada pasada de soldadura Verificación de la limpieza entre pasadas Comprobación de la temperatura entre pasadas Ensayos no destructivos (NDE) durante el proceso Responsabilidades del inspector de soldaduras después de la soldadura ., -. :: -r :., ., - ·, � .� - " r Revisión de la apariencia de las soldaduras terminadas Verificación del tamaño y la longitud de las soldaduras terminadas Comprobación de la precisión dimensional del conjunto soldado Selección de las muestras para las pruebas de producción Evaluación de los resultados de las pruebas Ensayo no destructivo finalConservación de registros e informes Conservación de registros e informes 16 16 .16 16 18 .18 18 .19 19 .19 20 20 20 20 21 21 21 22 22 23 23 23 23 24 24 27 27 27 Revisión-Capítulo 2-Responsabilidades del inspector de soldaduras 28 Figura 2.1-El conocimiento de los planos y las normas es importante Figura 2.2-Ejemplo de un informe de las pruebas del material en la acería Figura 2.3-Horno para electrodos Figura 2.4-Lápiz sensible a la temperatura para medir la temperatura de metales Figura 2.5-Pinza amperimétrica Figura 2.6-Limpieza adecuada entre pasadas de soldadura Figura 2.7-Corte transversal de una soldadura de ranura con penetración parcial y gran inclusión de escoria 2.8-Prueba con partículas magnéticas de una soldadura de ranura parcialmente Figura rellenada Figura 2.9-Evaluación de tamaño con una galga para soldaduras de filete Figura 2.10-Perfiles de soldadura aceptables e inaceptables 15 .17 19 20 21 22 Capítulo 3-Seguridad 31 Introducción 32 viii 22 23 25 26 Responsabilidad del personal directivo El entorno de trabajo Protección ocular y facial 32 32 33 Soldadura con oxígeno y gas combustible, corte, soldadura fuerte, soldadura blanda y soldadura por arco sumergido Ropa de protección Protección auditiva Humos y gases Espacios cenñnados Manejo de gases comprimidos Gases Oxígeno Gases combustibles Incendios con gases combustibles Gases de protección �. ... ,. - ,..,' ,, - .. ., r\ ', r,· --,. ' : ..-....: .·. :, ''· '' ,'"'. ,........, ' ' '' ""\ ' ) .. .. : : : 34 34 35 35 35 36 37 37 37 37 38 Descargas eléctricas Revisión-Capítulo 3-Seguridad 38 39 Tabla 3.1 Selector del grado de tinte de los lentes 34 Figura 3.1-Zona destinada para soldadura Figura 3.2-Equipo de protección ocular, auditiva y facial Figura 3.3-Extractor de humo móvil posicionado cerca del arco de soldadura 32 33 36 Capítulo 4-Normas, códigos y especificadones 41 Introducción Requisitos de las normas, códigos y especificaciones Códigos importantes para la soldadura 42 '. Código de soldadura estructural-acero (AWS Dl.1) Otros códigos de soldadura estructural de la AWS (Dl.2, Dl.3, Dl.4, Dl.5 y Dl.6) ASME Boiler and Pressure Vessel Code (Código para calderas y recipientes a presión) Definición de inspector Códigos y materiales Códigos y procedimientos Códigos y personal Códigos y ensayos no destructivos (NDE) Normas ASTM Normas API Normas militares Normas ANSI Especificaciones Especificaciones de la AWS para los metales de aporte Resumen Revisión-Capítulo 4-Normas, códigos y especificaciones : Tabla 4.1-Métodos de ensayos no destructivos Código-Dl.l de referencia ix 42 43 .43 44 .44 45 45 45 45 .45 45 45 46 46 46 47 47 50 .44 ' Tabla 4.2-Referencias del Boiler and Pressure Vessel Code (Código para calderas y recipientes a presión) de ASME. Tabla 4.3-Índice alfabético de las especificaciones AWS para metales de aporte Tabla 4.4-Índice numérico de las especificaciones AWS para metales de aporte Capítulo 5-Geometría de las juntas de soldadura y terminología de la soldadura Introducción Tipos de juntas Partes de la junta de soldadura Tipos de soldaduras Partes de las soldaduras ., .'' x: / .: 44 47 .48 53 54 54 56 57 60 61 Terminología relacionada con la fusión y la penetración Terminología relacionada con el tamaño de la soldadura Terminología de la aplicación de la soldadura Resumen Revisión-Capítulo 5-Geometría de las juntas de soldadura y terminología de la soldadura 68 Figura 5.1-Tipos de junta : Figura 5.2-Soldadura de ranura Figura 5.3-Soldadura de filete Figura 5.4-Soldaduras de ranura Figura 5.5-Soldadura de borde Figura 5.6-Soldaduras por puntos Figura 5.7-Soldaduras de costura Figura 5.8-Soldaduras de tapón y en ranura Figura 5.9-Soldadura de recubrimiento Figura 5.10-Partes de una soldadura Figura 5.11-Partes de una soldadura Figura 5.12-Soldaduras por fusión Figura 5.13-Penetración incompleta de la junta o penetración parcial de la junta Figura 5.14-Zona afectada por el calor Figura 5.15-Penetración de lajunta ! Figura 5.16-Soldadura de filete con piernas desiguales Figura 5.17-Soldaduras de filete Figura 5.18-Tamaño de la soldadura de costura o por puntos Figura 5.19-Secuencia de soldadura en la sección transversal... Figura 5.20-Cordones de soldadura Figura 5.21-Secuencias de soldadura Figura 5.22-Soldaduras de filete intermitente Figura 5.23-Remate 55 56 57 58 58 59 59 59 60 60 61 62 62 62 63 63 64 64 64 64 65 67 67 Capítulo 6-Símbolos de soldadura y de ensayos no destructivos 79 Introducción 80 X 62 66 67 ' ,'· \ ' Elementos del símbolo de soldadura """\ Símbolos básicos de tipo de soldadura Dimensiones y otros datos Símbolos complementarios Símbolos de acabado La cola del símbolo Especificaciones. procesos y otras referencias Símbolos para soldadura fuerte Símbolos de los ensayos no destructivos (NDE) """\ "' ' "\ 1 "\ ' ' 1 "'\ ' \ -, _:.} """\ ·, ? •; ,: ,'; "'\' ·y "'\ , ..... .. ·;.¿.. ' .,,. '.... ,:, ·-· '-: �, ,: ' ""'\ ... ' '\ 1 \ ) · · .. · · · · · · ···· ···.· � ···· Tabla 6.1-Designaciones y abreviaturas de los procesos de ensayos NDE '...... "\ 81 Resumen ·· 6-Símbolos de soldadura de no destructivos ensayos y Revisión-Capítulo ""'\ ..... · ·. -·. · · · · · · · · · ···· · · · · · · · .. · · · · · · · 80 �:;�ª��-�����-�����:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::�! ' """\<· - .') i": ¿:J ,- Figura 6.1-Ubicación estándar de los elementos de un símbolo de soldadura Figura 6.2-Significado de la ubicación de la flecha Figure 6.3-Símbolos de tipo de soldadura Figura 6.4-Especificación del tamaño de la soldadura de ranura y la profundidad del bisel.. Figura 6.5-Símbolo de soldadura de ranura con dimensiones combinadas Figura 6.6-Soldaduras de ranura simétricas con ranurado del lado opuesto Figura 6. ?-Especificación del tamaño y la longitud de las soldaduras de filete Figura 6.8-Aplicaciones de los símbolos de tipo de soldadura de filete intermitente Figura 6.9-Aplicaciones de la información en los símbolos de soldadura de tapón Figura 6.10-Aplicaciones de la información en los símbolos de soldaduras por puntos : y de costura Figura 6.11-Aplicaciones del símbolo de soldadura posterior o de respaldo Figura 6.12-Aplicaciones del símbolo de soldadura de recubrimiento Figura 6.13-Aplicaciones del símbolo de soldadura de pemos Figura 6.14-Símbolos complementarios Figura 6.15-Aplicaciones del símbolo de soldar todo alrededor Figura 6.16-Aplicaciones del símbolo de soldar en campo · bo l o d e perroracion " · · por fusion ·· Figura 6 . 17-Apl"1caci on e s d e l sirn Figura 6.18-Juntas con respaldo o espaciadores Figura 6.19-Símbolo de inserto consumible Figura 6.20-Aplicaciones de los símbolos de contorno al ras y convexo Figura 6.21-Datos complementarios colocados en la cola del símbolo de soldadura Figura 6.22-Líneas de referencia múltiples Figura 6.23-Aplicaciones de los símbolos de soldadura fuerte Figura 6.24-Ubicación de los elementos del símbolo de ensayo no destructivo Capítulo 7-Soldabilidad, metalurgia de la soldadura y química de la soldadura Introducción Metalurgia de la soldadura · · .. 82 95 95 99 99 99 101 1 O1 102 101 81 82 83 84 85 85 86 87 88 89 91 92 93 93 94 95 . 96 97 97 98 99 99 100 101 115 116 117 11 7 Comparación entre sólidos y líquidos xi Fusión y solidificación Las soldaduras bajo el microscopio Otros factores metalúrgicos Dilatación térrnica Difusión Solubilidad sólida Química de la soldadura Protección Composición del metal de soldadura Química de la soldadura de metales base específicos Cálculo del equivalente de carbono Química de la soldadura de los aceros inoxidables Química de la soldadura de las aleaciones de aluminio Química de la soldadura de las aleaciones de cobre Química de la soldadura de los metales reactivos Resumen : Revisión-Capítulo 7-Soldabilidad, química de la soldadura y metalurgia de la soldadura 118 119 123 124 126 127 127 128 130 .130 130 .131 .133 133 133 134 135 Tabla 7.1-Tratamientos térmicos característicos para alivio de tensiones por efecto térmico en conjuntos soldados 125 .:· -· .. ' � _:,; \".' : .� ,. �·s� ' ;,,. 'iº :;· :.'\ ,· .) �· Figura 7.1-Estado sólido de los metales comparado con el estado líquido .117 Figura 7.2-Posición de los átomos en el estado sólido .117 Figura 7.3-El aumento de la temperatura provoca la separación de los átomos 118 Figura 7.4-La pérdida de calor provoca el "asentamiento" de los átomos y la solidificación del metal líquido 118 Figura 7 .5-Microfotografía de hierro puro de calidad comercial, nominalmente llamado ferrita (sin presencia de carburos, el ataque ácido muestra los bordes de grano y los glóbulos oscuros son inclusiones no metálicas} 119 Figura 7 .6-Aspecto laminar característico de la perlita (1500 aumentos, decapan te: Pi eral} .119 Figura 7. 7 -Martensita templada que muestra la estructura acicular (500. aumentos, 120 ataque ácido) .120 Figura 7.8-Transformación de aceros en austenita durante el calentamiento 120 Figura 7 .9-Estructuras cristalinas comunes de metales y aleaciones Figura 7.10-Variación de las condiciones de enfriamiento en una soldadura en función del precalentamiento; el diagrama incluye algunos de los cambios en las propiedades provocados por estas condiciones (también se muestra el diagrama CCT de un acero, para ilustrar por qué las condiciones de enfriamiento promueven cambios en las propiedades} 121 .121 Figura 7.11-Efectos del revenido Figura 7.12-Relación entre las temperaturas máximas experimentadas por diferentes regiones en una soldadura y cómo estas se relacionan con el diagrama de fases hierro-carbono 122 124 Figura 7.13-Dilatación térmica 7.14-Contracción en una soldadura restricción interna se (también Figura provocada por muestra la naturaleza de la tensión residual) 124 xií ........ ' .....,._ ' ' Figura 7.15-El martillado de la capa intermedia de soldadura distribuye y equilibra la deformación Figura 7.16-Ejemplo de migración o difusión de los átomos Figura 7.17-Interacciones químicas durante la soldadura Figura 7 .18-Elementos comunes que pueden causar problemas ; Figura 7.19-Soldadura por arco con electrodo metálico revestido protegida auto fundente de núcleo con electrodo con arco .20-Soldadura 7 por Figura sumergido arco soldadura de los de por 7.21-Vista procesos esquemática Figura Figura 7.22-Corrosión por ataque intergranular (IGA) ocasionado por la sensibilización de la HAZ tratamiento térmico de estabilización utilice 816 ºC (1500 ºF), no es 7.23-Para Figura necesario el templado Figura 7 .24-Prevención de la corrosión en acero inoxidable soldado Figura 7 .25-Soldadura en atmósfera controlada ---._ ......, --.... ...._ --..... ""'\ ' ' ........ -.... -' 1 ' __..._ ........ ', ' .! """\ : .,, \ ,. -· ......., ...... ' ' .�· - .. . \ ' "' ' - ··- .:r· ,, _.'.. '.. .... t , ,. \ � '!; ' e 132 132 132 .134 Capítulo 8-Ensayos destructivos 139 Introducción Ensayo de tracción Prueba de dureza Ensayos de tenacidad Pruebas de solidez Pruebas destructivas para la determinación de las propiedades químicas Ensayos metalográficos Conversiones a unidades métricas Revisión-Capítulo 8-Ensayos destructivos 140 141 146 150 154 160 161 161 162 162 168 Tabla 8.1-Números de dureza Brinell Tabla 8.2-Dureza RockwelJ estándar Tabla 8.3-Prefijos en el sistema SI Tabla 8.4-Conversiones métricas utilizadas comúnmente Tabla 8.5-Conversiones generales Tabla 8.6-Conversiones para términos de soldadura comunes 149 151 162 163 165 167 Ejemplos de notación científica Ejemplos de prefijos de potencias de diez Figura 8.1-Los inspectores deben ser capaces de interpretar los datos de una serie de pruebas .. .140 143 Figura 8.2-Probetas redondas de tracción 144 Figura 8.3-Probeta rectangular para ensayo de tracción transversal (placa) .145 dulce acero en fluencia de el en fluencia la de 8.4-Aumenlo punto abrupto Figura · tal'ino ·' en co b re po 1·icns Figura 8 . 5-Diagrama de esfu erz o -d e forrnacron . 145 14 7 Figura 8.6-Formas y tipos de penetradores utilizados en varias pruebas de dureza 150 Figura 8. ?-Mediciones del penetrador .152 Figura 8.8-Principio de la prueba Rockwell 152 Figura 8.9-Pruebas de microdureza Knoop y Vickers Figura 8.1 O-Dimensiones estándar ASTM para la probeta con muesca en V para prueba 153 Charpy tipo A y dispositivos de yunque y percutor 154 Figura 8.11-Esquema de una máquina típica para pruebas Charpy xiii ' 125 .126 .128 128 .129 .129 .129 Figura 8.12-Relación entre la transición de energía y la transición en la apariencia de la fractura en probetas para pruebas de impacto Charpy con muesca en V en función de los cambios de temperatura .155 8.13A-Probetas el doblado de cara de raíz .156 y para Figura 157 Figura 8.13B-Probetas para doblado lateral 8.14A-Plantilla de doblado .158 guiado para ensayo Figura Figura 8.14B-Plantilla para ensayo alternativo de doblado guiado con rodillos para 159 expulsión de la probeta por la parte inferior 8.l 4C-Plantilla alternativo de doblado envolvente 159 guiado para ensayo Figura 160 Figura 8.15-Probeta para ensayo de rotura con entalladura 161 Figura 8.16-Método de ensayo de probeta para rotura de soldadura de filete Figura 8.17-Macrofotografia característica de una soldadura {grieta adyacente a la soldadura) .. 161 Capítulo 9-Calificación de procedimientos de soldadura y calificación de soldadores Introducción Especificación del procedimiento de soldadura 17 4 174 174 1 79 180 .181 Contenido Calificación del procedimiento de soldadura Requisitos de calificación exigidos por el código Responsabilidades del inspector de soldaduras Calificación de soldadores convencionales y soldadores especializados en soldadura fuerte Pruebas de calificación Repetición de las pruebas Requisitos del código Calificación de ensayos destructivos � Resumen Revisión-Capítulo 9-Calificación de procedimientos de soldadura y calificación de soldadores Tabla 9.1-Pruebas para la calificación del desempeño de los soldadores . ¡, ........ :.,� Figura 9.1-Diseño de la junta y tolerancias Figura 9.2-Preparación de las juntas y limpieza de las superficies para la soldadura Figura 9.3-Posiciones de las soldaduras de ranura Figura 9.4-Posiciones de las soldaduras de filete Figura 9.5-El martillado de la capa Intermedia de una soldadura distribuye y equilibra las tensiones de un conjunto soldado finalizado 9.6-Marcado Figura de muestra para ensayos destructivos 9.7-Probetas Figura de prueba para espesor ilimitado - Calificación de soldadores Figura 9.8-Placa Figura 9.9-Placa de prueba opcional para espesor ilimitado -Posición horizontal : Calificación de soldadores de limitado-Todas las posiciones-Calificación de 9.10-Placa espesor prueba para Figura soldadores xiv 173 181 184 193 193 193 194 195 189 175 175 .176 177 178 179 180 182 182 183 Figura 9.11-Placa de prueba opcional para espesor ilimitado-Posición horizontal-Calificación de soldadores Figura 9.12-Placa para ensayo de rotura de soldadura de filete y macroataque -Calificación de soldadores - Opción l. Figura 9.13-Placa para prueba de doblado de raíz de soldadura de filete - Calificación de soldadores - Opción 2 Figura 9.14-Junta a tope característica para calificación de soldadores de conductos Figura 9.15-Posiciones de conducto o tubería para prueba de soldaduras de filete Figura 9.16-Posiciones de conducto o tubería para prueba de soldaduras de ranura Figura 9.17-Posiciones de placas para prueba de soldaduras de ranura Figura 9.18-Posiciones de conductos para prueba de soldaduras de filete 185 186 187 .188 191 .192 Capítulo 10-Procesos de soldadura convencional, soldadura fuerte por capilaridad y corte 197 Introducción Factores limitan tes \ ..... ..... :: ·� 1 """\ ' ' ....... ........ .:1 ' ; ........ ....... ' \ ......... .·• Dimensiones del material. Posición para soldar Requisitos de la raíz Accesibilidad al lado posterior Preparación de lajunta Disponibilidad de los equipos de soldadura Procesos de soldadura Soldadura por arco con electrodo metálico revestido (SMAW) Soldadura por arco con electrodo metálico protegida con gas (GMAW) Soldadura por arco con núcleo de fundente (FCAW) Soldadura por arco con electrodo de tungsteno protegida con gas (GTAW) Soldadura por arco de plasma (PAW) Soldadura por arco sumergido (SAW) Soldadura por electroescoria (ESW) Soldadura oxiacetilénica (OAW) Soldadura de pernos (SW) Soldadura fuerte por capilaridad (B) Soldadura fuerte por capilaridad con soplete (TB) Soldadura fuerte por capilaridad en horno (FB) Soldadura fuerte por capilaridad por inducción (IB) Soldadura fuerte por capilaridad por resistencia (RB) Soldadura fuerte por capilaridad por inmersión (DB) Soldadura fuerte por capilaridad por radiación infrarroja (IRB) Soldadura fuerte por capilaridad por difusión (DFB) Procesos de corte Corte con oxigeno y gas combustible (OFC) : Corte por arco con electrodo de carbón y aire (CAC-A) Corte por arco de plasma (PAC) Corte mecánico 1 ' 1 \ ' 183 184 198 198 198 198 198 200 200 200 200 201 204 206 208 210 212 216 218 220 221 221 221 222 222 222 222 223 223 224 224 224 224 224 Resumen XV � .,: �;. c'" ·-: - ' { '� � ..: -· - � Revisión-Capítulo 10-Procesos de soldadura convencional, soldadura fuerte por capilaridad y corte 227 Tabla 10.1-lmportancia del último dígito en la identificación de los electrodos para SMAW Tabla 10.2-Efecto del tipo de corriente de soldadura en la penetración en el proceso GTAW Tabla 10.3-Clasificación de electrodos de tungsteno de AWS 202 209 210 Figura 10.1-Diagrama maestro de procesos de soldadura y procesos afines Figura 10.2-Soldadura por arco con electrodo metálico revestido Figura 10.3-Circuito de soldadura típico para soldadura por arco con electrodo metálico revestido Figura 10.4-Sistema de identificación de electrodos para SMAW Figura 10.5-Campo magnético alrededor de un conductor eléctrico Figura 10.6-Campos magnéticos distorsionados y extremos de soldaduras Figura 10.7-Proceso de soldadura por arco con electrodo metálico protegida por gas Figura 10.8-Diagrama de equipo para soldadura por arco con electrodo metálico protegida por gas Figura 10.9-Los cuatro tipos de transferencia de metal Figura 10.10-Sistema de identificación de electrodos para GMAW Figura 10.11-Soldadura por arco con electrodo con núcleo de fundente auto protegida Figura 10.12-Diagrama de equipo para soldadura por arco con electrodo metálico con núcleo de fundente Figura 10.13-Sistema de identificación de electrodos para FCAW Figura 10.14-0peración de soldadura por arco con electrodo de tungsteno protegida por gas Figura 10.15-Equipo de soldadura por arco con electrodo de tungsteno protegida por gas Figura 10.16-Soldadura por arco de plasma (modo ojo de cerradura) Figura 10.17-Equipo típico para soldadura por arco de plasma Figura 10.18-Comparación entre antorchas para GTAW y PAW Figura 10.19-Técnica de ojo de cerradura para soldadura por arco de plasma Figura 10.20-Vista esquemática del proceso de soldadura por arco sumergido Figura 10.21-Equipo para soldadura por arco sumergido Figura 10.22-Sistema de clasificación de metales de aporte para SAW Figura 10.23-Agrietamiento por solidificación debido al perfil de la soldadura Figura 10.24-Equipo de soldadura para electroescoria Figura 10.25-Soldadura oxiacetilénica Figura 10.26-Equipo de soldadura por oxígeno y gas combustible Figura 10.27-Soldadura de pernos Figura 10.28-Configuración del equipo básico para soldadura de pernos por arco Figura 10.29-Proceso de soldadura fuerte Figura 10.30-Diagrama del proceso de corte por oxígeno Figura 10.31-Ranura por corte y arrastre en corte por oxígeno y gas combustible Figura 10.32-Procedimientos típicos de operación para ranurado por arco con electrodo de carbono y aire Figura 10.33-Equipo típico para ranurado por arco con electrodo de carbono y aire � Figura 10.34-Antorcha típica para corte por arco de plasma Figura 10.35-Corte mecánico 199 201 xvt 201 201 203 203 204 204 205 205 207 207 208 208 208 210 211 21 l 212 213 213 214 215 216 217 218 219 220 222 223 223 225 225 226 226 ' \ '"'\ ' \ --..._ Capítulo U-Discontinuidades de la soldadura y del metal base 239 ' Introducción Tipos de discontinuidades 240 240 ' : r::1:�i::�·:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::�:� """' Falta de llenado Fusión incompleta Penetración incompleta de la junta 247 247 247 Laminación y delaminación Costuras y solapes 253 254 Golpe de arco ) Tamaño de la discontinuidad Ubicación de la discontinuidad Resumen Revisión-Capítulo 11-Discontinuidades de la soldadura y del metal base 260 261 261 261 262 ' Tabla 11.l-Tipos comunes de discontinuidades Tabla 11.2-Discontinuidades presentes comúnmente en los procesos de soldadura 241 242 ' r::���:ió�·:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::��1 """" 1 """\ g;:g���-��-�-��-�::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::��� ........ \ � 1 ) ',. -� .-t -y -r 1 )• ) ..... ,,. -y, ., . :1 ;;. '.f· ,; ,. "\. ·. '\ "\ '\ "\ .. ..; , -,. Figura 11.1-llustración de la porosidad Figura 11.2-Porosidad agrupada Figura 11.3-Porosidad distribuida Figura 11.4-Porosidad alineada Figura 11.5-Apariencia de la superficie de porosidad vermicular Figura 11.6-lnclusiones de escoria Figura 11. 7-Líneas de escoria elongadas Figura 11.8-Inclusiones de tungsteno Figura 11.9-Falta de llenado Figura 11.10-Varias ubicaciones de fusión incompleta Figura 11.11-Fusión incompleta en la cara de la soldadura '. Figura 11.12-Fusión incompleta entre cordones de soldadura Figura 11.13-Penetración incompleta de lajunta Figura 11.14-Socavación y traslape Figura 11.15-Socavación en el pie de una soldadura Figura 11.16-Laminación y delaminación Figura l l.l 7-Laminaciones Figura 11.18-Configuración de soldadura que puede causar desgarro laminar Figura 11.19-Junta de esquina rediseñada para evitar el desgarro laminar Figura 11.20-Tipos de grieta Figura 11.21-Grietas longitudinales Figura 11.22- Grietas Figura 11.23-Grieta en la garganta '\ "\ ) � ) xvii 243 244 245 246 247 248 249 249 250 250 251 251 252 253 254 254 255 255 255 256 257 258 258 Figura 11.24-Grietas en el pie Figura 11.25-Grietas debajo del cordón Figura 11.26-Grietas debajo del cordón y microfisura 259 259 260 Capítulo 12-Procesos de ensayos no destructivos (NDE) 265 Introducción Selección del método de examen Calificación del personal de NDE Resumen Revisión-Capítulo 12-Procesos de ensayos no destructivos (NDE) '. 266 266 266 266 26 7 267 267 268 271 273 27 4 276 278 278 279 279 280 281 282 Tabla 12.1-Niveles de calificación de la práctica SNT-TC-lA 281 Figura 12.1-Herramientas de inspección visual Figura 12.2-Interpretación del revelador Figura 12.3-Magnetismo Figura 12.4-Métodos del yugo y las puntas de contacto Figura 12.5-La acumulación de polvo de hierro revela una discontinuidad Figura 12.6-Indicadores de calidad de imagen de plaqueta y de alambre (Penetrómetros) Figura 12.7-lnspección ultrasónica Figura 12.8-Secuencia de calibración de un transductor de haz longitudinal.. Figura 12.9-Corrientes parásitas inducidas en objetos de prueba Figura 12.10-Pantallas características del ensayo por corrientes parásitas Figura 12.11-Pruebas de fuga Figura 12.12-Indicador de ferrita (Medidor Severn) 267 269 270 271 272 27 4 275 275 276 277 278 280 Capítulo 13-lnformes de inspección 289 Limitaciones del método de examen Normas de aceptación Aspectos económicos (costo) Métodos de examen y limitaciones Examen visual Ensayos con líquido penetrante (P'T) Ensayos con partículas magnéticas (Ml) Ensayo radiográfico (R'f) Ensayo por ultrasonido (UT) Ensayo con corrientes parásitas (electromagnético) (ET) Ensayo de emisión acústica (AE1) Pruebas de fuga (Ll) Ensayos de prueba Prueba magnética para determinar la ferrita delta ... , : ;..:.,. � ' ·� ,,�.·' ... , Introducción Contenido del informe Formato del informe Formularios de informe de la norma AWS Dl .1 Formularios de informe de la Sección IX de ASME Formularios de informe de la norma API 1104 xviii 290 290 290 290 291 291 ,.-.... ,' Inspección múltiple Informes no estructurados 292 Lista de verificación de informes 292 Conclusión 292 Revisión-Capítulo 13-lnformes de inspección 293 291 APÉNDICE A-Recursos adicionales (\ 295 Organi7.aciones técnicas y científicas de la industria de las construcciones y fabricaciones 296 soldadas Guía de selección de métodos de prueba ···············································;·····································299 APÉNDICE B-Formularios de muestra \ 301 AWSDl.l ' --.. � Formulario E-1 (Frente) Especificación del procedimiento de soldadura (WPS) 302 Formulario E-1 (Dorso) Registro de la calificación del procedimiento (PQR) 303 Formulario E-3 Registro de la prueba de calificación del procedimiento de soldadura para 304 electroescoria y electrogás ' ' ·, \ "'\ ; ::-,¡ ' .,r Formulario E-4 Registro de la prueba de calificación del soldador, operario de soldadura o soldador punteador 305 Formulario E-7 Informe del ensayo radiográfico de las soldaduras 306 Formulario E-8 Informe del ensayo de partículas magnéticas de las soldaduras 307 ASME B31.l SECCIÓN IX ....._ \ :; ;º.. .. Formulario E00006 (Frente) QW-482 Formato sugerido para las especificaciones del procedimiento de soldadura (WPS) 308 Formulario E00006 (Dorso) QW-482 309 Formulario E00007 (Frente) QW-483 Formato sugerido para el registro de la calificación del procedimiento (PQR) 310 Formulario E00007 (Dorso) QW-483 311 Formulario EOOOOB QW-484 Formato sugerido para el registro del fabricante de las pruebas de calificación de soldadores y operarios de soldadura (WPQ) 312 API 1104 r Formulario de la especificación del procedimiento 313 AWSQC-1 Certificado de inspector de soldadura certificado APÉNDICE C-Clave de respuestas-Preguntas de los ejercicios de los capítulos 1-13 xíx 314 315 ' ..' ... t, o XX CAP'ÍTULO El inspector de soldaduras Contenido ' ' "' ' ' ..... ' \ ' \ ', ...., \ \ �, Requisitos importantes para el inspector de soldaduras 3 Requisitos éticos del inspector de soldaduras 5 Establecimiento de líneas de comunicación 7 Resumen 9 Revisión-Capitulo 1-EJ inspector de soldaduras ' ' ' 2 ' ""\ ' Introducción '.'' ':1: ;, i:. e ·.;;.� 10 CAPÍTULO 1-EL INSPECTOR DE SOLDADURAS Capítulo 1-El inspector de soldaduras calidad requerida sin demorar la finalización ni los plazos de entrega sin causa justificada. Los inspectores de soldadura se encuentran en docenas de industrias diferentes en las que cada situación tiene responsabilidades de trabajo ligeramente distintas. Entre las industrias que emplean inspectores de soldaduras se pueden mencionar la producción de energíia, procesos químicos, refinación y distribución de productos derivados del petróleo, transporte, y cons1rucción de puentes y edificios (véase la Figura 1.1). Introducción Los inspectores de soldadura asumen la función de representantes a cargo de la calidad de diversas organizaciones, que pueden ser fabricantes, compradores, compañías de seguros o agencias del gobierno. El inspector es responsable de determinar la aceptabilidad de un producto de acuerdo con una especificación escrita. El inspector debe entender tanto las limitaciones como la finalidad de la especificación. El objetivo del inspector de soldadura es esforzarse por alcanzar la �· -... Luken1 Steel Company Níppon Sleel Ceuna Aín:raft Col'J)C)talíon Western Oeeanlc fnc.. Figura 1.1-lndustrias que emplean inspectores de soldaduras 2 CAPÍTULO 1-EL INSPECTOR DE SOLDADURA estructura puede haber sido montada para comodidad de los soldadores y operarios de soldadura y no necesariamente para el inspector, Sin necesidad de ser temerario, el inspector debe ser capaz de ver la soldadura para realizar la inspección visual. Además, inspeccionar las soldaduras terminadas en el menor tiempo posible requiere los mismos medios para acceder a la soldadura que tuvo el soldador. El inspector de soldaduras es una persona con gran cantidad de conocimientos, un especialista altamente calificado en el campo de la soldadura. Los inspectores de soldadura se pueden clasificar como: Inspector de códigos o de agencia gubernamental • Inspector del comprador, del cliente o del propietario • Inspector del fabricante, del constructor o del contratista • Inspector del arquitecto o del ingeniero ' ' ' "" ' ....... \ .......,_ --.. soldadura. \ ' ' ' ' .. .,.. .... ....... ...... .. ... -- '.; ' -.. ;.-, ....... -: ,)' ,,.. -; A pesar de que el inspector de la compañía puede tener funciones diferentes a las del inspector externo, en este manual solo se considera una categoría única de inspector que incluye a todas las restantes. El contenido de este manual se puede aplicar, a veces, a todas las categorías mencionadas o puede estar limitado a una o más de ellas . En todos los casos, sin embargo, el inspector cuenta con las calificaciones necesarias y es competente para realizar las pruebas apropiadas para el tipo de conjunto soldado que se inspecciona. Actitud profesional Es extremadamente importante que el inspector de soldaduras mantenga una actitud profesional. La actitud determina el grado de éxito o fracaso. El éxito dependerá de la cooperación del personal asociado de todos los departamentos, y el inspector de soldaduras debe ganarse su respeto para obtener su ayuda. También es importante que el inspector de soldaduras se esfuerce por mantener la imparcialidad y la coherencia en todas sus decisiones. El inspector debería desarrollar un sistema definido para los procedimientos de inspección y mantener una actitud sin obstinación ni fácilmente influenciable por argumentos. En ningún caso el inspector de soldadura buscará favores ni incurrirá en obligaciones a través de decisiones personales o pendientes. �· ;; ' ' ' Una buena vista es indispensable. La posibilidad de examinar las condiciones superficiales de la soldadura y juzgar su aceptabilidad de acuerdo con los requisitos de calidad escritos son las principales funciones de un inspector de soldadura. Un inspector de soldadura certificado (CWI) por la American Welding Society (Sociedad Americana de Soldadura) (AWS) debe tener una capacidad visual 20/40, determinada por las tablas para corrección ocular, y una agudeza visual Jaeger J-2 a una distancia de 12 pulg., con o sin lentes correctoras. El examen obligatorio de la vista también puede incluir una prueba de percepción de los colores para la diferenciación entre rojo/verde y azul/amarillo; sin embargo, la percepción del color para la mayoría de los trabajos de inspección visual de soldadura no es un requisito. De acuerdo con la especificación QC 1, Norma para la certificacián de inspectores de soldaduras de la AWS, "Es responsabilidad del empleador determinar y obligar a cumplir cualquier requisilo de percepción de colores". Los inspectores que trabajan en pequeños talleres de construcciones soldadas, obras de construcción o montaje, suelen ser más versátiles que los que trabajan en grandes industrias. Un inspector que trílbaja en un pequeño taller puede tener a su cargo la inspección de Ios materiales recibidos, la del proceso de fabricación y también la inspección final. De h�cho� el inspector puede ser un departamento de control de calidad compuesto por una sola persona. Un inspector que trabaje en estas situaciones debe conocer todas las facetas de la inspección de ' '""'\ Vista . .. '· " Requisitos importantes para el inspector de soldaduras Para que una persona se pueda convertir en inspector de soldaduras, debe cumplir una serie de calificaciones importantes. Cualquier persona que desee hacer su trabajo de inspección a conciencia y de manera profesional debe tomar en serio estas calificaciones. Condición física Un inspector de soldaduras debe ser activo y en buena condición física. La inspección requiere pruebas antes, durante y después de la fabricación, por lo tanto, un requisito de su trabajo puede ser acceder a conjuntos y montajes de gran envergadura. Con frecuencia, las condiciones para la inspección son difíciles, pues la Conocimiento de terminología de soldadura e inspección El uso inadecuado de la terminología de soldadura por un inspector de soldaduras podría crear una situación inconveniente si dicho uso se hizo evidente para terceros 3 CAPITULO 1-EL INSPECTOR DE SOLDADURAS en conversaciones relacionadas con el trabajo. En consecuencia, el inspector de soldaduras debe conocer y comunicarse correctamente en el lenguaje de la soldadura. El trabajo del inspector de soldaduras requiere la comunicación de los resultados al personal del taller que produce las soldaduras y realiza las reparaciones, y a los ingenieros que planifican el trabajo y aceptan la estructura final. El vocabulario utilizado tanto en forma verbal como escrita debe ser comprensible para todos los niveles del personal involucrado. Los inspectores deberían revisar la última edición de la norma AWS A3.0M/A3.0, Definiciones y términos estándar de las soldaduras, incluidos los términos para junta adhesiva, soldadura fuerte, soldadura blanda, corte térmico y termorrociado, que proporciona la .. ( .. - �. ,.. ·r ·' .. :' Capacidad para producir y mantener registros Un inspector de soldaduras debe ser capaz de desarrollar y mantener los registros de inspección, y redactar informes concisos y precisos. Los informes deben ser simples y comprensibles para cualquier persona familiarizada con el proyecto. Además, los informes deben ser lo suficientemente completos para que el razonamiento de sustento de las decisiones mantenga su claridad meses o años después de la finalización del proyecto. Es importante destacar que hechos bien conocidos al momento de redactar el informe pueden no ser recordados completamente ni con tanta claridad o precisión posteriormente. Los registros no solo deben incluir todos los resultados de las inspecciones y pruebas, sino también la información que avale los procedimientos de soldadura, las calificaciones de los soldadores, las revisiones de los planos o especificaciones, etc. Además, los buenos registros también protegen la reputación del inspector de soldaduras. terminología aprobada por la A WS y empleada para describir los diversos aspectos de la soldadura. Es recomendable que los inspectores de soldaduras estudien y consulten esta norma hasta que los términos formen parte de su vocabulario natural. Este manual describe los tipos de juntas y soldaduras, partes de soldadura y la terminología aplicada a la soldadura (Capítulo 5); la terminología relacionada con los ensayos destructivos (Capítulo 8) y con los ensayos no destructivos (Capítulo 12); nombres y descripciones de discontinuidades en la soldadura y el metal base (Capítulo 11); términos relacionados con la metalurgia de la soldadura (Capitulo 7); y la terminología relacionada con los diferentes procesos de soldadura (Capitulo 1 O). Conocimiento de planos y especificaciones ., información puede obtener y las ventajas y limitaciones del método. El inspector de soldaduras también debe estar seguro de que los técnicos que realizan el ensayo no destructivo (NDE) cuenten con las credenciales adecuadas. Además, el inspector debe estar suficientemente familiarizado con el método para determinar si los resultados obtenidos cumplen con los requisitos prescritos. Conocimiento de los procesos de soldadura Un inspector debe estar familiarizado con los planos de ingeniería y debe ser capaz de entender las especificaciones. Los inspectores de soldadura también deben ser capaces de leer y entender los planos y dibujos y deben conocer los símbolos de soldadura y de los ensayos no destructivos. No es necesario memorizar las diferentes normas y especificaciones que puedan estar en vigencia, sin embargo, el inspector de soldaduras debe estar familiarizado con el contenido de esos documentos, de modo que la información puede ser consultada rápidamente. Dado que el inspector de soldaduras pasa la mayor parte de su tiempo evaluando soldaduras, el conocimiento de los diferentes procesos de soldadura es esencial. Más aún, la experiencia personal como soldador u operario de soldadura es muy valiosa, aunque no obligatoria, para un inspector de soldadura. La experiencia en soldadura amplía el conocimiento del inspector de soldaduras, impone respeto y da más credibilidad a su opinión cuando se evalúa la calidad de la soldadura. Algunos empleadores requieren experiencia real en soldadura como requisito previo para convertirse en un inspector de soldaduras; sin embargo, esta experiencia no es un requisito previo para la certificación como Inspector principal de soldadura certificado tSCWI), Inspector de soldadura certificado (CWI), o Inspector de soldadura asociado certificado (CAWI) de la AWS. Un inspector familiarizado con las ventajas y limitaciones de los diferentes procesos de soldadura puede identificar los problemas cuando ocurren, o incluso antes de que se produzcan. Conocimiento de los métodos de prueba Existen numerosos métodos de ensayos destructivos y no destructivos que pueden utilizarse para determinar si un metal base, un metal de soldadura y/o un conjunto soldado reúne ciertos requisitos de la especificación. Aunque las pruebas puedan ser realizadas por terceros, el inspector de soldaduras debe estar al tanto de sus fundamentos y de la técnica de aplicación, qué 4 CAPÍTULO 1-EL INSPECTOR DE SOLDADURA Capacidad para recibir formación Para que se considere eficaz, se espera que los inspectores de soldaduras tengan experiencia en una serie de áreas diferentes y la capacidad para ser capacitados en áreas que no le sean familiares. Muchos empleadores seleccionan los posibles inspectores de soldaduras en función de su capacidad para estudiar y adquirir los conocimientos necesarios. La formación en ingeniería básica puede satisfacer solo parcialmente los requisitos de experiencia para convertirse en un CWI. La especificación QC I de la AWS describe estos limites para el programa CWI. ' Experiencia en inspección La actitud y el punto de vista de un buen inspector solo se adquiere a través de la experiencia en la inspección. Incluso la experiencia en la inspección de materiales no soldados es de gran ayuda en la inspección de conjuntos soldados, dado que un buen inspector ha desarrollado una manera definida de pensar y trabajar. Los aprendices deben observar el comportamiento y las técnicas de los inspectores experimentados. '�·.:---!-'e """' s: •": Este manual describe los métodos técnicos, los procedimientos, los procesos y las funciones del inspector de soldaduras. Sin embargo, una inspección de soldadura eficaz requiere no sólo el ejercicio de sus funciones de conformidad con los requisitos de la especificación, sino también la práctica de una conducta profesional y principios éticos. A continuación se incluye el "Código de ética" para los inspectores de soldaduras, que también se incluye en la especificación QC I de la AWS. Vea los requisitos más recientes en la última edición. Integridad Los inspectores SCWI, CWI y CAWI deberán actuar con total integridad (honestidad) en ternas profesionales y ser francos y sinceros con el Comité o sus representantes sobre las cuestiones relacionadas con la especificación QC 1 de AWS. • Producción. Planificación y control de los materiales de sol�adura, procedimientos de soldadura y operaciones de soldadura para la fabricación de conjuntos soldados. montaje Introducción A fin de salvaguardar la salud pública y el bienestar, y para mantener la integridad y estándares elevados de habilidades, práctica y conducta en el trabajo de inspección de soldadura, los inspectores con calificación SCWI, CWI y CAWI de la AWS deberán ser conscientes de los siguientes principios y el ámbito en el que se aplican, y comprenderán que cualquier práctica no autorizada estará sujeta.a la revisión del Comité para la calificación y certificación de la AWS, y podría ocasionar la suspensión, amonestación o revocación de la certificación. • Diseño. Preparación de los planos y dibujos para la construcción o fabricación de conjuntos soldados. y/o Requisitos éticos del inspector de soldaduras Preámbulo Para cumplir con el requisito de experiencia para obtener la certificación de la AWS, el inspector de soldaduras debe presentar antecedentes de haberse desempeñado en funciones propias de un inspector de soldaduras. También sirven como antecedente otras funciones que tengan una estrecha relación con la inspección de soldaduras. Para calificar la experiencia se tiene en cuenta los meses calendarios realmente trabajados (no la cantidad de empleadores). Los antecedentes laborales deben tener una estrecha relación con la construcción de conjuntos soldados de acuerdo con un código, una norma o una especificación, e involucran directamente a uno o más de los siguientes aspectos: • Construcción. Construcción conjuntos soldados. La Sección 5 de la especificación QCI de la AWS contiene los requisitos para los tres niveles de certificación: SCWI, CWI y CAWI. Responsabilidad ante el público de Los inspectores SCWI, CWI y CAWI están obligados a preservar la salud y el bienestar del público mediante el cumplimiento de sus deberes de inspección de soldaduras en forma seria e imparcial hasta el máximo de sus responsabilidades y calificaciones morales y cívicas. En consecuencia, los inspectores SCWI, CWI y CAWI deberán: • Inspección. Detección y medición de discontinuidades de soldadura; verificación de los requisitos de construcción. • Reparación. Reparación de soldaduras defectuosas. 5 CAPÍTULO 1-EL INSPECTOR DE SOLDADURAS ninguna parte o partes involucradas con el cliente o empleador en relación con el trabajo del inspector SCWI, CWJ oCAWI. Mientras presten servicio como funcionarios públicos eletos, contratados o empleados, los inspectores SCWI, CWT o CAWI no inspeccionarán, revisarán ni aprobarán trabajo alguno en su capacidad como inspector SCWI, CWI o CAWI, en proyectos que también se encuentren dentro de la jurisdicción administrativa del inspector en su carácter de funcionario público, a menos que esto esté expresamente indicado en la descripción o especificación del trabajo, o en ambas, y que todas las partes afectadas presten su consentimiento. Asumir y realizar las asignaciones solo si están calificados a través de capacitación, experiencia y habilidad. • Exhibir sus credenciales cuando se las soliciten. • No declarar con falsedad el estado actual ni falsear el nivel de certificación (SCWI/CWI/CAWI) mediante la modificación de los documentos de certificación, ni prestar falso testimonio, verbal o por escrito, acerca del nivel o estado actual. • Ser completamente objetivos, exhaustivos y concretos en cualquier informe, declaración o testimonio escrito del trabajo e incluir todo el testimonio pertinente y relevante en tales comunicados o declaraciones testimoniales. Solicitud de empleo Los inspectores SCWI, CWI o CAWI no pagarán, solicitarán ni ofrecerán, directa o indirectamente, ningún soborno ni comisión por empleo profesional, a excepción de la comisión usual requerida por las agencias de empleo con licencia. Los inspectores SCWI, CWI o CAWI no falsificarán, exagerarán ni incurrirán en declaraciones falsas con respecto a sus calificaciones profesionales y académicas, trabajos anteriores, logros y responsabilidades, ni las de sus asociados. Las declaraciones falsas sobre el estado actual de su certificación como SCWT, CWI o CAWI en el momento o después de la presentación de información de empleo solicitada, o en la solicitud de contratos de negocios en los cuales se requiera certificación actual o esta sea inlrísecamente beneficiosa (avisos de cursos de capacitación, servicios de consultoría, etc.) constituirán una violación de esta sección. Las credenciales del inspector SCWI, CWI o CAWI solo se pueden utilizar para realizar inspecciones de soldadura. La AWS no ha calificado a estas personas para realizar inspecciones sobre temas no relacionados directamente con soldaduras. • Firmar solamente el trabajo que hayan inspeccionado o del que tengan conocimiento personal a través de supervisión directa. • No asociarse ni participar deliberadamente en ninguna asociación fraudulenta o deshonesta. Declaraciones públicas .. Los inspectores SCWJ, CWJ o CAWJ no deberán emitir declaraciones, críticas ni argumentos sobre los temas de la inspección de soldaduras relacionados con políticas públicas, inspiradas o pagadas por una parte o partes interesadas, sin primero identificar a la parte y al interlocutor, y revelar cualquier posible interés económico. Los inspectores SCWI, CWI o CAWI no expresarán públicamente ninguna opinión sobre un tema de inspección de soldaduras a menos que esté basada en el conocimiento apropiado de los hechos en cuestión, en antecedentes de competencia técnica pertinentes al tema y con la honesta convicción de la exactitud y corrección de tal declaración. Conflicto de intereses Los inspectores SCWJ, CWI o CAWl deberán evitar los conflictos de intereses con el empleador o el cliente y darán a conocer cualquier asociación o circunstancia comercial que así pudiera considerarse. Los inspectores SCWI, CWI o CAWI no aceptarán compensación alguna, económica ni de cualquier otra naturaleza, de más de una de las partes por servicios en el mismo proyecto, o servicios relacionados con el mismo proyecto, a menos que todas las circunstancias sean divulgadas y todas las partes interesadas y sus representantes autorizados presten su consentimiento. Los inspectores SCWI, CWT o CAWT, no solicitarán ni aceptarán bonificaciones, directa o indirectamente, de A pesar de que un inspector CWI exhiba sus credenciales, la certificación por sí sola no autoriza legalmente al inspector para prestar servicios de inspección al público. La legislación que regula los contratos, la construcción o su jurisdicción podrá exigir que la inspección se realice bajo la dirección y responsabilidad de otras personas como, por ejemplo, un ingeniero profesional colegiado (P.E.). Práctica no autorizada Toda violación de cualquier parte de la norma de conduela establecida por lu especificación QCl de la 6 ' ......... ' CAPÍTULO 1-EL INSPECTOR DE SOLDADURAS ' ' ' +-, """"'\ ' 'l ' ...... ' ......... ' ......... 1 ' ' ' \ .. ....._ <7 ') .: 1 � ......... .. .. ,. ; -r .: \ ,, ......... ,. ' ""'\ ' '-<; ""\ ""\ ' '"\ ..... ", ' Soldadores La relación entre el inspector y el soldador es de suma importancia. A menudo, el soldador sabe cuáles soldaduras son de calidad dudosa, o donde el acoplamiento de la junta fue inadecuado o no cumplía con la especificación. Un soldador que considera al inspector un enemigo no se concentrará en lograr que cada soldadura sea buena. En cualquier caso, el soldador no tratará de facilitar el trabajo del inspector. En la mayoría de los casos, una buena relación entre el soldador y el inspector redundará en una mejor calidad y una mayor eficiencia, pues los problemas se identifican y corrigen a medida que ocurren, en lugar de posteriormente, cuando la reparación es costosa. Establecimiento de líneas de comunicación ' ,( capaz de ayudar a que el inspector conozca más sobre el trabajo y, por lo tanto, sea más eficiente. AWS relacionada con una de las certificaciones SCWl, cwr'o CAWI, incluyendo cualquier violación del Código de ética contenido en la especificación QC 1 de la AWS, constituirá una práctica no autorizada que estará sujeta a la imposición de sanciones. El inspector de soldadura debe poseer las calificaciones físicas, técnicas y éticas mencionadas anteriormente, así como la habilidad de un comunicador (véanse las Figuras 1.2 y 1.3). La capacidad del inspector de soldadura para transmitir información a terceros, así como para entender lo que otros tratan de explicar afectará el éxito del inspector. La comunicación se puede establecer de varias formas, incluyendo manifestaciones verbales o escritas, imágenes, números o gestos. Cada una proporciona un medio eficaz de transmisión de información, sin embargo, el inspector debe ser siempre cauto respecto a la comunicación verbal. A menudo es importante tener una comunicación verbal con apoyo de la información escrita, especialmente cuando se refiere a los cambios en los requisitos de inspección o los resultados. Cualquier forma de comunicación debe darse en ambos sentidos. Es decir, el receptor debe tener la oportunidad de responder al transmisor. La comunicación efectiva se debe considerar como una proposición de dos vías. El inspector de soldaduras suele ser la figura central en muchas etapas de la construcción y, en consecuencia, debe tener la capacidad para comunicarse eficazmente con muchas de las personas involucradas en el proyecto. El inspector de soldaduras también debe ser capaz <le establecer líneas de comunicación con una diversa cantidad de asociados para llevar a cabo las tareas y responsabilidades necesarias de manera eficiente y profesional. Por ejemplo, los asociados del inspector de un fabricante suelen ser las personas que se indican en los párrafos siguientes. Capataces o supervisores de soldadura El capataz o supervisor de soldadura es muy importante para el inspector. Cuando se le asigna un grupo de soldadores que están igualmente capacitados HABLA ESCRIBE ACTÚA DIBWA MENSAJE ESCUCHA LEE Supervisor de informes \ ,.� f «; OBSERVA SUELDA RESPUESTA. Al EallSOR SUGIERE INSPECCIONA En la práctica, todos los inspectores de soldadura informan a alguien; en algunos casos, al jefe de inspectores. En otras situaciones, podría ser el ingeniero del proyecto, un gerente de planta, un arquitecto o un funcionario del gobierno. Independientemente de quién sea esta persona, el inspector de soldaduras debe ser capaz de plantear preguntas o dificultades en el trabajo a su supervisor a fin de recibir respuestas u orientación. A través de la comunicación directa, el supervisor debe ser Figura 1.2-EI inspector de soldadurasUn comunicador 7 CAPÍTULO 1-EL INSPECTOR DE SOLDADURAS " 'l� º INGENIERO DE INGENIERO DE�lDADU� { / .. ESTABLECER LÍNEAS DE COMUNICACIÓN . <. .:> SUPERVISOR DE INFORMES -, GERENTE DE PLANTA Figura 1.3--Establecimiento de líneas de comunicación ', ·.·. =.... para cumplir con las especificaciones, el capataz decidirá cuál es el soldador más adecuado para los trabajos de soldadura más difíciles. Tanto el inspector de soldadura como el capataz deberán estar de acuerdo en cuanto a cuáles soldadores están calificados para producir soldaduras satisfactorias. Dado que los supervisores también se preocupan de la producción, se debe establecer algún tipo de comunicación para indicar cuándo las piezas o conjuntos estarán listos para su inspección. Después de la inspección, el supervisor necesitará saber si la soldadura se ha encontrado aceptable. Si se observan rechazos, se necesitará más comunicación para describir y localizar el defecto para proceder con las reparaciones correspondientes. En ocasiones el representante del fabricante puede sugerir que el inspector de soldadura le indique al soldador lo que el fabricante desea; sin embargo, esto convertiría al inspector de soldadura en parte de la operación y, tal vez, liberaría de responsabilidad al fabricante para cumplir con los requisitos de la especificación. Es importante recordar que la autoridad del inspector alcanza solo a la determinación de si la soldadura es aceptable o rechazable. Toda información voluntaria no solicitada puede sobrepasar la responsabilidad de un inspector y debe, por lo tanto, limitarse. Superintendente de taller o de campo También puede ser necesario tratar los asuntos relativos a la calidad de la soldadura con el superintendente de taller o de campo, pues algún aspecto de la calidad de la soldadura puede afectar negativamente toda la programación de la producción de un proyecto. En otros casos, el inspector de soldadura puede haber 8 ," CAPÍTULO 1-EL INSPECTOR DE SOLDADURA ,, encontrado algún problema que esté más allá de la responsabilidad del capataz o supervisor de soldadura. Gerente de planta La comunicación con el gerente de la planta es muy similar a la establecida con el superintendente de taller o de campo. Dado que los gerentes de planta son responsables de la producción, as! como de la calidad del producto, una de sus mayores preocupaciones es saber cuál puede ser la condición de una pieza cuando se la somete a inspección. Una sola soldadura rechazada puede ocasionar retrasos en todo el proyecto. El inspector de soldaduras necesita mantener al gerente de la planta informado y consciente de la aceptabilidad o rechazo de ciertos componentes para que se pueda alcanzar la programación de manera adecuada. ,, Un conjunte soldado es aquel cuyos componentes están unidos por soldadura. Un conjunto soldado puede estar compuesto de muchas piezas y soldaduras o puede ser bastante simple con pocas piezas y soldaduras. Resumen Ingenieros de diseño y de proyecto '""" ,' ' ' �: ., \ - ' ' \ ........ ' ' " ""' \ El trabajo del inspector de soldaduras requiere una amplia variedad de talentos y capacidades físicas. El individuo debe estar preparado mental y físicamente para las muchas tareas que debe realizar. La experiencia cotidiana del inspector indica que con el conocimiento y la capacitación adecuados, puede presentar informes precisos, conservar esa información para consultas futuras y actuar de una manera ética. Los buenos inspectores de soldaduras son muy valiosos para una compañia. Cuando se le permite trabajar como lo especifica un sistema de control de calidad eficaz, el inspector de soldaduras a menudo puede ahorrar dinero a la empresa mediante la identificación de problemas cuando o antes de que ocurran, Jo que minimiza los costos de corrección. El ingeniero de diseño es el responsable de los detalles de cualquier construcción soldada. Sus objetivos se comunican a través de planos y especificaciones. El ingeniero del proyecto es el responsable de la interpretación de estos requisitos durante la ejecución del trabajo. El inspector de soldaduras puede necesitar comunicarse con uno o ambos para tratar sobre estos requisitos de soldadura. Una revisión general del trabajo junto con el ingeniero de proyecto revelará cualquier larca de construcción o inspección que pueda necesitar de una planificación adicional. Por ejemplo, en un conjunto soldado de envergadura y complejo, puede ser necesario establecer una secuencia de soldadura para garantizar la solidez de la soldadura y una mínima distorsión, o definir la modificación de algunos detalles de diseño que podrían facilitar la fabricación y lograr una inspección satisfactoria. -· ingeniero de soldaduras durante la ejecución de los trabajos de soldadura. Cuando existe una relación semejante, el inspector de soldaduras se puede comunicar con el ingeniero de soldaduras para describir los problemas de fabricación y definir la acción correctiva que puede adoptarse. Una comunicación adecuada es muy importante para el proceso de inspección. La principal función del inspector de soldaduras es inspeccionar el trabajo del fabricante para constatar que cwnpla con los requisitos del contrato. La calidad del trabajo que está en proceso de ejecución es la sustancia de los informes del inspector de soldaduras. El provecho que el fabricante obtenga de esta información puede depender de la claridad con la que se haya presentado en el informe. Aún así, el fabricante es totalmente responsable por la calidad del producto final. Una comunicación apropiada permitirá al inspector de soldaduras mantenerse en contacto con las actividades de la organización de producción. La corrección temprana de una falla da como resultado un producto satisfactorio que, de otro modo, tendría que ser rechazado y posteriormente reparado. Ingeniero de soldaduras El inspector de soldaduras deberá estar en contacto con el ingeniero de soldaduras, el técnico de soldaduras o el especialista en soldaduras de modo que los posibles problemas de la construcción relacionados con la soldadura puedan ser conocidos por el ingeniero antes de que se conviertan en problemas de inspección. En otras palabras, el inspector de soldaduras será los "ojos" del 9 CAPÍTULO 1-El INSPECTOR DE SOLDADURAS Revisión-Capítulo 1-EI inspector de soldaduras P 1-1 ¿Cuál de los siguientes está considerado un deber importante del inspector de soldaduras? a. Es responsabilidad de un inspector de soldaduras juzgar la calidad del producto en relación con algún tipo de especificación escrita b. Es responsabilidad de un inspector de soldaduras supervisar las operaciones de soldadura c. El inspector de soldaduras debe ser capaz de interpretar los requisitos de la especificación d. Todos los anteriores e. Ninguno de los anteriores P J-2 ¿Cuál de las siguientes opciones no se considera un atributo importante de un inspector de soldaduras? a. Experiencia en soldadura b. Experiencia en inspección c. Actitud profesional d. Experiencia en ingeniería e. Capacidad para recibir capacitación P 1-3 ¿Qué documento describe los requisitos importantes del programa de Inspector de soldaduras certificado por la AWS? a. AWS Dl.1 b. AWSA5.1 c. AWSQCI d. AWSDl4.l e. Ninguno de los anteriores P 1-4 Como inspector de soldadura, ¿debe saber cómo soldar? a. Sí, de acuerdo a la norma AWS D 1. 1 b. Sí, de acuerdo a la certificación QCI de la AWS c. Sí, si se inspeccionan puentes de carreteras d. No, de acuerdo a la norma AWS O 1.1 e. No es obligatorio, de acuerdo a la certificación QC I de la AWS P 1-S ¿Cuál de los siguientes son requisitos éticos importantes para el inspector de soidaduras? -, .' •• . ?. a. b. c. d. e. Integridad Capacidad profesional Buen estado físico Declaraciones públicas voluntarias respecto a una inspección para lograr exposición personal Todos los anteriores P 1-6 De los atributos considerados importantes en el inspector de soldaduras, ¿cuál es, probablemente, el más influyente para ganar la cooperación y el respeto de las personas con las que trabaja? a. Capacidad para recibir formación b. Actitud profesional c. Capacidad para realizar y conservar registros de inspección d. Buen estado fisico e. Capacidad para interpretar planos y especificaciones P 1-7 ¿En cuál de los siguientes sectores productivos es más probable que trabaje un inspector de soldadura? a. Construcción naval b. Industria automotriz c. Construcción de puentes d. Construcción de recipientes a presión c. Todos los anteriores 10 CAPÍTULO 1-EL INSPECTOR DE SOLDA.DURAS P 1-8 ¿Cuál es la agudeza visual necesaria de un inspector de soldadura de acuerdo con los requisitos del programa de CWI de la AWS'/ a. Vista normal 20/20 b. Vista corregida 20/20 c. Vista normal 20/40 d. Vista corregida 20/40 e. Vista normal o corregida 20/40 P 1-9 ¿Cuál de los siguientes temas podría considerarse esencial dentro del conocimiento de un inspector de soldaduras? a. Ensayos no destructivos b. Símbolos de soldadura c. Procesos de soldadura d. Ensayos destructivos e. Todos los anteriores P 1-10 A quién debe enviar su informe de inspección cuando una soldadura requiere una reparación debido a alguna deficiencia? a. Al soldador cuya marca está en la soldadura b. A otro soldador mejor capacitado c. Al ingeniero de proyecto d. Al ingeniero de soldaduras e. Al capataz o supervisor de soldaduras ' ' ' .. ' ' ' " \ \ ·- ., ..ti ' ' ' ' '- ,. '-" P 1-11 ¿Qué atributos profesionales son más útiles en el desempeño de las funciones de inspección? a. Estar informado, ser imparcial y coherente en sus decisiones b. Ser muy amigo de los soldadores y los superiores c. Haber sido soldador d. Ser un empleado no sindicalizado e. Ser un técnico en ensayos no destructivos (NDE) así como un inspector con calificación CWI P 1-12 ¿Con quién se puede comunicar el inspector de soldaduras durante el desempeño de sus responsabilidades de inspección? a. Ingeniero de soldaduras b. Capataz de soldaduras c. Soldadores d. Supervisor de inspección e. Todos los anteriores P 1-13 ¿Qué documento define la terminología adecuada para ser empleada por el inspector con calificación CWI? �: ' \ ' .. ' a. b. c. d. e. AWSQCl AWS A3.0M/A3.0 AWS 01.1 AWSA5.I Ninguno de los anteriores P 1-14 Con respecto a los planos y las especificaciones, el inspector CWI debe: a. Estar familiarizado con los planos de ingeniería y ser capaz de entender las especificaciones b. Memorizar el contenido c. Memorizar las partes de los documentos que se utilizan para un trabajo en particular d. Todos los anteriores e. Ninguno de los anteriores 11 .e .,. ....... ' CAPÍTULO ' ......_ ......,. Responsabilidades del inspector de soldadura ' ---- ' ' ' ........ ' ........ ' ' ' Contenido \ ....... .::: "'""' ". ' ,·' •: ·:, Introducción 14 Responsabilidades de la inspección antes de la soldadura 16 Responsabilidades del inspector de soldaduras durante la soldadura 23 Revisión-Capítulo 2-Responsabilidades del inspector de soldaduras 28 � -' ' ' ""\ ' '....... 21 Responsabilidades del inspector de soldaduras después de la soldadura ' ' ' : 13 CHAPTER 2-WELDING INSPECTOR RESPONSIBILITIES Capítulo 2-Responsabilidades del inspector de soldaduras • Comprobar el estado y el almacenamiento de los metales de aporte. • Revisar el estado y la aptitud de los equipos a utilizar. • Revisar la geometria de los bordes de la junta de soldadura. • Verificar el ajuste de la junta. • Controlar la limpieza de la junta. • Revisar los procedimientos de soldadura y las calificaciones de los soldadores. • Verificar la temperatura de precalentamiento. Introducción ,. -- ..��·� .. -r-. " t El inspector de soldaduras tiene una posicion de responsabilidad que requiere una actitud profesional, buen carácter, habilidad y sentido común. Dado que un inspector de soldadura puede trabajar en diferentes plantas de fabricación y obras, tiene la obligación de observar estrictamente todas las normas y reglamentos -en especial los relativos a la conducta personal, la seguridad industrial y la seguridad personal- en todo momento. El inspector de soldaduras nunca debe considerarse a sí mismo con derecho a privilegios especiales. Al tratar con la organización a cargo de la fabricación, el inspector de soldaduras debe ser imparcial, decidir lo más rápidamente posible y ser tolerante con la opinión de los demás durante las comunicaciones. Es importante recordar que, a la hora de tomar decisiones, se debe basar en los hechos y en la evaluación cuidadosa de las diferentes opiniones. Para realizar eficazmente la inspección visual, es necesario observar tantas etapas individuales de la fabricación como sea posible. Por consiguiente, las diversas responsabilidades del inspector de soldaduras tienen distintas categorías de acuerdo a cuándo se producen; específicamente, antes, durante y después de la soldadura. A continuación se enumeran, a modo de ejemplo, los requisitos de inspección caracteristicos. Responsabilidades de la inspección durante la soldadura • Revisar los parámetros y las técnicas de soldadura para verificar que satisfagan el procedimiento de soldadura. • Comprobar la calidad de cada pasada de soldadura. • Verificar la limpieza entre pasadas. • Comprobar la temperatura entre pasadas • Verificar la realización de ensayos no destructivos (NDE) durante el proceso, si es requerido. Responsabilidades de la inspección después de la soldadura • Revisar la apariencia de las soldaduras terminadas. • Verificar el tamaño y la longitud de las soldaduras terminadas. • Comprobar la precisión dimensional del conjunto soldado. • Seleccionar las muestras para las pruebas de producción. • Evaluar los resultados de las pruebas. • Verificar la realización de ensayos NDE adicionales, si es requerido. • Verificar que el tratamiento térmico posterior a la soldadura haya sido realizado de manera satisfactoria, si es requerido. • Preparar y conservar los informes de inspección. Responsabilidades de la inspección antes de la soldadura • Revisar todos los planos y normas aplicables. • Revisar las órdenes de compra para asegurarse de que los materiales base y de aporte han sido correctamente especificados. • Revisar e identificar los materiales a medida que se reciben en función de las especificaciones de compra. • Verificar que la composición química y las propiedades mecánicas indicadas en los informes de las pruebas de fabricación del material coincidan con los requisitos especificados. 14 CAPÍTULO 2-RESPONSABILl[)a.DES DEL INSPECTOR DE SOLDADURAS \ ' """ -..' ...... ...... ........ ........ '"' " � T 1 \ '' .-.. '...... \ .·.• . C� , · Ala de 48" !f. �.,., .. ••• o � SAW >--........-G SA W indica soldadura por arco sumergido. Figura 2.1-EI conocimiento de los planos y las normas es importante ...... "'\ 15 CAPÍTULO 2-RESPONSABILIDADES DEL INSPECTOR DE SOLDADURAS enviarse a la agencia de diseño para su aprobación. Su aprobación deberá ser recibida "por escrito". No siempre es posible escribir normas que incluyan toda la información detallada necesaria para responder todas las dudas que puedan surgir. Si hay partes de la norma que tienen requisitos que no están totalmente definidos, con frecuencia el inspector es el responsable de determinar el significado y el propósito de ese documento. Además, puede ser necesario comunicarse con el personal de ingeniería y de diseño antes de responder a un fabricante. Responsabilidades de la inspección antes de la soldadura Conocimiento de planos y normas El inspector de soldaduras debe estudiar los planos, diseños, normas, contratos, etc. con antelación para estar al tanto de los detalles de la construcción, el uso propuesto de los subconjuntos y los detalles de la operación de soldadura (véase la figura 2.1). Observe cuáles materiales serán utilizados en la estructura soldada y si alguno de ellos requiere un tratamiento especial para lograr una soldadura satisfactoria. Esta información debe estar claramente indicada en las normas o los procedimientos de soldadura. En caso contrario, se debe consultar al ingeniero de proyecto para obtener aclaraciones. Las especificaciones para el trabajo deben identificar todos los materiales que se utilizarán, entre los cuales se incluyen los materiales consumibles como electrodos de soldadura, fundentes para soldadura por arco o soldadura fuerte, gases de protección, insertos consumibles y barras o anillos de respaldo. El inspector debe revisar la orden de compra o el contrato para verificar que los materiales pedidos cumplan con los requisitos de la especificación. Por ejemplo, las especificaciones comerciales para el acero, como ASTM A 572, con frecuencia incluyen más de un grado del producto, el cual debe estar bien individualizado en la orden de compra para obtener el grado correcto. También podemos mencionar como ejemplo, las especificaciones para electrodos de soldadura, como la AWS AS. I, Specification for Carbon Steel Electrodes for Shielded Metal Are We lding (Especificación de electrodos de acero al carbono para soldadura por arco con electrodo metálico protegido), que contemplan una docena o más de clasificaciones de electrodos en un solo documento. En la norma AS. l, los seis electrodos E70XX son todos equivalentes en resistencia, pero no se pueden intercambiar cuando se requieren grados con bajo contenido de hidrógeno. Si se requiere tipos con bajo contenido de hidrógeno, como los E7015, E7016, E7018 o E7028, deberá ser aclarado en la orden de compra. Durante la construcción de una estructura o componente soldado, el inspector de soldaduras puede ser convocado al lugar para interpretar los planos o las normas. El estudio previo de los planos y los requisitos de diseño mejorará la capacidad del inspector para tomar decisiones claras y concisas, que a su vez, acelerarán la ejecución del trabajo contratado, mejorarán la imagen profesional del inspector y serán de gran ayuda en el ejercicio de la autoridad. .\ ' Revisión de las específicaciones de compra ' M t •.., :.¡· Durante la construcción de cualquier estructura pueden surgir situaciones que requieran apartarse de los planos o de los procedimientos detallados. En estos casos, el inspector de soldaduras tiene la responsabilidad de alertar al ingeniero de proyecto o al personal de aseguramiento de calidad (QA), quien decidirá si se debe permitir o no la modificación planteada. A veces, esto implica la aceptación o el rechazo de una estructura soldada de gran envergadura. Puede ser obligación del inspector, después de un estudio cuidadoso, recomendar si el error puede corregirse y si el método de corrección a empicar asegurará un producto satisfactoriamente terminado de acuerdo con los planos y las normas. En todos los casos, se debe adoptar precauciones extremas antes de aceptar las modificaciones. Las modificaciones de los planos deben Verificación de los materiales para el trabajo Dado que muchos metales tienen una apariencia similar, existe la posibilidad de que ocurran confusiones inadvertidas. Para evitar errores de este tipo, el inspector debe verificar durante la recepción que los materiales suministrados sean los solicitados en la orden de compra correspondiente. Además, los informes de la prueba de los materiales (MTR) se deben revisar para comprobar su conformidad con la especificación pertinente (véase la Figura 2.2). En algunos casos, requisitos adicionales especifican que la identificación del material esté marcada de manera visible en cada pieza, 16 ' ' ' ........ CAPÍTULO 2-RESPONSABILIDADES DEL INSPECTOR DE SOLDADURAS ........ CERTIFICACIÓN DE LOS ENSAYOS ' Réc,a,Do· 1 . 9 Dé MAYO Dé 1999 14-5-99 �CHA DE ENVÍO +-, ' ORDEN DE COMPRA ...... DESCRIPCIÓN " - ........ ...... 4563 1 ESPESOR 3/4" 10 UNID. DIA. EXT 39-1/2 X DIÁ. INT. 9-5/8 TEMP 2 _ 3 _ 4 _ ESPECIFICACIÓN: ASTM-A-516 GR. 70 ........ '""\ ......... PROPIEDADES 1 N.º HORNADA 91E060 ·, e .22 Mn 1.05 \ p .009 ""'\ s .022 '"'\ Si .23 '""\ Ni .02 ' Cr .02 Mo .005 Cu .02 '..... '"""\ \ \ ' ' ...., ' ' ...... ...... ...... = 2 FLUENCIA, PSI 48.2 KSI TRACCIÓN, PSI 76.3 KSI % DE ELONGACIÓN 8" = 25.0 .. PRUEBA DE DOBLADO 4 POR EL PRESENTE CERTIFICAMOS QUE EL MATERIAL ANTERIOR HA SIDO INSPECCIONADO Y PROBADO DE ACUERDO CON LA ESPECIFICACION CORRESPONDIENTE Y QUE LAS CIFRAS ANTERIORES SON CORRECTAS SEGUN CONSTA EN LOS REGISTROS DE ESTA EMPRESA. JURADA Y SUSCRITA ANTE MI EL DIA DE _ DE DE 19 __ NOTARIO PÚBLICO GENERAL STEEL SHEET & PLATE, INC. �A.NE:001= �:r.in;;i1:::i�i�''"dodeo1,;o ANYTOWN, EE.UU. 1. B. Gerente ca,,,,,� >e °"<1aao ere'f'hog,1 Por 'lee et 22 de rero aa 2001 ----------- Figura 2.2-Ejemplo de un informe de las pruebas del material en la acería ' ...... ' 3 . % RED. DE ÁREA � � PVQ-GRANO FINO .004 V +-, : ,. � TECNIWELD, INC. CLIENTE 17 CAPITULO 2-RESPONSABILIDADES DEL INSPECTOR DE SOLDADURAS preferiblemente en varios lugares. Por ejemplo, si el primer corte hecho en el taller elimina el extremo rotulado que muestra el grado estampado, la identificación se perderá para el resto de la placa. La buena práctica requiere volver a marcar el material restante producido en las operaciones de corte antes de realizar el corte, mientras la identificación todavía se puede verificar. .. ·, base casi siempre contienen muchas discontinuidades pequeñas, cuya importancia depende del espesor del metal, del tipo de carga y de la criticidad del diseño. En algunos casos, estas discontinuidades pueden ser motivo de rechazo, mientras que en otras situaciones similares, puede no serlo. El inspector de soldaduras tiene la responsabilidad de verificar que las discontinuidades en el metal base sean detectadas, identificadas, evaluadas y reparadas apropiadamente, cuando sea necesario, de modo que no sean incorporadas al producto soldado. Esto requiere que el inspector sea consciente de los límites aceptables para estas discontinuidades. A veces, puede ser necesario comunicarse con el ingeniero responsable de decidir qué hacer ante la aparición de una discontinuidad importante. Algunas especificaciones pueden requerir que una pieza defectuosa sea rechazada y sustituida, a menos que pueda ser reparada. De hecho, algunos defectos pueden requerir el rechazo de la pieza completa. Por otra parte, la especificación puede permitir reparaciones menores como, por ejemplo, enderezar con soplete los miembros que se hayan doblado accidentalmente durante el transporte o el manejo. También podemos mencionar como ejemplo la presencia de laminaciones, las cuales impiden el montaje de una placa dada donde deba soportar esfuerzos de tracción en la dirección a través del espesor mientras que, la misma placa, se puede utilizar en una ubicación diferente con total seguridad. En estos casos, el departamento de ingeniería deberá tomar esa decisión. El inspector de soldaduras debe inspeccionar todos los materiales de reemplazo. Análisis químico y pruebas de las propiedades mecánicas Hay diversos motivos que indican la conveniencia de pruebas de confirmación de los materiales durante la recepción. La cantidad de pruebas requeridas dependerá del criterio del inspector y de experiencias anteriores, a menos que en la orden de compra se haya especificado que el material sería entregado de acuerdo con los protocolos del procedimiento de aseguramiento de la calidad. En caso de dudas, el inspector debe solicitar pruebas sobre muestras representativas de los materiales que ingresan para verificar la composición química y las propiedades mecánicas. Si los informes de prueba del material provienen de proveedores confiables (es decir, proveedores acreditados a través de un programa de aseguramiento de calidad aprobado) que garantizan la conformidad, el inspector de soldaduras deberá pedir pruebas de verificación cuando exista una fuerte sospecha de que se ha cometido algún error. Verificación del estado y el almacenamiento de los metales de aporte El inspector de soldaduras debe comprobar el estado de los metales de aporte a utilizar, especialmente en el caso de la soldadura por arco con electrodo metálico revestido (SMAW), cuyos electrodos poseen un revestimiento de fundente que se puede dañar fácilmente. Otros tipos de metales de aporte almacenados a la intemperie también se pueden deteriorar con el paso del tiempo. Por ejemplo, los electrodos de alambre sólido y tubulares con núcleo de fundente se pueden oxidar, lo cual producirá porosidad en la soldadura. Investigación de defectos en el metal base La calidad de los productos suministrados para un trabajo debe ser igual o superior a la establecida para la estructura o conjunto soldado finalizado. Los metales 18 ...... '\ """" , CAPITULO 2-RESPONSABILIDADES DEL INSPECTOR DE SOLDADURAS ' -- ........ Revisión de la geometría de los bordes de la junta de soldadura Una vez retirados de su envase original, los electrodos con bajo contenido de hidrógeno para proceso SMAW se deben almacenar en hornos eléctricos con ventilación y control de temperatura por termostato para mantener su bajo contenido de humedad (véase la Figura 2.3). _..., , Diferentes códigos y especificaciones indican tolerancias específicas de la geometría de los bordes de la junta de soldadura. Las juntas precalificadas que se encuentran en la norma AWS D 1.1, Código de soldadura estructural: acero, son ejemplos característicos. Las responsabilidades de la inspección incluye el examen de la geometría del borde de la junta sin soldar, las dimensiones de la cara de la raíz y los ángulos de la ranura. La idoneidad de la junta para el proceso de soldadura a utilizar se tratará con más detalle en el Capítulo 6 . ' ....., ' ......,, Verificación del acoplamiento de la junta de soldadura ""'\ ' Al examinar la junta antes de la soldadura, el inspector de soldaduras debe observar también el acoplamiento entre sus miembros. Para juntas a tope, la alineación y la abertura de la raíz son valores importantes. También es importante recordar que en las soldaduras que estarán sujetas a distorsión como resultado de los esfuerzos de contracción durante la soldadura, puede ser necesario aplicar pretensión o combadura. El constructor no debe intentar la realización de estas soldaduras sin los conocimientos necesarios. Si bien las modificaciones en el procedimiento pueden producir una soldadura aceptable, las sugerencias del inspector de soldaduras deben estar dirigidas al ingeniero de proyecto, no al capataz. Si el capataz después dice, "Usted me dijo que lo hiciera de esta manera," será difícil para el inspector rechazar una soldadura inaceptable. El ajuste de los componentes de respaldo necesita de una atención particular pues, por ejemplo, las barras y los anillos de respaldo deben quedar firmemente ajustados contra las piezas a unir. ' ' ........ ' Figura 2.3--Horno para electrodos ' ' Revisión de los equipos de soldadura """\ \ z: ....., " - �. \, """'\ .. . \ ' ' ....,. 'J :;- Todos los equipos de soldadura, incluso los utilizados para las pruebas, se deben revisar periódicamente para verificar su capacidad operativa, calibración y seguridad. Por ejemplo, siempre se debe verificar el funcionamiento de los amperímetros y voltímetros de las máquinas de soldar pues un manejo descuidado, la contaminación en el taller y las sobrecargas pueden ocasionar que la lectura de estos medidores no siempre sea exacta. Para estos instrumentos se recomienda una calibración periódica. El equipo también se debe revisar para asegurarse de que sus valores de salida sean adecuados para satisfacer los requisitos del procedimiento de soldadura. También se debe examinar los cables de soldadura, las mangueras de gas y los sistemas de alimentación de alambre para verificar que se encuentren en buenas condiciones y completamente operativos. Además de los metales de aporte, algunos fundentes y electrodos con núcleo de fundente también requieren una protección especial contra la humedad y la lluvia. Algunos fundentes para arco sumergido, incluso requieren recipientes de almacenamiento con calefacción. 19 CAPÍTULO 2-RESPONSABILIDADES DEL INSPECTOR DE SOLDADURAS Comprobación de la limpieza de las juntas soldadas En los trabajos de soldadura, la limpieza de las superficies del metal base en la junta y zonas adyacentes constituyen un factor crítico. Soldar sobre componentes contaminados con aceite, grasa, pintura, humedad, óxido, etc. probablemente produzca porosidad en la soldadura terminada. En muchos casos, dicha contaminación también podría producir defectos como fusión incompleta o incluso la formación de grietas. En consecuencia, es imperativo que el inspector de soldaduras verifique la limpieza de la zona de soldadura antes de la soldadura. Verificación de la calificación del procedimiento de soldadura El fabricante deberá definir los detalles del procedimiento de soldadura a emplear en la producción de conjuntos soldados. Las propiedades mecánicas de las juntas soldadas deberán ser aceptables, de acuerdo a lo requerido por la especificación o código particular. El Capítulo 9 de este manual describe los elementos básicos de una especificación de procedimiento de soldadura, los motivos para su utilización, su calificación, así como las responsabilidades del inspector de soldaduras en la verificación de la aplicación correcta del procedimiento de soldadura en el trabajo. especificación del contrato o del código para tomar esta determinación. Es importante recordar que el principal objetivo de la verificación de la calificación es asegurar que los procedimientos y los soldadores u operarios de soldadura sean adecuados para la finalidad prevista. Para ser justos con el constructor y el comprador, el inspector debe hacer todo lo posible para evitar pruebas de calificación innecesarias. Verificación de la temperatura de precalentamiento La mayoría de los códigos y especificaciones requieren que ciertos materiales se precalienten antes de la soldadura. El capitulo 6 trata los motivos por los cuales el precalentamiento es necesario. Para aceros al carbono, se requiere precalentar el material a medida que aumenta el contenido de aleación en el metal base o el espesor. Para verificar la temperatura de precalcntamicnto suelen emplearse lápices indicadores de temperatura cuyas indicaciones se derriten a la temperatura indicada en su recubrimiento (véase la Figura 2.4). Sin embargo, los pirómetros digitales de contacto son una alternativa eficaz. Verificación de la calificación de los soldadores Los códigos y las especificaciones que se aplican en la fabricación de conjuntos soldados habitualmente requieren la calificación de todos los soldadores y operarios de soldadura. El deber del inspector de soldadura es verificar que cada soldador y operario de soldadura que trabaja de acuerdo al código o la especificación ha sido correctamente eali ficado de acuerdo con esos requisitos. La verificación se puede realizar ya sea presenciando cada prueba o mediante la revisión de los resultados de pruebas ya verificadas. Es muy importante para el inspector de soldaduras controlar a los soldadores y operarios de soldadura, para asegurar que su trabajo esté dentro del alcance de sus calificaciones con respecto a variables tales como el tipo y espesor de metal base, posición de soldadura, proceso de soldadura, tipo y medida de electrodo, etc. Los códigos y especificaciones de soldadura generalmente no requieren volver a calificar los procedimientos, los soldadores y los operarios de soldadura para cada nuevo contrato o diseño. El inspector de soldaduras debe revisar los requisitos de la Figura 2.4--Lápiz sensible a la temperatura para medir la temperatura de metales 20 ' ' ' ' CAPÍTULO 2-RESPONSABILIDADES DEL INSPECTOR DE SOLDADURAS ' Normalmente, la temperatura se debe mantener durante toda la soldadura de la junta. Para la mayoría de los aceros al carbono, el precalentarniento se especifica con un valor mínimo. Sin embargo, para algunos tipos de aceros como los templados y revenidos, la temperatura de precalentamiento se expresa como un rango de temperaturas que tienen un valor mínimo y uno máximo. ' ' ' ' ' Responsabilidades del inspector de soldaduras durante la soldadura ...... ' "\ ......,._ ' \ ' ' ' � ' ' ........ \ ......., ' ... .....,, \ ' ': ,: -.... .. � ,· . . '"" ' ...._ '' ';, .. Para lograr un control de calidad continuo de las soldaduras, el inspector de soldaduras debe verificar numerosos puntos durante la ejecución del proceso de soldadura. Al igual que en las inspecciones realizadas antes de la soldadura, las verificaciones hechas durante la soldadura pueden ayudar a detectar problemas a medida que se producen, lo cual facilita las correcciones. Durante esta etapa del proceso de fabricación, el conocimiento sobre soldadura del inspector es muy beneficioso pues parte de la inspección incluye la evaluación de la técnica de soldadura realmente aplicada, así como la calidad de la soldadura resultante. Es poco realista suponer que el inspector de soldaduras debe observar la deposición de todas y cada una de las pasadas de soldadura; por ello, un inspector de soldaduras experimentado deberá ser capaz de seleccionar aquellos aspectos de la secuencia de soldadura que se consideren lo suficientemente críticos como para justificar su presencia. Los párrafos siguientes ofrecen algunos aspectos acerca de la etapa de inspección visual de la soldadura . Verificación del cumplimiento del procedimiento de soldadura de las soldaduras de producción Al realizar la inspección durante la soldadura de producción, el inspector debe empicar el procedimiento de soldadura como gula de la inspección. En este documento se especifican todos los aspectos importantes de la operación de soldadura como el proceso de soldadura, los materiales, la técnica especifica, las temperaturas de precalentamiento y entre pasadas, y toda otra información que describa cómo se debe realizar la soldadura de producción. El trabajo del inspector de soldaduras es controlar las soldaduras de producción para asegurarse de que se lleven a cabo de acuerdo con el procedimiento apropiado (véase la Figura 2.5). "\ \ '"'\ ... '\. 21 Figura 2.5-Pinza amperimétrica Comprobación de la calidad de cada pasada de soldadura Un aspecto de la inspección durante las soldaduras de producción es el examen visual de cada pasada de soldadura a medida que se deposita. En esta etapa se puede detectar y corregir las discontinuidades superficiales, si fuese necesario. También es importante observar cualquier irregularidad en el perfil de la soldadura que pueda dificultar la soldadura subsiguiente, por ejemplo, durante lq ejecución de una soldadura de ranura de múltiples pasadas. Si una de las pasadas intermedias presenta un perfil muy convexo durante el depósito, lo que crea una muesca profunda en su pie, la pasada subsiguiente puede presentar una fusión incorrecta en esa ubicación. Si el inspector de soldaduras observa este defecto, podría solicitar el esmerilado en este punto para asegurar una fusión completa en la siguiente pasada. La revisión de la calidad durante el proceso es especialmente critica en el caso de los cordones de raíz. En la mayoría de las situaciones, esta porción de la sección transversal de soldadura representa la condición de soldadura más dificil, especialmente en el caso de que CAPITULO 2-RESPONSABILIOA.DES DEL INSPECTOR DE SOLDADURAS se trate de una junta de raíz abierta. En condiciones de alta restricción, los esfuerzos generados por la contracción de la soldadura pueden provocar su fractura si la pasada de raíz no es lo suficientemente gruesa como para resistir estas tensiones. El inspector de soldaduras debe ser consciente de estos problemas y revisar minuciosamente la pasada de raíz antes de continuar con las pasadas de soldadura restantes, pues cualquier irregularidad se puede encontrar y corregir a medida que ocurre. Verificación de la limpieza entre pasadas Otro aspecto que debe evaluarse durante la operación de soldadura es la limpieza de las pasadas de soldadura intermedias. Si el soldador no limpia meticulosamente el depósito de soldadura después de cada pasada, existe la posibilidad de que queden inclusiones de escoria y/o fusión incompleta (véanse las Figuras 2.6 y 2.7). Esto es particularmente importante cuando se utiliza un proceso de soldadura que utiliza un fundente como protección. También se recomienda limpiar cuidadosamente entre pasadas en los procesos que utilizan gas de protección. Una soldadura que presente un perfil convexo puede impedir el acceso hasta las inclusiones de escoria y dificultar la limpieza. En estos casos, como se indicó anteriormente, puede ser necesario esmerilar el perfil objetable para facilitar una limpieza posterior apropiada. , .. Comprobación de la temperatura entre pasadas También puede ser necesario que el inspector de soldaduras supervise los procedimientos de soldadura que requieran un control de temperatura entre pasadas. Al igual que con el precalentamiento, se puede especificar un valor mínimo, máximo o ambos para la temperatura entre pasadas, La temperatura entre pasadas también se mide en la superficie del metal base, cerca de la zona de soldadura. En estas mediciones también se puede emplear lápices indicadores de temperatura y pirómetros de contacto. ,,· Figura 2. 7--Corte transversal de una soldadura de ranura con penetración parcial y gran inclusión de escoria Figura 2.6--Limpieza adecuada entre pasadas de soldadura 22 ""\ \ ' ......, CAPÍTULO 2-RESPONSABILIDADES DEL INSPECTOR DE SOLDADURAS ' ....._ ' ' ....... "'\ ' -. \ """'"' '"'\ """' "" \ "" '"'\ Ensayos no destructivos (NDE) durante el proceso Responsabilidades del inspector de soldaduras después de la soldadura Durante las diversas etapas de la producción, algunas soldaduras pueden requerir un tipo de ensayo no destructivo además del examen visual. Por ejemplo, es común que la pasada de raíz sea evaluada mediante exámenes con partículas magnéticas o con llquidos penetrantes para asegurarse de que está exenta de discontinuidades superficiales o grietas (véase la Figura 2.8). Los problemas descubiertos en esta etapa darán como resultado una reparación relativamente fácil y económica, en comparación con la que se necesitaría si el problema no se detecta hasta la finalización de la soldadura. Los ensayos no destructivos deberán llevarse a cabo por una persona calificada de conformidad con las recomendaciones de SNT-TC-1 A de ASNT o equivalente. Si está calificado, el inspector de soldadura también puede realizar esta inspección, así como el examen visual; sin embargo, normalmente es un técnico en NDE el que ejecuta el ensayo. El inspector de soldaduras debe verificar que se hayan realizado las pruebas apropiadas y que se hayan registrado correctamente los resultados. Al término de una soldadura, el inspector de soldaduras debe examinar el producto terminado para asegurar que todos los pasos anteriores h�n sid� realizados para producir una soldadura de calidad. S, todos los pasos preliminares se han llevado a cabo de acuerdo a los requisitos, la inspección posterior a la soldadura simplemente debe confirmar que la calidad y las medidas de la soldadura son las adecuadas. Dado que los códigos especifican los cualidades necesarias de la soldadura terminada, el inspector de soldadura debe examinar visualmente [a soldadura para determinar si esos requisitos han sido cumplidos. Los párrafos siguientes tratan algunos de los aspectos importantes de la inspección posterior a la soldadura. Revisión de la apariencia de las soldaduras terminadas En general, la inspección visual después de la soldadura consiste en observar el aspecto de la soldadura terminada. Este examen visual detectará discontinuidades en la superficie de la soldadura y en el metal base adyacente. En este punto de la inspección de soldadura, reviste especial importancia la evaluación del perfil de la soldadura. La presencia de irregularidades superficiales agudas puede ocasionar la falla prematura de un componente durante el servicio o dificultará la interpretación de la imagen radiográfica si se emplea este tipo de ensayo. Estos defectos visibles se deberán evaluar de acuerdo con el código que describe la cantidad permisible de ciertos tipos de discontinuidades. "" '...... '....... '"'\ ·- ,. . .... -� ( ' . Verificación del tamaño y la longitud de las soldaduras terminadas ""'"'\ Durante el examen visual, la soldadura se debe medir para determinar que su tamaño es el requerido, como lo especifica el plano. Por ejemplo, un detalle importante en las soldaduras de ranura es examinar si la ranura está o no rellena al ras con las superficies del metal base, o si tiene el refuerzo requerido. Si existe una falta de llenado, deberá corregirse mediante un depósito de metal de soldadura adiciona l. Los refuerzos de soldadura excesivos se deben eliminar para mantener la altura especificada y facilitar una mezcla uniforme con el metal base adyacente. En las soldaduras de filete, la determinación del tarnaf'lo se realiza norrnalmentc con la ayuda de galgas para medición de sold�dura de filete (véase la Figura 2. 9). Aunque esta medición se podría determinar mediante dispositivos estándar de medición, las galgas Figura 2.8--Prueba con partículas magnéticas de una soldadura de ranura parcialmente rellenada 23 CAPÍTULO 2-RESPONSABILIDADES DEL INSPECTOR DE SOLDADURAS para soldadura de filete facilitan la medición exacta del tamaño del filete. Existen muchos tipos de galgas para soldadura de filete disponibles en el mercado, incluyendo galgas o plantillas construidas especialmente para una soldadura de filete particular. Si bien los tamaños de la soldadura de filete se definen de acuerdo a sus dimensiones nominales, se debe considerar una ligera tolerancia en su medición. Las galgas comunes disponibles en el mercado están graduadas en incrementos de 1/16 de pulgada, por lo tanto, sirven para medir razonablemente soldaduras de filete con una aproximación cercana a 1/32 de pulgada. Las condiciones para esta aproximación incluyen la dificultad para posicionar correctamente los ojos para ver la galga, el hecho de que la precisión en el tamaño de la soldadura no es comparable con las precisiones del mecanizado, las inexactitudes de la galga, las irregularidades en la superficie del metal base y del metal de soldadura, y la dificultad para determinar con exactitud la ubicación del pie en una soldadura de filete convexa. Comprobación de la precisión dimensional del conjunto soldado Existen otras medidas que son necesarias para evaluar la exactitud dimensional general del conjunto soldado terminado, pues los esfuerzos de contracción producidos por la soldadura pueden ocasionar cambios en el tamaño de la pieza. Por ejemplo, una soldadura depositada alrededor de la parte exterior de un agujero mecanizado puede provocar la reducción del diámetro del agujero, lo que hará necesario volver a mecanizar el orificio para recuperar la medida correcta. La evaluación dimensional también determinará si se produjo alguna distorsión como resultado de la soldadura. El calor localizado de la soldadura podria causar la distorsión o desalineación de los miembros con respecto a otras partes del conjunto soldado. Estas mediciones definirán si la distorsión ha sido suficiente como para inutilizar la pieza o motivar su rechazo. Selección de las muestras para las pruebas de producción Una vez que se ha determinado que una soldadura tiene el tamaño correcto, el inspector de soldadura debe entonces evaluar la longitud para asegurar que se ha depositado suficiente metal de soldadura para satisfacer los requisitos (véase la Figura 2.10). Esto es particularmente importante en los casos en que se han especificado soldaduras de filete intermitentes, en las cuales se debe medir cada segmento, así como la distancia entre centros, o paso. En los conjuntos soldados, la inspección del producto se puede realizar sobre muestras tomadas de la línea de producción. Estas muestras pueden seleccionarse al azar o de acuerdo a un orden establecido. En ambos casos, presenciar la selección y las pruebas de las muestras es una de las obligaciones más importantes del inspector de soldadura. La selección de las muestras a veces se deja a juicio y discreción del inspector, sin embargo, no es necesario tomar más muestras de las que se requieren para determinar la conformidad. Las pruebas habituales incluyen radiografía y otros ensayos no destructivos, pruebas hidrostáticas, análisis químico, exámenes metalúrgicos y ensayos mecánicos destructivos. Es importante asegurarse de que estas tareas sean realizadas correctamente. Los capítulos 7 y 10 describen diferentes planes de muestreo, procesos de prueba y métodos de inspección. La longitud de las soldaduras continuas de filete o de ranura se considerará suficiente únicamente si toda su sección transversal ha sido rellenada a todo lo largo del más corto de los dos miembros que se han unido. Normalmente las soldaduras de filete se especifican con longitudes mínimas, por lo que una longitud adicional no será motivo de rechazo. Sin embargo, hay casos en los que una longitud excesiva de soldadura puede ser inaceptable. 24 ........ ' ' CAPÍTULO 2-RESPONSABILIDADES DEL INSPECTOR DE SOLDADURAS ' ' (A) SOLDADURA DE FILETE CONVEXO 1 ' "°'\ '""'\ ' -..... ' (" """\ ' - ' ""\ -.... ' (B) SOLDADURA DE FILETE CÓNCAVO \ ' ' ' ' Figura 2.9-Evaluación de tamaño con una galga para soldaduras de filete 25 CAPÍTULO 2-RESPONSABILIDADES DEL INSPECTOR DE SOLDADURAS 1/'w� J'."'�· .. > 1,.,_,,. ' 1 (�r ,:.. � : ¡ I� TAMAÑO k j_ / ,TAMAÑo.,j) r-C (8) PERFILES DE SOLDADURA DE FILETE ACEPTABLES (A) PERFILES DE SOLDADURA DE FILETE DESEABLES NOTA: LA CONVEXIDAD, C. DE UNA SOLDADURA O CORDÓN DE SUPERFICIE INDIVIDUAL DE DIMENSIÓN W NO DEBERÁ SUPERAR EL VALOR DE LA SIGUIENTE TABLA: ANCHO DE LA CARA DE LA SOLDA.DURA O DEL CORDÓN DE SUPERFICIE INDIVIDUAL. VII W s 5/16 pulg. (8 mm) CONVEXID'ID MÁX. C 1/16 pulg. (2 mm) W >5116 pulg. (8 mm) A W <1 pulg. (25 mm) 1/8 pulg. (3 mm) W ¿ 1 pulg. (25 mm) 3/16 pulg. (5 mm) ¡ GARGANTA INSUFICIENTE SOCAVACIÓN EXCESIVA PIERNA INSUFICIENTE TRASLAPE TAMAÑO I FUSIÓN INCOMPLETA (C) PERFILES DE SOLDADURA DE FILETE INACEPTABLES R JUNTA A TOPE (TRANSICIÓN). PLACA DE ESPESOR DESIGUAL JUNTA A TOPE, PLACA DE ESPESOR IGUAL NOTA: EL REFUERZO R NO DEBERÁ SUPERAR 1/8 pulg. (3mm). VÉASE 5.24.4. (D) PERFIL ACEPTABLE, SOLDADURA DE RANURA EN JUNTA A lOPE CONVEXIDAD EXCESIVA GARGANTA INSUFICIENTE SOCAVACIÓN EXCESIVA TRASLAPE (E) PERFILES INACEPTABLES DE SOLDADURAS DE RANURA EN JUNTAS A lOPE Figura 2.10---Perfiles de soldadura aceptables e inaceptables 26 ......._ ' ' CAPITULO 2-RESPONSABILIDADES DEL INSPECTOR DE SOLDADURAS ......... ' ...... Evaluación de los resultados de las pruebas ' '"" Pretender que un inspector de soldadura presencie todas las pruebas no tiene utilidad práctica, sin embargo, éste deberá presenciar una cantidad suficiente de pruebas para comprobar que se llevan a cabo de manera adecuada y que los informes de los resultados son precisos . También es importante asegurarse de que la calibración del equipo de prueba esté documentada. Una vez realizadas las pruebas, el inspector deberá evaluar los resultados y decidir si el producto cumple con las especificaciones. """' ...... ' ....... .-., ' Conservación de registros e informes Ensayo no destructivo final ' ' Algunas soldaduras también se deben examinar después de su finalización con otro ensayo no destructivo además de la inspección visual. Estas pruebas pueden ser realizadas por el inspector de soldadura o por otro técnico NDE. En cualquier caso, la persona que realiza la prueba deberá estar adecuadamente calificada. Una certificación CWT no califica a una persona para llevar a cabo los ensayos no destructivos. Si una persona que no es el inspector de soldaduras lleva a cabo la inspección, el inspector deberá verificar que el NDE ha sido realizado por personal calificado y de la manera especificada. En este caso, la principal responsabilidad del inspector de soldaduras es revisar la información para asegurarse de que los resultados estén completos y de aquí en adelante será responsable de la conservación de los registros. ' ' ' ' '"\ ' ' ' ) ' ""' ' ' ' ' ' ' ' "":· ·' \ ......, ' ' ' 27 El trabajo de acuerdo a los códigos siempre requiere de la conservación de los registros. Independientemente de que se haya especificado o no, cada inspector debe conservar los registros completos (es decir, notas detalladas o informes oficiales de inspección). El inspector de soldaduras deberá revisar los registros oficiales para verificar su integridad y exactitud, y asegurarse de que estén siempre disponibles. A su vez, el constructor, y no el inspector de soldadura, deberá preparar los registros que requieran su firma. Los registros deberán detallarse tanto como sea necesario y las entradas completarse con tinta. Los errores deben tacharse con una sola línea y no borrarse pues, en caso .c o ntr a r i o , se podría sospechar que hubo una manipulación de los registros. El informe final deberá . · incluir comentarios sobre el carácter general del trabajo, si se mantuvo dentro de las tolerancias prescritas, cuáles fueron las dificultades encontradas y si se observaron defectos. También deberá explicar todas las reparaciones realizadas. Los informes que describen la presencia de defectos de soldadura deberán ir acompañados de informes que describan la aceptación de las reparaciones posteriores. Se deberá enviar copias de los informes a todas las partes involucradas, y el inspector de soldaduras deberá conservar una copia para sus registros en caso de que surja alguna duda en el futuro. El capítulo 13 ofrece una descripción detallada de este aspecto de las responsabilidades del inspector de soldaduras. CAPÍTULO 2-RESPONSABILIDADES DEL INSPECTOR DE SOLDADURAS Revisión-Capítulo 2-Responsabilidades del inspector de soldaduras P 2-1 ¿Cuál de las siguientes es una manera aceptable de corregir un error en un informe de inspección? a. Trazar una línea sobre el texto incorrecto del informe b. Borrar la palabra o palabras incorrectas c. Desechar el informe d. Subrayar el error, hacer la corrección en el margen, colocar las iniciales y la fecha de la corrección e. Ninguno de los anteriores P 2-2 ¿Qué registro deberá conservar como inspector certificado CWI? a. b. c. d. e. Copias de los informes de todas las inspecciones que realiza Copias de los informes correspondientes a sus áreas de responsabilidad (informes de pruebas de materiales, los documentos de calificación de los soldadores, los documentos de calificación del procedimiento, etc.) aún cuando no los haya preparado Copias de los folletos comerciales que describen los equipos de soldadura ' Las respuestas a y b anteriores Todos los anteriores P 2-3 ¿Qué medida sería apropiada para usted, como inspector, cuando la calidad de un tipo de soldadura definido es siempre marginal, con rechazos recurrentes? a. Decirle al soldador lo que quiere b. Plantear el problema al personal de producción a fin de adoptar las medidas correctivas, si es posible c. Simplemente continuar con la aceptación o el rechazo de las soldaduras de acuerdo con los criterios especificados (ninguna otra medida seria más apropiada para un inspector) d. Todos los anteriores e. Ninguno de los anteriores ..·- ' P 2-4 Una especificación para una junta de soldadura que debe ser inmediatamente aceptada o rechazada carece de información detallada sobre esa junta en particular. ¿Quién debe decidir sobre el significado y la finalidad de la especificación? a. El diseñador b. El ingeniero de soldadura c. El ingeniero del proyecto o el personal de aseguramiento de la calidad (si su aprobación es un requisito del contrato) d. Usted, como inspector CWI e. Ninguno de los anteriores P 2-5 ¿Cómo puede reconocer si el electrodo que un soldador está utilizando en una soldadura es un electrodo con bajo contenido de hidrógeno? a. Lee los números de clasificación pintados en el revestimiento cerca del extremo del electrodo del lado de la pinza portaelectrodos b. Pregunta al soldador c. Pregunta al capataz de soldadura d. Mira la soldadura finalizada e identifica el tipo de electrodo por el aspecto del depósito de soldadura e. Consulta el plano o la especificación para determinar qué tipo de electrodo se requiere para esa soldadura P 2-6 ¿Cómo se debe almacenar los electrodos de bajo contenido de hidrógeno antes de su uso? a. b. c. d. e. En sus envases originales sin abrir En hornos a una temperatura que asegure su almacenamiento con un bajo contenido de humedad En anaqueles en el pañol de herramientas correctamente etiquetados, listos para retirar Las respuestas a o b anteriores Todos los anteriores P 2-7 ¿En cuál acoplamiento de la junta de soldadura debería insistir? a. b. Dentro de las tolerancias especificadas en los planos o especificaciones Donde las aberturas de raíz de las soldaduras de ranura sean Jo más reducidas posible para disminuir la distorsión 28 CAPÍTULO 2-RESPONSABILIDADES DEL INSPECTOR DE SOLDADURAS c. d. e. Donde las aberturas de raíz sean mayores de 1/8 pulgada para asegurar una penetración completa Donde las soldaduras de filete cuenten con abertura de raíz p11ra que 111 garganta efectiva de la soldadura sea mayor Ninguno de los anteriores P 2-8 ¿A cuáles soldadores se les permite trabajar en tareas en las que hay que cumplir los códigos? a. Solo a los que tienen documentos de certificación de trubajos anteriores b. Solo a los examinados por el fabricante para este trabajo en particular c. d. e. Solo a los calificados de acuerdo con las especificaciones del trabajo Solo a los que volvieron a calificar para este trabajo Todos los anteriores P 2-9 ¿Cómo se debe almacenar los electrodos con bajo contenido de hidrógeno fuera de sus envases originales? a. En sus envases originales sellados nuevamente b. En hornos de almacenamiento eléctricos ventilados c. En anaqueles abiertos para herramientas d. En bolsas de electrodos para soldador e. Ninguno de los anteriores P 2-10 ¿Cómo puede un inspector CW1 verificar si el material especificado es el que realmente se utiliza en el trabajo? a. En los trabajos de acuerdo a código. cada pieza de material debe estar correctamente marcada con su · identificación b. Mediante un análisis rápido de carbono con un equipo de prueba en campo c. El material se debe desechar si carece de identificación d. Una vez que el material sale del área de almacenamiento, el inspector CW1 ya no tiene que verificarlo e. Ninguno de los anteriores P 2-11 ¿Qué medidas tomarla usted, como inspector, si un producto de la acería presenta imperfecciones como grietas, desgarros o irregularidades superficiales? a. Rechazar todos los materiales con imperfecciones b. Decidir si, a pesar de las imperfecciones, el material cumple con los criterios de aceptación de acuerdo a las especificaciones del trabajo correspondientes c. Ignorar las irregularidades si no están en la proximidad inmediata de la junta de soldadura d. Esperar hasta que el soldador termine la soldadura para ver si se producen grietas, antes de emitir un juicio e. Ninguno de los anteriores P 2-12 ¿Cuál de las siguientes es una responsabilidad del inspector de soldaduras antes de la soldadura? a. Revisar el acoplamiento de la junta b. Verificar la temperatura de prccalentarnicnto c. Verificar la temperatura entre pasadas d. Las respuestas a y b anteriores e. Las respuestas b y e anteriores """'\ ' � ....,, P 2-13 El plano especifica una soldadura de filete de 1/4 pulg. Cuando el inspector CW1 inspecciona la soldadura, esta ' \ \ ...,' """ \ 1 '"'\ --. \ \ ' ,. mide 3/8 pulg. ¿Qué se debe hacer? a. Rechazar la soldadura por su tamaño excesivo b. Aceptar la soldadura si no se han especificado tolerancias en la medida e. Solicitar una revisión de ingeniería del diseño d. Las respuestas b y e anteriores c. Ninguno de los anteriores P 2-14 Las a. b. c. d. e. soldaduras de filete se pueden medir con una tolerancia de: +l/16pulg. +1/32 pulg. -1/16 pulg. -1 /32 pulg. Sin tolerancia 29 --- ' ,. . ' ' ......._ ' ....... ' \ ' .,\ 1 CAPÍTULO ' ----- .......\ Seguridad \ ' ' ....... \ -.', Contenido 1 ' """ \ ' .. '...... ' - ..... ·, '----- .. 32 Responsabilidad del personal directivo 32 El en tomo de trabajo 32 Protección ocular y facial.. 33 Ropa de protección 34 Protección auditiva 35 Humos y gases 35 Espacios confinados 35 Manejo de gases comprimidos -, ---.. Introducción .. , 36 Gases 37 Descargas eléctricas 38 39 ·Revisión-Capítulo >-Seguridad ' ' 1 ' \ ...... -,, -, 31 CAPITULO 3--SEGURIDAD Capítulo 3-Seguridad Introducción Dado que los inspectores de soldadura suelen trabajar en el mismo entorno que los soldadores, pueden estar expuestos a muchos peligros como descargas eléctricas, caídas, radiación, riesgos para la vista como la luz ultravioleta (()V), partículas, humo y vapores, y caída de objetos. A pesar de que el inspector de soldaduras puede estar expuesto a estas condiciones solo momentáneamente, la seguridad no se debe tomar a la ligera. El inspector de soldaduras se deberá esforzar por observar todas las precauciones de seguridad, como el uso de gafas de seguridad, cascos, ropa de protección y cualquier otro equipo apropiado. Si desea obtener más detalles acerca de las precauciones de seguridad recomendadas, consulte la norma ANSI Z49. l , Seguridad de los procesos de soldadura, corte y afines. Figura 3.1-Zona destinada para soldadura Además, las disposiciones de la Occupational Sofety and Health Administration (OSHA) (Administración de Seguridad y Salud Ocupacional) de los Estados Unidos, establece la obligación de impartir cursos de capacitación adecuados al personal. Una formación completa y eficaz es un aspecto clave de cualquier programa de seguridad y salud, pues los soldadores y operarios a cargo de otros equipos trabajan de manera más segura si han sido correctamente capacitados en el desempeño de su trabajo. Una capacitación adecuada comprende la instrucción en el uso seguro de equipos y procesos, y en las normas de seguridad que se deben seguir. El personal necesita conocer y entender las reglas y las consecuencias en caso de ignorar su cumplimiento. Responsabilidad del personal directivo La seguridad es un aspecto importante en todos los trabajos de soldadura, corte y otras tareas relacionadas. Los componentes más importantes de un programa eficaz de seguridad y salud son el liderazgo, el apoyo y la dirección. El personal directivo de la compañía debe establecer claramente los objetivos y demostrar su compromiso con la seguridad y la salud mediante el apoyo constante a las prácticas de seguridad. La personal directivo debe designar zonas seguras, aprobadas para la realización de tareas de corte y soldadura (véase la Figura 3.1). Si estas operaciones se deben llevar a cabo en zonas distintas a las designadas, el personal directivo debe asegurarse de que se establezca y se cumpla un procedimiento adecuado para proteger al personal y la propiedad. El personal directivo también debe asegurarse de que se utilicen únicamente equipos de soldadura, corte y afines aprobados, tales como antorchas, reguladores, máquinas de soldar, portaelectrodos y equipos de protección personal. El entorno de trabajo El orden y la limpieza son esenciales para evitar lesiones. Por ejemplo, la visión de un soldador suele estar limitada por la necesaria protección ocular, y los trabajadores que pasan con frecuencia por una estación 32 ' CAPÍTULO 3--SEGURIDAD ' ' ' \ \ de soldadura deben proteger sus ojos contra la radiación del arco o de la llama. En ambos casos, esta visión limitada aumenta la probabilidad de tropezar con objetos en el piso; en consecuencia, el personal del taller debe asegurarse de que la zona esté libre de peligros potenciales. La zona de producción debe estar dispuesta de manera que las mangueras de gas, cables, montajes mecánicos y otros equipos no obstruyan los pasillos ni interfieran con las tareas habituales. Cuando el trabajo se realiza en altura o en el suelo, se deben instalar barandillas de seguridad o cuerdas para prevenir las caídas. Las cuerdas de seguridad y arneses pueden ayudar a mantener a los trabajadores dentro de las zonas seguras y los sostienen en caso de una caída. Dado que en los entornos industriales pueden ocurrir, y ocurren, acontecimientos inesperados como liberación de humos, incendios y explosiones, todas las rutas de escape deben estar identificadas y libres de obstáculos para que la zona pueda ser evacuada de forma ordenada, rápida y segura. Los empleados deben estar entrenados en los procedimientos de evacuación. También se debe evitar el almacenamiento de mercaderías y equipos en las rutas de evacuación. Para evitar riesgos a la seguridad, los equipos, máquinas, cables, mangueras y otros aparatos nunca deben estar instalados en pasillos o escaleras. Las señales de advertencia que especifican el uso de protección ocular deben ocupar un lugar prominente en todas las zonas de soldadura. Ocasionalmente se puede asignar una persona de vigilancia para mantener la seguridad durante las tareas de corte o soldadura. El personal que se encuentre en las zonas adyacentes a los trabajos de soldadura y corte debe estar protegido contra la energía radiante y las salpicaduras de material caliente mediante pantallas o tabiques construidos con materiales resistentes al fuego, protección ocular y facial adecuadas y ropa de protección. Si es posible, las estaciones de trabajo deben estar separadas por pantallas o tabiques incombustibles que permitan la circulación de aire, tanto a nivel del suelo como por encima de la pantalla. En la mayoría de los procesos de soldadura y corte existe una fuente de alta temperatura. Las llamas abiertas, arcos eléctricos, metales calientes, chispas y salpicaduras son fuentes de ignición. La mayoría de los incendios son iniciados por chispas, las cuales pueden desplazarse horizontalmente hasta 35 píes, e incluso más, desde su origen. Las chispas pueden atravesar o alojarse en grietas, agujeros y pequeñas aberturas en pisos y paredes. El riesgo de incendio también aumenta por la presencia de materiales combustibles en la zona de trabajo, o por la realización de tareas de soldadura o corte demasiado cerca de elementos combustibles sin protección. Los gases, 33 vapores y polvos inflamables -mezclados en ciertas proporciones con aire y oxígeno- también presentan peligros de incendio y explosión. Los equipos de soldadura por arco, soldadura fuerte, soldadura blanda, corte y otros equipos capaces de producir calor o chispas no se deben utilizar en atmósferas que contengan gases, vapores o polvo inflamables. Protección ocular y facial Tanto los soldadores y operarios de soldadura como el personal situado en las inmediaciones de los trabajos de soldadura deben utilizar caretas o mascarillas de mano con filtros y placas protectoras adecuados al observar un arco. También deben usar gafas o anteojos protectores u otros tipos de protección ocular adecuada cuando realizan otros trabajos de soldadura y corte (vé�se la Figura 3.2). Si estos dispositivos se usan en zonas donde existe el peligro de exposición a radiaciones dañinas o partículas despedidas de las operaciones de esmerilado o cincelado, deberán contar con protectores laterales de cobertura total que se adapten a la forma del rostro. Las gafas y anteojos protectores pueden tener lentes transparentes o de color. El tinte del filtro dependerá de la intensidad de la radiación emitida por los trabajos de soldadura o corte adyacentes cuando el soldador levanta o se saca la careta (véase la Tabla 3.1). Para protección general se recomienda usar un filtro número 2. Figura 3.2-Equipo de protección ocular, auditiva y facial CAPÍTULO 3-SEGURIDAD Tabla 3.1 Selector del grado de tinte de los lentes· Número de tinte Operación 2 Soldadura blanda Jo4 Soldadura fuerte con soplete Corte con oxígeno Hasta 25,4 mm (l pulg.) 25,4 mm 11 152,4 mm (1 a 6 pulg.) más de 152,4 mm (6 pulg.) 506 Soldadura a gas Hasta 3,2 mm (1/8 pulg.) 3,2 mm a 12.7 mm (1/8 pulg, a 1/2 pulg.) más de 12. 7 mm ( 1/2 pulg.) 4o5 506 608 Jo4 4o5 Soldadura por arco con electrodo metálico revestido Electrodos de 1,6 mm ( 1/16 pulg.), 2,4 mm (3/32 pulg.), 3,2 mm ( 1/8 pulg.). 4,0 mm (S/32 pulg.) 10 Soldadura por arco con electrodo de tungsteno protegida con gas (no ferroso) Soldadura por arco coo electrodo metálico protegida con gas (no ferroso) Electrodos de 1,6 mm (1/16 pulg.), 2,4 mm (3/32 pulg.), 3,2 mm (1/8 pulg.). 4,0 mm (5/32 pulg.) 11 Soldadura por arco con electrodo de tungsteno protegida con gas (ferroso) Soldadura por arco con electrodo metálico protegida con gas (ferroso) Electrodos de 1,6 mm (1/16 pulg.). 2.4 mm (3/32 pulg.), 3,2 mm (1/8 pulg.). 4,0 mm (5/32 pulg.) 12 Soldadura por arco con electrodo metálico revestido Electrodos de 4,7 mm (3/16 pulg.), 5/6 mm (7132 pulg.), 6.4 mm (1/4 pulg.) Electrodos de 7,9 mm (5/16 pulg.), 9,5 mm (3/8 pulg.) 12 14 10 a 14 Soldadura por hidrógeno atómico Soldadura por arco con electrodo de carbón 14 al rostro. En la soldadura por arco sumergido, el arco está cubierto por el fundente y no es fácilmente visible, por lo tanto, no es necesario usar careta para soldadura por arco. No obstante, de vez en cuando el arco produce destellos a través del fundente, por lo cual el operador debe usar gafas de seguridad de color. Durante las tareas de soldadura fuerte y soldadura blanda con antorcha se puede observar una llama amari1Ja brillante. En este caso también se recomienda el uso de gafas protectoras con lentes de un color adecuado. Ropa de protección Para proteger el cuerpo contra las chispas, salpicaduras y quemaduras por radiación se debe usar zapatos o botas resistentes y ropa gruesa. Es preferible usar ropa de lana antes que de algodón, pues no es tan fácilmente inflamable. Si se usa ropa de algodón, deberá estar tratada químicamente para reducir su inflamabilidad. La ropa tratada con retardantes de llama no duraderos debe ser tratada de nuevo después de cada Soldadura con oxígeno y gas combustible, corte, soldadura fuerte, soldadura blanda y soldadura por arco sumergido Durante la realización de trabajos de soldadura y corte con oxígeno y gas combustible se deben usar gafas protectoras con filtros y protectores laterales adaptados 34 CAPÍTULO 3-SEGURIDAD r lavado o limpieza. No se debe usar ropa de poliéster, pues se puede derretir y provocar quemaduras graves. El denim deshilachado se quemará como si estuviese empapado en gasolina. La ropa debe mantenerse libre de grasa y aceite. Se debe usar pantalones sin bastas y con bolsillos cubiertos para evitar que las salpicaduras o chispas queden atrapadas en su interior. No debe haber materiales inflamables en el interior de los bolsillos pues las chispas o salpicaduras de soldaduras los podrían encender y causar quemaduras graves. Los pantalones se deberán usar fuera del calzado. También se recomienda usar protección para la cabeza. No se debe utilizar preparaciones inflamables en el cabello. Se deberá usar guantes durables de cuero u otro material adecuado, pues no solo protegen las manos contra las quemaduras o la abrasión sino que, además, proporcionan aislamiento contra descargas eléctricas. Protección auditiva �· El ingreso de chispas o salpicaduras calientes en los oídos puede ser especialmente grave y doloroso. Cuando el trabajo implique estos riesgos, se deberá usar tapones para oídos u orejeras resistentes al fuego correctamente colocados. El ruido excesivo, especialmente el ruido continuo con niveles altos, puede dañar severamente la audición. En los trabajos de soldadura, corte y procesos afines, el ruido puede ser generado por el proceso, por el equipo o por ambos. Algunos trabajos requieren el uso de dispositivos de protección auditiva. La publicación Are Welding and Cutting Noise (Ruido en los trabajos de soldadura y corte) de la AWS ofrece información adicional. El corte con electrodo de carbón y el corte por plasma son procesos con altos niveles de ruido. Los generadores impulsados por motor suelen emitir altos niveles de ruido, al igual que algunas fuentes de alimentación de alta frecuencia y de inducción. Humos y gases ' \ Los soldadores, operarios de soldadura y el personal situado en la zona deben estar protegidos contra la exposición excesiva a los humos y gases producidos durante los trabajos de soldadura por arco, soldadura fuerte, soldadura blanda y corte. Los humos y gases suelen ser un problema más grave en la soldadura por arco que en la soldadura con oxigeno y gas combustible, corte o soldadura fuerte. Un arco de soldadura puede generar no solo un mayor volumen de humos y gases, sino además una mayor variedad de materiales. Por este motivo, la protección contra la exposición a estos 35 elementos se realiza normalmente mediante ventilación. Una ventilación 'a d e c u ad a puede reducir significativamente la cantidad de humos en el área de trabajo y la exposición del soldador a ellos. La ventilación puede ser local, donde los vapores se extraen cerca del punto de soldadura, o general, en la que el aire del taller se renueva o se filtra (véase la Figura 3.3). El factor más importante que influye en la exposición al humo es la posición de la cabeza del soldador con respecto a la colwnna de humo. Cuando la cabeza está en una posición tal que el humo envuelve la cara o la careta, la exposición puede ser muy alta. Por Jo tanto, los soldadores deben aprender a mantener la cabeza a un ludo de la columna de humo. El volumen del recinto donde se realiza el trabajo de soldadura o corte es importante pues influye sobre el nivel de humo en el ambiente. La exposición al humo en un tanque, recipiente a presión u otro lugar confinado será mayor que en una zona de fabricación abierta. Espacios confinados Debe prestarse especial atención a la seguridad y la salud de los soldadores y otros operarios que trabajan en espacios confinados. Si desea conocer más precauciones, consulte la última edición de la publicación ANS[ Z 117.1, Safety Requirements for Working in Tanks and Other Confined Spaces (Requisitos de seguridad para trabajos en tanques y otros espacios confinados). Los cilindros de gas se deben ubicar fuera del espacio confinado para evitar la posible contaminación del lugar por fuga de gases o elementos volátiles. Las fuentes de alimentación para la máquina de soldar también se deberán situar externamente para reducir el peligro producido por los gases de escape del motor y las descargas eléctricas. La iluminación dentro de la zona de trabajo debe ser de bajo voltaje, por ejemplo, 12 V. Si se requiere I JO V, el circuito debe estar protegido por un interruptor diferencial de falla a tierra. En caso de emergencia, se debe proporcionar un medio para evacuar rápidamente a los trabajadores. Los cinturones de seguridad y las lineas de vida, si se utilizan, se dehcrán estar aseguradas al cuerpo del trabajador de manera que no haya posibilidad de que se atasquen durante la salida. Fuera del espacio confinado deberá haber un ayudante entrenado en la aplicación de un procedimiento de rescate de emergencia planificado. Además de mantener el nivel de los contaminantes en la atmósfera del espacio confinado en los límites recomendados, o por debajo de ellos, la ventilación en estos espacios debe(]) asegurar la cantidad adecuada de oxígeno para sostener vida, (2) evitar la formación de una atmósfera excesivamente rica en oxigeno y (3) evitar la CAPITULO 3-SEGURIOAD Figura 3.3--Extractor de humo móvil posicionado cerca del arco de soldadura :· � ....; � "-· ; é· Manejo de gases comprimidos acumulación de mezclas inflamables. Antes de que los trabajadores ingresen en un espacio conlínado, se deberá probar la atmósfera para verificar la ausencia de gases y vapores tóxicos o inflamables, así como el nivel adecuado de oxigeno. Los gases más pesados que el aire como el argón (Ar), metilacetileno propadieno (MAPP) (también conocido como metilacetileno propadieno estabilizado o gas MPS), propano y dióxido de carbono (C02), se pueden acumular en fosas, fondos de tanques, áreas bajas y cerca del suelo. Los gases más ligeros que el aire como el helio e hidrógeno, se pueden acwnular en la parte superior de tanques, zonas altas y cerca de los techos. En estos casos se aplican las mismas precauciones que para los espacios confinados. Si resulta práctico, se deberá instalar un sistema de control continuo con alarmas audibles para trabajar en espacios confinados. Los gases usados en operaciones de soldadura y corte están envasados en recipientes llamados cilindros. En los Estados Unidos solo se puede usar cilindros diseñados y conservados de acuerdo con las especificaciones del Departamento de Transporte de EE.UU. (D01). Durante el manejo de los cilindros se debe tornar las siguientes precauciones generales de seguridad: • Los cilindros de gas no se deben soldar. No se debe permitir que los cilindros formen parte de un circuito eléctrico pues podrían producirse arcos eléctricos. • Los cilindros no deben ser utilizados como apoyos o rodillos. • Los cilindros se deben proteger contra golpes, calda de objetos y la intemperie; no se deben dejar caer. 36