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ASME BOILER AND PRESSURE VESSEL CODE

¿Qué es el Código ASME?

Son reglas para la construcción de calderas de vapor y recipientes a presión formuladas por el

BOILER AND PRESSURE VESSEL COMMITTEE

de la

American Society of Mechanical Engineers

Cual es la función del Código?Establecer reglas de seguridad en cuanto a la

integridad de equipos que trabajan a presión.Incluye: Selección de materiales, Diseño,

Fabricación, Exámenes, Inspecciones, Pruebas, Certificaciones.

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Terminología

AmericanSocietyMechanicalEngineers

AlwaysSometimeMaybeExecpt

Terminos comunes:Shall (Debe), Should (Mandatorio pero con alternativas ), May (Concejo)

y Execpt.

El sistema ASME

ASME

AIAJurisdicciones

Fabricante

Nota: Todos los miembros son voluntarios y son soportados por sus compañías.

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¿Cómo está compuesto el Código ASME?

El Código ASME está compuesto por 12 secciones las que pueden agruparse como:

� Códigos de Construcción� Códigos de Referencia� Reglas para el cuidado, operación e

inspección en servicio

Ver Pagina iii del código

Códigos de Construcción� Sección I - Power Boilers� Sección III - Nuclear Components

(compuesta por 8 subsecciones, 3 divisiones y Apéndices)

� Sección IV - Heating Boilers� Sección VIII - Pressure Vessels (compuesta

por 3 divisiones)� Sección X - Fiber-Reinforced Plastic

Pressure Vessels� Sección XII - Rules for Construction and

Continued Service of Transport Tanks

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Códigos de ReferenciaSección II:

Está dividida en 4 partes, de acuerdo al tipo de material. Estas partes son:

� Parte A - Ferrous Materials� Parte B - Nonferrous Materials� Parte C - Welding Rods, Electrodes and

Filler Metals

� Parte D - Características de los materiales

Ver ASME VIII UG 4.

Códigos de Referencia

� Sección V - Nondestructive Examinations

� Sección IX - Welding and Brazing Qualifications

Los Códigos de referencia sólo deben ser usados cuando y como sean referidos por el Código de Construcción.

Ver en ASME VIII UG 103, UW 28 y UW29

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Reglas para el cuidado, operación e inspección en servicio

� Sección VI - Recommended Rules for Care and Operation of Heating Boilers

� Sección VII - Recommended Guidelines for the Care of Power Boilers

� Sección XI - Rules for Inservice Inspection of Nuclear Power Plant Components

¿Qué partes componen cada una de las Secciones?

Cada Sección del Código estácompuesta por las siguientes partes:

� La sección propiamente dicha� Las interpretaciones (Ver Página 871)� Casos Código� Errata (Ver pagina 880).

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InterpretacionesLas interpretaciones oficiales sólo pueden realizarse sobre requerimientos del Código ASME, incluyendo ediciones anteriores y addendas.

Son interpretaciones oficiales, con el objeto de clarificar la intención del Código respecto de la duda surgida.

Las interpretaciones no pueden ser extendidas a problemas que caen fuera del alcance del Código.

Ver en ASME VIII Interpretations Pag. 871

Casos Código (Code Cases)

El Comité ASME considera algunas adiciones, revisiones o aclaraciones cuando son de carácter urgente.Los Casos Código son reglas nuevas o alternativas para materiales o construcciones que no están cubiertas por el código (Están estudio y en proceso de aprobación por algún comité) y que sólo son aplicables para el Código especificado.

Su uso no es mandatorio pero, de ser usados, se deben aplicar todos los requerimientos y se debe identificar el Caso Código en el Data Report.

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Ediciones del Código

Cada 3 años ASME presenta Ediciones nuevas de cada uno de los Códigos, las que se denominan en función del año de la edición.

Cada nueva Edición se realiza en papel color blanco.

Periódicamente se emiten las Addendas de acuerdo al siguiente esquema:

Addendas al Código

Las Addendas se emiten anualmente, en papeles de distinto color a fin de los dos años siguientes de la Edición.

1° adenda el 1° de Julio del año siguiente a la edici ón del código

2°adenda el 1°de Julio a los dos año de la edición del código

Las Adendas son mandatorias a partir de los seis meses de su emisión. Es decir el 1°de Enero del año siguiente a la edición de la adenda

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Addendas al Código

Ejemplo.Código ASME 2004 emitido el 1° de Julio de

2004Adenda 2005 se emitió el 1°de Julio de 2005 y

fue mandatoria el 1°de enero de 2006.Adenda 2006 se emitió el 1°de Julio de 2006 y

fue mandatoria el 1°de enero de 20071°de Julio de 2007 se emitió la edición 2007.

Sección VIIIRecipientes de Presión

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Sección VIII

La Sección VIII está dividida en 3 divisiones a saber:

� División 1 : General� División 2 : Reglas alternativas� División 3: Reglas alternativas para la

construcción de recipientes para alta presión

Alcance de la Sección VIII Div.1 U1

Equipos IncluidosU-1(a)(2) Recipientes a presión que contienen presión interna o externa que se origina por una fuente externa o por la aplicación de calor directo o indirecto, o una combinación de Ambos.

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Alcance de la Sección VIII Div.1 U1Equipos “No Incluidos”

U-1(c)(2) Los siguientes recipientes no están incluidos dentro del alcance de la sección VIII Div. 1 (Sin embargo si un recipiente cumple en un todo con los requisitos de esta división, podrá ser estampado con el símbolo “U”).

• Los alcanzados por otras secciones (Ej. Calderas Sección 1)

• Hornos tubulares para procesos.• Recipientes que son partes de dispositivos rotativos

o alternativos.• Sistema de tuberías para transporte de fluido.• Componentes o accesorios para tuberías.

Alcance de la Sección VIII Div.1� Equipos “No Incluidos”• Recipientes o tanques de almacenamiento de agua a presión que

exceda:• Una presión de diseño de 300 psi (21 kg/cm2)• Una temperatura de diseño de 210 ºF (99 ºC)

• Recipientes que contengan agua caliente calentada por medios indirectos, que excedan:• Entrada de calor > a 200 000 BTU/h• Temp. De agua > 210ºF (99°C)• Capacidad > 120 galones (450 litros)

• Recipientes que tengan un diámetro interior menor a 6” (152 mm), sin importar su longitud o la presión de diseño.

• Recipientes que tengan una presión de operación interna o externa que no exceda 15 psi (1 kg/cm2), sin importar su tamaño.

• Recipientes cuya presión de operación no exceda 3000 psi (210 kg/cm2)

• Recipientes para ocupación humana.

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Alcance de la Sección VIII Div. 2Este código contiene reglas alternativas para los requisitos mínimos de construcción, inspección y certificación de recipientes que caen dentro del alcance de la Sección VIII División 1.

Estas reglas son más restrictivas en las áreas de diseño, NDE y materiales; y fueron hechas con la intención de que sean utilizadas en la construcción de recipientes a presión de pared gruesa y con altas presiones.

Alcance de la Sección VIII Div. 3

El alcance de la División 3 intenta cubrir, a:� Recipientes metálicos generalmente arriba

de 10.000 psi (>700 kg/cm2)� Contenedores a presión para retener fluidos� Recipientes a presión estacionarios� Recipientes con fuego directo que no están

dentro del alcance de la Sección I

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Sección VIII Div.1

Organización de la Sección VIII Div.1

Subsección A: Sección GeneralSubsección B: Métodos de FabricaciónSubsección C: Sección referente a

materialesTablasApéndices

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Organización de la Sección VIII Div.1Sección General

Está compuesta sólo por los Requerimientos Generales (Parte UG)

que cubren todos los procesos de fabricación y todos los materiales

Organización de la Sección VIII Div.1Métodos de Fabricación

Está compuesta por 3 partes:

� Parte UW: Recipientes Soldados� Parte UF: Recipientes Forjados� Parte UB: Recipientes soldados por

Brazing

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Organización de la Sección VIII Div.1Materiales

Está compuesta por 9 secciones:� Parte UCS: Aceros al carbono y de baja aleación� Parte UNF: Materiales no ferrosos� Parte UHA: Materiales de alta aleación� Parte UCI: Materiales de hierro fundido� Parte UCL: Materiales plaqueados� Parte UCD: Materiales fundidos dúctiles� Parte UHT: Materiales tratados térmicamente� Parte ULW:Recipientes por capas� Parte ULT: Materiales para baja temperatura

Organización de la Sección VIII Div.1Apéndices

Los apéndices se dividen en obligatorios y no obligatorios, siendo aplicables a todas las subsecciones de la Sección cuando sean referenciados.

Apéndices Obligatorios: 1 – 29

Apéndices No Obligatorios(Buenas Prácticas Sugeridas) : A - EE

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Uso de los Párrafos del Código

Cuando se usen los Códigos, siempre se deberán leer los párrafos enteros, incluyendo las referencias incluidas en ese párrafo.

Si uno para en la lectura de un párrafo cuando encuentra lo que estaba buscando, es posible que omita requisitos que se deben cumplir para la aplicación del mismo.

Requisitos para la secuencia de Fabricación

Cuando se fabrica un equipo de acuerdo al Código ASME, todas las subsecciones deben de ser usadas.

Por ejemplo, la Subsección A, iniciando en el párrafo UG-75, contiene las reglas concernientes a la fabricación. Éstas incluyen temas como los requisitos de conformado, ovalización, reparaciones e inspección de materiales.

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La Subsección B contiene las reglas relacionadas con el método de fabricación (por ejemplo la parte UW para la fabricación soldada).

Estas reglas cubren temas como el armado, la sobremonta en las soldaduras, los requerimientos de calificación, etc.


La Subsección C contiene las reglas específicas concernientes al tipo de material a ser utilizado en la fabricación.

Por ejemplo la parte UCS para aceros al Carbono incluye temas relacionados con los requisitos de conformado y tratamientos térmicos.

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Ejercicios

Usted va a fabricar un recipiente de acero al carbono soldado. Que partes del código debe consultar?

1°2°3°

Usted va a fabricar un recipiente forjado de acero inoxidable tipo 304. Que partes del código debe consultar?

1°2°3°

EjerciciosCuantas subsecciones existen en la Sección VIII? Cuantas partes existen en cada una de ellas? Listelas.

Que partes del código debe consultar si va a fabricar un recipiente soldado de acero al carbono con clad de acero inoxidable?

Cual es el código obligatorio para un recipiente contratado el 13 de Diciembre de 2005?

Cual es el código obligatorio para un recipiente contratado el 12 de Febrero de 2006?

Liste los códigos ASME de Construcción y los de referencia.

Un equipo que contenga agua a 350 psi a 150°C puede s er estampado?

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MATERIALES

Sección VIII - MaterialesCuando se selecciona un material para un recipiente a presión de acuerdo la Sección VIII Div.1, varias fuentes deben ser consideradas:• La Subsección A para los requerimientos generales Ver UG

4 a UG15.• La Subsección B para los métodos de fabricación que

puedan afectar la selección del material y cualquier restricción de servicio. Ver UW 5.

• La Subsección C para los requisitos específicos de los materiales. Generalmente en U-XX5 a UX15.

• Los apéndices obligatorios para cualquier aplicación especial.

• La Sección II para los requisitos detallados de los materiales.

• Parte A – Materiales Ferrosos• Parte B – Materiales No Ferrorsos• Parte C – Materiales de Soldadura• Parte D - Propiedades

• Los Casos Códigos, si son aplicables

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Sección VIII - Materiales

Especificaciones de MaterialesLos materiales ferrosos son identificados por ASME con el prefijo SA y los materiales no ferrosos con SB. Son materiales que responden a las especificaciones ASTM A y B que ASME adoptó para la utilización con sus códigos, agregandoles la letra S.Las especificaciones para los materiales de soldadura fueron adoptadas de AWS, para distinguirlos de los materiales AWS se le agregó las letras SF, quedando como SFA.

METALURGIA BÁSICA

DEFINICIONES SOBRE LOS MATERIALES

DEFINICIONES

- Los metales son generalmente clasificados como ferrosos (hierro>50%) o no ferrosos(hierro < 50%).

- Una aleación es una mezcla con una combinación de más de un elemento.

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Aleaciones Ferrosas (SA-XXX)

Fundición de Hierro: Contenido de carbón > 2%, muy frágil, no puede ser soldada fácilmente, buenapara formas complicadas, hay de dos tipos en las aplicaciones de la Sección VIII División 1, la fundición gris, y la fundición nodular.

Aceros: Contenido de carbón < 2%, no son frágiles, son más fácilmente soldables

Aceros al Carbón: Contenido de carbón < 0,35% pueden contener silicio y manganeso

Aceros Bajamente Aleados– pueden contener cromo, molibdeno, y níquel con un total de aleantes < 10% se usan en servicios de alta temperatura y servicios con hidrogeno, o los que contienen solamente níquel son usados en muy bajas temperaturas

Aceros Altamente Aleados (Inoxidables)- pueden contener cromo, níquel, molibdeno y manganeso con un contenido de los aleantes > 10%; servicios corrosivos, alta y baja temperatura; además se pueden separar dentro de las siguientes categorías de aceros inoxidables dependiendo de su composición química y sus propiedades:

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-Martensiticos(iguales al tipo 410) - alto cromo (>12%);magnéticos, tratables térmicamente por resistencia y dureza

- Ferriticos ( tipo 405 y 430) - magnéticos pero no tratables térmicamente

- austeniticos("series 200 y 300") - no magnéticos y no tratables térmicamente

- duplex austeniticos/ferriticos(tipo 329) - alta resistencia y una mejor resistencia a la corrosión que los aceros inoxidables austeniticos

Aleaciones No Ferrosas (SB-XXX)

-Principalmente son usadas en servicio altamente corrosivo o de alta temperatura.

Aluminio - no magnético, buena formabilidad, relación alta resistencia a peso

Cobre - buena resistencia a la corrosión y maquinabilidad

Níquel - resistencia excelente a la corrosión y a la oxidación a alta temperatura,

- Titanio & Circonio - para servicio altamente corrosivo

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TRATAMIENTOS TERMICOS

• NormalizadoEl material se calienta arriba de la temperatura crítica más alta [1600°F (900°C)] y se enfría en aire quieto por debajo de la temperatura de transformación.

• RecocidoEl material es calentado a aproximadamente 100°F (56°C) arriba de la temperatura critica más baja [1350-1400°F (730 – 800°C)], luego se enfría a 100°F (56°C) por debajo de la temperatura critica más baja y se mantiene por aproximadamente una hora por pulgada de espesor.

• RevenidoEl material se calienta por debajo de la temperatura critica mas baja y luego se enfría a la velocidad deseada.

• TempladoEl material se calienta arriba de la temperatura crítica superior, y luego se enfría por inmersión en agua fría, sales o aceite.

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• Recocido de DisoluciónEl material se somete a un calentamiento alto [aproximadamente 2000°F (1000°C)] y se enfríarápidamente en un líquido.

• Tratamiento de EstabilizaciónEl material es sometido a un alto calentamiento y luego enfriado lentamente, de otra manera

LOS NUMEROS P

Para reducir el numero de calificaciones de procedimientos de soldadura y soldadura “brazing” requeridas, los metales base han sido asignados con Números P.

Estas asignaciones están basadas esencialmente en características comparables de los metales base, talescomo la composición, soldabilidad, “brazeability”, y propiedades mecánicas, donde estas puedan ser lógicamente hechas

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Metal Base Soldadura Soldadura “Brazing”

Acero y aleaciones de aceroNo. P 1 hasta No. P 11 No. P 101 hasta

incl. No. P5A, 5B, y 5C No. P 103Aluminio y aleaciones No. P 21 hasta No. P 25 No. P 104 y No. P 105a base de aluminio

Cobre y aleaciones a No. P 31 hasta No. P 35 No. P 107 y No. P 108base de cobre

Níquel y aleaciones No. P 41 hasta No. P 49 No. P 110 hastaa base de níquel No. P 112

Titanio y aleaciones No. P 51 hasta No. P 53 No. P 115a base de titanio

Circonio y aleaciones No. P 61 hasta No. P 62 No. P 117a base de circonio

Números P en los Materiales Ferrosos

P11A, P11BAceros con Propiedades mecánicas mejoradas con tratamiento térmico, 9 Ni

P10A, P10B, P10C

Aceros Microaleados, Dúplex, etc

P9A, P9B, P9CAceros Bajamente aleados con Níquel

P8Aceros Inoxidables Austeníticos

P7Aceros Inoxidables Ferríticos

P6Aceros Inoxidables Martensíticos

P5A, P5B, P5CAceros Bajamente Aleados 2,5 Cr-Mo, 5/7/9Cr

P4Aceros Bajamente Aleados 1,25 Cr- Mo

P3Aceros Bajamente Aleados C-Mo (0,5Cr –0,5Mo)

P1Aceros al Carbono

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Sección VIII Div. 1- Materiales

Los materiales para partes de presión están limitados a los referidos en UG-23 y listados en la Subsección C de la Div. 1 (UXX-23) y deben estar contenidos en la Sección II.

Ejemplo: Ver UCS-6UCS-23 contiene el listado de materiales que

pueden ser usados para construir recipientes a presión construidos con aceros al carbono y de baja aleación,


Los párrafos de los materiales en la subsección C son usualmente localizados en UXX-5 a UXX-15:

UCS UCI UHTUNF UCL ULWUHA UCD ULT

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ASME VS ASTM

� Los materiales para uso en la Sección VIII Div. 1 deben ser comprados como ASME SA o SB, si se reciben certificados como ASTM pueden ser usados si la edición de la Norma ASTM es una de las aceptadas según se define en la Sección II A o B.

Guía de Ediciones de ASTM Aceptables ASME II A

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Sección VIII Div. 1- Materiales

Puede un recipiente a presión ser construido con material SA 283 Gr C?

Puede un recipiente a presión ser construido con material SA 515 Gr 55?

Sección VIII - MaterialesExcepciones:

UG-4b: Los Materiales para las partes de no presión tienen que ser únicamente de calidad soldable (UW-5b).

UG-9: Materiales de Soldadura UG-11 (a) y (c).Materiales especificados por una

especificación ASME/ANSI permitida.UG-13(b) Las arandelas tienen que ser únicamente de

material forjado.UG-15: Un material forjado del mismo grado que otro

material, pero que no está dentro de las listas de material autorizado.

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Ejercitación

• ¿Cuál es el contenido de carbón de los aceros al carbón del Código para fabricacionesSoldadas?:

(a) 2%(b) 0.35%(c) 0.2%(d) 1%

• ¿Cuál es el contenido de los aleantes en los aceros bajamente aleados ?

(a)Menor de 1%

(b) Menor de 2%

(c) Menor o igual al 10%

(d) Menor igual al 0.35%

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• Los siguientes aceros inoxidables se consideran altamente aleados

(a)Austeniticos, algunos ferriticos o martensiticos, dúplex

(b) Austeniticos y dúplex

(c) Austeniticos y martensiticos

(d) Austeniticos

• ¿Cuál es la diferencia entre el Normalizado y Revenido y el Templado y Revenido?

(a)La temperatura de calentamiento

(b) La velocidad de calentamiento

(c) El tiempo de calentamiento

(d) En el primero el enfriamiento es en aire quieto y en el segundo el enfriamiento es en agua o aceite

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• Los materiales ferrosos son:

(a)Numero P1 hasta P11

(b) Numero P1

(c) Numero P5A, P5B, P5C

(d) Numero P21 al P25

Categoría de Especificaciones

Existen 3 categorías de especificaciones de materiales en la Sección II Parte A y B

� Especificaciones básicas del Material, Por ejemplo SA 516

� Especificaciones generales del suministro. Por ejemplo SA 20

� Especificaciones para pruebas. Por Ejemplo SA 370

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Sección VIII - MaterialesOrganización de las Especificaciones de los Materiales

Las especificaciones de la Sección II están organizadas todas de manera similar. La especificación de una chapa de acero al Carbono está organizada típicamente de la siguiente manera:

Alcance: Describe los requisitos generales� Documentos Aplicables: Hacen referencia a especificaciones

generales (Por ej.:SA-20)

� Requisitos Generales y bases para la compra: Describe qué es lo que se debe indicar para la compra correcta de una chapa, haciendo referencia a las especificaciones generales SA 20.

� Requerimientos Químicos

� Requerimientos Mecánicos

� Requisitos Suplementarios

Sección VIII - MaterialesRequisitos Suplementarios

Debido a restricciones de servicio, el comprador puede necesitar especificar los requisitos suplementarios.

Estos requisitos pueden ser encontrados en la misma especificación del material o en la especificación general.

Estos no son obligatorios y solamente son requeridos si son solicitados por el comprador.

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Sección VIII - MaterialesTipos de Prueba requeridos por la Sección II

Tipo de Prueba Alcance� Químicas Todos los materiales� Físicas o mecánicas Todos los materiales� Hidrostática Productos tubulares� Ultrasonido Materiales templados y

revenidos� Corrientes de Eddy Productos tubulares y

fundiciones

Sección VIII - MaterialesTipos de Prueba requeridos por la Sección II

Entre las mecánicas encontramos:� Tracción Prácticamente todos los materiales� Dureza Forjas, tubos y barras� Curvado Productos tubulares y barras� Aplastamiento Productos tubulares� Plegado Guiado Metales de aporte y productos

soldados� Impacto Charpy Metales de Aporte de acero al

Carbono y de baja aleación

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En ciertos casos, la Sección VIII Div.1 impone pruebas adicionales a los materiales y éstas están sobre las requeridas por la Sección II. Ejemplos de estos requerimientos los encontramos en UCS-85, UNF-95, UHA-52, UHT-6, UHT-81.Algunas de estas pruebas pueden ser:

� Impacto Charpy� Caída de Peso (Drop Weight)� END� Prueba de corte o resistencia a la adherencia (clad)

Sección VIII - MaterialesCertificados de Materiales

Los certificados de los materiales deben contener la información que figura en la especificación del material o en sus especificaciones asociadas (ej.:SA-20).

Tomando como ejemplo una chapa de acero al carbono, la información que debe figurar es la siguiente:

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Sección VIII - MaterialesCertificados de Materiales

� Identificación unívoca con el material� Análisis químicos� Ensayos Físicos� Tratamientos térmicos� Procesos metalúrgicos

� Ensayos suplementarios (si fueran requeridos)

Re-certificación de Materiales

� Como excepción se permite usar los materiales que hayan sido producidos o identificados con una especificación no listada en las tablas de materiales o materiales que no estén completamente identificados.

� Para poder usar estos materiales se deben cumplir todos los requisitos indicados en los parrafos UG-10(a), (b) o (c) según sean aplicables.

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Re-certificación de Materiales

� UG10(a) Materiales con identificación completa del Fabricante del material.

Pueden re-certificarse si:1. Todos requisitos de la especificación re-certificada

son cumplidos2. Una copia de los certificados del fabricante

demuestran el cumplimiento de la Esp. Re-certificada.

3. Se re-certifica el material por parte de la organización re-certificadora y se identifica el material con la especificación re-certificada.

Re-certificación de Materiales� UG10(b) Materiales identificados con un lote de pro ducción como lo

requiere una de las espc. Permitidas por esta divis ión pero que no se pueden calificar bajo UG10(a).

Estos materiales pueden ser re-certificados únicamente por el fabricante del recipiente solo si:

1. Se hacen los análisis químicos en diferentes piezas del lote.2. Las pruebas de propiedades mecánicas se deben hacer de acuerdo a la

Especificación Re-certificada.3. Si cumple en un todo con la Especificación Re-certificada , el material se

identifica de acuerdo a la especificación.

� UG10(c) Materiales que no están completamente ident ificados.Los materiales que no estén completamente identificados pueden ser re-certificados

únicamente por el fabricante del recipiente solo si:1. A la pieza se le hace un análisis químicos.2. En las chapas se hacen pruebas de tensión Longitudinal y transversal.3. Cuando se establezca la identificación del material, este marcado de acuerdo

con la especificación y el reporte es claramente marcado como un “Reporte de pruebas de material no identificado”.

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Ejercitación de Verificación de un certificado de Material

� Ver Practico N°1� Para aplicación en un Equipo ASME se

requiere chapa SA 516 °70 S5.� Verificar si el certificado de material

cumple con los requisitos del código.

CONCEPTOS DE DISEÑO

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Responsabilidades por el diseño.Dentro del sistema ASME existe una interfase entre varias organizaciones, cada una de ellas tiene deberes específicos asignados, sin embargo, el poseedor de la estampaes el único responsablepor asegurar el cumplimiento de todos los requisitos aplicables del código.U-2(b)

Responsabilidades del Usuario U-2(a)El usuario o dueño del equipo deberá suministrar la siguiente información:•Requisitos de servicio.•Presiones y Temperaturas (Mínimas y Máximas).•Tolerancia de corrosión•PWHT o RT si no son requeridos por el código

UW-3(a)Categorías de Junta El termino categoría define la localización de la junta y no el tipo Junta. Las diferentes categorías tiene distintos requisitos dependiendo del servicio, el

material y su espesor

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Tipos de Junta (UW-12)

Tipo 1 :Juntas a tope tales como las obtenidas por soldadura de ambos lados o por otros medios con los cuales se obtenga la misma calidad del metal depositado en las superficies internas yexternas que cumplen con los requerimientos de UW-35.

Tipo 2 : Juntas a tope realizadas de un sólo lado con respaldo

Tipo 3 : Juntas a tope realizadas de un sólo lado sin respaldo

Tipo 4 : Juntas solapadas de doble filete

Tipo 5 : Soldaduras solapadas de simple filete completo con soldaduras de punto que cumplen con UW-17

Tipo 6 : Soldaduras solapadas de simple filete completo sin soldaduras de punto

DISEÑO DE LAS JUNTAS (TIPO DE JUNTAS)UW-9

(a) Tipos permisibles:Los tipos permisibles de juntas soldadas con los procesos de soldadura están listadosen la Tabla UW-12 (Pagina 108)

El Tipo define la configuración de una junta soldada, y no donde está localizada

Hay ocho Tipos de junta permitidospor la Tabla UW-12, en esta Tabla también se encuentran ciertos límites para estas juntas.

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TIPO DE DESCRIPCION REPRESENTACIONJUNTA GRAFICA

Juntas a tope soldadaspor ambos lados

Soldaduras usandoplatina de respaldo que son removidas

Juntas soldadas a topesencillas cuando seobtiene una calidadinterior que cumpla conUW-35


Juntas soldadassencillas con platina derespaldo no removible

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Junta sencilla soldada atope sin el uso de anillode respaldo

Junta traslapada confilete doble


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Juntas traslapadas confilete sencillo ysoldaduras de tapónsegún UW-17


Juntas traslapadas defilete sencillo sinsoldaduras de tapón


42

Juntas de esquina,soldadas de completapenetración,penetración parcial, y /o soldaduras de filetes



Juntas en ángulo

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LIMITES GEOMETRICOS DE LAS JUNTAS(TABLA UW -12)

Ver UW 13 b1.

Ver UW 12.

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RESTRICCIONES POR SERVICIO DE LAS JUNTASUW-2(a) Servicio Letal (Sustancia Letal)Una sustancia liquida o gaseosa venenosa de tal naturaleza que una muy pequeña cantidad del gas o del vapor del líquido mezclada o no mezclada con el aire es peligrosa para la vida cuando es inhalada.

Todas las juntas a tope deben ser radiografiadas totalmenteLos recipientes fabricados en los materiales cubiertos por UCS deberán ser PWHT.Los tubos o la tubería ERW no está permitida para ser usada como un cuerpo o boquilla

Es responsabilidad del usuario o su agente designado determinar cuando el servicio es letal, si esto es así el Fabricante es responsable por cumplir todos los requisitos del Código.

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UW-2

(b) Baja temperaturaCuando un recipiente fabricado en los materiales listados en la Tabla UCS-23 opere a una temperatura menor de –55°F (-48°C)

O en los materiales listados en la Tabla UHA-23 que operen a una temperatura menorde -155°F (-104°C)

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UW-2(c) Calderas de vapor sin fuego con MAWP > 50 psi (345 kPa)

Todas las juntas a tope en los tambores deben ser radiografiadas totalmente

Cuando se fabriquen en un material listado por UCS-23 deberán ser PWHT.

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UW-2

(d) Recipientes o partes sujetas a fuego directoCuando el espesor en la junta exceda 5/8” (16 mm) para los materiales No. P1 y en todos los espesores de junta para los otros materiales diferentes a No. P1 y cubiertos por la Parte UCS deberán ser PWHT

Ninguna Categoría A o B puede tener una Junta Tipo 3 independientemente del espesor.

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Requerimientos de DiseñoFilosofía del Diseño

La Sección VIII es un código de “diseño por reglas”, que está enfocado principalmente en la seguridad de la operación y está basado en:

� El tipo de fabricación� El tipo de material utilizado

Requerimientos de DiseñoTipos de Servicio

Se definen en UW-2. Estos son:� Servicio Letal� Servicio de baja temperatura� Calderas de vapor no sometidas a fuego� Recipientes sometidos a fuego directo� Sin restricciones(los que no se clasifican bajo

alguna de las restricciones anteriores)

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Definiciones de Diseño

El diseñador, en función de los datos que le entrega el usuario o proveedor de la Ingeniería básica, es responsable de definir:

� Presión y temperatura de diseño� Cargas actuantes� Sobreespesor de corrosión� Requerimientos de Servicio� PWHT y Radiografiado, si no son requerimientos

mandatorios del Código.

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Requerimientos de Radiografiado

La extensión del radiografiado la elige el diseñador. Esta elección está basada en:

� Requerimientos de Servicio � Requerimientos del Código (Ej.: UCS-

57)� Requerimientos de diseño por eficiencia

de junta

Tipos de Ensayo Radiográfico

Se encuentran definidos 3 tipos de requerimiento de ensayo radiográfico, en función de su extensión:

� Full o Total� Spot o Por Puntos� Sin examen

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Radiografiado Full

Se define en UW-11 (a) y en UW-51.

En UW-11(a) se definen las costuras que deben ser radiografiadas en toda su longitud.

Por tipo de servicio (Letal, Bajas temp., etc.)Por espesor y material Los materiales que excedan 38 mm o lo indicado en UCS 57.

En UW-51 se establecen los requerimientos para realizar el ensayo y los criterios de aceptación para evaluar las radiografías.

Radiografiado Spot

Se define en UW-11 (b) y en UW-52.

En UW-11(b) se definen las costuras que deben ser radiografiadas.

En UW-52 se establecen los requerimientos para realizar el ensayo y los criterios de aceptación para evaluar las radiografías.

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Radiografiado Spot

� Las soldaduras realizadas en secciones del recipiente o cabezales donde el diseño está basado en una eficiencia de junta permitida por UW-12(b) debe ser examinada por UW-52.

� El radiografiado por puntos es una herramienta de inspección y de control de calidad.

� La extensión mínima de radiografiado spot debe incluir:» 1 placa de 6” por cada 50’ de soldadura o fracción » Cada 50’ de soldadura se deben incluir suficientes placas como

para evaluar el trabajo de cada soldador» La ubicación debe ser elegida por el Inspector

» Radiografías requeridas para satisfacer otros requerimientos no deben ser usadas para satisfacer estos requerimientos

Requisitos de Ensayo de Impacto

53

Impacto - AntecedentesAntes de la Addenda 87 de la Sección VIII Div.1, las pruebas de impacto en los aceros al Carbono y de baja aleación no eran requeridas para recipientes diseñados a temperaturas de -20ºF (-29ºC) y superiores.

Comenzó a crecer una preocupación por las fallas frágiles aunque el registro del comportamiento de los recipientes construidos de acuerdo al Código hubiera sido excelente . Las pocas fallas frágiles que se habían producido, habían tenido lugar durante las pruebas hidrostáticas.

Impacto - Características

Las reglas de la tenacidad a la entalla están basadas en la teoría de la mecánica de la fractura elástica lineal y a una completa revisión de las pruebas de tenacidad en los materiales.

La tenacidad a la entalla de un material es una función de:

� la temperatura� el espesor� el esfuerzo

54

Impacto - Características

La mínima temperatura de diseño de metal (MDMT) es la mínima temperatura que se espera a que el recipiente vaya a operar, siendo uno de los datos principales para el diseño del equipo. UG-20(b).

MDMT – Debe estar identificada en la Placa de Datos del recipiente.

El rasgo central de las reglas de las pruebas de impacto es un conjunto de curvas de excepción de la prueba de impacto las cuales agrupan los aceros comúnmente utilizados dentro de 4 categorías en términos de la MDMT como una función del espesor del componente.

Impacto - CaracterísticasLas curvas de excepción están basadas en las transición de transcición Fragil-Ductil que exhiben los aceros.

Para un acero dado, cuando la MDMT está por encima de la curva de excepción, la verificación de la tenacidad por medio de la prueba de impacto no es requerida.

En UG-84 se describen los procedimientos que deben ser usados si el ensayo de impacto es requerido, si se debe medir energía absorbida o expansión lateral, etc.

55

Impacto - Reglas

UG-20(f) La prueba de impacto no es mandatoria cuando se satisfacen todos los requerimientos siguientes:(1) La prueba de impacto no es obligatoria para materiales P-1 Gr. 1 o 2 si:

El espesor nominal es :� (a) <= 1/2 pulgada para materiales listados

en la curva A de la figura UCS-66� (b) <= 1pulgada para materiales listados en

las curvas B, C o D de la fig.. UCS-66

Impacto - Reglas

UG-20(f) (continuación)� (2) El recipiente deberá ser probado

hidrostáticamente de acuerdo a UG-99 (b), (c) o (k)

� (3) La temperatura de diseño no es mayor de 650ºF (345°c) ni más fría que -20ºF (-29°C)

� (4) y (5)Las cargas dinámicas, térmicas o cíclicas no son un factor que controle el diseño (ver UG-22)

56

Impacto - ReglasEl otro artículo que para aceros al carbono y de baja aleación exime del ensayo de impacto es el UCS-66.

La evaluación del requerimiento de impacto se debe realizar sobre todos los componentes del recipiente que contengan presión o soldados a él como son los cuerpos, conexiones, parches de refuerzo, bridas, placas tubulares, tapas planas y anexos esenciales para la integridad estructural del recipiente.

Basados en la especificación del material, la prueba de impacto puede no ser requerida si una combinación de la MDMT y el espesor está por encima de la curva aplicable en la Fig.. UCS-66.

FIG.UCS 66Ej: SA 533 °B

Curva C

# 40 mm

Si MDMT >o= -10

No requiere Impacto

Si MDMT < a -11

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FIG.UCS 66GENERAL NOTES ON ASSIGNMENT OF MATERIALS TO CURVES:(a) Curve A applies to:all carbon and all low alloy steel plates, structural shapes, and bars not listed in Curves B, C, and D below;SA-216 Grades WCB and WCC if normalized and tempered or water-quenched and tempered; SA-217 Grade WC6 If normalized and tempered or water-

quenched and tempered.(b) Curve B applies to:(1) SA-216 Grade WCA if normalized and tempered or water-quenched and temperedSA-216 Grades WCB and WCC for thicknesses not exceeding 2 in. (50 mm), íf produced to fine grain practice and water-quenched and temperedSA-217 Grade WC9 if normalized and temperedSA-285 Grades A and BSA-414 Grade ASA-515 Grade 60SA-516 Grades 65 and 70 if not normalizedSA-612 if not normalizedSA-662 Grade B if not normalizedSA/EN 10028-2 P295GH as-rolled;(2) except for cast steels, all materials of Curve A if produced to fine grain practice and normalized which are not listed in Curves C and D below;(3) all pipe, fittings, forgíngs and tubing not listed for Curves C and D below;(4) parts permitted under UG-11 shall be included in Curve B even when fabricated from plate that otherwise would be assigned to a different curve.(c) Curve CSA-182 Grades 21 and 22 if normalized and temperedSA-302 Grades C and DSA-336 F21 and F22 if normalized and temperedSA-387 Grades 21 and 22 if normalized and temperedSA-516 Grades 55 and 60 if not normalizedSA-533 Grades B and CSA-662 Grade A;all material of Curve B if produced to fine grain practice and normalized and not listed for Curve D below.(d) Curve DSA-203SA-508 Grade 1SA-516 if normalizedSA-524 Classes 1 and 2SA-537 Classes 1, 2, and 3SA-612 if normalizedSA-662 if normalizedSA-738 Grade ASA-738 Grade A with Cb and V deliberately added in accordance with the provisions of the material specification, not colder than -20°F (-29°C)SA-738 Grade B not colder than -20°F (-29°C)SA/AS 1548 Grades 7-430, 7-460, and 7-490 If normalizedSA/EN 10028-2 P295GH if normalized [see Note (g)(3)]SA/EN 10028-3 P275NH

Impacto - ReglasDefinir el espesor gobernante para verificar si el material requiere impacto. UCS 66(a) (1) a (3) Ver FIG. UCS 66.3(a) Juntas a tope – El espesor nominal mas delgado de la Junta

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Impacto - ReglasFIG. UCS 66.3 (b) Juntas de esquina – La mas delgada de las partes a soldar

Impacto - ReglasFIG. UCS 66.3(c) (d) y (e) Tapas planas – El máximo entre la mas delgada de las dos partes o t/4.

59

Impacto - ReglasUCS-66(a)La prueba de impacto es requerida para cualquier componente soldado cuyo espesor gobernante exceda de 4” y cuya MDMT < 120°F(50°C).Ejercicios: Verificar si los siguientes requieren impacto:

1.- SA 36 de # 10 mm. MDMT -20°C.

2.- SA 515 °60 # 30 mm. MDMT 0°C.

3.- SA516 °70 # 38 mm .MDMT 10°C.

4.- SA516 °70 MT # 38 mm. MDMT -20°C.

5.- SA 106 B # 12mm. MDMT -15°C.Estos materiales se usaran en recipientes que no estansometidos a cargas de choque, cíclicas o térmicas y serán ensayados hidrostáticamente.

Impacto - Reglas

UCS-66(b) Permiten reducir adicionalmente la temperatura encontrada en la Fig.UCS-66. Concepto: Por sobre dimensionamiento del espesor. Se usa FIG.UCS-66.1.

R=tr*E/(tn-C)R= Relación de Sobre espesortr= Espesor de Diseño sin sobre espesor de corrosiónE= Eficiencia de Juntatn= Espesor NominalC= Espesor calculado de corrosión

60

Impacto - ReglasUCS-66(b)(2) y (3) La prueba de impacto es requerida para todos los materiales cuya MDMT es menos de -55°F (-48°C) a no ser que la relación entre esfuerzo s actuales y los admisibles sea 0,35 o menos. Esto es aplicable si la MDMT no es menor que -155°F (-105°C) .

El estudio profundo de las mismas excede los alcances de este curso pero vale señalar que UCS-68 permite reducir 30ºF para la MDMT cuando un PWHT sea efectuado y éste no sea requerido por otra parte del código. Esto se aplica exclusivamente a materiales P1.

61

Impacto - ReglasUCS-66(g) Los Materiales que tienen prueba de impacto realizada por el fabricante del material, no necesitan ser re-ensayados por el fabricante del recipiente, si la MDMT del mismo no es menor que 5°F(3°C) que la temperatura a la que se realizó el ensayo de impacto.

Ejercicios

1.- SA 516 °70 #35mm, E=1, tr=25mm y C=3mm. MDMT -6° C.2.- SA 516°55 #30mm, E=0,85, tr= 25mm y C=4mm. MDMT -10°C.

Impacto – Valor requeridoUG84 Define cual va a ser el valor requerido de impacto, para un material cuando el mismo no haya sido exceptuado de esta prueba por UG-20(f) o UCS 66.También define:

� Procedimiento de ensayos UG-84(b).� Los especimenes de ensayo UG-84(c).� Los ensayos de impacto a las soldadura UG-84(f)� Localización, Orientación, Temperatura y Valores

aplicables al ensayo UG-84(g)� Requisito de impacto para las calificaciones de

procedimientos de soldadura y cupones de producción UG-84(h) e (i).

62

Impacto – Valor requerido

Impacto – Ejercicios

1.- Cual es el valor de impacto requerido para una chapa de SA 516°70 de 50 mm de espesor.

2.- Para un SA537 Cl 3 (Fluencia=380Mpa) y 70 mm de #.

3.-

4.-

63

Impacto – EnsayoUG84(b)(1) El método y equipamiento para ensayos de impacto debe cumplir con SA 370.UG84(b)(2) Temperatura de ensayo no mayor que MDMT, Excepto lo permitido en Tabla UG-84.4UG84(c) Cantidad y tipo de probetas, 3 probetas, Standard 10x10 mm. Cuando el # del material no permite usar esta probeta puedenusarse probetas de menor espesor pero el ensayo debe realizarse a una temperatura mas baja que la MDMT, según tabla UG-84.2.Materiales con Tensión de rotura > a 95000 psi (655 Mpa) el requisito de impacto se determina por expanción lateral y no por energía absorbida.El promedio de las tres probetas debe ser >o= que el valor requerido, ninguna probeta puede dar un valor < que 2/3 del requerido (Fig. UG-84.1 nota b). Si no se obtiene esta condición se debe hacer una reprueba en la cual ningún valor aislado puede estar por debajo del requerido.

Impacto – Materiales con requisito de impacto

Tabla UG84.3 Materiales que ya vienen con ensayo de impacto por requisito del material base

Ejercicios:1.- Evaluar si los resultados de este ensayo de impacto

están aprobados. Material SA516 °70 #75mm.Probeta 1= 35 JouleProbeta 2= 33 JouleProbeta 3= 17 Joule

64

Impacto - Requerimientos para las soldaduras

UG-84(f) Los requerimientos de impacto para las soldaduras en los recipientes de presión de acero al carbono y de baja aleación se detallan en el artículo UCS-67.

Estos requerimientos se agrupan en:– Ensayo de metal aportado – Ensayo de la zona afectada por el calor

Además los ensayos se pueden requerir en dos instancias distintas:– En la calificación del procedimiento– Como cupón de producción


Para la construcción de recipientes a presión en materiales cubiertos por la parte UCS, los cupones de prueba deben:

� Ser del mismo Numero P y el mismo Número de Grupo que el material usado en la producción.

� Tener la misma condición de tratamiento térmico� Cumplir con los requisitos de mínima energía

absorbida requerida para el espesor mas grueso del rango calificado.

65


UCS-67(a) Es necesario calificar los procedimientos de soldadura incluyendo ensayos de impacto en los siguientes casos:

El metal aportado debe ser ensayado al impacto si:

– (1) Cualquiera de los metales base tenga que ser probado con impacto

– (2) Si el metal base está exceptuado de ser ensayado por las curvas C o D de UCS-66 y la MDMT está entre los -20°F(-29°C) y -55ºF(-48°C) , a menos que los consum ibles de soldadura hayan sido clasificados por ensayos de impacto a temperaturas no superiores a la MDMT.

– (3) Se están uniendo materiales cuya especificación requiera prueba de impacto a una MDMT inferior a -55ºF


UCS-67(b) Se deben ensayar las soldaduras sin aporte cuyo espesor excede 1/2 pulgada o cuando el espesor soldado exceda 8 mm y la MDMT <50ºF(10°C).

UCS-67(c) Se debe realizar ensayo de impacto en Zona afectada por el Calor (ZAC) si:

(1) El metal base requiera prueba de impacto.(2) Cuando exista una pasada individual que exceda ½” y la MDMT <70°F (21°C)

(3) Se están uniendo materiales con prueba de impacto para una MDMT <-55ºF

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UCS 67(d) NoUCS 67(d) No se requieren pruebas de impacto en cupones de producción en los siguientes casos:

– (1) Cuando se están soldando metales base exceptuados de prueba de impacto por UCS-66 y la MDMT >-20ºF(-29°C ).

– (2) para metales de aporte que hayan sido clasificados por ensayo de impacto a temperaturas no superiores a -55ºF de acuerdo a la especificación SFA aplicable o que los metales base hayan sido exceptuados del ensayo de impacto a temperaturas inferiores a -55ºF

– (3) ZAC en aceros exceptuados por UCS-66, excepto cuando la MDMT es inferior a -55ºF.

REQUERIMIENTOSDE

SOLDADURA

67

Requerimientos de Soldadura en la Sección VIII Div.1

Fabricación� UW-26(a): En fabricación soldada aplican estas

reglas mas las especificadas en UG y las subsecciónC (Tipo de materiales).

� UW-26(b) El fabricante es el responsable por la calidad de las soldaduras realizadas por su organización y debe realizar las pruebas para calificar los procedimientos de soldadura, los soldadores y operadores de soldadura.

� UW-26(C): No pueden realizarse ninguna soldadura sin antes haber calificado el procedimiento. Solo se pueden usar soldadores y operadores de soldadura previamente calificados.

� UW-27: Define los procesos de soldadura que pueden usarse en esta división.


UW-28: Calificación de procedimientos de soldadura.

Cada EPS deben ser registrado por el Fabricante.Los EPS de partes a Presión para soldaduras de

partes de no presión con cargas (Clips Temporarios o permanentes) deben ser calificados según ASME IX.

Los cupones de soldadura deben ser realizados por el Fabricante y los ensayos son su responsabilidad. Procedimientos calificados por AWS pueden usarse siempre y cuando hayan seguido los requisitos de ASME IX. Los PQR de un Fabricante no pueden ser usados por otros, excepto lo previsto en QW-201.

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� UW-29: Calificación de Soldadores.(a) Los soldadores deben se calificados según ASME IX

si están soldando partes con presión entre sí o a partes sin presión con carga.Pueden ser calificados con un cupón o con la primea junta soldada.UW-30: La temperatura mas baja permitida para soldar.No se debe soldar si T<0°F (-20°C). Entre 0°F(-20°C) y 32°F(0°C) precalentar a 60°F(15°C) en las superficies aledañas a la junta (3”).No se debe soldar si está nevando o en superficies mojadas o en periodos de alto viento, a no ser que se proteja a los soldadores de dichas condiciones.


� UW-31: Corte, Armado y Alineación.Los extremos cortados deben estar planos y limpios.Las partes deben se fijadas alineadas y mantenidas en posición

durante la soldaduraLas puntadas deben ser realizadas por soldadores calificados

utilizando un procedimiento calificado

UG-82 Los refuerzos, pata, soportes conexiones tipo montura, entradas de hombre, etc. deben tener la curvatura del recipiente.

(a) Cuando partes sometidas a presión, tales como conexiones tipo montura, entradas de hombre, refuerzos son montadas sobre aberturas sometidas a presión, estas últimas deben ser amoladas al ras.

(b) Cuando partes no sometidas a presión, tales como patas, soportes, cáncamos y monturas colocadas sobre soldaduras que soportan presión, estas últimas deben ser interrumpidas o la soldadura que retiene presión amolada al ras.

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� UW-32: Exige que las superficies a soldar y sus adyacencias estén limpias y libres de cascarrilla de laminación, óxidos, grasa y otros materiales que deterioren la calidad de la soldadura.

� UW-15: Define las preparaciones de junta admisibles para soldaduras de conexiones. Representadas la figuras de UW-16.1

� UW-20: Identifica y define 2 tipos de uniones tubo-placa tubular. Los tipos son:

» Soldadura resistente» Soldadura de sello

� UW-9(c) Transiciones de soldaduras(d) Especifica el desplazamiento entre costuras longitudinales.

Excepto cuando son radiografiadas los cruces con las circunferenciales. El centro de las soldaduras long. Deben estarseparadas al menos por una distancia = a 5 espesores de la chapamas fina.

� UW-13(a)(3) Transiciones de cabezales a cuerpos.


70



� UW-33: Establece los requerimientos de alineación para los bordes a soldar, el offsetno debe ser mayor que los definido en Tabla UW-33 en función de la categoría de Junta.Si la desalineación supera lo requerido debe hacerse una transición 3:1 en el ancho de la soldadura o si fuera necesario hay que reconstituir por soldadura siguiendo los requerimientos de UW 42.

Las tolerancias de redondez están definidas en UG-80.

71



� UW-35: Establece los requerimientos de inspección visual para soldaduras terminadas (Mordeduras de bordes, sobremontas, solapes, etc.). Existen otros puntos en el Código, relativos a los materiales, que son más exigentes (Ej: UHT-82).La reducción en el espesor no debe exceder a 1 mm o el 10% del espesor, el que sea menor.

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� UW-36: Indica los requerimientos para soldaduras de filete.

� UW-37: Da especificaciones respecto a:» Limpieza de Raíz» Interrupciones durante la soldadura» Soldadura de botones» Acuñado de soldadores actuantes (1 identificación

cada metro soldado)� UW-38: Define cómo y cuando deben

removerse las fallas en soldadura. Removido mecánico o por repelado y luego volver a soldar.


Aberturas sobre soldaduras o cercanas a ellasUW-14 permite aberturas sobre soldaduras si:

� Cumple con los requerimientos de refuerzo de acuerdo a lo requerido en UG-37

� Si la abertura cumple con los requerimientos de UG-36(c)(3), pero no los de UG-37, se la puede ubicar sobre una costura circunferencial si se radiografía sobre la junta una longitud equivalente a 3 veces el diámetro de la abertura

� Si la abertura no requiere refuerzo, de acuerdo a UG-36(c)(3), y está ubicada en una posición cercana a una soldadura, se la debe ubicar como mínimo a 13 mm de la soldadura para espesores menores o iguales a 38 mm.

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Resumiendo, para soldaduras de acuerdo a la Sección VIII el Fabricante debe:

� Realizarlas de acuerdo a una WPS calificada, especificada en el plano o en una instrucción relacionada al equipo

� Utilizar soldadores y operadores calificados

� Utilizar los materiales de soldadura indicados en la WPS� Acuñar la identificación del soldador sobre la pieza o registrarlo

sobre un documento de control de proceso

� Inspeccionar la soldadura en búsqueda de defectos

� Realizar los END requeridos


Ejercicios� El en el montaje de 2 virolas de 19 mm de #, que van a formar parte

del cuerpo de un recipiente se detecta una desalineación de 4 mm. Determinar el tipo de junta . Esta desalineación es aceptable?

� En el mismo cuerpo detecta una desalineación de 3,5 mm, en una soldadura longitudinal.

� Si alguno de los ejemplos la desalineación no es aceptable, que solución se le puede dar y según que articulo del código.

� Usted encuentra un soldador llenando una junta, el mismo ha acuñado su estampa de acuerdo a lo requerido por el código, pero cuando va a ver el RCS observa que dicho soldador no está calificado en ese proceso!!! Que es lo que usted debe hacer como inspector?

� En una soldadura longitudinal de un cuerpo de 10 mm de espesor, usted detecta una sobremonta de 3 mm, es aceptable el cuerpo?

� Tengo que soldar 2 virolas de 22 mm entre sí, cual es el desplazamiento mínimo requerido entre las soldaduras longitudinales?

74

TRATAMIENTOS TERMICOS

Requerimientos para Tratamiento Térmico Post-Soldadura según la Sección VIII Div.1

El PWHT es siempre mandatorio para la Sección VIII.

Se debe realizar de acuerdo a los lineamientos de UW-40 y de la sección

correspondiente al material.

75


Sin embargo, existen excepciones. Para que estas excepciones sean aplicables hay que verificar que:

� No sea mandatorio por condiciones de servicio establecidos en el Código (Ej: Servicio Letal) UW-2(a).

� No sea un requerimiento de servicio no contemplado en el Código (Ej: Corrosión bajo tensión)

� No sea mandatorio por requerimientos de otros Códigos aplicables


Para los Aceros al Carbono y de baja aleación los requerimientos de PWHT se especifican en UCS-56.

Si bien la definición del PWHT es una responsabilidad del diseñador, el Inspector puede definir si es mandatorio según Código, en caso de que el mismo no se requiera.

UCS-56 define las temperaturas mínimas y los tiempos mínimos requeridos en función del material y del espesor.

El espesor es el espesor actual, se incluye el sobreespesor de corrosión.

76


Poner UCS 56


Poner UCS 56

77


Poner UCS 56


� UW-40(d) Si se unen 2 materiales de Nº P diferentes, se aplican los requerimientos más restrictivos de PWHT.

� UW-40(f) Si el PWHT es realizado en una carga de horno sobre un recipiente o parte, se toma el maximoespesor del equipo a aliviar.

� UW-40(f)(3) Para soldaduras de filete, el espesor que gobierna es la garganta del filete.

� UW-40(f)(5)(a) El espesor requerido es el de la soldadura o el menor espesor de la parte a ser soldada.

� UW-40(f)(5)(f) Los espesores mandatorios son los de los materiales sometidos a presión sobre los de los no sometidos a presión.

� UW-40(f)(6) Para reparaciones es el espesor de la profundidad de la reparación a realizar.

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Requerimientos del Control de Temperatura:� UCS-56(d)(1) Temperatura inicial menor que 800ºF

(425ºC)� UCS-56(d)(2) Velocidad de Calentamiento:

» Por encima de los 425ºC, no mayor a 400ºF/h (222ºC/h) dividido por el espesor en pulg, pero no mayor a 400ºF/h(222°c/h) ni menor a 100ºF/h (38°C/h).

» la variación de temperatura no puede ser mayor a los 250ºF (139ºC) dentro de los 15’(4,6m)

� UCS-56(d)(3) Tiempo de Mantenimiento» No puede ser menor al requerido en la tabla» La máxima diferencia de temperatura entre el punto más frío

y el más caliente no debe exceder los 150ºF (83ºC)


� De no alcanzarse los valores de temperatura requeridos en las tablas UCS-56, se puede compensar con mayor tiempo de permanencia utilizando la tabla UCS-56.1

� Velocidad de Enfriamiento:» Por encima de los 800ºF (425ºC) la velocidad de

enfriamiento no puede exceder los 500ºF/h (278ºC/h) dividido por el espesor del equipo en pulg., nunca excediendo los 500ºF/h ni menor a los 100ºF/h (38ºC/h)

» Por debajo de los 425ºC el enfriamiento se puede realizar en aire calmo. No hay requerimiento de velocidad ni necesidad de registrarlo.

79

Tanque de Expansión Termosifón –Licit. Pública Nº 26 EJ. 70 – Posición 90

1399424514

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Nº de FABRICACIÓNFABRICATION N ER

Nº de PEDIDOJOB NER

�Temperatura de controlControl temperature

Ver Nota (1)

See Note (1)

�Método de unión termocuplasMethod of attachment thermocouples

30 min. mínimo.

�Tiempo de permanenciaHolding time

3�Nº de termocuplasNer of thermocouples

600 ºC�Temperatura de permanenciaHolding temperature

200 ºC/hr�Tasa de enfriamiento máx.Máx. cooling rate

120 ºC entre

puntos situados a

4m. entre sí

�Máxima diferencia de temp. durante el calentamientoMaximum temperature difference during heating

75 ºC

�Máxima diferencia de temp. durante permanenciaMaximum temperature difference during holding time

200 ºC/hr�Tasa de calentamiento máx.Max. heating rate

PARÁMETROS DE TRATAMIENTO TÉRMICOPARAMETERS OF HEAT TREATMENT

Revisión Nº : 0Revision Ner 0PLANILLA DE TRATAMIENTO

TÉRMICOHEAT TREATMENT INSTRUCTION

ESQUEMA DE UBICACIÓN DE TERMOCUPLAS EN LAS PIEZASLOCATION OF THERMOCOUPLES ON VESSELS - SKETCH

.Nota (1): las termocuplas 1, 2 y 3 son unidas al recipiente mediante tuercas (de acero al carbono SA-36) de 3/8”soldadas, colocándose un tornillo que aprieta el sensor contra la pared.Note (1): Thermocouples 1, 2 and 3 are attached to the vessel using nuts (carbon steel SA-36) size 3/8” fixed by welding, placing a screw that press the sensor against the wall of the vessel

Fecha : 12/10/06Date

Firma Ing. ResponsableDpto Técnico-Comercial :Design Engineer Signature

80

PIEZAS COLOCADAS EN EL HORNOPARTS LOCATED IN THE FURNACE

Tanque de Expansión Termosifón –Licit. Pública Nº 26 EJ. 70 –

Posición 901399424514

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Nº de FABRICACIÓN

FABRICATION N ER

Nº de PEDIDO

JOB NER

REGISTRO DE TEMPERATURAS (º C)TEMPERATURE RECORD

Fecha : Date

Inspector CC – Firma :QC Inspector – Sign.

Fecha : Date

Operario – Firma : Worker – Sign.

54321

TERMOCUPLA Nº:THERMOCOUPLE NerHORA:

TIME

81

NOTA : Se anexan los registros obtenidos directamente del registrador calibrado del horno.


Reparaciones posteriores al PWHT:En UCS-56(f) se especifican las condiciones que se deben cumplir cuando se deben realizar reparaciones posteriores al PWHT. Lo que establece este punto es:

Sólo alcanza a materiales P1 y P3� El PWHT no es un requerimiento de servicio� No debe exceder 38 mm para materiales P1 y 16 mm

para materiales P3� Se debe realizar MT o PT en el bisel antes de soldar

82


� Se deben utilizar electrodos de bajo hidrógeno

� Se debe precalentar a 200ºF (95ºC) el área a reparar

� Existen mayores restricciones para materiales P3

� Se debe repetir el ensayo que detectó el defecto.

En estos requerimientos no se incluyen rellenos menores que se realicen para recuperar el espesor por efecto de la remoción de soportes temporarios, por ejemplo, que no están expuestos al contenido del recipiente


Ejercicios.� Un recipiente fabricado con SA 516 °70 de # máximo

45 mm. Puede ser exceptuado del PWHT.

� Una junta de 35 mm de # de material SA 537 Cl1, bajo que condiciones puede ser exceptuada del PWHT.

� Un recipiente construido con material P1 Gr2 de 75 mm de #, es aliviado a 550°C, cual debería ser el tiempo de mantenimiento para que el PWHT cumpla los requisitos del código?

83

Pruebas de Resistencia y Estanqueidad

Prueba Hidráulica

UG-99(a) Todos los recipientes deben ser sometidos a una prueba hidrostática cuando su fabricación se haya terminado, todos los ensayos no destructivos estén aprobados y, si correspondiera, los cupones de producción se hayan ensayado con resultados satisfactorios.

84

Prueba Hidráulica

UG-99(b) La presión de prueba hidrostática no deberá ser menor a:

Pph= 1,3 x MAWP x Stemp.ensayo / Stemp.trabajo

Esta presión debe alcanzarse en todos los puntos del recipiente.

Prueba HidráulicaPara realizar la prueba se prefiere que el equipo esté en la posición de trabajo. Esto, sin embargo, no es siempre posible. Cuando deba realizarse en otra posición se deberán tener en cuenta los apoyos, previendo la posibilidad de deformación por el peso del líquido.

UG-99(e)(1) En recipientes de varias cámaras se debe ensayar cada cámara por separado, todas a 1,3 veces la MAWP de cada cámara.

85

Prueba NeumáticaUG-100 En lugar de prueba hidráulica, se puede realizar prueba neumática. Sin embargo, dado el riesgo que la misma entraña, está limitada exclusivamente a:

� Recipientes que no puedan ser llenados con líquido en forma segura o que no puedan ser drenados

� Recipientes donde la presencia del agua o trazas de líquido perjudiquen el funcionamiento del mismo o de los equipos vinculados a él.

Prueba Neumática

La presión de prueba neumática no deberáser menor a:

Pph= 1,1 x MAWP x Stemp.ensayo / Stemp.trabajo

Esta presión debe alcanzarse en todos los puntos del recipiente.

86

Manómetros

UG-102 Los manómetros son los instrumentos esenciales para el control de las pruebas de presión. De acuerdo a los requerimientos de UG-102, deben cumplirse los siguientes requerimientos:

� Su escala no debe ser inferior a 1,5 veces la presión a medir ni mayor a 4 veces la presión a medir

� Deben estar a la vista del operador� Los manómetros deben estar contrastados

Pruebas Hidrostáticas

Ejercicios

� Calcular la presión para una PH de un recipiente construido con SA 516 °70, MAWP 45 Bar, temperatura de trabajo 700°F, el ensayo se ralizará a temperatura ambiente.

� Puede realizarse la prueba con un manómetro de 200 Bar.

87

ESTAMPA ASME

Proceso de Acreditación

Previo a la solicitud de aplicación de un Certificado de Autorización ASME, la Empresa debe tener:

� Personal adecuadamente entrenado y calificado que tenga un conocimiento profundo y comprendan los Códigos ASME aplicables y las Normas de Referencia

� Facilidades adecuadas para realizar el alcance del trabajo que quieren certificar

� Un contrato con una Agencia de Inspección Autorizada .

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El “Joint Review”

El Joint Review es una evaluación de la adecuación del Manual de Control de Calidad de la Empresa y una Auditoría para verificar su implementación apropiada.

La revisión la realiza un auditor de ASME y la Agencia de Inspección contratada.

Cómo se entregan las “Estampas ASME”

� El grupo auditor genera un informe basado en los resultados del Joint Review. Este informe es enviado al Comité de Acreditación e incluye las recomendaciones del grupo.

� El Comité de Acreditación vota (por carta) y si no se reciben votos negativos, se emite el Certificado

� De recibirse votos negativos o si surge alguna pregunta, el informe es revisado en la próxima reunión prevista del Comité completo. El solicitante puede ser invitado a presenciarla.

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Renovación

Los certificados se renuevan cada tres años.

El proceso de renovación tiene el mismo formato que la autorización original.

Se pueden realizar auditorías no anunciadas o investigaciones en cualquier momento basadas en denuncias escritas recibidas por el ASME referidas a violaciones incurridas a los requerimientos del Código

curs asme preparation liv.pdf

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