LA SOLDADURA DE PASES MÚLTIPLES EN RECIPIENTES A PRESIÓN REQUIERE UNA PREPARACIÓN Y LIMPIEZA ADECUADAS
POR DAVID JESCOVITCH, GERENTE ESPECIALISTA EN ABRASIVOS, WEILER ABRASIVES, Y JOHN LIMBERIS, SOLDADOR, H.A. PHILLIPS & CO.
La soldadura de pases múltiples aumenta la resistencia crítica de la soldadura en aplicaciones donde una falla podría ser catastrófica, incluida la fabricación de estructuras de uso pesado, tuberías y fabricación de recipientes a presión.
Muchas de estas soldaduras deben cumplir con requisitos estrictos y pasar pruebas antes de que se pongan en servicio, por lo que es fundamental mantener altos estándares de calidad sin dejar a un lado la seguridad y la productividad.
Para optimizar los resultados en la soldadura de pases múltiples para la fabricación de recipientes a presión, es importante comenzar con una base limpia y hacer que cada pase de soldadura sea lo más uniforme posible. Seguir algunas de las mejores prácticas para limpiar soldaduras de pases múltiples y elegir los abrasivos correctos puede ayudar a ahorrar tiempo, mejorar la seguridad y garantizar resultados de calidad.
Desafíos de soldadura de pases múltiples
ASME Sección VIII - La Sección VIII del Código de calderas y recipientes a presión emitido por la ASME, guía el proceso de soldadura en dichos contenedores. Detalla los requisitos que se aplican al diseño, fabricación, inspección, prueba y certificación de recipientes a presión expuestos a calor o no, específicamente aquellos que operan a presiones internas o externas que superan las 15 libras de fuerza por pulgada cuadrada (PSIG). La inspección de estas soldaduras a menudo utiliza pruebas hidrostáticas o de rayos X.
Debido a que las soldaduras de recipientes a presión deben cumplir con los requisitos del código y pasar la inspección, las soldaduras deben estar libres de defectos. Cuantos más pases de soldadura se requieran, como en piezas de trabajo de gran diámetro o materiales más gruesos, más difícil será hacer que cada pase parezca perfecto. También hay una mayor posibilidad de que existan defectos que requieran retrabajo.
El retrabajo y el tiempo de inactividad asociado a este, no solo cuestan tiempo y dinero, sino que demasiadas soldaduras fallidas también podrían hacer que un taller de fabricación pierda su sello ASME U. Este sello certifica que el taller produce recipientes a presión que cumplen con los lineamientos de la ASME.
La limpieza adecuada entre pases de soldadura es clave para eliminar la escoria de la soldadura por arco con núcleo de fundente (FCAW) comúnmente utilizada en la fabricación de recipientes a presión. También puede ayudar a reducir el riesgo de que inclusiones de escoria y defectos de soldadura lleguen a la etapa de inspección.
Consejos para superar errores comunes
Algunos errores comunes pueden dificultar la calidad y la eficiencia en la soldadura de pases múltiples. Los soldadores con menos experiencia pueden ser especialmente propensos a estos errores. Considere estos consejos para ayudar a optimizar los resultados.
- Preste atención al montaje de piezas
El primer paso es limpiar ambas superficies de la junta para prepararlas para la soldadura. La preparación y el ajuste adecuados de las juntas ayudan a garantizar buena calidad de soldadura y una penetración uniforme de la misma.
- Tenga cuidado con el pase de raíz
El pase de raíz suele ser donde un operador de soldadura tiene la mayor cantidad de paradas y arranques, y estas paradas y arranques suelen ser mucho más gruesas que el pase de raíz. Por esta razón, es importante desbastar el pase de raíz y asegurarse de que no haya defectos. Si hay un defecto, desbastarlo al ancho adecuado con frecuencia significa que puede repararse en el pase en caliente.
- Limpie correctamente entre cada pase
Dejar escoria o discontinuidades y simplemente soldar sobre ellas en la siguiente pasada hace que sea más difícil producir una soldadura de calidad. La presencia de escoria disminuye la probabilidad de pasar la inspección. La limpieza inadecuada de la soldadura puede ser la causa de muchos problemas, por lo que es importante prestar mucha atención a los detalles con cada pasada de soldadura. A veces puede ser difícil llegar a la soldadura para limpiarla si el espacio es reducido o si se trata de un ángulo difícil. Los productos abrasivos vienen en numerosas formas y tamaños, incluidos algunos diseñados específicamente para áreas de difícil acceso.
- Manténgase dentro de los parámetros del código
Para muchas aplicaciones en la fabricación de recipientes a presión, el código que se sigue dicta una variedad de parámetros para poder realizar una soldadura de calidad. Incluso si el operador está teniendo dificultades para soldar, ya sea porque la soldadura está muy caliente o es difícil de controlar, es importante mantenerse dentro de esos parámetros. Bajarlos demasiado, por ejemplo, podría resultar en una falta de fusión o inclusiones de escoria.
- Evita la contaminación cruzada
Si se suelda acero y acero inoxidable en la misma instalación, es crucial tomar las medidas adecuadas para evitar la contaminación cruzada entre los materiales. Almacene los metales y los consumibles por separado. Cuando prepare y limpie acero inoxidable, asegúrese de usar productos abrasivos diseñados específicamente para acero inoxidable, y no use un producto que haya sido usado previamente en acero u otro material. De lo contrario, puede provocar una contaminación cruzada que genere oxidación.
Abrasivos para soldadura de pases múltiples
Los cepillos y los abrasivos juegan un papel fundamental en la calidad de la soldadura terminada, por lo que es importante elegir el producto más apropiado para la tarea que se está completando. Los diferentes productos están diseñados para diferentes pasos en el proceso de preparación y limpieza para soldaduras de pases múltiples.
- Discos abrasivos o para ranurado: Estos productos se pueden usar para muchos pasos en la limpieza de soldaduras, incluso para desbastar las tachuelas utilizadas para el ajuste de piezas y para limpiar el material base. Un disco abrasivo de 1/8 de pulgada es una buena opción para desbastar el pase de raíz una vez que se haya completado. Los discos para pipeline diseñados específicamente por algunos fabricantes son ideales para el cordón de pase de raíz porque están hechos para desbastar soldaduras calientes sin que el disco se cristalice o se tape. Los operadores no necesitan romper o “abrir” la cara de estos discos para obtener un rendimiento óptimo, lo que mejora la seguridad, ya que abrir un disco resulta en un peligro para la seguridad. Además, existen discos abrasivos diseñados específicamente para ranuras y biseles, lo que es más seguro y eficiente. Desbastar con un disco exclusivamente diseñado para ranurado puede resultar en condiciones de operación inseguras.
- Cepillos de cara delgada y cepillos encapsulados: Estos productos a menudo usan para limpiar el pase en caliente. Al desbastar después del pase de raíz, se forman residuos de escoria que quedan expuestos en los extremos del primer cordón. El pase en caliente se realiza lo antes posible para quemar estos residuos y sacarlos del cordón. Por lo que desbastarlas con un disco para pipeline y limpiar la superficie con un cepillo debe realizarse rápidamente. Los cepillos de cara delgada tienen trenzas angostas y retorcidas para una limpieza de alto impacto y mayor agresión. Su perfil angosto (cara) y su capacidad de limpieza agresiva los hacen populares para limpiar espacios angostos entre pases de soldadura. Los cepillos de mayor espesor también se pueden usar para pases de relleno
Los cepillos encapsulados, cuentan con un recubrimiento estabilizado por calor que se desgasta gradualmente para exponer un alambre corto y consistente, brindan una mayor agresividad, una acción de cepillado controlada y una vida útil más larga, lo que los hace ideales para limpiar soldaduras calientes. Nota: no todos los cepillos de alambre encapsulado están estabilizados por calor, así que asegúrese de confirmar que el cepillo seleccionado cumpla con su requerimiento.
- Cepillos para pase de relleno: Después de limpiar el pase en caliente, la unión restante debe rellenarse con pases de soldadura adicionales. El número de pases de soldadura necesarias depende del tamaño de la unión y del espesor del material. Para asegurar una penetración óptima de la soldadura, se requiere una superficie perfectamente limpia antes de aplicar cada cordón. Se pueden usar cepillos para pases de raíz o cepillos encapsulados para limpiar pases de relleno, pero un cepillo especial para pases de relleno (a veces denominado cepillo trenzado cable) es una mejor opción para soldaduras más anchas. Estos cepillos tienen hilos de alambre adicionales y un perfil más ancho para un cepillado agresivo y una mayor durabilidad. Su área de contacto es más amplia, los convierte en una excelente opción para limpiar pases de relleno de manera rápida y eficiente.
- Conos y tapones: Estos productos abrasivos se pueden usar para limpiar áreas de difícil acceso o espacios pequeños, como por ejemplo para limpiar y preparar orificios o boquillas.
Seguridad y eficiencia en la soldadura de pases múltiples
En la soldadura de recipientes a presión, cada pase debe limpiarse a fondo para evitar defectos, con el fin de garantizar que la soldadura cumpla con los estrictos estándares de calidad. Elegir el producto abrasivo incorrecto no solo aumenta los riesgos de seguridad, sino que también frena todo el proceso, ya que cambiar continuamente el disco o el cepillo es una pérdida de tiempo.
El uso del producto abrasivo adecuado ayuda a los operadores a terminar el trabajo de forma rápida y segura, pues dedican menos tiempo a desbastar y limpiar y más tiempo a soldar.
Reproducido de Welding Journal (diciembre de 2021) con permiso de American Welding Society (AWS).
David Jescovitch, Gerente Especialista en Abrasivos
