Conocimientos Que Deben Tener Nuestros ECOS Rev 0

CONOCIMIENTOS TÉCNICOS QUE DEBEN TENER NUESTROS ECO´s Y SUPERVISORES DE CALIDAD REVISIÓN 0

Raúl Ampuero; Reinaldo Andrade; Francisco Burgos; Jorge Coronado; Héctor Díaz; Thomas Hall; Carlos Montoya; Alicia Mora; Carlos Ovalle; Oder Paredes; Claudio Romero

UNIDAD DE CALIDAD

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- Contenido A.

B.

C.

D.

E.

F.

SUELOS. ..................................................................................................................................................................... 4 A.1

RESPECTO A MATERIAL DE RELLENO................................................................................................................ 4

A.2

RESPECTO A PROCESO DE COMPACTACIÓN. ................................................................................................. 10

A.3

RESPECTO A LABORATORIOS DE AUTOCONTROL. ......................................................................................... 15

A.4

OTROS.............................................................................................................................................................. 16

HORMIGONES. ........................................................................................................................................................ 21 B.1

RESPECTO A PROVEEDORES DE HORMIGONES ............................................................................................. 21

B.2

RESPECTO A ENSAYOS DE HORMIGONES. ..................................................................................................... 26

B.3

RESPECTO A LABORATORIOS DE AUTOCONTROL. ......................................................................................... 32

B.4

RESPECTO A INSPECCIONES / TRABAJOS PARA AUTORIZACIÓN DE HORMIGONADO................................. 33

B.5

RESPECTO A INSPECCIONES / TRABAJOS DURANTE EL HORMIGONADO. .................................................... 37

B.6

RESPECTO A INSPECCIONES / TRABAJOS POST HORMIGONADO. ................................................................ 40

B.7

RESPECTO A FALLAS EN HORMIGONES. ......................................................................................................... 42

B.8

OTROS.............................................................................................................................................................. 48

ESTRUCTURA. .......................................................................................................................................................... 53 C.1

RESPECTO AL MONTAJE DE ESTRUCTURAS.................................................................................................... 53

C.2

RESPECTO A APRIETE DE PERNOS ESTRUCTURALES. ..................................................................................... 55

C.3

OTROS.............................................................................................................................................................. 59

MECÁNICO............................................................................................................................................................... 60 D.1

RESPECTO AL MONTAJE DE EQUIPOS COMO TAL.......................................................................................... 60

D.2

RESPECTO A LOS SISTEMAS DE TRANSMISIÓN. ............................................................................................. 63

D.3

RESPECTO A APRIETE DE PERNOS DE ANCLAJE. ............................................................................................. 63

D.4

RESPECTO A AUTORIZACIÓN PARA GROUTEAR EQUIPOS............................................................................. 63

D.5

OTROS.............................................................................................................................................................. 64

CAÑERÍAS. ............................................................................................................................................................... 65 E.1

RESPECTO A FABRICACIÓN DE SPOOL. ........................................................................................................... 65

E.2

RESPECTO A TEST PACK. ................................................................................................................................. 70

E.3

RESPECTO A PRUEBAS DE PRESIÓN / LAVADO / NORMALIZADO. ................................................................ 73

E.4

RESPECTO A ENFRENTAMIENTO DE FLANGES. .............................................................................................. 76

E.5

RESPECTO A INSTRUMENTOS UTILIZADOS EN PRUEBAS. ............................................................................. 77

E.6

OTROS.............................................................................................................................................................. 78

SOLDADURA DE CAÑERÍAS ..................................................................................................................................... 79 F.1

RESPECTO A SOLDADORES.............................................................................................................................. 79

F.2

RESPECTO A LOS ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (NDT O END). ...................................................................... 86 Página 2 de 174

F.3

RESPECTO A MAPA DE SOLDADURA Y WPS / PQR. ....................................................................................... 87

F.4

RESPECTO DE TIPOS DE UNIONES. ................................................................................................................. 94

F.5

RESPECTO A LOS APORTES DE SOLDADURA. ................................................................................................. 99

F.6

RESPECTO A SC DE NDT................................................................................................................................. 102

F.7

RESPECTO A TRATAMIENTOS TÉRMICOS. .................................................................................................... 107

F.8

OTROS............................................................................................................................................................ 110

G.

ELÉCTRICO. ............................................................................................................................................................ 111 G.1

RESPECTO A CONOCIMIENTOS GENERALES. ................................................................................................ 111

G.2

RESPECTO A NORMAS Y ESTÁNDARES. ........................................................................................................ 115

G.3

RESPECTO A CANALIZACIONES ELÉCTRICAS. ................................................................................................ 116

G.4

RESPECTO A TENDIDO Y CONEXIONADO DE CABLE CONDUCTOR. ............................................................. 121

G.5

RESPECTO A PRUEBAS DE CONSTRUCCIÓN Y PRE-COMISIONAMIENTO. ................................................... 128

H

INSTRUMENTACIÓN. ............................................................................................................................................. 141 H.1

RESPECTO A CONOCIMIENTOS GENERALES ................................................................................................. 141

H.2

RESPECTO A VERIFICACIÓN Y CALIBRACIÓN DE INSTRUMENTOS. .............................................................. 146

H.3

RESPECTO A MONTAJE DE INSTRUMENTOS. ............................................................................................... 155

H.

LÍNEAS.................................................................................................................................................................... 158 J.1

RESPECTO A VESTIDO DE TORRES. ............................................................................................................... 158

J.2

RESPECTO AL TENDIDO DE CONDUCTORES. ................................................................................................ 159

J.3

RESPECTO A TEMPLADO DE CONDUCTORES. .............................................................................................. 162

J.4

RESPECTO A FERRETERÍAS. ........................................................................................................................... 164

J.5

RESPECTO A TRABAJOS DE TERMINACIÓN. ................................................................................................. 169

J.6

RESPECTO A FIBRA ÓPTICA. .......................................................................................................................... 170

-

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CONOCIMIENTOS QUE DEBEN TENER NUESTRO ECOS / SUPERVISORES DE CALIDAD (PARTE TÉCNICA) A. SUELOS. A.1 RESPECTO A MATERIAL DE RELLENO. 1.

Conocer qué se entiende por análisis se suelos, ensayos normalmente requeridos.

a. Análisis se suelos. Ensayo por el cual se obtienen parámetros generales del suelo muestreado, que permiten a posterior determinar si el suelo es apto o no trabajarlo como relleno compactado. Este ensayo es obligatorio hacerlo, principalmente pues de acá se extraen los valores de proctor o Dmax – Dmin, valores que se utilizan para los posteriores trabajos de compactación. b. Ensayos mínimos requeridos. ENSAYO Análisis Granulométrico (tamaño máximo; % finos; curva granulométrica; tipo de material)

NORMA NCh / ESPECIFICACIÓN LNV 105

Límite Líquido

NCh 1517/1 – ASTM D-4318 NCh 1517/2 – ASTM D-4318

Límite Plástico Proctor Modificado (curva densidad versus humedad óptima) Densidad Máxima y Mínima – Cálculo de la Densidad Relativa ; DR= (dmáx (dt-dmín)) / (dt (dmáx-dmín)) * 100 Razón de Soporte 2.

NCh 1534/2 – ASTM D-1557 NCh 1726 – ASTM D-2049 NCh 1852 – ASTM D-1883

Conocer qué es el Proctor, cuántos tipos hay, cuándo se usa cada uno.

2.1 ¿Qué es el Proctor? El Proctor es un ensayo de compactación de suelos en laboratorio que sirve para determinar la relación entre el contenido de humedad (%) y el peso unitario seco de un suelo compactado (masa/volumen), representado por la curva humedad versus compactación. Ensayo que se utiliza para materiales granulares (ej. estabilizado). 2.2 ¿Cuántos tipos hay? Existen dos tipos de ensayo Proctor: Proctor Normal (ó Standard) y Proctor Modificado.
El Proctor Normal (ó Standard) se encuentra regido bajo la norma NCh 1534/1 (ASTM D-698): Esta norma establece el procedimiento para determinar la relación entre la humedad y la densidad de un suelo compactado en un molde normalizado mediante un pisón de 2,5 Kg en caída libre desde una altura de 305 mm, con una energía específica de 0,59 J/cm3 (6,0 Kgf cm/cm3).
El Proctor Modificado se encuentra regido por la norma NCh 1534/2 (ASTM D-1557): Esta norma establece el procedimiento para determinar la relación entre la humedad y la densidad de un suelo compactado en un molde normalizado mediante un pisón de 4,5 Kg en caída libre desde una altura de 460 mm, con una energía específica de 2,67 J/cm3 (27,2 Kgf cm/cm3). 2.3 ¿Cuándo se usa cada uno? a. El más empleado actualmente es el denominado Proctor Modificado en donde se aplica mayor energía de compactación que el estándar, ya que es más adecuado a las solicitaciones de las estructuras que se construyen en la actualidad. Página 4 de 174

b. Por lo tanto, cuando es exigido un suelo compactado al 95% Proctor Normal o Modificado, significa que la compactación en terreno debe alcanzar una densidad seca de por lo menos 95% de la densidad seca máxima obtenida con los ensayos correspondientes en laboratorio. c. Para ambos casos (Proctor Normal y Proctor Modificado), las normas 1534/1 y 1534/2 especifican cuatro alternativas de procedimiento: método A; método B; método C y método D. El método que haya que emplear debe indicarse en las especificaciones para el material que se va a ensayar. Si no se especifica debe regirse por las indicaciones del Método A. 3.

Conocer qué es densidad máxima-densidad mínima (DMAX-DMIN). Según NCh 1726: Densidad Máxima: densidad de un suelo en el estado más denso obtenible según ensayo normal y Densidad Mínima: densidad de un suelo en el estado más suelto obtenible según ensayo normal. Ensayo que se utiliza para materiales no granulares (ej. arenas).

4.

Conocer diferencia de cuándo aplica ensayo proctor - NCh 1534/2 (densidad máxima compactada seca DMCS) y cuando ensayo DMAX-DMIN (densidad relativa - DR - NCH 1726). a. Se aplica ensayo proctor en aquellos suelos que no permite obtener una curva definida de relación humedad/densidad y en aquellos suelos que contengan menos de un 12% de partículas menores que 0,080 mm (ASTM Nº 200). Se recomienda determinar complementariamente la densidad máxima de acuerdo con la NCh 1726 e informar los resultados de ambos ensayos. b. Se aplica ensayo densidades máxima y mínima y cálculo de la densidad relativa en suelos no cohesivos, no cementados, de flujo libre, con un tamaño máximo nominal hasta 80 mm y que contienen hasta un 12% en masa de partículas menores que 0,080 mm. En general se recomienda aplicar este procedimiento a aquellos suelos que cumpliendo lo anterior, tengan un IP igual o menor que 5.

5.

Conocer el concepto de humedad óptima a. La humedad óptima es aquel % de humedad del suelo con la que se obtiene la máxima compactación seca (la que se corresponde con el máximo de la curva de densidad, es decir). b. Es mediante el ensayo Proctor que es posible determinar la humedad óptima para la densificación seca máxima de un suelo compactado. Esto se logra a través de la curva densidad/humedad, formada por los puntos que se obtienen del ensayo de moldes con suelo compactado a diferentes valores de % de humedad. b. Esta curva densidad/humedad nos entrega información interesante para el proceso de compactación en terreno. Si la curva es aplastada significa que el suelo considerado es poco sensible al agua, ya que una variación bastante grande de la humedad, influye poco sobre la densidad seca; se tendrá pues, un suelo fácil de compactar y estable. Por el contrario, si la curva tiene forma puntiaguda, se ve inmediatamente que una pequeña variación de la humedad, tiene una gran incidencia sobre la densidad seca, tratándose entones de un suelo sensible al agua y difícil de compactar. Curva densidad / humedad

c. El concepto de humedad óptima no es aplicable para el ensayo Densidad Máxima –Densidad Mínima.

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6.

Conocer qué es el CBR, cuándo se utiliza y valores usuales requeridos. a. Razón de Soporte (CBR) - NCh 1852: La norma establece un procedimiento para determinar la razón de soporte de los suelos compactados y ensayados en laboratorio, comparando la carga de penetración en el suelo con la correspondiente a un material normalizado. Este procedimiento se denomina usualmente Ensayo CBR (por California Bearing Ratio). b. La finalidad de este ensayo, es determinar la capacidad de soporte (CBR) de suelos y agregados compactados en laboratorio, con una humedad óptima y niveles de compactación variables y sirve para evaluar la calidad relativa del suelo para sub-rasante, sub-base y base de pavimentos. c. El ensayo mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas, permitiendo obtener un (%) de la relación de soporte. El (%) CBR, está definido como la fuerza requerida para que un pistón normalizado penetre a una profundidad determinada, expresada en porcentaje de fuerza necesaria para que el pistón penetre a esa misma profundidad y con igual velocidad, en una probeta normalizada constituida por una muestra patrón de material chancado. d. La expresión que define al CBR, es la siguiente: CBR = (carga unitaria del ensayo / carga unitaria patrón) * 100 ( % ) e. De la ecuación se puede ver que el número CBR, es un porcentaje de la carga unitaria patrón. En la práctica el símbolo de (%) se quita y la relación se presenta simplemente por el número entero. Usualmente el número CBR, se basa en la relación de carga para una penetración de 2,5 mm. (0,1"), sin embargo, si el valor de CBR a una penetración de 5 mm. (0,2") es mayor, el ensayo debe repetirse. Si en un segundo ensayo se produce nuevamente un valor de CBR mayor de 5 mm. de penetración, dicho valor será aceptado como valor del ensayo. Los ensayos de CBR se hacen sobre muestras compactadas con un contenido de humedad óptimo, obtenido del ensayo de compactación Proctor. f. La especificación técnica debe indicar a que penetración se requiere el valor de CBR. Además debe indicar si el valor requerido de CBR es con saturación, ya que en este caso antes de determinar la resistencia a la penetración, las probetas se saturan durante 96 horas para simular las condiciones de trabajo más desfavorables y para determinar su posible expansión. g. En general se confeccionan 3 probetas como mínimo, las que poseen distintas energías de compactación (lo usual es con 56, 25 y 10 golpes). El suelo al cual se aplica el ensayo, debe contener una pequeña cantidad de material que pase por el tamiz de 50 mm. y quede retenido en el tamiz de 20 mm. Se recomienda que esta fracción no exceda del 20%. CBR

Clasificación cualitativa del suelo

Uso

2-5

Muy mala

Sub-rasante

5-8

Mala

Sub-rasante

8 - 20

Regular - Buena

Sub-rasante

20 - 30

Excelente

Sub-rasante

30 - 60

Buena

Sub-base

60 - 80

Buena

Base

80 - 100

Excelente

Base

Tabla de clasificación y uso del suelo según el valor de CBR. Fuente: Assis A., 1988.

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7.

Conocer el concepto de Índice de Plasticidad (Límite Líquido y Límite Plástico).

7.1 Índice de Plasticidad: a. El Índice de Plasticidad (IP) es un parámetro físico que se relaciona con la facilidad de manejo del suelo, por una parte, y con el contenido y tipo de arcilla presente en el suelo, por otra: Se obtiene de la diferencia entre el límite líquido (LL) y el límite plástico (LP):
IP = LL – LP > 10 plástico.
IP = LL – LP < 10 no plástico.
Valores menores de 10 indican baja plasticidad, y valores cercanos a los 20 señalan suelos muy plásticos. b. Ambos límites (LL y LP) se conocen como los Límites de Atterberg o también llamados límites de consistencia, se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo de su propia naturaleza y la cantidad de agua que contengan. Así, un suelo se puede encontrar en un estado sólido, semisólido, plástico y líquido o viscoso. La arcilla, por ejemplo, si está seca se encuentra muy suelta o en terrones, añadiendo agua adquiere una consistencia similar a una pasta, y añadiendo más agua adquiere una consistencia fluida. Tener en consideración que, los Límites de Atterberg son contenidos de humedad del suelo, para suelos finos (limos, arcillas), solamente. 7.2 Límite Líquido: a. La norma chilena NCh 1517/1, define límite líquido (LL), como la humedad, expresada como porcentaje de la masa de suelo seco en estufa, de un suelo remoldeado en el límite entre los estados líquido y plástico. Además indica que la muestra de ensayo debe tener un tamaño igual o mayor que 100 gramos de material que pasa por el tamiz NCh de 0,50 mm (ASTM Nº 40) obtenido de acuerdo con NCh 1509. b. Lo anterior se traduce en la medición del contenido de humedad requerido para que la muestra, en el aparato de Casagrande cierre una ranura de ½’’ de amplitud, a los 25 golpes generados a la cápsula de bronce, con un ritmo de dos golpes por minuto. c. Los valores corrientes son: para arcillas 40 a 60%, para limos 25 a 50%; en arenas no se obtienen resultados. 7.3 Límite Plástico: a. La norma chilena NCh 1517/2, define límite plástico (LP), como la humedad expresada como porcentaje de la masa de suelo seco en estufa, de un suelo remoldeado en el límite entre los estados plástico y semisólido. Además indica que la muestra de ensayo debe tener un tamaño igual o mayor que 20 gramos de material que pasa por el tamiz NCh de 0,50 mm (ASTM Nº 40) obtenido de acuerdo con NCh 1509. b. Lo anterior se entiende como el menor contenido de humedad para el cual el suelo se deja moldear. Esto se dice cuando, tomando bolas de suelo húmedo, se pueden formar rollitos de 1/8’’ sobre una superficie plana, lisa y no absorbente. c. Los valores típicos entre arenas y arcillas se encuentran entre 5 y 30%. En arenas la prueba no es posible. 8.

Conocer ensayo de determinación de granulometrías. a. El objetivo principal que persigue este ensayo de laboratorio, es el de poder clasificar el suelo, según el tamaño de sus partículas por medio de la granulometría. Esta granulometría entrega la distribución por tamaño de las partículas presentes en una muestra de suelo y así es posible determinar su clasificación mediante sistemas como AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) o USCS (Sistema Unificado de Clasificación de Suelos). El ensayo es importante, ya que gran parte de los criterios de aceptación de suelos para ser utilizados en sellos de fundación, en rellenos estructurales, en rellenos masivos, en bases o sub bases de caminos, depende de este análisis.

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b. Para obtener la distribución de tamaños, se emplean tamices normalizados (tamiz ASTM – American Society for Testing and Materials y tamiz NCH – Norma Chilena) y numerados, dispuestos en orden decreciente. (Ver Tabla 1 y Figura 1). Tamiz (ASTM) (“)

9.

Numeración y Abertura de Tamices Tamiz (Nch) (mm.) Abertura real (mm.)

3"

80

76,12

2"

50

50,80

1 1/2 "

40

38,10

1"

25

25,40

3/4 "

20

19,05

3/8 "

10

9,52

N° 4

5

4,76

N° 10

2

2,00

N° 20

0,90

0,84

N° 40

0,50

0,42

N° 60

0,30

0,25

N° 140

0,10

0,105

N° 2 0 0

0,08

0,074

Conocer las periodicidades de ensayos usuales para análisis de suelos. Generalmente le frecuencia de los ensayos para análisis de suelos, está definida en la Especificaciones Técnicas del contrato. A modo de ejemplo, se entregan algunos valores para relleno estructural: proyecto Ore Access y Otro, valores que sólo permitan darse una idea de magnitud. ENSAYO

FRECUENCIA ORE ACCESS

OTRO

Análisis Granulométrico (tamaño máximo; % finos; curva 1 cada 800 m3 o cambio 1 cada 2500 m3 granulométrica; tipo de notorio de material material) 1 cada 800 m3 o cambio Límite Líquido 1 cada 2500 m3 notorio de material FRECUENCIA ENSAYO ORE ACCESS OTRO 1 cada 800 m3 o cambio Límite Plástico 1 cada 2500 m3 notorio de material Proctor Modificado (curva 1 cada 800 m3 o cambio densidad versus humedad 1 cada 2500 m3 notorio de material óptima) Densidad Máxima y Mínima – Cálculo de la Densidad Relativa ; 1 cada 1000 m3 o cambio DR= (dmáx (dt-dmín)) / (dt notorio de material (dmáx-dmín)) * 100 1 cada 800 m3 o cambio Razón de Soporte notorio de material

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10. Conocer concepto de algunos tipos de rellenos, ej: relleno estructural, relleno masivo, relleno con arena. a. Los rellenos estructurales constituyen una mejora de terreno, en donde se sustituye un terreno de deficientes condiciones geotécnicas o se mejora mediante el aporte de materiales controlados y compactados, para que posteriormente se apoyen sobre ellos las cimentaciones de las estructuras. Este material de aporte puede estar constituido por partículas de suelos o arenas y deben cumplir las características que indiquen las especificaciones técnicas. Se establecerán los procedimientos de colocación, compactación y control del relleno para cada zona o tipo de relleno en función de su aplicación y comportamiento. b. Los rellenos masivos son aquellos que pueden ejecutarse con equipos y maquinaria pesada, que no exigen terminaciones manuales o equipos de compactación manual y donde no hay presencia de equipos o construcciones que requieran un accionar prudente o delicado. Al igual que los rellenos estructurales requieren de procedimientos de colocación, compactación y control. 11. Conocer el manejo de acopios (homogeneizados, % de humedad, sobre tamaño). El buen manejo de los acopios de materiales de relleno es la base fundamental para lograr el éxito en las actividades de compactación. Estos acopios deben ser homogeneizados a través de revoltura, adicionando el agua necesaria para alcanzar el valor de % de humedad óptima, con una aproximación de +/- 2%. Durante en este proceso se procede a retirar el sobre tamaño que pudiera contener el material. 12. Manejar el concepto de materia orgánica en materiales de relleno. Cualquier material apto para relleno de acuerdo a especificaciones técnicas, debe estar libre de materia orgánica o materias extrañas, como papeles, maderas, etc., que a la larga ocasionan cambios volumétricos en el material después de colocado, producto de la descomposición. 13. Manejar el concepto de sobre tamaño en el material de relleno. El concepto de sobre tamaño en material de relleno, se refiere a los tamaños mayores a 3 pulgadas y se conoce como bolones. Como el ensayo granulométrico convencional analiza sólo las partículas menores a 3", se hace indispensable evaluar en terreno el tamaño máximo, material sobre 3" y se anota como porcentaje de sobre tamaño. 14. Conocer básicamente que se busca con los “Estudios de Suelos” realizados por los Mecánicos de Suelo. Básicamente un Estudio de Suelos consta de un Informe ó Reporte que un especialista en Mecánica de Suelos (Ingeniero Geotécnico) entrega a quien lo contrate y donde se consignan los estudios realizados y las conclusiones o recomendaciones sobre las fundaciones a usar, siempre teniendo en cuenta la seguridad y la economía de las mismas. Resumiendo, los pasos de un estudio de suelos normal serían: a. Ensayos ‘in situ’ (en el lugar) a cielo abierto con cargas aplicadas, como sondeos o pozos cuya profundidad y cantidad dependerá de la superficie de la obra y el peso de la misma. b. Toma de muestras ‘in situ’ de cada perforación realizada. c. Ensayos de laboratorio de las muestras extraídas. d. Análisis de los resultados según los ensayos realizados ‘in situ’ y en laboratorio. Características de los suelos hallados. e. Elaboración del INFORME FINAL con resultados, gráficos, tensiones calculadas y las conclusiones sobre los sistemas de fundación recomendados.

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A.2 RESPECTO A PROCESO DE COMPACTACIÓN. 15. Conocer el concepto de compactación y cómo se calcula el % de compactación vía proctor o vía DmaxDmin. a. La compactación es el procedimiento de aplicar energía al suelo suelto para eliminar espacios vacíos, aumentando así su densidad y en consecuencia, su capacidad de soporte y estabilidad entre otras propiedades. Su objetivo es el mejoramiento de las propiedades de ingeniería del suelo. b. Se realiza generalmente por medios mecánicos, produciéndose la expulsión del aire de los poros. La compactación se mide cuantitativamente por la densidad seca del suelo (peso de las partículas sólidas del suelo por unidad de volumen, [gr/cm3]; [Kg/dm3]. La humedad del suelo es el peso del agua que contiene, expresado con respecto al peso del suelo seco. La densidad seca se puede determinar entonces, a partir de determinar la densidad húmeda del suelo y su porcentaje de humedad. c. Para el cálculo de % de compactación utilizando método proctor modificado (DMCS):
% compactación = [densidad seca / DMCS] * 100, donde densidad seca = densidad húmeda / (1 + % de humedad). d. Para el caso de densidad relativa, el % se calcula a través de la siguiente fórmula:
% DR = [ dmáx * (dterreno - dmín)] / [ dterreno * (dmáx - dmín)] * 100 16. Conocer valores usuales de % de compactación y de densidades: A modo de ejemplo. Se adjunta gráfico densidad seca versus contenido de humedad y tabla de características y plasticidad de los suelos, donde se puede apreciar la relación de los valores usuales de densidades con respecto a diferentes tipos de suelos.

Características y plasticidad de los suelos Nº Descripción LL IP Granular grueso bien graduado 1 16 NP Granular medio bien graduado 2 16 NP Granular medianamente graduado 3 22 4 Limo arenoso –arcilla 4 28 9 Limo arcilloso 5 36 15 Loess arenoso 6 26 2 Arcilla pesada 7 67 40 Arena mal graduada 8 NP Puede apreciarse que para suelos con granulometría bien graduada, los valores de densidad máxima son elevados y las humedades óptimas relativamente bajas. Página 10 de 174

17. Conocer las periodicidades usuales para control de compactación. Algunos valores usuales indicados en las especificaciones técnicas de los proyectos, son: Frecuencia en el control de compactación 1 cada 500 m2 o a lo menos 2 por capa 1 cada 2000 m3 2 densidades por capa y no menos de 1 densidad cada 200 m2 Esta frecuencia va a depender si se trata de rellenos masivos, rellenos estructurales (de muros, de fundaciones, de zanjas, etc.) 18. Conocer concepto de sello de excavación y sello de fundación. El sello de excavación corresponde a la cota de excavación indicada en planos, a la cual se llega mediante excavación (generalmente mecánica), verificando tipo de suelo, control de compactación si aplica y cota topográfica fina, de acuerdo a lo estipulado para la calidad del suelo de fundación. Si este suelo no es adecuado, se debe proceder con el mejoramiento de suelo, hasta la cota de sello de fundación. 19. Conocer método de cono de arena y densímetro nuclear, cuándo uno y cuando el otro. a. La calidad durante un proceso de compactación en terreno se mide a partir de un parámetro conocido de grado de compactación (Proctor o DMCS). La compactación de terreno representa un cierto porcentaje de este valor conocido. Su medición involucra la determinación previa de la masa y la humedad correspondiente a la capa de material ya compactado. b. Existen métodos destructivos y no destructivos.
Un método destructivo es el denominado Método del Cono de Arena – NCh 1516, el cual establece un procedimiento para determinar en terreno la densidad de suelos cuyas partículas son menores que 50 mm. En general el método Comprende las siguientes etapas: • Excavación del material de la capa a controlar. La dimensión de la excavación dependerá del tamaño máximo del agregado. Se determina el peso del material extraído. • Se determina la humedad de la muestra en laboratorio. • Se mide el volumen de la excavación realizada, en forma indirecta a través del volumen de “arena normalizada”. • Se calcula la densidad seca como cociente entre el peso de la muestra seca y el volumen que ocupaba en la capa. • Se calcula % de compactación teniendo como parámetro el valor del Proctor.

Esquema del Cono de Arena
Un método no destructivo se realiza mediante el densímetro nuclear – ASTM D-2922. • Estos equipos permiten la obtención del peso unitario y la humedad del suelo directamente en campo mediante la utilización de radiaciones gamma provenientes de un elemento radioactivo que se encuentra dentro del aparato de medición. Este equipo se conoce como densímetro nuclear. Página 11 de 174

• El empleo de isótopos radioactivos, posibilita medir la densidad y la humedad en forma muy rápida y precisa. En el mismo tiempo en que se realiza una determinación densidad y humedad por medios destructivos, se pueden realizar decenas de ensayos con un densímetro nuclear. Ello posibilita la verificación inmediata de resultados y el tratamiento estadístico de los mismos. La desventaja de este método radica en el elevado costo inicial del equipo y los potenciales daños por acumulación de radiación. No obstante debe señalarse que empleado correctamente por un operador durante todo un año, el nivel de radiación acumulado resulta ser inferior al que se recibe en una radiografía dental. Ello no inhabilita de las correspondientes verificaciones del órgano de control de equipamiento radioactivo (uso de dosímetro personal). • La rapidez y precisión del ensayo permite seguir el proceso de compactación y efectuar correcciones tendientes a su optimización. Los beneficios derivados de la optimización de los procesos de compactación, terminan justificando la inversión en equipamientos de esta naturaleza. • La fotografía adjunta, podemos ver un densímetro nuclear en pleno proceso de medición de densidad en terreno.

20. Conocer lo relacionado con equipos de compactación. Las formas de clasificar los equipos son muy variadas, no obstante una de las más generalizadas consiste en la forma en que se entrega la energía de compactación. a. Equipos que Entregan la Energía por Compresión y Amasado: • Rodillos cilíndricos metálicos lisos • Rodillos neumáticos • Rodillos con salientes (pata de cabra) b. Equipos que Entregan la Energía por Impacto • Placas. • Vibropisones. • Caída de masa. c. Equipos que Entregan la Energía por Vibración: • Placas vibratorias • Rodillos cilíndricos metálicos lisos, operados en modo vibratorio

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21. Compactación de cañerías underground, tolerancias y restricciones de acuerdo al material El esquema adjunto muestra una estructura típica de relleno de cañerías underground. Se tiene una zanja de dimensiones acordes al diámetro de la cañería que se instalará. En general el tipo de relleno a utilizar, dependerá del material de la cañería. Durante el proceso de compactación se debe tener especial cuidado en no dañar las cañerías.

22. Métodos de compactación de acuerdo a los tipos de material. a.

La elección del método de compactación está relacionado con el equipo de compactación y depende del tipo de suelo: • • • •

Rodillos lisos: se utilizan en gravas y arenas mecánicamente estables. Rodillos neumáticos: se usa en arenas uniformes y suelos cohesivos, humedad cercana a límite plástico. Rodillos “pata de cabra”: suelos finos, humedad entre 7 a 20 % por debajo del límite plástico. Rodillo vibratorio: se utiliza especialmente en suelos granulares

En general:

b.

•

Suelos granulares: • Por Vibración • Por Amasado

•

Suelos cohesivos: • Por Amasado • Por Impacto • Por Presión

En cercanías a estructura o cañerías se debe tener especial cuidado de no dañar las estructuras con equipos demasiado pesados en el caso de rellenos sobre cañerías o demasiado grandes en relación al espacio físico que se dispone para realizar las maniobras en las cercanías de las estructuras.

23. Conocer concepto de mejoramiento o reemplazo de suelos. a. Consiste en reemplazar suelo de baja capacidad, para mejorar el comportamiento de los materiales que constituyen el apoyo estructural de una obra civil. b. En el caso de que se decida efectuar el mejoramiento de un suelo, el tratamiento a realizar dependerá de su tipo, sus dimensiones y la estructura a fundar. Cualquier método que se utilice será considerado un relleno estructural, que debe ser controlado en su ejecución. Página 13 de 174

24. Manejar el concepto de espesor de capa en rellenos compactados. El espesor de capa en los rellenos compactados, depende por una parte de la capacidad del equipo de compactación y por otra del tipo de suelo. Por lo general en suelos arcillosos las capas son de 10 a 15 cm. En suelos granulares son hasta máximo 30 cm. Lo anterior, en el entendido que para el tipo de suelo en cuestión, se conoce su densidad máxima compactada seca y el % de humedad óptima. 25. Manejar concepto de canchas de prueba. La cancha de prueba es una herramienta que se utiliza para comprobar que se dispone de equipos adecuados para aumentar o ratificar el espesor de capa indicado en las especificaciones técnicas. En terreno se procede a colocar material de relleno en determinados espesores y utilizando el equipo de compactación disponible, controlando número de pasadas y densidad de compactación. 26. Saber interpretar una granulometría para decidir si un suelo es bueno o no para ser compactado (contrastar con banda granulométrica especificada) Tamiz

TM 50 c Informe Inferior 55453

TM 50 c Superior

2"

100

100

100

1"

70 60 40 30 15

83 71 50 38 32

100 90 75 60 45

10 0

19 6

30 15

3/4" 3/8" Nº 4 Nº 10 Nº 40 Nº 200

Análisis Granulométrico Base Estabilizada Banda TM 50 c

TM 50 C Inferior

100 TM 50 C Superior

90 80

Informe 55453

70

50 40 30 20 10 0 Nº 200

Nº 40

Nº 10

Nº 4

3/8"

3/4" Tamiz

1"

Porcentaje Pasa

60

2"

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A.3 RESPECTO A LABORATORIOS DE AUTOCONTROL. 27. Conocer requisitos que deben cumplir los laboratorios de autocontrol (acreditación, personal, equipos, especialmente uso de equipos radioactivos). Con respecto a los laboratorios de autocontrol, debemos verificar los siguientes requisitos: a. b. c. d.

Acreditado por norma chilena NCh 17025. Certificado calibración equipos (balanzas, prensa CBR) Verificación equipos laboratorio (tamices, hornos, termómetros, moldes) Densímetro Nuclear: • Autorización de Operación • Autorización de Almacenamiento • Autorización de Traslado (individualiza vehículo de transporte y responsable de la seguridad radiológica) • Calibración del Densímetro Nuclear • Procedimiento Protección Radiológica con el densímetro Nuclear (operación, almacenamiento, mantenimiento, condiciones de emergencia, protección hacia las personas, en caso de robo, término de vida útil, desmontaje, embalaje, transporte y destino). e. Calificación del laboratorista – Credencial vigente (Clase según requerimiento del contrato, A, B o C). f. Certificación del Operador del Densímetro: • Resolución del Servicio de Salud vigente • Licencia de Operación – Credencial vigente • Dosimetría personal actualizada (portar dosímetro) g. Solicitar formato de reportes de terreno (es deseable indicar ítemes obligatorios que deben contener estos reportes) h. Coordinar y acordar tiempo de entrega para certificados oficiales

28. Conocer cuándo es recomendable sistema de visitas o permanente en obras para laboratorio. Conociendo las cotizaciones de los laboratorios y la cantidad de ensayos de acuerdo a los volúmenes del contrato; es posible cuantificar en $ cual modalidad es más conveniente, sistema de visitas o laboratorio permanente en obra. 29. Conocer la importancia de la emisión diaria de los certificados provisorios de compactación. Para llevar el control y trazabilidad de las actividades en suelos, es de vital importancia la emisión diaria de certificados provisorios con el objeto de poder procesar la información día a día y tener base de datos actualizados. Es recomendable entregar al laboratorista: • El Nombre de la Obra (se usará en documentación preliminar y definitiva) • Un plano general de la Obra, donde se pueda identificar las áreas; con número y nombre • Cuando se requiera, se entregará planos o sketck con detalles de coordenadas, ejes, elevaciones, etc. • Especificaciones Técnicas de Suelos • Instructivo, Procedimiento y PIE relacionados 30. Conocer requisitos respecto a la identificación de muestras en certificados. La información contenida en los certificados respecto a cualquier ensayo de muestras, debe ser tal, que permita la identificación inequívoca de esta muestra: fecha de muestreo, fecha de ensayo, lugar de muestreo, lugar de ensayo, tipo de ensayo, tipo de muestra, quién realiza el muestreo, quién realiza el ensayo; equipos utilizados (certificados de calibración), norma utilizada y cualquier otra información relevante que permita tener la mejor identificación de la muestra en cuestión.

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A.4 OTROS. 31. Conocer que es LNV y qué relación tiene con nuestros tipos de obras. a. El Laboratorio Nacional de Vialidad es el organismo técnico que desde hace más de 75 años ha liderado y respaldado técnicamente todo el quehacer del control de la calidad en la ejecución de las obras viales. Control que contractualmente y desde el año 1986 está normado y definido en el Manual de Carreteras Volumen 8 de la Dirección de Vialidad. b. Además de controlar la calidad, tiene un papel importante en la investigación y desarrollo de nuevas tecnologías y en la formación y perfeccionamiento de profesionales y técnicos en el ámbito vial. Actualmente cuenta con infraestructura, equipamiento de vanguardia con profesionales altamente especializados. c. En nuestras obras, todos aquellos tópicos que tienen relación con el ámbito vial, para su control se utiliza la normativa LNV a través, principalmente del Volumen 8 del Manual de Carreteras. 32. Conocer concepto de agotamiento de napas. a. Las napas de agua son cuerpos que se están movilizando permanentemente en alguna dirección, la cual varía dependiendo fundamentalmente de: • La época del año • Situación pluviométrica • Obras aledañas, etc. b. Es el flujo de la napa, que en definitiva define la cantidad de agua a agotar o deprimir. Las obras de agotamiento de napas consisten básicamente, en la realización de perforaciones de poca profundidad, alrededor de la zona a deprimir: instalación de punteras, manifold y bombas succionadoras correspondientes, que una vez en funcionamiento, comienzan gradualmente a bajar el nivel del agua del subsuelo, en la zona requerida, esto con la finalidad de poder tener la cota de sello de fundación, sin la presencia de agua. c. El agotamiento de napas es un proceso que debe ser monitoreado permanentemente, controlando el nivel de la napa a intervalos definidos; generalmente hora a hora.

Gráfico: Disposición de punteras 33. Conocer restricciones climáticas en actividades relacionadas con suelos. Las restricciones climáticas en actividades relacionadas con suelos, se refieren principalmente a: realizar actividades: sin lluvia, sin nieve y sin suelos congelados. 34. Manejar bases de datos o planillas para llevar el control de los trabajos ejecutados. A través de varios proyectos ejecutados, se han ido perfeccionando planillas para el control de las actividades relacionadas con suelos. Hoy día se cuenta con base de datos que nos permiten tener la información actualizada, la cual además cuenta con trazabilidad del proceso. Página 16 de 174

Para el control de densidades utilizar por ejemplo (todos estos encabezados en una sola fila):

35. Conocer normas chilenas (NCh) aplicadas a suelos. ENSAYO

NORMA / ESPECIFICACIÓN

Análisis Granulométrico (tamaño máximo; % finos; banda granulométrica; tipo de material) Límite Líquido

LNV 105

Límite Plástico

NCh 1517/2

Proctor Modificado (curva densidad versus húmedad óptima)

NCh 1534/2

Densidad Máxima y Mínima – Cálculo de la Densidad Relativa ; DR= (dmáx(dt-dmín)) / (dt (dmáx-dmín)) * 100 Razón de Soporte

NCh 1726

Control de compactación

Cono de Arena (NCH 1516)

NCh 1517/1

NCh 1852

36. Conocer normas extranjeras (ASTM) aplicadas a suelos. ENSAYO

NORMA NCh / ESPECIFICACIÓN

b1) Análisis Granulométrico (tamaño máximo; % LNV 105 finos; curva granulométrica; tipo de material) b2) Límite Líquido b3) Límite Plástico

ASTM D-4318 ASTM D-4318

b4) Proctor Modificado (curva densidad versus ASTM D-1557 humedad óptima) b5) Densidad Máxima y Mínima – Cálculo de la Densidad Relativa ; DR= (dmáx (dt-dmín)) / (dt ASTM D-2049 (dmáx-dmín)) * 100 b6) Razón de Soporte ASTM D-1883 37. Conocer Manual de Carreteras (volúmenes aplicables a suelos). a. El Manual de Carreteras de la Dirección de Vialidad es un documento elaborado con el objeto de establecer políticas y uniformar procedimientos e instrucciones en las distintas áreas técnicas en que ésta se desenvuelve, para cumplir su función de planificar, diseñar, construir, conservar y operar las carreteras y caminos que componen la red vial del país de su tuición; junto con velar por la seguridad vial y protección ambiental. b. El Manual de Carreteras consta de 9 volúmenes; en general los volúmenes más aplicables en nuestras obras son: Volumen Nº 5 y Volumen Nº 8. •

Volumen N°1: Planificación, Evaluación y Desarrollo Vial  Tomo I : Planificación y Desarrollo Vial  Tomo II: Evaluación de Proyectos Viales Interurbanos Página 17 de 174

• • • • • • • •

 Tomo III: Evaluación de Proyectos Viales Urbanos Volumen N°2: Procedimientos de Estudios Viales Volumen N°3: Instrucciones y Criterios de Diseño Volumen N°4: Planos de Obras Tipo Volumen N°5: Especificaciones Técnicas Generales de Construcción Volumen N°6: Seguridad Vial Volumen N°7: Mantenimiento Vial Volumen N°8: Especificaciones y Métodos de Muestreo, Ensaye y Control Volumen N°9: Estudios y Criterios Ambientales en Proyectos Viales

38. Conocer los cuidados y limitaciones del uso del densímetro nuclear en obra. a. El densímetro nuclear es un aparato muy confiable de medición pero es altamente radiactivo por lo que su manipulación es muy riesgosa. El operador es la persona que está debidamente autorizada por la autoridad competente (ver A.3 26. f). b. Toda persona que opere densímetros conforme lo estipule la ley, deberá usar dosímetro. Los operadores deberán usar el dosímetro siempre en la misma posición. (Presilla del cinturón, lado derecho). Cuando los operadores no estén utilizando los dosímetros, deberán guardarlo en el cajón del escritorio y con llave, asegurándose de que no esté expuesto a la radiación. En ningún caso el operador debe usar un dosímetro asignado a otra persona o prestar el suyo. En el caso que un operador pierda su dosímetro, deberá comunicarlo a su superior de inmediato. Los dosímetros deben ser utilizados por los operadores exclusivamente durante el desarrollo de las actividades que lo requieran, quedando prohibido exponer deliberadamente estos a radiaciones. c. El operador debe poner especial atención en: la operación correcta con densímetro nuclear en terreno; en el almacenamiento y en el transporte. Debe además conocer y manejar con un procedimiento de emergencia. d. Como conclusión tenemos que un Densímetro Nuclear siempre debe ser usado por un operador autorizado que tenga conocimientos tanto de su uso como de los riesgos que implica la manipulación de este aparato. e. Además el la obra, el experto en prevención de riesgos debe velar por todas las medidas de seguridad del equipo: uso correcto, almacenamiento, mantenimiento y transporte de éste; para lo cual se requiere coordinar la información y documentación con el departamento de salud, seguridad y medio ambiente de la obra. f. Más que limitaciones en el uso del densímetro nuclear, nos vamos a permitir mostrar las ventajas y desventajas en su uso. VENTAJA

DESVENTAJA

Equipo sumamente versátil Resultados rápidos y confiables Método no destructivo

Costo del equipo elevado Costo de calibración elevado Se requiere cuidados en su uso para no perjudicar la salud del operario No se ve afectado por el viento en el No se puede desarrollar si interviene la lluvia momento del ensayo Selección del espesor de medición Se distorsiona la medición si el ensayo se realiza en zonas estrechas, angostas o encerradas, debido al rebote de los rayos gamma Apoyo en la economía de la empresa Almacenamiento de datos

Se ve influenciado por vibraciones cercanas Página 18 de 174

39. Verificar que la emisión de procedimientos, instructivos, planes de inspección y ensayos y formatos de protocolos, para la gestión de suelos en la obra, estén de acuerdo a especificaciones técnicas del contrato y normas aplicables. Cada vez que se emita algún documento relacionado con la disciplina, verificar si está de acuerdo a especificaciones técnicas, planos y normativas aplicables. 40. Consideraciones Generales en Gestión de Calidad en Obra para Suelos [1] PARA COLOCACIÓN Y COMPACTACIÓN

ITEM

CONDICIONES

Preparación superficie (de acuerdo a especificaciones)

Sello excavación y/o sello fundación con densidad controlada (libre de materiales extraños)

Restricciones climáticas

Sin lluvia, sin nieve, sin suelos congelados

Acopios

Homogeneizados

Espesor de la capa

De acuerdo a material (tamaño máximo), especificaciones técnicas y equipo de compactación

Humedad de compactación

± 2% de la humedad óptima (curva)

Sobretamaño

Eliminar sobretamaño

Densidades de compactación (DMCS o DR)

Depende de las características del material. Para materiales granulares, DR y para materiales

Control de compactación

Cono de Arena (NCH 1516) Densímetro Nuclear (ASTM 2922)

PARA RELLENOS ESTRUCTURALES a. Verificar frecuencia de muestreo de acopios para rellenos estructurales (independiente de lo b. c. d. e. f.

informado, siempre que hay cambio de material se debe realizar nuevos ensayes). Verificar equipos y espesor de capas. Verificar humedad en acopio de material (debe prepararse por medio de revoltura). Definir método para controlar espesor de capas. Retirar moldajes y puntales que se encuentren adosado a la estructura. Ver frecuencia de muestreo de densidades en especificaciones técnicas (generalmente el Estudio de Mecánica de Suelos entrega esta información); se tiene: • Para muestreo de suelos será habitualmente por m3, ocasionalmente por m2. • Para control de densidades, generalmente por m2; por capas.

PARA REGISTROS DE CONTROL DE MUESTREO DE SUELOS Y DE COMPACTACIÓN

Entregar al Laboratorista de Suelos: a. El Nombre de la Obra (se usará en documentación preliminar y definitiva). Página 19 de 174

b. Un plano general de la Obra, donde se pueda identificar las áreas; con número y nombre. c. Cuando se requiera, se entregará planos o sketck con detalles de coordenadas, ejes, elevaciones,

etc. Especificaciones Técnicas de Suelos. Instructivo o Procedimiento relacionado. Asegurar que en el Reporte de muestreos de suelos, el lugar de la toma esté bien identificado. Asegurar que el Reporte de Terreno de control de densidades, contenga toda la información necesaria y correctamente indicada, es importante que se indique fecha del ensayo. h. Los Reportes de Terreno deben ser entregados por el Laboratorista en forma diaria al Departamento de Gestión de Calidad; esto permite tener las bases de datos actualizadas. d. e. f. g.

41. Cartilla de Calidad para proceso Rellenos [1]

Nota: Opcional, sirve como ayuda memoria al Capataz y su cuadrilla.

Cartilla de Calidad RELLENOS 1

Verificar cotas en planos

2

Conocer Instructivo Rellenos Compactados, Formato de Protocolos y Plan de Inspección y Ensayos

3

Chequear tipo de material a emplear y mantener acopios homogeneizados

4

Verificar equipos y personal adecuado

5

Mantener área despejada y limpia

6

Revisar espesores de capas sueltas, de acuerdo a método establecido

7

Revisar humedad sea homogénea en toda la capa

8

Eliminar sobretamaño y escombros en material a utilizar

9

Revisar endentados con rellenos existentes

10

Verificar ciclos de rodillado y plaqueado

11

Chequear porcentaje de compactación

12

Informar control de cada capa y sello Verificar que no exista personal cerca del área de operación

13 del densímetro nuclear, ya que es un equipo radioactivo

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B. HORMIGONES. En general, los ECOS y Supervisores de Calidad, deben verificar que personal de Obras Civiles tiene conocimiento de la documentación mínima utilizada en la gestión de calidad en actividades de la Obra relacionadas con Hormigonado; como por ejemplo: • • • • •

Especificaciones Técnicas Hormigón y Notas de Planos relacionadas. Instructivos o Procedimientos aprobados. Formatos de Registros aprobados. Plan de Inspección y Ensayos aprobado. Normas Chilenas u otras aplicables.

B.1 RESPECTO A PROVEEDORES DE HORMIGONES 1.

Conocer requisitos que deben cumplir las plantas hormigoneras en sus equipos, operadores y materias primas (contenidos en dossier del proveedor). a) Antecedentes del Proveedor b) Calibración Planta (básculas cemento, áridos y flujómetros) c) Certificación áridos (grava, gravilla, arena) d) Certificación agua amasado e) Certificación aditivos f) Informes de Dosificación de hormigones solicitados por el Cliente g) Evaluación Estadística Histórica de hormigones solicitados (puede reemplazar a los hormigones de prueba, generalmente se solicita aprobación al cliente) h) Procedimientos (ajuste de cono, etc) i) Plan de Inspección y Ensayos de la Planta

2.

Conocer cuánto tiempo desde que sale de planta puede estar cargado un camión mixer sin que el hormigón sea cuestionado. La NCh 1934 – Hormigón preparado en Central Hormigonera, en punto 8.1 establece: el tiempo de transporte y entrega, contado desde la hora de carga y hasta la hora del fin de la descarga, no debe exceder de dos horas, salvo que las partes pacten otros tiempos y se adopten las medidas técnicas para asegurar las propiedades del hormigón. NOTA – El plazo de transporte de 30 minutos establecido en NCh 170 (9.2) se refiere al que media entre la descarga del camión mezclador o agitador y el lugar de colocación definitiva del hormigón.

3.

Conocer concepto de dosificaciones de hormigón o memorias de cálculos. a. La NCh 170 define dosificación de hormigón como: las cantidades de los distintos materiales (agua, arena, grava, cemento y eventualmente aditivos y adiciones) expresados en masa o volumen de hormigón, que constituyen un determinado volumen de hormigón, generalmente 1 m3 (1000 litros). b. El objetivo de la dosificación de los hormigones es determinar en qué proporciones deben combinarse los materiales componentes, de manera de obtener las condiciones previstas para el hormigón. La dosificación que efectivamente se aplique en obra, debe ser tal que el hormigón cumpla la resistencia especificada, la docilidad, la durabilidad y las restantes exigencias complementarias.

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4.

Conocer ensayos aplicables a materiales para fabricación de hormigón : MATERIALES Áridos – Requisitos Generales (NCh 163) (*)

Cemento Agua de amasado

ENSAYOS Material fino menor a 0,0080 mm

NORMA NCH 1223

Materia orgánica Granulometría Cloruros y sulfatos Equivalente de arena Desgaste de Los Angeles Absorción de agua Clasificación y especificaciones Requisitos (PH)

NCh 166 NCh 165 NCh 1444 NCh 1325 NCh 1369 NCh 1117 y NCh 1239 NCh 148 NCh 1498

a. Aridos (NCh 163).
La frecuencia de los ensayes de áridos generalmente viene dada en las especificaciones técnicas. Las Plantas de Hormigón lo especifican en su PIE (ej: semanalmente). La humedad de los áridos, el autocontrol de la Planta lo realiza en forma diaria; es necesario para corregir la adición de agua en la amasada.

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b. Cementos (NCh 148): Los ensayos del cemento, los entrega la Planta Cementera de acuerdo a su programa de inspección.

c. Agua (NCh 1498). Para ensayo agua de amasado, inicialmente y luego cada vez que cambia de fuente de suministro.

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5.

Conocer concepto de aditivos para hormigón (usos). a. Los aditivos para hormigón son componentes de naturaleza orgánica (resinas) o inorgánicas, cuya inclusión en el hormigón tiene como objeto modificar las propiedades de los materiales conglomerados en estado fresco. Suelen presentarse en forma de polvo o de líquido, como emulsiones y generalmente se emplean en pequeñas cantidades. b. La NCh 170 indica que se deben adoptar las dosis recomendadas por el fabricante o por los laboratorios oficiales. Estas deben ser adecuadas a las necesidades y condiciones de la obra. Los aditivos y adiciones que se usan en obra deben tener un certificado de calidad extendido por un laboratorio oficial. c. Clasificación de los aditivos según normativas y organismos.


Clasificación de los aditivos según la norma ASTM 494: • TIPO A: Reductor de agua • TIPO B: Retardador de fraguado • TIPO C: Acelerador de fraguado • TIPO D: Reductor de agua y retardador • TIPO E: Reductor de agua y acelerador • TIPO F : Reductor de agua de alto efecto • TIPO G: Reductor de agua de alto efecto y retardador




Clasificación de los aditivos según el Centro Tecnológico del Hormigón (C.T.H) • Retardador de fraguado • Acelerador de fraguado y endurecimiento • Plastificante • Plastificante – retardador • Plastificante – acelerador • Superplastificante • Superplastificante retardador • Incorporador de aire • Expansores • Impermeabilizantes

d. Los aditivos siempre deben ser probados mediante mezclas de prueba, previamente a su utilización en obra por la gran variabilidad de calidad del cemento que disponemos en el país. 6.

Conocer concepto de hormigones de pruebas. a. La norma NCh 1018 establece los procedimientos para preparar mezclas de prueba de hormigón en laboratorio, con los mismos materiales y en condiciones similares a las que se tendrán en faena. El objetivo de esto es verificar la calidad de los materiales componentes del hormigón y su correcta dosificación; es decir las proporciones de los elementos que forman el hormigón, con el fin de obtener los mejores resultados. b. Con los hormigones de prueba además de corroborar los resultados del diseño (resistencia exigida), se tiene la posibilidad de comparar resultados a 7 y 28 días de madurez, notando el desarrollo de resistencia con respecto al tiempo y poder luego predecir resistencias a 28 días con resultados a tiempos menores. c. Es conveniente preparar suficiente número de probetas para determinar la curva de endurecimiento ensayando a distintas edades.

7.

Conocer manejo de acopios de áridos en planta de hormigón. Los áridos deben acopiarse de manera que se evite su segregación, contaminación y fragmentación, para lo cual es recomendable: • Situar los acopios lo más próximo posible a la planta de hormigón, para evitar un exceso de transporte. Página 24 de 174

• Limpiar el suelo que cubrirán los acopios, eliminando los materiales orgánicos y arcillosos, sustituyéndolos por una capa del mismo material por acopiar debidamente compactado. El piso deberá tener una ligera pendiente para permitir el drenaje. • Áridos de distinto origen, o de diferentes tamaños, deben acopiarse claramente separados. • Los acopios no deben tener forma cónica; porque en ellos se produce segregación, deben formarse por capas horizontales, con taludes 3:1 horizontal-vertical. • Evitar lavar los acopios mediante riego, pues ello provoca la acumulación en las capas inferiores del material fino procedente de las capas superiores. • Al acopiar arena seca, debe protegérsela del viento para evitar segregación. Es muy conveniente humedecerla. • Para época de tiempo caluroso, procurar instalación de protecciones (carpas, malla rachell, etc.) en los acopios para evitar calentamiento de los áridos por efectos del sol. 8.

Conocer manejo de % humedad de áridos en planta de hormigón. Corrección en el agua de amasado. a. La dosificación de hormigones considera áridos en estado saturado con superficie seca. Los áridos en obra se encuentran normalmente con cierto grado de humedad, por lo tanto hay medir el % de humedad de los áridos para hacer las correcciones en el componente agua de la dosificación original y no alterar los valores calculados inicialmente. b. Para evitar retracciones en el hormigón producidas por absorción de los áridos, estos deberán tener una humedad igual o superior a la absorción en el momento de su empleo

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B.2 RESPECTO A ENSAYOS DE HORMIGONES. 9.

Conocer ensayos más aplicados a hormigones (resistencia a la compresión, cono abrams, testigos, índice esclerométrico). a) Resistencia a la compresión. La principal característica estructural del hormigón es resistir muy bien los esfuerzos de compresión. La norma NCh 1037 – Ensayo de compresión de probetas cúbicas y cilíndricas, establece el procedimiento para efectuar el ensayo a la rotura de las probetas. b) Cono Abrams – NCh 1019 Determinación de la Docilidad – Método del Asentamiento del Cono de Abrams.
La norma define los siguientes términos: • asentamiento: descenso que experimenta el hormigón fresco determinado de acuerdo a esta norma y que sirve como medida práctica de la docilidad. • docilidad: facilidad del hormigón fresco para ser transportado, colocado y compactado sin que se produzca segregación.
Esta norma especifica el procedimiento de ensayo para determinar la docilidad del hormigón fresco por el método del asentamiento del cono de Abrams en laboratorio y en terreno. • Esta norma se aplica a hormigones con árido grueso de tamaño máximo nominal hasta 37,5 mm. • Este método no es aplicable a hormigones cuyo asentamiento sea menor que 1,5 cm o mayor que 21 cm. Se puede ampliar a un asentamiento de 23 cm en hormigón con un tamaño máximo nominal del árido menor que 37,5 mm.
Resumen del método: Una muestra de hormigón fresco se coloca y compacta en un molde con forma de tronco cónico (cono de Abrams). El molde se levanta dejando que el hormigón se asiente. Se mide y registra el asentamiento del hormigón como la distancia vertical entre la altura original y la posición final del centro de la superficie superior del hormigón.

c) Testigos de hormigón.
La norma NCh 1171/1, Testigos de Hormigón Endurecido, Parte 1: Extracción y Ensayos. Esta norma es aplicable a ensayos de densidad, medición de espesores, compresión y tracción por hendimiento.
La norma NCh 1171/2, Testigos de Hormigón Endurecido, Parte 2: Evaluación de Resultados de Resistencia Mecánica; esta norma establece los procedimientos para evaluar los resultados de resistencia a compresión y hendimiento de testigos de hormigón endurecido extraídos y ensayados según NCh 1171/1. Esta norma es aplicable para determinar el cumplimiento de la resistencia Página 26 de 174

especificada en el proyecto, a partir de la resistencia real del hormigón colocado en una estructura, mediante los resultados obtenidos a la edad de ensayo de los testigos. d) Índice esclerométrico.
La norma 1565 establece el procedimiento para determinar el índice esclerométrico del hormigón endurecido empleando un martillo de acero impulsado por resorte.


Este procedimiento no es aplicable para la determinación de resistencias del hormigón, luego no es un método alternativo respecto de los ensayos normales de compresión y tracción y no puede ser empleado como base para la aceptación o rechazo de un hormigón.


No obstante, si el instrumento es calibrado debidamente para cada mezcla y conjunto de materiales empleados en una obra, para condiciones de humedad y textura similares sobre las cuales se realizaran las observaciones y es alcanzada una correlación consistente entre índice esclerométrico y resistencia a compresión (sobre probetas normales y/o testigos del hormigón), es posible obtener un valor estimativo de la resistencia del hormigón con una exactitud no mayor a un 20 o 25%. Esclerómetro


El Esclerómetro o Martillo Smith, estima de forma aproximada la resistencia a compresión simple mediante una correlación con tablas. Se basa en un golpeo con rebotes, y presenta mucha posibilidad de resultados. El martillo calcula automáticamente todos los resultados.
Este ensayo se utiliza ampliamente en la ingeniería civil y la industria de la construcción para poner a prueba la resistencia del hormigón de la forma más rápida, simple y económica en comparación con otros ensayos no destructivos. 10. Conocer cuándo aplicar c/u de los ensayos anteriores y periodicidades usuales. a. Resistencia a la Compresión.
La manera más habitual de controlar la calidad del hormigón fresco es a través del control de su resistencia a la compresión, por ser ésta la propiedad más importante y representativa de este material, y que además está directamente relacionada con la seguridad estructural de las obras.
Los ensayos que están normalizados son a la tracción por flexión, tracción por hendimiento y a la compresión, siendo este último el que más se emplea.
Una frecuencia más bien conservadora en la toma de muestras de hormigón fresco para ensayo de resistencia a la compresión, es la solicitada por el proyecto Ore Access, en ejecución: • “Se tomará una muestra cada 50 m3, pero no menos de una por día de hormigonado. Cada muestra constará de 4 probetas, una para ensayo a los 7 días y 2 a los 28 días, las que serán realizadas por el laboratorio de ensayos autorizado por el Ingeniero. La cuarta probeta se usará para reemplazar un espécimen ensayado o moldeado en forma defectuosa”

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b. Asentamiento de Cono:
Un sistema apropiado para efectuar un control de calidad preventivo del hormigón, es decir antes de su colocación, puede basarse en la medición del asentamiento de cono del hormigón. El asentamiento de cono depende aproximadamente de la cantidad de agua que contiene el hormigón y, en consecuencia puede servir de su razón agua/cemento, la que como se sabe está relacionada con la resistencia. En consecuencia, si el hormigón tiene la dosis de cemento prevista y el asentamiento de cono se mantiene dentro de límites estrechos, existe una buena seguridad de que la resistencia del hormigón se cumplirá en forma adecuada.
También información contenida en el proyecto Ore Access: “Se deberá controlar este factor por cada amasada de hormigón o entrega de hormigonado mediante camión mixer o cada vez que lo estime conveniente el Contratista o el Ingeniero”. c. Extracción y Ensayos deTestigos.
En la extracción de testigos se deben cumplir los siguientes requisitos: • Los testigos cilíndricos para ensayos de compresión deben extraerse con un equipo sonda provisto de brocas diamantadas • Los testigos deben extraerse sólo cuando el hormigón está endurecido lo suficiente para permitir el corte sin que pierda adherencia entre áridos y mortero, en general se recomienda una edad no menor que 14 días. • La extracción debe realizarse en forma perpendicular a la superficie del elemento, cuidando que en la zona no existan juntas, ni se encuentre próxima a los bordes • El diámetro de los testigos cilíndricos será por lo menos 3 veces mayor que el tamaño máximo nominal del árido empleado en el hormigón. Una vez preparados los testigos, su longitud debe aproximarse a 2 veces su diámetro. No se ensayarán aquellos cuya longitus sea menor que su diámetro. • Los testigos cilíndricos no deben contener armaduras metálica paralelas a la dirección que tendrá la carga.
La extracción de testigos se aplica cuando: • Se desea conocer el estado de la resistencia actual de un hormigón de una estructura existente. • La evaluación de resultados de resistencia a compresión del hormigón fresco según NCh 1998 haya dado un resultado menor que la resistencia límite inferior. • La especificación técnica de la obra establece la recepción de los elementos de hormigón cuya fabricación se ejecuta en obra, mediante extracción y evaluación de testigos. • NOTA: no obstante la extracción de testigos, no exime del control del hormigón fresco establecido por NCh 170. • Lo determina el proyectista estructural.

[1]

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d. Índice Esclerométrico.
Es un ensayo no destructivo destinado a inspeccionar o probar un material sin perjudicar su empleo futuro. Este ensaye no determina una resistencia mecánica, sino que mediante correlaciones con la resistencia, permiten obtener una estimación más bien cualitativa de la calidad del hormigón, utilizando un martillo esclerométrico que mide el rebote de una masa que golpea sobre un pivote en contacto con la superficie del hormigón a ensayar. La masa al rebotar, arrastra un indicador que se desplaza sobre una escala graduada. El número marcado se denomina Índice Esclerométrico.
Los ensayos sobre hormigón realizados por esclerometría, no son sustitutivos de ensayos de resistencia; sino que son únicamente complementarios o adicionales.
El índice esclerométrico determinado mediante este procedimiento se aplica para: • Evaluar la uniformidad del hormigón in situ • Delinear zonas o regiones de hormigón pobre o deteriorado en las estructuras • Indicar cambios en el tiempo de características del hormigón, tales como velocidad de endurecimiento el cemento, acción de temperaturas, etc. De este modo provee información útil para determinar plazos de desmolde y descimbre • Supervisar rápidamente grandes áreas de hormigones similares en una construcción bajo consideración. 11. Manejar uso de muestras de hormigonera (planta de hormigón) como respaldo de muestras SK. Partiendo de la base que el control del hormigón fresco mediante muestras es realizado por parte de la planta de hormigón de acuerdo a toda la normativa requerida y de acuerdo a especificaciones técnicas, desde su muestreo hasta la rotura, SK puede hacer la presentación al Cliente solicitando el uso de este muestreo. Lo anterior, ya que normalmente las especificaciones técnicas indican muestreo por parte del contratista. 12. Saber hacer evaluaciones estadísticas de resistencias de hormigones y saber interpretarlas (de acuerdo a la norma). a. La norma NCh 1998 establece que la evaluación estadística de la resistencia mecánica tiene por objeto determinar la conformidad de los resultados de la resistencia a compresión con respecto a la especificada y evaluar el nivel de control de los ensayos. La norma entrega 2 métodos de evaluación:
Por grupo de muestras consecutivas (sólo si N mayor o igual a 10).
Por el total de muestras. b. El método deberá quedar estipulado en las especificaciones técnicas particulares de la obra o en la norma de diseño correspondiente. En ausencia de ellos, deberá adoptarse el método de evaluación por muestras consecutivas, salvo que el número total de muestras sea inferior a 10. 13. Conocer valores de conos usuales y sus tolerancias según normas. La norma NCh 170 nos entrega valores usuales de cono y sus tolerancias. Asentamiento de cono según tipo de estructura. Tipo de estructura Asentamiento de cono para compactación por vibración (cm) Hormigón armado 4 a 10 Hormigón sin armar Pavimento

2a8 Inferior a 5

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Tolerancias en el valor del asentamiento de cono Cono solicitado (cm) Menor o igual a 2

Tolerancia

±1 ±2 ±3

3a9 Mayor o igual a 10

La norma ASTM C94/C 94M; también entrega valores de tolerancias para tolerancias de asentamiento: Para asentamiento especificado Tolerancia de: ≤ 2” (50 mm) ± ½” (15 mm) 2” – 4” (50mm – 100mm)

± 1” (25 mm)

> 4 “ (100 mm)

± 1 ½” (40mm)

14. Conocer qué hacer en caso que resistencia especificada de hormigones no se cumpla. a. Primero proceder con medición de índice esclerométrico, para delinear zona o región de hormigón, en la que de acuerdo a trazabilidad correspondería a la zona donde fue depositado el hormigón correspondiente a la muestra en cuestión. b. Y luego proceder con extracción y ensayo de testigo, ya que estamos en el caso en que la evaluación de resultados de resistencia a compresión del hormigón fresco según NCh 1998 ha dado un resultado menor que la resistencia límite inferior. 15. Conocer qué hacer en caso que hormigón llegue con el cono bajo o alto (que puede ser dentro o fuera de tolerancias). Se puede recuperar el cono?, cómo?, está permitido? a. Cuando el asentamiento medido durante el muestreo es un valor mayor al especificado, inmediatamente se debe hacer una nueva medición; sí ésta nuevamente arroja valores mayores, se considera que el hormigón tiene fallas respecto a los requerimientos especificados y es rechazado b. Si por el contrario, la medición de asentamiento entrega valores menores a lo especificado, se pueden hacer los ajustes “in situ” agregando agua o aditivos. c. La norma ASTM C94/C94M – Standard Specification for Ready Mix Concrete, en párrafo 6.1.1.menciona lo siguiente: “La opción de adicionar agua se permite si tal adición no aumenta la relación A/C sobre el máximo permitido por las especificaciones”. Esto es de difícil control en terreno; por lo que generalmente no es aceptado; si es práctica común el aumentar el asentamiento de cono a través de la adición de aditivos. d. Esta adición de aditivos requiere de un estudio para determinar la cantidad de aditivo a incorporar, lo que se traduce en una tabla que deben manejar los operadores de mixers. Esta tabla es única para el aditivo a incorporar y contiene los siguientes datos: tipo de hormigón; cono inicial (cm); dosis de aditivo a incorporar (lt/m3) y cono final (cm). 16. Conocer las frecuencias de muestreo y el criterio para toma de muestras según norma ACI y NCh. a. La norma ACI 301 – Specifications for Structural Concrete, Section 1, item 1.6 Quality Assurance, párrafo 1.6.4.2.d) indica: “Obtener a lo menos una muestra completa por cada 75 m3 o fracción de ella, de cada mezcla de diseño de hormigón colocado en un día cualquiera. Cuando la cantidad total de hormigón con una mezcla de diseño dada sea menor a 38 m3, pueden descartarse las pruebas de resistencia por el Arquitecto/Ingeniero, si a su juicio se proporciona evidencia adecuada de una resistencia satisfactoria”. b. La norma NCh 170 – Hormigón, Requisitos Generales, Tabla 15 entrega datos sobre frecuencia mínima de muestreo y está de acuerdo con el volumen de hormigón de obra y la resistencia especificada.

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Volumen de hormigón de la obra < 500m3

Ensayos

≥ 500 m3 Resistencia especificada, fc MPa

Docilidad (diaria) Densidad (mínimo)

y

rendimiento

Contenido de aire *) (mínimo)

< 15

≥ 15

< 15

15 - 30

> 30

1

1

2

3

3

1

1

1 cada 400 m3

-

300 m3

200 m3

1 cada

2 -

75 m3

50 m3

Uniformidad según NCh 1789 1 1 cada 500 m3 (mínima) *) El ensayo de contenido de aire es obligatorio cuando se empleen aditivos incorporadores de aire. Independiente de lo que las normas entregan en relación a los muestreos, en general las especificaciones técnicas del proyecto indican la frecuencia y criterios de muestreo a seguir en la obra.

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B.3 RESPECTO A LABORATORIOS DE AUTOCONTROL. 17. Conocer requisitos que deben cumplir los laboratorios de autocontrol (acreditación, personal, equipos, instalaciones). Los requisitos que deben cumplir los laboratorios de autocontrol, deben ser documentados con lo siguiente: • • • • • • •

Acreditado por norma chilena NCh 17025 Certificado calibración equipos (balanzas, prensa) Verificación equipos laboratorio (tamices, hornos, termómetros, moldes) Cámara de curado (verificar condiciones de temperatura: entre 17 ºC y 23 ºC; y de humedad relativa: 90%) Calificación del laboratorista – Credencial actualizada (Clase según requerimiento del contrato) Formato de reportes de terreno para toma de muestras de hormigón Plazo de entrega para certificados oficiales.

18. Conocer cuándo es recomendable sistema de visitas o permanente en obras para laboratorio. Conociendo las cotizaciones de los laboratorios y la cantidad de ensayos de acuerdo a los volúmenes del contrato; es posible cuantificar en $ cual modalidad es más conveniente, sistema de visitas o laboratorio permanente en obra. 19. Conocer requisitos respecto a la identificación de muestras en certificados. La información contenida en los certificados respecto a cualquier ensayo de muestras, debe ser tal, que permita la identificación inequívoca de esta muestra: fecha de muestreo, fecha de ensayo, lugar de muestreo, lugar de ensayo, tipo de ensayo, tipo de muestra, quién realiza el muestreo, quién realiza el ensayo; equipos utilizados (certificados de calibración), norma utilizada y cualquier otra información relevante que permita tener la mejor identificación de la muestra en cuestión.

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B.4 RESPECTO A INSPECCIONES / TRABAJOS PARA AUTORIZACIÓN DE HORMIGONADO. 20. Conocer qué inspecciones debe ejecutar para liberar elementos a hormigonar (sellos, emplantillado, moldaje, enfierradura, embebidos, etc.) a. Sello de Fundación (control sólo para etapa de emplantillado): • Densidad y cota sello fundación recibidos b. Enfierradura: • Calidad de acero de barras de acuerdo a planos • Diámetros, formas y dimensiones de barras de acuerdo a planos • Cantidad, ubicación y espaciamiento de barras de acuerdo a planos • Largos de traslapes de barras de acuerdo a especificaciones técnicas • Tipo de alambre y cantidad de amarras entre barras de acuerdo a especificaciones técnicas • Arranque de barras para etapas posteriores (si aplica) • Arranques verticales: posición de acuerdo trazado de topografía y planos • Cuadratura y aplome de arranques verticales (ej. Pedestales) • Dimensiones y cuantías de separadores (calugas) • Refuerzos adicionales instalados (ranas) c. Mallas electrosoldadas: • Tipo de mallas instaladas de acuerdo a planos • Largos de traslapes de mallas de acuerdo a especificaciones técnicas • Tipo de alambre y cantidad de amarras entre mallas de acuerdo a especificaciones técnicas • Dimensiones y cuantías de separadores (calugas) • Refuerzos adicionales instalados (ranas) d. Moldaje: • Moldajes con desmoldantes • Moldajes estancos • Correcto apuntalamiento y fijación de moldajes • Moldajes en ejes (de acuerdo a trazado de topografía) y verticales • Instalación de matacantos • Cota término de hormigón (TOC) de acuerdo a planos e. Embebidos y recesos: • Tipo de perno de anclaje según plano • Embebidos e insertos instalados de acuerdo a planos • Recesos (llaves de corte, vanos) ejecutados de acuerdo a planos • Revisión topográfica de pernos de anclaje, insertos o embebidos f.

Juntas: • Instalación de poliestireno expandido para juntas de dilatación • Juntas de construcción de acuerdo a especificaciones técnicas (ubicación)

g. Limpieza • Sector a hormigonar libre de elementos extraños y sueltos 21. Conocer tipos de juntas a materializar antes del hormigonado. Corresponden a juntas de proyecto y son aquellas separaciones permanentes que se deben dejar deliberadamente entre secciones de una estructura, ya sea para dilatación, contracción, u otras causas.

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22. Manejar concepto de densidad de fierros por posibles ocurrencias de nidos en el hormigón. En general, los nidos de piedra en la colocación de hormigón se producen por un proceso inadecuado de vibrado; pero otro factor que puede incidir es una alta densidad de armaduras en los elementos a hormigonar. Sí esta es la situación puntual, se deberá considerar un tipo de hormigón con un tamaño máximo de árido que permita una colocación adecuada. 23. Manejar concepto de microclima para hormigonado. Precauciones a tomar en hormigonados tiempo frio o caluroso. La hidratación del cemento es una reacción química que genera calor. El hormigón recién colocado debe ser adecuadamente aislado para que retenga su calor y consecuentemente mantenga una favorable temperatura de curado. En hormigones masivos se debe cuidar que la temperatura interior del macizo no supere los 70 ºC. Las grandes diferencias de temperatura entre la superficie y la masa interior del hormigón deben ser evitadas ya que se puede producir agrietamiento cuando esta diferencia excede los 20°C. Con el objeto de mantener esta diferencia bajo los 20 ºC, se procede a realizar un aislamiento o protección alrededor del macizo, controlando la temperatura interior y exterior del elemento hormigonado 23.1 Hormigonado durante tiempo frío: a. El hormigón es sensible a las bajas temperaturas, que retardan el desarrollo de resistencia mecánica, debido a que la hidratación del cemento se reduce y llega a detenerse. Si se produce congelamiento, la expansión del agua destruye el hormigón. Sin embargo, si se le brinda protección adecuada durante la colocación y período de curado inicial, es posible lograr hormigones satisfactorios aún con temperaturas de 5 ºC y menores. b. El tiempo frío afecta al hormigón de la siguiente manera: • Disminución de la velocidad de hidratación del cemento, deteniéndose por debajo de los 5 ºC • Retardo en el endurecimiento del hormigón y en los incrementos de resistencia • Si se congela el agua, se produce un aumento de su volumen y crea tensiones internas que causan la rotura de la estructura del hormigón • Al retardarse la hidratación, se mantiene durante más tiempo la presión del hormigón sobre el moldaje • Se demora la recuperación del moldaje para su reutilización. c. Las precauciones que se deben seguir durante el hormigonado en tiempo frío son: • Materiales:
Calentar el agua de amasado
Calentamiento de los áridos • Dosificación: Durante tiempo frío se deben preferir los hormigones diseñados con las siguientes características:
Baja relación Agua/Cemento (A/C)
Mayores dosis de cemento
Menores dosis de agua
Mezclas que minimicen la exudación • Equipamiento:
Instalaciones para calentar agua de amasado
Para calentamiento de áridos, generalmente se recomienda como calefacción el uso de calor húmedo (tuberías con circulación de vapor en acopios) • Colocación:
Las superficies que estarán en contacto con el hormigón fresco deben estar a una temperatura que no cause congelamiento o prolongación excesiva del fraguado. Generalmente, esta

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temperatura no necesita ser mayor a 2°C y no debe exceder en 5°C la temperatura de colocación del hormigón.
Especial cuidado merece el hormigonado alrededor de insertos metálicos masivos con temperaturas bajo 0°C. Estos insertos deben ser calentados, cuidando no dañarlos.
La nieve, hielo o escarcha debe ser removida de moldajes, refuerzo e insertos.
El hormigón no debe ser colocado en una sub-base congelada. 23.2 Hormigonado durante tiempo caluroso: a. Se define tiempo caluroso a toda combinación de aire caliente, baja humedad relativa y viento que puede alterar la calidad del hormigón fresco o endurecido. b. Entre los efectos que alteran la calidad del hormigón en tiempo caluroso se encuentran: • • • • •

Rápida evaporación del agua de amasado Aceleración de fraguado Disminución de la trabajabilidad Dificultades en la normal colocación, acabado y curado Incremento en la tendencia a la fisuración

c. Las precauciones que se deben seguir durante el hormigonado en tiempo caluroso son: • Materiales:
Mantener los acopios de áridos con la protección que impida un excesivo soleamiento
Regar los áridos para disminuir su temperatura
Considerar el uso de escamas de hielo en el agua • Dosificación:
Tener en cuenta los efectos de la evaporación para corrección en las dosificaciones
Para disponer de más tiempo para la faena de colocación y compactación, al hormigón se le puede agregar un aditivo retardador de fraguado. • Equipamiento:
Procurar que los mixer en la Planta estén fuera de la acción del sol • Colocación:
Tiempo de transporte, colocación y consolidación del hormigón se realice en el menor tiempo posible
La temperatura del hormigón fresco en el momento de su colocación no debe exceder de 32 ºC. En caso contrario, la fabricación del hormigón y la programación de la colocación deben adoptar las medidas para rebajar dicha temperatura
Cuando las temperaturas del día y las condiciones de humedad sean críticas, la colocación del hormigón debe comenzar a media tarde. Si esta se comienza por la mañana, se pueden alcanzar temperaturas muy elevadas durante el medio día, en que coinciden el máximo efecto del sol y la máxima generación del calor de hidratación. • Precurado y curado:
En tiempo caluroso es indispensable la aplicación de precurado, incluso cuando se emplean membranas de curado, como en el caso de pavimentos.
Como precurado conviene utilizar un pulverizador que derrame una fina lluvia con el objeto de enfriar el aire, los moldajes y las barras de fierro del frente de colocación, así como evitar la rápida evaporación en la superficie del hormigón. Sin esta pulverización y especialmente uando la humedad ambiental es baja, se puede producir una evaporación del agua de la superficie a un ritmo superior al normal. Esto da lugar a tensiones crecientes en la superficie que con frecuencia producen fisuraciones.
Si esto se presenta cuando el hormigón aún está en estado plástico, las fisuraciones se pueden cerrar golpeando la superficie a cada lado de ellas con un platacho. Página 35 de 174


Debe hacerse las previsiones de protección y curado necesarias, con el objeto de evitar una rápido secado del hormigón colocado, para lo cual es indispensable contar con un adecuado abastecimiento de agua.
La aplicación del agua de curado debe ser continua, lo que se consigue cubriendo la superficie de hormigón con material saturado, en íntimo y permanente contacto con el hormigón. 24. Qué controles se deben tener con respecto a pernos de anclaje, insertos y embebidos en el hormigón. a. Verificar calidad y tipo de pernos de anclaje, insertos y embebidos (certificados de calidad) b. Verificación topográfica de pernos de anclaje, insertos y embebidos (protocolo topográfico) 25. Qué precauciones y qué controles se deben tomar en los hormigones masivos tanto en planta como en terreno. Las principales consideraciones que se deben tener en cuenta en una faena de hormigón masivo, se deben centrar principalmente en: a. Dosificación del hormigón: en la dosificación del hormigón se debe usar un cemento de bajo calor de hidratación y la menor cantidad posible de cemento; esto para asegurar que el hormigón en sitio no alcance una temperatura interna en exceso de 160º F (71ºC) durante las primera 36 horas. b. Gradiente térmico, la experiencia y algunos estudios han mostrado que para evitar los agrietamientos superficiales, el diferencial máximo de temperatura entre el hormigón del interior y el del exterior no de sobrepasar 20ºC. También se reducen los agrietamientos internos. c. Cuidado y control del macizo para evitar la fisuración, y controlar el gradiente térmico. De acuerdo a condiciones climáticas definidas por las temperaturas ambientales y las diferencias de temperaturas entre el día y la noche, se debe definir qué tipo de protección se utilizará para el cuidado de la estructura. d. Colocación del hormigón: durante el vaciado del hormigón se procede de acuerdo a las etapas planteadas y analizadas, dando una principal atención a los tiempos de hormigonado por etapas, para cumplir con los tiempos de espera, para lo cual se debe llevar un cronograma de camiones en donde se registrará:

• Tiempo de trayecto de camiones (Salida de planta y llegada al punto de vaciado) • Tiempo de vaciado • Salida de Obra e. Se debe controlar la calidad de mezcla del hormigón, verificando la altura de cono y temperatura de colocación y obteniendo, además las muestras para ensaye a la compresión de todo el masivo. Las probetas serán dejadas cuidadosamente cerca del lugar de la obra y debidamente protegidas, de tal forma que representen fielmente la calidad del hormigón vaciado.

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B.5 RESPECTO A INSPECCIONES / TRABAJOS DURANTE EL HORMIGONADO. 26. Conocer nomenclatura de hormigones (lo escrito en GD) para saber discriminar si lo pedido es lo que llegó. a. La norma NCh 1934 – Hormigón preparado en Central Hormigonera, establece que los tipos de hormigón, en la base de compra deben designarse, por lo menos, con las siguientes características: • • • •

Resistencia especificada Fracción defectuosa Tamaño máximo nominal del árido grueso Docilidad del hormigón

b. Un ejemplo de proveedor (Ready Mix): En general en los informes de dosificación usa la siguiente nomenclatura: H030 (90) – 20 – 10 – 31 – 28 - B • H030 = resistencia • (90) = nivel de confianza (*) • 20 = tamaño máximo • 10 = docilidad • 31 = tipo de cemento • 28 = edad • B = sistema de colocación (bombeable) (*) Se hace notar que las guías de despacho de este mismo proveedor; en relación al nivel de confianza se ajustan a lo indicado en la norma NCh 1934; es decir indican la fracción defectuosa en el nivel de confianza; para el mismo ejemplo anterior, se tiene: H030 (10) – 20 – 10 – 31 – 28 - B 27. Conocer proceso de vibrado y qué precauciones hay que tener. a. El proceso de vibración del hormigón consiste en someter al hormigón fresco, inmediatamente luego de ser vertido en moldajes, a vibraciones de alta frecuencia por medio de aparatos que funcionan con presión de aire comprimido o electricidad denominados vibradores. Con este procedimiento la mezcla de hormigón adquiere una consistencia más fluida y licuada, lo que permite cubrir los espacios de manera uniforme y ocupar los lugares pequeños de la estructura; asimismo facilita y mejora la adherencia de la mezcla a las armaduras de acero. b. Cuando se está realizando una obra de construcción, al momento de mezclar el hormigón se generan burbujas de aire, las cuales quedan atrapadas en el hormigón fresco ocupando este aire de un 5 al 20% del volumen de la mezcla. c. La idea con este proceso es que las burbujas de aire asciendan dentro de la masa del hormigón fresco y salgan al exterior, con lo cual se eliminarán en el ambiente, homogenizando la mezcla ya que la mezcla se introduce y presiona entre los agregados más gruesos; si quedan burbujas de aire, serán las de menor tamaño y menos perjudiciales, ya que las mayores son removidas con mayor facilidad por su capacidad de flotar dentro de la masa. d. Tenemos por tanto varias razones fundamentales para la efectuar la vibración de las mezclas de hormigón: • Eliminar el aire acumulado que queda atrapado durante el vaciado del hormigón. Con ello, aumenta la resistencia y la durabilidad del hormigón. • Disminuir la posibilidad de segregación del hormigón fresco y los cambios de volumen por retracción posterior. • Que el hormigón se comporte "como un líquido" dentro del diámetro de acción del vibrador, permitiendo un mejor llenado de los encofrados.

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Proceso de vibrado de hormigón e. Precauciones que se deben considerar en el proceso de vibrado del hormigón: • El diámetro efectivo de vibrador (superficie total agitada) es aproximadamente diez veces el diámetro de la botella vibradora • El vibrador se debe sumergir rápidamente en la capa de hormigón fresco para evitar el vibrado y consecuentemente el sellado de la superficie • El vibrador se debe extraer lentamente a una velocidad aproximada de 2,5 cm por segundo (el agujero debe cerrarse completamente detrás del vibrador después de su extracción) • La vibración debe ser mediante una malla de vibrado simétrica traslapando sus diámetros efectivos, para provocar una compactación total • El vibrador no debe ser extraído a menos de 5 cm de la distancia del moldaje para evitar marcas que lo dañen • El vibrador no debe funcionar fuera del hormigón por largos períodos de tiempo (al estar sumergido se refrigera y permite una mayor vida útil) • Se debe introducir aproximadamente 10 cm el vibrador en la capa anterior de hormigón para permitir la perfecta unión entre la capa nueva y la antigua • Para el vibrado de losas el vibrador debe ser usado en forma horizontal, ondas vibradoras se mueven de arriba hacia abajo ayudadas en forma natural por la fuerza de gravedad • La compactación o vibrado se puede considerar como terminada, cuando la superficie del hormigón presente un aspecto ceroso brillante y no aparezcan más burbujas de aire • La cabeza del vibrador debe mantenerse siempre dentro de la mezcla para evitar que la energía se pierda • El vibrador no debe transportar o distribuir hormigón, ya que no agita la mezcla en su totalidad y provoca segregación • La vibración no debe realizarse sobre la armadura o el moldaje directamente Se adjunta tabla resumen con características y aplicación de vibradores de inmersión: CARACTERÍSTICAS Y APLICACIÓN DE VIBRADORES DE INMERSIÓN Diámetro de la cabeza (pulgadas) 1” – 1 ½”

Frecuencia (RPM) 10.000 – 15.000

1 ¼” – 2 ½”

9.000 – 13.500

2” – 3 ½”

8.000 – 12.000

3” – 6”

8.000 – 10.500

Aplicación Elementos delgados con hormigón plástico o fluido. Zonas difíciles Hormigón plástico en muros delgados, columnas, vigas y losas delgadas Descenso de cono inferior a 8 cm. Muros, columnas y vigas no delgadas Descenso de cono inferior a 5 cm. Hormigón en grandes masas. Fundaciones Página 38 de 174

28. Manejar concepto de altura de vaciado del hormigón. Valores permitidos? Ver las especificaciones técnicas? Al respecto, la norma NCh 170 indica: “La altura de caída libre del hormigón, medido desde el punto de vaciado hasta el lugar de depósito definitivo, debe ser la menor posible. En el caso de estructuras verticales (muros, pilares, etc), esta altura no debe sobrepasar los valores indicados en la tabla adjunta, según el asentamiento de cono: Altura de caída libre de hormigón Asentamiento de cono, cm Altura máxima, m Inferior a 4

2,0

de 4 a 10

2,5

Superior a 10

2,0

No obstante, se puede usar una mayor altura de caída en los siguientes casos: a) Que se remezcle manualmente, si se trata de estructuras abiertas; b) Que se emplee tuberías introducidas hasta el fondo de la estructura a hormigonar, las que deben tener un diámetro mayor que cuatro veces el tamaño máximo nominal del árido y no menor que 15 cm” La norma ACI 304 – Guide for Measuring, Mixing, Transporting an Placing Concrete, también indica que la altura de vaciado puede ser manejada a través de tuberías para prevenir la segregación en el punto de colocación. 29. Qué controles se deben tener con respecto a pernos de anclaje, insertos y embebidos en el hormigón. a. Los siguientes controles se deben verificar para colocación de pernos de anclaje, insertos y embebidos: • • • •

Tipo de perno de anclaje según plano (certificado de calidad) Embebidos e insertos instalados de acuerdo a planos Recesos (llaves de corte, vanos) ejecutados de acuerdo a planos Revisión topográfica de pernos de anclaje, insertos o embebidos

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B.6 RESPECTO A INSPECCIONES / TRABAJOS POST HORMIGONADO. 30. Conocer concepto de gradiente de temperatura en hormigones masivos y métodos usuales de control. Hormigón masivo es cualquier volumen de hormigón cuyas dimensiones son lo suficientemente grandes como para que sea necesario considerar la generación de calor provocada por la hidratación del cemento y el consiguiente cambio de volumen y tomar medidas a fin de minimizar la fisuración. 31. Curado a. En general todos los hormigones incrementan su resistencia a medida que aumenta su edad, debido a que los distintos componentes mineralógicos del cemento se hidratan a plazos diferentes: para que se verifique el proceso de hidratación es necesario que el hormigón se encuentre en condiciones favorables de temperatura y humedad. Estas condiciones deben proporcionársele junto con la iniciación de su fraguado y mantenerse durante un período mínimo de 4 días cuando el cemento empleado es grado alta resistencia, o de 7 días si se emplea cemento grado corriente, con temperaturas del orden de 20ºC. b. El curado es una de las operaciones más importantes en el proceso de hormigonado, por la influencia decisiva que tiene en la resistencia del elemento final. Durante el fraguado y primer endurecimiento se producen pérdidas de agua por evaporación, formándose huecos capilares en el hormigón que disminuyen su resistencia. En particular el calor, la sequedad y el viento provocan una evaporación rápida del agua incluso una vez compactado. Es preciso compensar estas pérdidas curando el hormigón, añadiendo abundante agua que permita que se desarrollen nuevos procesos de hidratación con aumento de la resistencia. c. En síntesis, el curado del hormigón consiste en lograr que el hormigón disponga del agua que necesita el cemento para hidratarse y en mantenerlo en condiciones moderadas de temperatura. Con un curado bien realizado se evitará la formación de grietas y el hormigón no sufrirá reducciones ni de resistencia, ni de durabilidad 32. Conocer métodos para curados de hormigones. Existen diferentes métodos para realizar el tratamiento de curado, los que se pueden agrupar en: a) Tratamientos húmedos • riego directo • piezas sumergidas en agua • métodos de diques • arpilleras húmedas b) Método basado en cubiertas protectoras • láminas protectoras (plásticos) • compuestos de curado que forman membranas protectoras c) Nota: Cuando las superficies recibirán otro hormigón (juntas) o cuando han de recibir algún tratamiento como pintura, estuco, impermeabilización, etc deberán ser cuidadosamente limpiadas para eliminar el compuesto de curado, ya que de otra manera no habrá adherencia entre los hormigones. 33. Conocer tipos de terminaciones superficiales. Se adjunta tabla que indica tipo de terminaciones superficiales en obras de hormigón, con las tolerancias indicadas en la Norma ACI 117.

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Rugosidad y Plenitud (tolerancias progresiva)

Irregularida des bruscas máximas (tolerancia brusca) 2 mm

Usos

Tipo

Nombre

Descripción

Terminación

1

Afinado a grano perdido

Se logra con helicóptero o con llana

Terminación lisa y suave. El grano del hormigón no está visible

2

Doble platachado, sin peinar

Doble proceso de platachado

Terminación lisa

3 mm

Pisos secos de procesos o pisos húmedos sin tránsito peatonal

3

Doble platachado, peinado

Terminación antideslizante

3mm

Pisos húmedos con tránsito peatonal

4

Platachado simple

Doble proceso de platachado. Peinado con escobilla, en dirección perpendicular a la dirección de la pendiente Platachado simple

15 mm

Superficies enterradas cubiertas con relleno

1 a 3 mm en 1500 mm

Salas eléctricas, oficinas, laboratorios, pavimentos con revestimientos de pisos y peldaños

→ Platachado simple se logra con platacha de madera → Platachado doble se logra con platacha de madera primero y platacha de metal después → Tolerancia progresiva se mide con regla recta de 1.5 m en todos los sentidos Las tolerancias progresivas corresponden a irregularidades suaves presentadas en la superficie. La tolerancia se establecerá midiendo con una regla de 1.50 m de longitud, aplicada sobre la superficie en cualquier dirección. Las tolerancias bruscas corresponden a resaltos o escalones existentes en la superficie. La tolerancia se aplicará midiendo directamente la pared del escalón. 34. Conocer tipos de juntas a materializar después del hormigonado (de construcción, de contracción) La norma NCh 170 define: “Juntas de Hormigonado: se entiende por junta de hormigonado, a la unión que se debe realizar durante el hormigonado para mantener la continuidad de dos secciones contiguas, cuando se ha producido una interrupción que supera el período plástico del hormigón.” “Juntas de Proyecto: se entiende por juntas de proyecto las separaciones permanentes que se deben dejar deliberadamente entre secciones de una estructura, ya sea para dilatación, contracción u otras causas.”

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B.7 RESPECTO A FALLAS EN HORMIGONES. 35. Conocer tipos de fisuras como evitarlas y como repararlas. Aquí nos vamos a referir a lo que indica la norma ACI 224.1R Causas, Evaluación y Reparación de Fisuras en Estructuras de Hormigón: “La fisuración del hormigón es atribuible a numerosas causas. Las fisuras pueden sólo afectar la apariencia de una estructura, pero también pueden indicar fallas estructurales significativas o falta de durabilidad. Las fisuras pueden representar la totalidad del daño, pero también pueden señalar problemas de mayor magnitud. Su importancia depende del tipo de estructura, como así también de la naturaleza de la fisuración. Por ejemplo, fisuras que pueden ser aceptables para un edificio residencial pueden no serlo para una estructura para almacenamiento de líquidos. Las fisuras sólo se podrán reparar correctamente si se conocen sus causas y si los procedimientos de reparación eleccionados son adecuados para dichas causas; caso contrario, las reparaciones pueden durar poco. Los procedimientos de reparación exitosos a largo plazo son aquellos que atacan no sólo las propias fisuras sino también las causas de la fisuración.” Las fisuras se caracterizan como fisuras en hormigón en estado plástico o fisuras en hormigón endurecido. 1. Fisuración del hormigón en estado plástico 1.1 Fisuración por retracción plástica: "La fisuración por retracción plástica (figura adjunta) ocurre cuando está sujeto a una pérdida de humedad muy rápida provocada por una combinación de factores que incluyen las temperaturas del aire y el hormigón, la humedad relativa y la velocidad del viento en la superficie del hormigón. Estos factores pueden combinarse de manera de provocar niveles altos de evaporación superficial tanto en clima caluroso como en clima frío." Típica fisuración por retracción plástica

1.2 Fisuración por precipitación de los agregados: Luego de su colocación inicial, vibrado y el acabado, el hormigón tiende a continuar consolidándose. Durante este período el hormigón plástico puede estar restringido por las armaduras, por una colada previa de hormigón o por los moldajes. Estas restricciones localizadas pueden provocar vacíos y/o fisuras adyacentes al elemento que impone la restricción. Si está relacionado con las armaduras, la fisuración por asentamiento de los agregados aumenta a medida que aumenta el tamaño de las barras, que aumenta el asentamiento del hormigón y disminuye el recubrimiento. El grado de fisuración por asentamiento se puede intensificar si el vibrado es insuficiente o si se emplean moldajes muy flexibles o con pérdidas. 2. Fisuración del hormigón endurecido 2.1 Retracción por secado: Una causa habitual de la fisuración del hormigón es la restricción de la retracción por secado. La retracción por secado es provocada por la pérdida de humedad de la pasta cementicia, la cual se puede contraer hasta un 1%. Por fortuna, los agregados proveen una restricción interna que reduce la magnitud de este cambio de volumen a aproximadamente 0,06%. Cuando se humedece el hormigón tiende a expandirse. Estos cambios de volumen inducidos por los cambios de humedad son una característica propia del hormigón. Si la retracción del hormigón se produjera de manera no restringida el hormigón no se fisuraría. Es Página 42 de 174

la combinación de la retracción y la restricción (generalmente proporcionada por otra parte de la estructura o por la subrasante) lo que provoca el desarrollo de tensiones de tracción. Cuando se supera la resistencia a la tracción del hormigón éste se fisura. Las fisuras se pueden propagar a tensiones mucho menores que las requeridas para provocar el inicio de la fisuración. En los elementos de hormigón masivo hay tensiones de tracción provocadas por la retracción diferencial entre el hormigón de la superficie y el hormigón del interior de la masa. La mayor retracción de la superficie provoca el desarrollo de fisuras, que con el tiempo pueden penetrar más profundamente hacia el interior del hormigón. 2.2 Tensiones de origen térmico : Las diferencias de temperatura dentro de una estructura de hormigón pueden ser provocadas por partes de la estructura que pierden calor de hidratación a diferentes velocidades, o por condiciones climáticas que enfrían o calientan una parte de la estructura hasta una mayor temperatura o con una mayor velocidad que otra. Estas diferencias de temperatura ocasionan cambios diferenciales de volumen. Si las tensiones de tracción provocadas por los cambios diferenciales de volumen superan la capacidad de deformación por tracción del hormigón, éste se fisurará. Los diferenciales de temperatura provocados por diferentes tasas de disipación del calor de hidratación del cemento normalmente sólo afectan al hormigón masivo (que puede incluir columnas, estribos, vigas y zapatas, además de presas), mientras que los diferenciales de temperatura provocados por cambios de la temperatura ambiente pueden afectar a cualquier estructura. La fisuración del hormigón masivo se puede deber a una temperatura en la superficie de la masa menor que la temperatura en el interior de la misma. El gradiente de temperatura puede ocurrir ya sea porque la parte central del hormigón se calienta más que la parte exterior por el calor liberado durante el proceso de hidratación del cemento, o bien por un enfriamiento más rápido del exterior respecto del interior del hormigón. En ambos casos se originan tensiones de tracción en el exterior y, si estas tensiones superan la resistencia a la tracción, habrá fisuración. Cuanto más masiva sea la estructura, mayor será su potencial de generar gradientes térmicos y fisurarse. Los procedimientos para reducir la fisuración de origen térmico incluyen reducir la máxima temperatura interna, demorar el inicio del enfriamiento, controlar la velocidad a la cual se enfría el hormigón y aumentar la resistencia a la tracción del hormigón. 2.3 Reacciones químicas: Algunas reacciones químicas pueden provocar la fisuración del hormigón. Estas reacciones pueden ser producto de los materiales utilizados para preparar el hormigón, o de los materiales que están en contacto con el hormigón una vez endurecido. 2.4 Meteorización: Los procesos de meteorización que pueden provocar fisuración, incluyen el congelamiento, deshielo, humedecimiento, secado, calentamiento y enfriamiento. En general la fisuración provocada por los procesos naturales de meteorización es conspicua, y puede dar la impresión de que el hormigón está a punto de desintegrarse, aún cuando el deterioro no haya progresado mucho debajo de la superficie. Los daños provocados por los ciclos de congelamiento y deshielo representan el deterioro físico más habitual relacionado con las condiciones meteorológicas. Tanto el congelamiento del agua de la pasta como el congelamiento del agua en los agregados, o ambos fenómenos, pueden dañar el hormigón. 2.5 Errores de diseño y detallado: Las consecuencias de un diseño y/o detallado incorrecto van desde estructuras no satisfactorias desde el punto de vista estético hasta la falta de serviciabilidad o fallas catastróficas. Estos problemas sólo se pueden minimizar por medio de una profunda compresión del comportamiento estructural (en su sentido más amplio). Los errores de diseño y detallado que pueden provocar fisuración inaceptable incluyen el uso de ángulos reentrantes mal detallados en las esquinas de muros, elementos y losas premoldeados, la incorrecta selección y/o detallado de las armaduras, la restricción de elementos sujetos a cambios de volumen provocados por variaciones de temperatura y humedad, la falta de juntas de contracción adecuadas y el incorrecto diseño de las fundaciones, que provoca movimientos diferenciales dentro de la estructura.

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3. Evaluación de la fisuración: Antes de reparar las fisuras del hormigón, es importante identificar primero su ubicación y extensión. Se debería determinar si las fisuras observadas indican problemas. Las fisuras se deben reparar si éstas reducen la resistencia, rigidez o durabilidad de la estructura a niveles inaceptables, o si la función de la estructura resulta seriamente perjudicada. En algunos casos, como el de las fisuras en estructuras para contención de agua, la función de la estructura determinará la necesidad de realizar reparaciones, aún cuando la resistencia, rigidez o apariencia no estén significativamente afectadas. Las fisuras en pavimentos y losas de cimentación pueden requerir reparaciones para impedir descascaramientos en los bordes, migración de agua hacia la subrasante o para transmitir cargas. Además, puede ser deseable efectuar reparaciones que mejoren el aspecto de la superficie de una estructura de hormigón. En base a una cuidadosa evaluación de la magnitud y las causas de la fisuración es posible seleccionar procedimientos para lograr uno o más de los siguientes objetivos: a. Restablecer y aumentar la resistencia; b. Restablecer y aumentar la rigidez; c. Mejorar la funcionalidad; d. Lograr impermeabilidad; e. Mejorar la apariencia de la superficie de hormigón; f. Mejorar la durabilidad; y/o g. Impedir que se desarrolle un ambiente corrosivo en las armaduras. Dependiendo de la naturaleza de los daños se puede seleccionar un solo método de reparación o varios. 4. Métodos para reparación de fisuras Luego de evaluar la estructura fisurada se puede seleccionar un procedimiento de reparación adecuado. Para que un procedimiento de reparación sea exitoso debe tener en cuenta la causa o las causas de la fisuración. Por ejemplo, si la fisuración se produjo principalmente por retracción por secado, es probable que luego de un tiempo la fisura se estabilice. Por el contrario, si las fisuras se deben a un proceso de asentamiento de las fundaciones que aún continúa, las reparaciones serán inútiles hasta que se corrija el problema del asentamiento. Algunos de los métodos que se utilizan:  Inyección de resinas epóxicas  Perfilado y sellado  Costura de fisuras  Armadura adicional  Llenado por gravedad  Llenado con mortero  Colocación de mortero seco Página 44 de 174

36. Manejar concepto de fisuras por retracción, por falta de curado. a. La fisuración por retracción plástica es la aparición de fisuras en la superficie expuesta de un elemento, cuando el hormigón se encuentra en estado plástico, en un periodo que va desde las primeras horas desde su colocación hasta que alcanza el término de fraguado. Su ocurrencia está asociada con condiciones ambientales que favorezcan altas tasas de evaporación del agua del hormigón (temperaturas extremas del aire o del hormigón, baja humedad relativa y viento), lo que induce el secamiento de la capa superficial expuesta, antes de que se alcance el término del fraguado. b. Estas fisuras aparecen generalmente en la superficie de losas y pavimentos de hormigón y son típicamente cortas y paralelas, separadas entre sí de 30 a 90 cm, y de poca profundidad y desarrollo al interior de los paños. c. ¿Cómo minimizar el agrietamiento por retracción plástica? Cuando se prevea que existirán condiciones de riesgo de fisuración por retracción plástica durante el hormigonado de elementos horizontales, principalmente losas y pavimentos, se deben adoptar precauciones que minimicen su ocurrencia: • En presencia de condiciones climáticas que favorezcan altas tasas de evaporación se recomienda proteger las superficies expuestas, ya sea mediante pantallas, para reducir la velocidad del viento o de techos móviles, para cuidarlo de la radiación solar directa. Si las condiciones son críticas se deberá iniciar la faena de hormigonado a primera hora de la mañana o una vez que se alcance el descenso de temperatura por la tarde, evitando hormigonar durante las primeras horas de la tarde. • En tiempo muy caluroso y seco, o época que genere evaporación sobre 0,5 kg/m2/h, se recomienda mantener una neblina fina en el aire sobre la superficie de hormigón, de esta forma se protege al hormigón reduciendo la evaporación desde la superficie del elemento expuesto en el período anterior a la aplicación del producto de curado. • Si el hormigón va a quedar en contacto con una base absorbente, ésta deberá ser sometida a un riego de saturación, cuidando de no dejar agua empozada que interfiera con el hormigón. También se deberán mojar las superficies de los moldajes y armaduras. • Se debe procurar una eficiente y rápida ejecución de los procedimientos de colocación, compactación y terminación. En caso de interrupciones prolongadas en este proceso se debe proteger al hormigón para evitar la evaporación, cubriéndolo con láminas de polietileno en los períodos de espera entre una etapa de terminación y la siguiente. Si se llega a producir fisuración durante el proceso de terminación será siempre posible cerrar mecánicamente las fisuras y proceder a adoptar o intensificar las precauciones para reducir este riesgo. • El curado debe iniciarse apenas se terminen las operaciones de acabado de la superficie. Se puede utilizar como sistema de curado ya sea un compuesto formador de membrana, algún tipo de lámina impermeable, o arpillera saturada en agua manteniéndose esta última permanentemente húmeda durante el periodo de curado. Siempre considerar, también, la aplicación del curado a todas aquellas caras recién desmoldadas. • Proteger al elemento de gradientes térmicos manteniendo una cubierta de aislamiento en caso de existir diferenciales grandes de temperatura entre el pavimento y el aire circundante. 37. Manejar concepto de reparación de hormigones, grietas, fisuras, poros, segregación superficial, etc. Previo a reparar cualquier anomalía (grietas, fisuras, poros o segregación superficial) ésta debe quedar perfectamente limpia, quitando todo el hormigón afectado y el material que se hubiera introducido en las fallas. Cuando la reparación tenga una finalidad estética, la elección de los materiales y métodos a utilizar debe ser muy cuidadosa, pues en caso contrario la reparación resaltará en el conjunto.

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38. Manejar concepto de segregación en el hormigonado. Es la separación de los componentes del hormigón ya amasado con lo que la mezcla deja de ser uniforme en cuanto a la distribución de las distintas partículas que contiene. Produce serias dificultades en la colocación y en la compactación, debido a lo cual las estructuras resultan defectuosas, con poros y nidos. La segregación puede evitarse: → Empleando áridos de granulometría adecuados y cuidando su manejo → Dosificando y manteniendo la proporción correcta entre los áridos grueso y fino → Empleando dosis de agua equilibrada → Ejecutando en forma correcta los procesos de transporte, colocación y compactación del hormigón → Evitando la caída de gran altura del hormigón, su desplazamiento con vibrador y vibrado en exceso. 39. Conocer tipos de nidos de piedra (estructurales o superficiales), tratamiento, cuando y como reparar. Nidos de piedra: Zonas con áridos expuestos con escasa presencia de pasta de cemento, por lo general, este tipo de fallas se produce por un inadecuado vibrado del hormigón. Estos nidos de piedra habitualmente dejan las armaduras sin un recubrimiento adecuado quedando expuestas a un rápido proceso de corrosión. Las causas que contribuyen a la formación de nidos de piedra en la colocación del hormigón son: → Tamaño máximo inadecuado → Asentamiento de cono bajo → Potencia del vibrador insuficiente → Hormigón segregado por transporte o altura de caída y caída no vertical → Hormigón premezclado del primer 10% y último 90% de la descarga Los nidos de piedra habitualmente se clasifican en: estructurales; profundos y superficiales. •

Estructurales: → Terminan detrás de la enfierradura → Pueden o no atravesar todo el elemento → Longitud del nido mayor a 10% de su longitud → Área del nido mayor que un 3% de la superficie total de la cara del elemento donde se encuentra el nido

Reparación nidos estructurales: → Picar el sector comprometido, conformando un perímetro de forma regular, donde deberá quedar la armadura totalmente libre en ambas caras (ejecución de ventanas geométricas) → Limpiar rigurosamente la zona que se reparará, eliminado toda partícula suelta y/o mal adherida → La geometría de la zona a reparar debe asegurar que el material de reposición (hormigón con gravilla) ocupe todos los espacios (monolítico). Se recomienda lograr caras planas perpendiculares en la base y levemente inclinada en el sector de llenado → Se considera moldajes por ambos lados, deberán ser estancos, contemplando la ejecución de un buzón de llenado por la cara interna de los muros → Una vez limpia la superficie se aplicará un puente de adherencia → Luego se llenará con tipo de hormigón similar al de la estructura dañada; con gravilla con una consistencia fluida (cono 12 a 15) asegurándose que no se produzca segregación → La compactación del hormigón se realizará por medios mecánicos (sondas adecuadas) Página 46 de 174

→ El descimbre se realizará al día siguiente, colocando posteriormente arpillera y manteniendo un cuidadoso curado en forma permanente, sólo con agua. •

Profundos: Con dimensiones menores a los estructurales, pero que se profundizan detrás de la enfierradura.

Reparación nidos profundo: → Picar el sector afectado, conformando un perímetro de forma regular, teniendo presente que se deberá dejar libre a lo menos 2 cm la armadura involucrada → Limpiar rigurosamente la zona que se reparará, eliminando toda partícula suelta o mal adherida → Una vez limpia la superficie, se aplicará un puente de adherencia. •

Superficiales: Comprometen solo hasta la profundidad del recubrimiento.

Reparación Superficial: Picar el sector afectado de manera tal que se materialicen en forma de cortes geométricos Limpiar rigurosamente la zona a reparar, eliminando todas las partículas sueltas o mal adheridas Una vez limpia la superficie se aplicará un puente de adherencia (colma fix 32 o similar) Luego se aplicará un mortero cemento 1 : 2 (cemento : arena) diluido en una solución agua –sika latex, adicionando intraplast Se tomarán las acciones para que este mortero asimile el color de terminación similar a lo existente, además de tener considerado un adecuado curado de la reparación sólo con agua

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B.8 OTROS. 40. Manejar bases de datos o planillas para llevar el control de los trabajos ejecutados (protocolos y certificaciones) Utilizar bases e datos para el control de protocolizaciones de hormigonados, de muestras tomadas y de valores de resistencias obtenidos. También se puede utilizar para aprobación de estados de pago (todos estos encabezados van en una sola fila):

41. Conocer métodos para optimizar uso de moldajes (ej. madurímetro). La rotación diaria de los moldajes industrializados permite su uso eficiente, minimizando la inversión en estos equipos y reduciendo los costos asociados. Para lograr la rotación diaria de los moldajes, se deben desmoldar elementos de hormigón como losas y muros a edades tan tempranas como 14 horas desde hormigonados. Las 14 horas de edad corresponden al tiempo transcurrido desde que se colocan los últimos metros cúbicos de hormigón - al término de una jornada - hasta que se inicia la jornada siguiente, en que una de las primeras tareas es reposicionar los moldajes en su nueva ubicación. Se debe tener presente la planificación y realización de todas las faenas de la obra gruesa en función del ritmo diario establecido. Existen al menos dos métodos para verificar el cumplimiento de la resistencia: • Ensayo de probetas mantenidas simulando la condición del hormigón en obra: es el método más directo. Consiste en moldear probetas en terreno, dejarlas en obra simulando lo más cercanamente posible la condición del hormigón colocado. Las probetas se ensayan a las edades estimadas para verificar que la ganancia de resistencia se ajusta a lo requerido. Estas probetas son adicionales a las requeridas para verificar el cumplimiento de la resistencia especificada, las cuales se rigen por la norma NCh 1017 (curado del hormigón a 20 ± 3ºC. • Predicción de la resistencia por el método de la madurez del hormigón: el método de la madurez se basa en que la resistencia de un hormigón con una dosificación particular es función de su temperatura y del tiempo transcurrido a esa temperatura:

El principio de madurez establece si distintas amasadas de un hormigón con una dosificación particular tienen la misma madurez entonces tienen la misma resistencia. Página 48 de 174

42. Manejar concepto de dowels anclados en el hormigón. El dowel es un eficiente mecanismo de transferencia de cargas por corte en las juntas de contracción de pavimentos de hormigón, formado por barras lisas de acero que mantienen su alineación y posición en la mitad del espesor del pavimento. El dowel permite el deslizamiento relativo de las porciones de pavimento involucradas debido a procesos de contracción cambios térmicos.

43. Conocer normas chilenas (NCh) aplicadas a hormigones. INDICADAS ANTERIORMENTE ITEM Áridos – Requisitos Generales (NCh 163) (*)

NOMBRE

NORMA

Material fino menor a 0,0080 mm

NCH 1223

Materia orgánica

NCh 166

Granulometría

NCh 165

Cloruros y sulfatos

NCh 1444

Equivalente de arena

NCh 1325

Desgaste de Los Angeles

NCh 1369

Absorción de agua Cemento Agua de amasado Hormigón Áridos

Hormigón Hormigón Hormigón

NCh 1117 / NCh 1239

Clasificación y especificaciones

NCh 148

Requisitos (PH)

NCh 1498

Compresión a probetas cúbicas y/o cilíndricas Áridos para morteros y hormigones – Requisitos Generales Requisitos Generales

NCh 1037

Método del Asentamiento del cono de Abrams Hormigón preparado en Central Hormigonera

NCh 1019

NCh 163

NCh 170

NCh 1934

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Hormigón

Evaluación Estadística de la Resistencia mecánica

NCh 1998

44. Conocer normas extranjeras (ASTM y ACI) aplicadas a hormigones.

45. Consideraciones Generales en Gestión de Calidad en Obra para Hormigones [1] PARA COLOCACIÓN Y COMPACTACIÓN Consideraciones Generales: a. Considerar accesos libres para maniobras de mixers y bombas, así se evita pérdida de tiempo en la descarga del hormigón. b. Verificar tipo de hormigón en Guía de despacho, lo solicitado versus lo llegado.

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c. Designación del hormigón; debe contener las siguientes características: resistencia especificada (NCh 170); fracción defectuosa (NCh 1998); tamaño máximo nominal del árido grueso (NCh 163) y docilidad del hormigón, según el asentamiento del Cono de Abrams (NCh 1019). Ejemplo: H30 (10) 20/6; corresponde a un hormigón de resistencia especificada de 30 MPa a los 28 días en probeta cúbica de 20 cm de arista, con un 10% de fracción defectuosa (90% de nivel de confianza), tamaño máximo nominal del árido grueso de 20 mm, docilidad de 6 cm de asentamiento y sin especificaciones especiales. d. Verificar que hormigón llegue homogéneo y trabajable, con el cono solicitado (considerar la tolerancia). e. Verificar que en Guía de Despacho del hormigón, se han indicados todos los datos que se indican, especialmente los tiempos de entrega: hora de carga, salida de la planta, llegada a obra, inicio y término de descarga (NCh 1934 – Hormigón preparado en Central Hormigonera). Colocación en Hormigones Masivos: Procedimiento de Hormigonado aprobado, que debe considerar al menos los siguientes puntos: a. b. c. d. e. f. g. h.

Accesos Microclima Dotación de personal y herramientas (turnos día y noche) Equipos mayores y menores Plan de Contingencia Cuidado y control del macizo (curado y control de temperatura) Solicitud de termocuplas tipo J Retiro de moldajes.

PARA REGISTROS DE CONTROL DE MUESTREO DE HORMIGÓN Entregar al Laboratorista de Hormigón: a. El Nombre de la Obra (se usará en documentación preliminar y definitiva) b. Un plano general de la Obra, donde se pueda identificar las áreas; con número y nombre c. Cuando se requiera, se entregará planos o sketck con detalles de coordenadas, ejes, elevaciones, etc. d. Asegurar que en el Reporte de muestreos de hormigón, la ubicación informada de la muestra efectivamente corresponde. e. Asegurar que el Reporte de Muestra de Hormigón, contenga toda la información necesaria y correctamente indicada, es importante que se indique fecha de toma de las probetas. f. Los Reportes de Terreno deben ser entregados por el Laboratorista en forma diaria al Departamento de Gestión de Calidad; esto permite tener las bases de datos actualizadas.

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46. Cartillas de Calidad para proceso Colocación y Vibrado de Hormigón [1] Nota: Opcional, sirve como ayuda memoria al Capataz y su cuadrilla.

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C. ESTRUCTURA. C.1 RESPECTO AL MONTAJE DE ESTRUCTURAS. 1.

Conocer requisitos que deben cumplir las OOCC para recibir las estructuras (protocolos, edad de hormigón o resistencia, etc.) Lo usual es que se den como requisitos todos o algunos de los siguientes puntos: a. Protocolo topográfico de ejes, elevación y verticalidad (cuando se requiera) de pernos de anclaje. b. Protocolo topográfico de elevación de placas de nivelación. c. Verificación física de calce entre ejes de pernos de anclaje y ejes de perforaciones de base de estructura. Verificación también del calce de los diámetros de estos y de la proyección de los pernos vs el alto de sillines (cuando estos existan). Algunas veces también se verifica el alto del hilo de pernos (para verificar que tuerca alcance a apretar contra sillín). d. Verificación física de calce entre llave de corte de las columnas vs el receso dejado en el pedestal de hormigón. e. Pedestales de hormigón con resistencia a la compresión cumplida (se haya logrado alcanzar la resistencia especificada o un % importante de esta, usualmente el 70%, porcentaje que se da + - a los 7 días de edad). f. Grout de placas de nivelación usualmente con unos 3 días de edad (a esa edad tiene unos 200 kg/cm2 de resistencia a la compresión). g. Superficie de pedestales de hormigón chipeadas (con tratamiento de juntas) para recibir posteriormente el grout final.

2.

Conocer tolerancias usuales para verticalidad y cuadratura de columnas. a. Para verticalidad se tiene usualmente una tolerancia de 1:500 (1 mm de desaplome de la columna cada 500 mm de altura de esta). En algunos proyectos se exige una tolerancia más restrictiva de 1:1000. b. Para cuadratura se tiene usualmente una tolerancia de + - 3 mm. En algunos proyectos no se indica este valor, pero es importante controlarlo para asegurar el posterior empalme entre los gousset de las columnas y las almas de las vigas (si queda rotada la columna probablemente no habrá un contacto de las superficies del 100%).

3.

Conocer los requisitos que deben cumplir los soldadores para que puedan soldar estructuras. a. Estar calificados de acuerdo a ASME IX (es casi siempre bajo esta norma) o AWS D1.1. b. Estar calificado para soldar en proceso de arco manual (SMAW). Casi todas las soldaduras de estructuras en terreno son ejecutadas con este proceso. c. Mínimo tener calificación para soldar uniones filete (F). Cuando se requiera soldar uniones a tope requiere que su calificación sea válida para uniones del tipo ranura (G). d. Si provienen de otras obras, su calificación puede ser revalidada siempre y cuando hayan estado menos de 6 meses inactivos desde su último trabajo, trabajo que necesariamente haya sido SK o consorcio SK y en el cual se haya utilizado el WPS (especificación de procedimiento de soldadura) que se quiere validar.

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4.

Conocer qué NDT se ejecutan a los trabajos de soldaduras. a. Los trabajos de soldadura ejecutados en terreno en estructuras normalmente no requieren de NDT (ensayos no destructivos – END - en español). En caso que se requiera, lo usual es ejecutar tintas penetrantes (PT) a uniones filetes y radiografías (Rx) a uniones a tope, este último caso principalmente cuando se trate de uniones de almas de vigas o columnas (uniones tipo Z).

5.

Conocer concepto de junta crítica deslizante. Qué se da en terreno para verificar este tipo de unión. a. Junta crítica deslizante (o slip critical joint en ingles) es un criterio de diseño para los tipos de uniones apernadas, que usualmente es indicado en los planos o especificaciones técnicas que nos entregan nuestros clientes. Estas juntas están diseñadas para que los pernos estructurales trabajen principalmente a la tracción y no al corte. b. Para que lo anterior indicado se dé en terreno (en el suministro de la estructura) muy usualmente se tiene que la zona de unión de pernos (entre diferentes elementos estructurales) no trae aplicada la última capa de pintura. Lo anterior con la finalidad de dejar esa zona con una mayor rugosidad y así ayudar a que los pernos no trabajen al corte.

6.

Conocer concepto de placas de nivelación. Tolerancias. a. Las placas de nivelación se utilizan para dar un apoyo estable y a una elevación determinada a columnas de estructuras. b. Las placas de nivelación son de hechas de material acero al carbono de 12 mm de espesor (usualmente) y de dimensiones app. de 100 x 70 mm (depende principalmente del elemento que irá sobre estas). En una de sus caras se les realiza un achurado (con esmeril angular) para que al contacto con el grout (usado para su instalación) estas no se suelten. Mínimo se colocan 2 placas por pedestal. c. En las especificaciones técnicas no se indican tolerancias para la instalación de estas placas, pero usualmente nos auto exigimos valores de -2 y +1 para su elevación, siempre y cuando estos valores extremos no se den en el mismo pedestal. No existe otro tipo de tolerancias para su instalación.

7.

Conocer rol de topografía en el montaje de estructuras (nivelación, alineamiento, aplomes, coordenadas). a. Participa durante todo el proceso de instalación de placas de nivelación. Emite protocolo. b. Participa en la etapa de aplomar las columnas dentro de tolerancias. Emite un protocolo con valores de verticalidad antes de torque y otro con valores después de torque (apriete de pernos estructurales). c. Cuando algún elemento estructural recibirá a posterior un equipo (ej. vigas), topografía chequea la elevación de estas y el eje de las perforaciones.

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C.2 RESPECTO A APRIETE DE PERNOS ESTRUCTURALES. 8.

Conocer qué requisitos cumplir para iniciar el proceso de apriete de pernos estructurales. Se deben cumplir los siguientes requisitos: a. b. c. d.

9.

Elementos de arriostres (vigas y diagonales) instalados. Verticalidad de columnas en tolerancias (vía protocolo topográfico) Apriete de 1/8 giro de tuerca en pernos de anclaje. Haber hecho el proceso de calibración de llaves vía calibrador de tensión.

Conocer diferencia entre concepto de torque, tensión y fuerza. Conocer valores típicos. a. Primero conocer sus formulas y unidades: • Torque: Su fórmula es T = F x d (fuerza x distancia). Unidades más conocidas: N m (newton x metro), lb pie (libra x pie). 1 kg = 9,8 N. • Tensión: Su fórmula es Te = F / A (fuerza dividido por área). Unidades más conocidas: kg / cm2, PSI o lb / pulg2. • Fuerza: Su fórmula es F = m x a (masa x aceleración). Unidad más conocida: Newton. b. Aclaraciones de conceptos. • En el proceso de apriete de pernos estructurales se habla de torque o tensión. Es importante señalar que el torque es un medio para lograr la tensión de los pernos y no lo que buscamos como fin. • De lo anterior: lo que debemos lograr en los pernos es que estos alcancen un valor de tensión (tracción) específico. La norma ASTM A325 / A490 indica estos valores expresados en Kips (kilo libras). • Antiguamente se usaban tablas de torque para apretar los pernos estructurales, pero desde bastante tiempo ya lo que se usa son tablas de tensión expresadas en lb o kg (tablas de normas).

10. Conocer qué es un calibrador de tensión y cuáles son las unidades típicas. a. Un calibrador de tensión es un IME (equipo o instrumento de Inspeccion, Medicion y Ensayo) que se utiliza para determinar con que tiempo de impacto o con que torque logramos la tensión de los pernos. Se adjunta una imagen para aclaración. b. La marca más conocida que se usa en SK es SKIDMORE WILHELM. c. Las unidades de este IME son lb y kg.

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11. Conocer el proceso de calibración de llaves: de torque, de impacto (neumático y eléctrico), giro de la tuerca. a. Para llaves de torque: se debe determinar con que torque se logra la tensión del perno, usando para ello el calibrador de tensión. No es correcto utilizar directamente la llave de torque y aplicar un valor de torque dado por tablas. b. Para llaves de impacto (tanto neumáticas como eléctricas): se debe determinar con cuanto tiempo de impacto se logra la tensión del perno, usando para ello el calibrador de tensión. Para chequeos de llaves neumáticas se debe considerar también parámetros como largo de mangueras, presión de aire, regulación de presión en unidad FLR, etc. c. Giro de la tuerca – uso de llave punta corona (cuando físicamente no caben llaves de impacto y de torque): se debe determinar cuánto hay que girar la tuerca para lograr la tensión del perno, usando para ello el calibrador de tensión. Es un método poco usado. 12. Cantidad de pernos a usar, se eliminar pernos o no, periodicidad de los chequeos. a. Lo usado es realizar estos chequeos (que muchas veces llamamos calibraciones) a través del calibrador de tensión todos los días, tanto en la mañana como en la tarde (por tema de temperatura ambiente, que influye en los valores obtenidos). b. Por cada calibración se deben chequear por lo menos 2 pernos (para obtener un promedio). Si el valor obtenido es muy dispar, se debe chequear un tercer perno y promediar los dos más cercanos, descartando el tercero. c. Los pernos usados para la calibración deben estar en las mismas condiciones a los que se van a apretar en las estructuras, por lo señalado en el punto 14. Es conveniente utilizar (sacar) un par de pernos de los mismos nudos que se van a apretar (es lo más representativo). d. Muchas veces se indica que los pernos usados para estas calibraciones no se pueden volver a utilizar. Sin embargo no es así, pues la tensión que se les da a los pernos no los logra pasar al rango plástico, se llega mas menos al 70% del valor de fluencia por lo cual el perno se comporta elásticamente (como resorte). Como medida precautoria, reponer solo uno de estos pernos usados en la calibración por nudo. 13. Conocer si tablas que relacionan torque con tensión se pueden utilizar. Tal como lo señalamos en alguno de los puntos anteriores, no es válido utilizar tablas que relaciones torque con tensión. La prohibición la da la norma AISC “Specification for structural joint using ASTM A325 or A490 bolt”, punto 8.2.2 que se muestra más abajo. La explicación práctica se da en el punto 14.

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14. Conocer las diferencias que se dan entre pernos mal lubricados, lubricados y muy lubricados respecto al torque o tensión. Para clarificar también el por qué no utilizar tablas que relacionan torque con tensión, explicaremos este punto usando como dato de entrada un valor de torque fijo de 355 lb pie, para un perno A325 de diámetro ¾” (valor sacado de tablas solo para uso en este ejemplo). a. Pernos con lubricación de fábrica (empavonados, recién sacados de sus empaques): implica un roce “normal” entre hilos de tuerca e hilos de pernos. Para un torque de 355 lb pie obtendremos vía calibrador de tensión un valor cercano a las 28.000 lb, valor de tensión indicado por norma AISC indicada en punto 13. b. Pernos mal lubricados (con oxido, arena, galvanizados:) implica un “mayor” roce entre hilos de tuerca e hilos de pernos. Para un torque de 355 lb pie obtendremos vía calibrador de tensión un valor de tensión menor a 28.000 lb, con lo cual estaremos sub-tensionando los pernos apretados. c. Pernos muy lubricados (limpiados con aceite o similar) implica un “menor” roce entre hilos de tuerca e hilos de pernos. Para un torque de 355 lb pie obtendremos vía calibrador de tensión un valor de tensión mayor a 28.000 lb, con lo cual estaremos sobre-tensionando los pernos apretados. Lo anterior se explica pues cerca del 90% de la fuerza que usamos para el proceso de apriete se va en vencer el roce y el 10% restante se aplica para tensionar el perno. 15. Conocer cuándo se pueden utilizar llaves de torque o punta corona en vez de llaves de impacto. Qué se debe cumplir como requisito. a. Se pueden y deben utilizar cuando por espacio físico las llaves de impacto no quepan en el nudo de pernos a apretar (ej.: pernos del lado del ala interior de un diagonal en nudo de conexión entre una viga y este). b. Para utilizar ya sea llaves de torque o llaves punta corona, se deben “calibrar” estas primero vía calibrador de tensión. Ver lo indicado en el punto 11. 16. Conocer criterios de rechazos por pernos sobre tensionados vía llaves de impacto. a. De acuerdo a la norma AISC referenciada anteriormente, la sobretensión en pernos NO es motivo de rechazo. Esto se indica en el punto 9.2.2 que se muestra más abajo.

b. Los valores de tensión indicados por la norma referenciada equivalen al 70% del valor de fluencia (limite elástico), con lo cual una sobre tensión se entiende se mueve en el 30% restante, con lo cual el perno no deja de trabajar en el rango elástico (no se deforma permanentemente). c. Lo que debe verificarse eso si es que los tiempos de impactos se respecten. Los tiempos determinados vía calibrador de tensión deben rondar en torno a los 7 segundos de manera tal que Página 57 de 174

si se aplican 6 segundos o 8 segundos, este segundo menos o extra no sea relevante en el valor de apriete final. 17. Calidad de pernos estructurales más usados y sus valores para apriete. a. Los pernos estructurales más conocidos son lo de calidad A325 y A307. Estos últimos solo requieren de un apriete manual (vía llave punta corona o chicharra). Se usan principalmente en uniones apernadas de costaneras, barandas, escaleras. b. A continuación se muestra tabla 8.1 con valores de tensión para pernos A325 y A490.

c. Estos valores están expresados en kips (kilo libras). 28 kips = 28.000 lb. 18. Conocer diferencia entre apriete manual y apriete a un valor específico (cuando aplica uno o el otro). a. Apriete manual se debe entender como apriete de pernos vía llave punta corona o chicharra (pernos A307). Es un apriete dado con la fuerza normal de una persona con un largo de una lleve normal. Se aplica en uniones apernadas de costaneras, barandas, escaleras, etc. b. Apriete a un valor especifico se debe entender como apriete de pernos a valores dados para tabla (ya sea la de norma AISC referenciada u otra, pernos A325, A490, etc.). Es un apriete dado con una fuerza normal de una persona con un largo de llave mayor a una llave normal (ej. llave de torque) o con llaves de impacto neumáticas o eléctricas. Se aplica en uniones estructurales (uniones de columnas con vigas, vigas con diagonales, etc.). 19. Conocer concepto de pernos de torque controlado o corta espiga. Los pernos de torque controlado o corta espiga son pernos que al alcanzar un torque X su espiga se corta. Estos pernos se aprietan con una llave especial, la cual hace girar la espiga (ranurada) en sentido anti horario y hace girar la tuerca en sentido horario, produciéndose producto de estos giros el corte de la espiga. Página 58 de 174

20. Conocer cer concepto del giro de la tuerca (cuando aplicar este tipo de apriete). Para el apriete de pernos estructurales: Uso de llave punta corona (cuando físicamente no caben llaves de impacto y de torque). See debe determinar cuánto hay que girar la tuerca par paraa lograr la tensión del perno,, usando para ello el calibrador de tensión. Es un método poco usado para el apriete de pernos estructurales. 21. Conocer método usual de apriete de pernos en juntas deslizantes. Para juntas deslizantes (sectores donde los nudos de pernos tienen perforaciones alargadas o achinadas) lo usual es dar sólo una apriete manual a las tuercas, esto es, un apriete normal mediante el uso de una llave punta corona. Lo anterior para permitir el deslizamiento entre los elementos unidos. C.3 OTROS. 22. Conocer qué requisitos se requieren para iniciar los trabajos de grout. Para poder vaciar el grout a bases de columnas, se deben cumplir las siguientes condiciones: a. Hormigón chipeado y saturado con agua idealmente con 24 horas de anticipación (saturado superficialmente seco). b. Verticalidad de estructura (después de torque) protocolizada y con valores dentro de tolerancias. c. Apriete de pernos de anclaje con 1/8 de giro de la tuerca (usualmente). d. Protocolo de grout autorizado (validado con firmas). 23. Conocerr concepto apriete de pernos de anclaje en estructuras. Métodos usuales usados. Para el apriete de tuercas de pernos de anclaje también se usa el método de giro de la tuerca. Usualmente se les da 1/4 de giro total: 1/8 de giro antes de gruotear los pedestales pedest de columnas y el otro 1/8 después de vaciado el grout (el apriete base para continuar con el giro de 1/8+1/8 es el apriete normal que da una persona con el uso de una llave punta corona). 24. Manejar bases de datos o planillas para llevar el control de llos os trabajos ejecutados (protocolos). Usar la siguiente ente BD como ejemplo (los encabezados van en una sola fila).

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D. MECÁNICO. D.1 RESPECTO AL MONTAJE DE EQUIPOS COMO TAL. 1.

Conocer requisitos que deben cumplir las OOCC para recibir los equipos (protocolos, edad de hormigón o resistencia, etc.) Se deben cumplir los siguientes puntos: a) b) c) d) e) f)

Protocolo topográfico de ejes, elevación y verticalidad de pernos de anclajes (cuando aplique) Protocolo topográfico de elevación de placas de nivelación Verificación física de calce entre eje de pernos de anclaje y ejes de perforaciones de base de equipo. Verificación de altura de pernos. Cumplimiento de a lo menos 70% de la resistencia del hormigón de pedestales. (aproximadamente 1 semana después) Grout de placas de nivelación realizado a lo menos con tres días antes de montar equipo. Tope de pedestales de hormigón chipeados.

2. Consideraciones previas al montaje. a) b) c)

3.

Inspeccionar todos los equipos, durante la recepción, por un especialista, para evitar posibles defectos o averías. (respaldo protocolo de recepción de suministro del cliente) Almacenar cada equipo asegurando que este protegido de corrosión y daños. Ver instrucciones de fabricante. Los elementos de goma no deben estar expuestos directamente al sol, o cerca de alguna fuente calórica.

Conocer tolerancias usuales para verticalidad, ejes y elevación de equipos. Las tolerancias usualmente no son tan fáciles de obtener y algunas veces recurrimos a “las buenas prácticas constructivas”. Los equipos como elementos independientes (ej. bombas) usualmente no son tan críticos en cuanto a su posición final pues las desviaciones que puedan darse se absorben finalmente en el piping que se conecta a la succión y a la descarga de estas. Algunas tolerancias referenciales:

a) b) c) d) 4.

Los ejes de los equipos usualmente deben estar dentro de tolerancias de + - 3 mm. Las tolerancias de nivelación se consideraran habitualmente 0 a -2 mm, salvo indicación contraria. La verticalidad de equipos habitualmente no se controla, salvo en torres, etc. Las tolerancias se especifican por proyecto La cuadratura se considera habitualmente +/- 3 mm, se debe considerar lo indicado por proyecto.

Conocer cuidados en el proceso de lubricación de equipos. a) Todos los equipos deben ser lubricados según las instrucciones del fabricante. Cualquier lubricante alternativo a utilizar, debe ser aprobado por el mandante. b) Los equipos pre-lubricados deben ser verificadas sus partes y cantidad de lubricantes a rellenar, o en el caso de ser solo lubricante de transporte, este se debe eliminar y reemplazar por el lubricante de proyecto. c) Se debe asegurar que los rodamientos, sean lubricados antes de poner el equipo en marcha. d) En las unidades hidráulicas debe verificarse la limpieza de los estanques. El piping asociado debe ser flusheado (normalmente por empresas sub-contratadas por SK). Página 60 de 174

5. Tener claridad de no intervenir equipos por temas de garantías. En general todos los equipos deben ser montados de acuerdo a instrucciones del fabricante, y la empresa que realiza montaje no debe intervenir equipos (abrir, realizar soldaduras ni ninguna actividad que no corresponda al proceso de montaje) debido a que ante eventuales daños, la empresa que realiza el montaje es responsable por el costo del equipo. 6.

Manejar concepto de placas de nivelación. Tolerancias. a) Las placas de nivelación deben ser de acero al carbono de un espesor no menor a 12 mm., y de dimensiones aproximadas de 100 x 70 mm. En su cara inferior se debe realizar un achurado mecánico (con esmeril angular) para que el contacto con el grout de instalación, estas no se suelten. b) La tolerancia de montaje en elevación son generalmente de 0 a -2 mm, salvo indicación contraria del fabricante. c) Lo usual es instalar al menos 1 placa por cada perno de anclaje. En equipos de longitudes mayores es necesario montar placas de nivelación intermedias de apoyo, cuya distribución generalmente es indicada por el fabricante.

7.

8.

Tener claro el concepto de Vendor. a)

Vendor es un represente técnico del fabricante de equipos mecánicos, que apoyan el montaje. Generalmente la empresa que realiza el montaje debe facilitar personal de apoyo al Vendor.

b)

Es usual que estos Vendor den instrucciones directas a nuestra gente, por lo cual es importante que si estas instrucciones no están respaldadas vía manuales o planos, se pida respaldo por escrito de estas.

c)

Hay que tener claro también el tema de protocolización. Todos los trabajos ejecutados deben quedar protocolizados, ya sea usando los formatos SK o los que indique el Vendor. Lo más relevante es que estos registros deben quedar con la firma de estos personajes.

Manejar el concepto de TAG de un equipo. a)

Para facilitar la identificación de un equipo en un proyecto, es necesario asignarle un “nombre” lo que se conoce como TAG del equipo. b) El TAG del equipo es asignado por la empresa mandante a cargo del proyecto. c) Al inicio del proyecto nuestro cliente usualmente nos entrega el “listado de equipos mecánicos” en el cual se indican diversas características de los equipos parte del proyecto, equipos identificados por su nombre “propio” y su Nº de TAG. d) Este Nº de TAG es también el dato de entrada para llevar el control del montaje de los equipos en las bases de datos.

9.

Manejar concepto de pernos gatas. Los pernos gata son elementos de auxiliares de apoyo al montaje que traen algunos equipos para ayudar al posicionamiento de equipos con mayor exactitud (cuadratura y nivelación). Se utilizan en general en equipos que requieren alineamiento directo como bombas o también suelen ser utilizados en compresores, etc.

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10. Manejar concepto de bastidor de un equipo. El bastidor de un equipo es la base soportante de este, es además donde se realiza su empotramiento o soportación definitiva, puede servir también para recibir posibles derrames de fluidos si existieran. 11. Tener claro que los equipos deben tener puesta a tierra antes de operarlos. Antes de operar un equipo debe realizarse su conexión de puesta a tierra, para evitar que cuando este entre en operación y existiera una posible corriente de fuga, esta sea recibida por la puesta a tierra y no por algún operario. 12. Manejar el concepto de Calderería (fabricación de TK, chutes, silos, tolvas). a) Los chutes, silos, y tolvas, son equipos que almacenan, reciben carga y descargan material (ejemplo en correas transportadora en minería). b) Sus tolerancias de montaje no son de gran precisión, solo se debe controlar el apriete según el tipo de pernos, su posicionamiento y si son revestidos interiormente con algunas placas antidesgaste. c) En algunas ocasiones se deben realizar en terreno trabajos de uniones soldadas de algunas secciones, las cuales deben ser realizadas por soldadores calificados en plancha, según posición (filete o a tope) 13. Conocer el concepto de flushing en equipos. Sobre todo en los sistemas Hidráulicos y de lubricación. a)

b) c)

El flushing de sistemas hidráulicos o de lubricación consiste en realizar una limpieza del equipo y sus cañerías, utilizando el mismo aceite incorporado o un aceite para realizar la limpieza mediante recirculación y microfiltrado, con el objetivo de eliminar significativamente la cantidad de partículas. Estas partículas provocan un fuerte desgaste abrasivo por impacto en el equipo. Existen normas que definen la cantidad máxima y tamaño de partículas, las que son definidas para cada proyecto en particular. (ISO, NAS, SAE, etc). Estos trabajos habitualmente lo realizan empresas especialistas en el tema subcontratadas por SK.

14. Conocer trabajos de alineamiento de sistemas de transmisión (ej. machones de acoplamiento, correas). Conocer tolerancias usuales. Saber interpretar estos datos de protocolos. El alineamiento mecánico consiste en la unión de elementos de transmisión directo o indirecto. a)

Alineamiento directo: • El ejemplo más típico es unión motor – bomba, Ambos ejes deben encontrarse alineados longitudinalmente, y las caras de sus machones en forma paralela. • Los alineamientos se realizan con relojes comparadores o equipos láser (ej. fixturlaser). • Las tolerancias de montaje las da el fabricante de los machones. Los valores usuales son del orden de los 0,10 mm axial, radial (o 10 centésimas de mm como lo nombra nuestra gente). Se debe controlar el desalineamiento axial, radial y el GAP.

b)

Alineamiento indirecto: • Se refiere a la transmisión correa – polea. Ejemplo compresores. En este caso los ejes de cada polea (la motriz o conductora y la conducida) deben encontrarse paralelas y además en un mismo plano. • El control de las tolerancias se realiza con apoyo de herramientas manuales como reglas metálicas, huincha (flexómetro), cuerda de piano, etc. • Las tolerancias las da el fabricante del equipo. Los valores usuales son del orden de los 0,5 mm.

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c) En los protocolos se deben reflejar las mediciones que se realizaron, indicando además las tolerancias indicadas por el fabricante. Para el caso de las bombas se debe considerar mediciones antes y después de conexionado a piping.

D.2 RESPECTO A LOS SISTEMAS DE TRANSMISIÓN. 15. Manejar conceptos de lainas de nivelación. a) Las lainas de nivelación son elementos de apoyo para nivelar (lograr elevación de algún equipo mecánico). b) Son generalmente de cobre, bronce, acero al carbono o inoxidable, dependiendo del material del bastidor, para no provocar corrosión galvánica. c) Se instalan sobre las placas de nivelación para realizar un ajuste fino de montaje. Se confeccionan de distintos espesores, de acuerdo a los requerimientos de montaje. d) Su uso más común es cuando se realiza montaje mediante alineamiento directo, debido a que el nivel de precisión es crítico (para alineamiento de machones de acoplamiento de bombas). 16. Manejar el concepto de GAP. El GAP es la distancia existente entre acoplamientos (machones), cuando se realiza un alineamiento directo. Las tolerancias se controlan según indicaciones del fabricante. Este valor se controla usualmente con feeler (lainas de acero inoxidable con resolución de 0,02 mm).

D.3 RESPECTO A APRIETE DE PERNOS DE ANCLAJE. 17. Conocer concepto del giro de la tuerca (cuando aplicar este tipo de apriete). a) El apriete de pernos de anclaje de equipos, habitualmente no se indica en las especificaciones, pero en la práctica se aplica un cuarto de giro de la tuerca más, después de un apriete normal del trabajador. b) Se entiende por apriete normal al apriete dado por una persona usando una llave punta corona normal.

D.4 RESPECTO A AUTORIZACIÓN PARA GROUTEAR EQUIPOS. 18. Conocer cuándo se pueden iniciar los trabajos de grout y qué requisitos se requieren. Para poder vaciar el grout a bases de equipos, se deben cumplir las siguientes condiciones: a) b) c) d)

Hormigón chipeado y saturado con agua idealmente con 24 horas de anticipación (saturado superficialmente seco). Ejes y elevación de equipo protocolizada y con valores dentro de tolerancias. Apriete de pernos de anclaje con 1/8 de giro de la tuerca (usualmente). Protocolo de grout autorizado (validado con firmas).

19. Conocer diferencias entre grout 214, 212, epóxico, etc. El grout se instala de acuerdo a los requerimientos de cada equipo. Existen 2 tipos de grout, los cementicios y los epóxicos. Página 63 de 174

a)

b) c)

Grout cementicio: se instala generalmente para montar equipo de baja potencia (se relaciona con una menor cantidad de vibraciones, ejemplo bombas). Este grout tiene una resistencia aproximada de 550 kg/cm2 Grout epóxico: se instala para montaje de equipos de mayor potencia (ejemplo chancadores, molinos). Este grout tiene una resistencia cercana incluso a los 1000 kg/cm2. Son los clientes los que especifican qué tipo de grout se debe vaciar.

D.5 OTROS. 20. Manejar bases de datos o planillas para llevar el control de los trabajos ejecutados (protocolos). Para llevar el control de los equipos mecánicos es necesario tener una planilla en forma matricial, en las filas hacia abajo se coloca el listado de equipos, y en las columnas se coloca el tipo de protocolo. Es importante asignar a cada equipo los sistemas y subsistemas de cada equipo para facilitar la entrega final de las carpetas TOP. Ejemplo de base de datos usadas (todos los encabezados en una sola fila):

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E. CAÑERÍAS. E.1 RESPECTO A FABRICACIÓN DE SPOOL. 1.

Conocer el concepto de Schedule. Conocer e interpretar tabla de SCH v/s diámetros. El término Schedule es muy utilizado en cañerías y este dato sirve para poder obtener los espesores asociados a cada diámetro (muy usualmente se dan en listados los datos de diámetros y Sch y no de los espesores). Se adjunta la siguiente tabla como ejemplo:

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2.

Conocer el por qué de trabajar en sectores separados entre aceros inox de los AC y alloy. Lo mismo para el uso de herramientas y manipulación. a. Se debe trabajar en sectores separados para evitar la contaminación cruzada en los materiales anteriormente mencionados. Estos deben contar en terreno y en los patios de acopio con áreas exclusivas para cada uno de ellos b. Las herramientas utilizadas deben estar adaptadas para poder trabajarlos. Ej. Para el caso de los inox los martillos deben tener por lo menos un enmantequillado en la cabeza, no ocupar discos contaminados con acero carbono en los otros materiales con el propósito de evitar la contaminación.

3.

Conocer el concepto de unión FW y qué implica esto en la fabricación del spool. El FW (field weld – unión de terreno) en el spooleado de isométricos indica que se debe dejar una sobre medida de aprox 100 mm o lo que indique el isométrico. Ese punto aparece con número de unión la cual se soldará una vez que el spool sea montado y ajustado en terreno. Se indica también con una X puesta en el lugar de la unión soldada.

4.

Conocer valores de gap en uniones SW. En la práctica cómo se chequean antes de soldar? a. Los valores de los gap están dados por las normas ASME B31.1 (power piping) que especifica que el gap para uniones SW debe ser de aprox. 2 mm y ASME B31.3 (process piping) que especifica un gap para las uniones SW de 1,5 mm aprox. b. Para asegurar el gap se puede usar un separador en el interior (una varilla de soldadura), siempre que la configuración del armado lo permita. También se puede marcar la cañería por fuera dejando esta a tope, luego se asegura el gap requerido, midiéndolo antes de soldar.

5.

Conocer los tipos de flanges, válvulas y fitting usualmente usados en obras.

A continuación se muestran algunas figuras: TIPOS DE FLANGES

TIPOS DE VALVULAS

-

Welding neck (con cuelo para soldar a tope)

-

Válvula de compuerta

-

Slip-on (deslizante)

-

Válvula de globo

-

Lap-joint (de traslape)

-

Theaded (con Hilo)

FITTING -

-

Codos (elbow) Curvas (bend) Tes (tee) Reducciones (reduction ) Tapagorros (cap) Terminales (stub-end) Uniones americanas Coplas (coupling) Medias coplas (halfcoupling) Bujes (bushing) Salidas (outlets)

Válvula de bola Página 66 de 174

-

Socket Weld embutido)

(Para

-

Blind (ciego)

-

Orifice (de restricción

-

Reducing (de reducción )

6.

orificio

soldar

de

-

Válvula de mariposa

-

Válvula de Retención

-

Válvula de diafragma

Conocer qué es una junta de expansión y qué cuidados tener. Las juntas de expansión son elementos usados en los sistemas de piping que permiten absorber la expansión térmica donde el uso de curvas (loops) de expansión es indeseable o impracticable. Las juntas de expansión están disponibles en configuraciones de acuerdo a los siguientes tipos: a. Junta tipo ball. Esta junta cuenta con una cuenca (socket) y una bola con un mecanismo de sello puesto entre ellos. Estas juntas son capaces de absorber la rotación angular y axial; sin embargo ellas no pueden proveer movimiento a lo largo del eje longitudinal de la junta. Por consiguiente, debe instalarse una compensación en la línea para absorber el movimiento axial de la cañería.

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b. Junta tipo slips. Estas juntas de expansión tienen una manga telescópica en el interior del cuerpo. Este tipo de juntas son particularmente preparadas para líneas que tienen movimientos axiales de gran magnitud. Las juntas slips no pueden tolerar desplazamientos lateral o rotación angular puesto que esto causaría ligamiento (binding) y posiblemente fuga debido a la distorsión de la empaquetadura por lo tanto el uso de guías de alineamiento de cañería es esencial.

c. Junta tipo bellows. a. Estas juntas no tienen empaquetaduras, así que ellas no sufren de la potencial fuga o de los problemas de la contaminación del fluido que algunas veces se asocia a las junta tipo slips. Las juntas bellows absorben la expansión y contracción por medio de un fuelle (bellows) flexible que es comprimido o extendido. Ellas también pueden proveer cambios de dirección por varias combinaciones de compresión sobre un lado y extensión sobre el lado opuesto. Así, ellas pueden ajustarse al desplazamiento lateral y la rotación angular del piping conectado. Sin embargo, ellas no son capaces de absorber movimiento torsional. b. Típicamente la junta tipo bellows es metal corrugado y se suelda al final de la pieza. Para proporcionar la flexibilidad requerida, el metal del fuelle (bellows) es más delgado que el piping asociado, así estas juntas de expansión son especialmente susceptibles a rupturas por sobre presión. Un fuelle puede también fallar por la fatiga del metal si los ciclos de flexión acumulados exceden el ciclo de vida diseñada del fuelle o si las flexiones externas exceden los límites de compresión y extensión diseñados.

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d. Junta tipo rubber bellows. Son similares en diseño a las tipo bellows, excepto que ellas se construyen de tejido y alambre – reforzado plastificado. Este tipo de juntas de expansión son muy convenientes para el uso en servicio de agua fría donde grandes movimientos deben absorberse.

7.

Conocer métodos de identificación de spool fabricados. a. Todos los spooles de acero inox, titanio, duplex, etc. se identifican con marca metal, a excepción de los spooles de Acero Carbono que se identifican con letras de golpe. Estas identificaciones deben ser legibles para su fácil identificación en terreno. b. Al momento de fabricar los spooles es de exclusiva responsabilidad del soldador la marcación e identificación de todas sus uniones soldadas (127.6 ASME B-31.1 2007) c. La identificación de los spooles es de responsabilidad de quien los fabrica (personal de taller o terreno).

8.

Conocer el concepto de decapado y pasivado, dónde se aplica. a. El DECAPADO es la eliminación de una fina capa de metal de la superficie del acero inoxidable. Se suelen emplear mezclas comúnmente de ácido nítrico y fluorhídrico. El proceso de decapado se utiliza para eliminar las manchas de termo coloración producto de un proceso de unión por soldadura en los aceros inoxidables austeníticos. b. A diferencia con el decapado, durante el PASIVADO no se elimina metal alguno de la superficie. En cambio la calidad y el espesor de la capa pasiva crecen rápidamente en el proceso de pasivado mediante ácido. c. Pueden darse circunstancias en que los procesos de decapado y pasivado se produzcan sucesivamente, durante tratamientos que se emplean ácido nítrico, si bien el ácido nítrico por sí mismo sólo podrá pasivar las superficies de acero inoxidable.

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E.2 RESPECTO A TEST PACK. 9.

Conocer en qué consisten los Test Pack y qué información deben llevar. El paquete de prueba es la reunión de información que describe un circuito específico, el cual una vez construido se somete a la prueba que describa la isometría. Este deberá contar con toda la información que acredite que fue terminada de acuerdo a las especificaciones técnicas del proyecto. También se debe demostrar la trazabilidad de las uniones con el cumplimiento de los NDT requeridos por el weld map, protocolos de enfrentamiento de flanges y torque si aplica. El índice usual de un Test pack es el siguiente (ejemplo de obra Angamos):

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10. Conocer al detalle lo que se debe revisar en un test pack para validarlo. a. Revisar la trazabilidad de las uniones. Que todas las uniones soldadas y enflanchadas (las que correspondan) se hayan ejecutado y estén respaldadas vía protocolo. Esta información hay que revisarlas directamente de los informes que se generan de las bases de datos. b. Revisar el cumplimiento de los NDT. Se debe verificar vía informes que se generan de las bases de datos que se cumplan los % de inspección indicados en el Proyecto. c. Revisar también el cumplimiento de los tratamientos térmicos. Se debe verificar vía informes que se generan de las bases de datos que se cumpla la ejecución de los PWHT a todas las uniones que lo requieran. d. Verificar que todos los enfrentamientos y torques requeridos estén ejecutados y dentro de tolerancia. Acá hay que tener cuidado en no solicitar valores de torque a uniones intermedias, pues estas se torquean en la etapa de normalizado. e. Verificar que isometría y P&ID concuerden y además que esté destacado el circuito para conocer los límites del test pack. Es más usual de lo que quisiéramos que los límites de baterías de las pruebas marcadas en los isométricos no concuerdan con lo que está armado en terreno. 11. Conocer cómo analizar información de calidad para saber si test pack cumple con los % de NDT. Se debe tener un buen manejo de bases de datos, (control de uniones soldadas, BD de RX, BD de PT, BD PWHT, etc.), también conocer y tener claro los requerimientos del Weld Map. Con este manejo claro se pueden obtener los % de NDT requeridos por proyecto, para ser adjuntados a los Test Pack. A través de buenas bases de datos se puede sacar sin mayores inconvenientes los valores de % de inspección de NDT que llevamos a la fecha. No es necesario recurrir a los certificados y protocolos emitidos y revisarlos uno por uno. Lo esencial para vincular las diferentes bases de datos que se generen es tener un número único de vínculo y este número debe ser: Nº línea – Nº unión. Acá es importante conocer desde el inicio sobre qué controlaremos el cumplimiento de los % de NDT: ¿sobre la línea?, ¿sobre el fluido?, ¿sobre la clase? En caso que nuestro cliente no lo indique se recomienda controlar sobre la clase-fluido. Ver ejemplo siguiente:

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12. Diagrama de flujo propuesto para el control de un test pack Elaboración punch list TP, revisión de información

Elaboracion de Test Pack (TP) Resp: O T Cañería

Resp: Terreno-O T Cañería

Envio a Terreno termino de construccion Resp: Terreno

Punch list Pto 1

SI

NO NO Entrega de Carpeta a Q A/QC Resp: Terreno

La carpeta debe contener todos los documentos necesarios indicados en el índice del TP, tales como, Protocolos de enfrentam iento de flanges , apriete de pernos, NDE, insp visuales,etc.

Docum y Trabajos com pletos

SI

NO

Envío de carpeta TP al Cliente vía TTL Resp: Q A/Q C

Prueba Autorizada por el Cliente

debe avisarse vía correo no oficial la program ación de la prueba

SI Preparacion de TP Resp: Equip Prueba

Caminata TP Verificar condiciones para la prueba Resp: Terreno-Q A/Q C-HSE

NO Cum ple Condiciones

SI Correccion de filtracion u otra falla Resp: Equip Prueba

NO

Ejecución Prueba según TP Resp: Terreno

Prueba Aprobada

SI

Normalizado Línea Resp: Terreno

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E.3 RESPECTO A PRUEBAS DE PRESIÓN / LAVADO / NORMALIZADO. 13. Conocer diferencia entre pruebas hidrostáticas, neumáticas y en servicio. La diferencia principal es el medio de prueba utilizado. a. Prueba Hidrostática: es una prueba que se realiza con agua. Su presión está indicada claramente en isometría y en listados de líneas. Estas pruebas se pueden desarrollar en cualquier horario a excepción las pruebas que superan los 80 bar (valor recomendado) que se deberían programar después del horario de trabajo (temas de seguridad). La precaución que se debe tener en ambos casos es delimitar claramente área que abarca el circuito e informar a prevención de riesgos. b. Pruebas neumática: es una prueba que se realiza con gas, generalmente aire comprimido (de compresor o de líneas en servicio). Este debe tener la particularidad de ser inerte (nitrógeno, argón). Por la peligrosidad que estas pruebas representan, se deben realizar después del horario de trabajo, solo con la presencia del personal de prueba y los inspectores directamente involucrados con la prueba. Se debe contar además con un gráfico que especifique claramente los incrementos, mantención y decaimiento de la presión con los tiempos de cada etapa. c. Pruebas en servicio, es una prueba que se realiza y aprueba al momento de poner en funcionamiento un sistema. Si este no presenta problemas de fugas u otro, se dan por aprobadas. Nota. Los instructivos o procedimientos de pruebas neumáticas deben ser enviados a la UME (Unidad de Maniobras Especiales) para su revisión y aprobación. Posteriormente deben ser autorizados por la gerencia de operaciones de SK. Sólo con esa autorización final se pueden ejecutar estas pruebas. 14. Conocer % sobre la presión de diseño a las que se prueban las líneas. La presión de prueba en un circuito está dada por las normas ASME B31.1 y ASME B31.3 (usualmente). a. ASME B31.1: • Pruebas hidrostáticas: la presión no debe exceder el 50% de la presión de diseño (párrafo 137.4.5). • Pruebas neumáticas: la presión no debe exceder el 20% de la presión de diseño (párrafo 137.5.5). TEMA A REVISAR EN CADA PROYECTO PUES LO USADO ES 10% SOBRE LA PRESIÓN DE DISEÑO. b. ASME B31.3: • Pruebas hidrostáticas: la presión no debe exceder el 50% de la presión de diseño (párrafo 345.4.2). • Pruebas neumáticas: la presión no debe exceder el 10% de la presión de diseño (párrafo 345.5.4). 15. Conocer tiempos de duración usuales para pruebas hidrostáticas y neumáticas. a. ASME B31.1: • Pruebas hidrostáticas: especifica un tiempo mínimo de 10 minutos o el tiempo necesario para revisar el circuito (párrafo 137.4.5)

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• Pruebas neumáticas: se debe confeccionar un gráfico donde se debe especificar la velocidad de incremento, tiempo de mantención y velocidad de decaimiento de presión. De esta manera se logra el absoluto control de la prueba (párrafos 137.5.4; 137.5.5 y 137.7.1) b. ASME B31.3 • Pruebas hidrostáticas: usualmente se prueban por 1 hora. • Pruebas neumáticas: usualmente se prueban por 10 minutos y el proceso es igual a lo descrito para la norma ASME B31.1. 16. Conocer cómo se desarrollan las pruebas de presión de cañerías y cuándo se dan por aceptadas. Se deben cumplir las siguientes etapas: a. Antes de ser probado el test pack tiene que estar autorizado por el cliente (muy usualmente). Cumpliendo con este requisito se puede dar inicio a la prueba. b. se debe verificar que la bomba para levantar presión (eléctrica o mecánica) esté en buenas condiciones. c. Al momento del llenado se debe ventear muy bien el circuito para evitar variaciones de presión producto del aire en el interior de este. Abrir válvulas de venteo que deben estar ubicadas en los puntos altos del sistema a probar. d. Una vez lleno se instalan el o los manómetros (dependiendo la extensión de circuito). Los manómetros deben estar con su certificación vigente al momento de ser utilizados en la prueba. Es recomendable siempre utilizar mínimo 2 manómetros (si uno está fallando fácilmente se puede evidenciar pues ambos no entregarán la misma lectura). e. Una vez estabilizada la presión se da inicio a la prueba en presencia de la inspección. El circuito se da por aprobado cuando no se detectan caídas de presión a través de la lectura de manómetros. Algunas veces la inspección pide además inspeccionan por completo las uniones y juntas y si no se detectan fugas dentro del tiempo estipulado se aprueba la prueba. f. Cuando se cumple el tiempo de prueba previamente establecido en los procedimientos y ha ocurrido un descenso de presión atribuible a los cambios de temperatura, se verifica que el circuito no tenga fugas y se deberá dar por aprobado. 17. Conocer cuándo es necesario el retiro de instrumentos antes de pruebas. Se retiran todos los tipos de instrumentos? a. Antes de dar comienzo a la prueba de presión son retirados todos los instrumentos de control que se puedan dañar o sufrir pérdida de calibración, a menos que el cliente lo autorice expresamente. Se deben retirar por ejemplo: • • • • •

Válvula de control Flujómetros Manómetros de proyecto Placa orificio Válvulas de alivio

b. La s válvula operadas mecánicamente (manual) no se retiran del circuito, pero se debe tener la precaución de mantenerlas abiertas antes y durante la prueba, de lo contrario esto podría generar el rechazo de la prueba ya que estaríamos aislando parte del circuito. Página 74 de 174

18. Conocer si se pueden ejecutar pruebas con soportación faltante. Toda la soportación que va soldada directamente a la cañería debe estar instalada, de lo contrario la prueba no será validada por la inspección y se tendrá que repetir una vez instalados todos estos elementos. Los soportes que no van soldados a la línea podrían eventualmente no ser prioritarios de tenerlos para el momento de la prueba, pero eso tendrá que ver mucho con las cargas que se le dé a la línea producto del peso del agua. Esto normalmente se acuerda con la inspección. 19. Conocer si es factible realizar pruebas faltando trabajos de soldaduras (ej. pad de soportación). No puede faltar ningún elemento que vaya soldado a la cañería antes de la prueba, ya que al soldar un elemento la estamos afectando térmicamente y el objetivo de la prueba es probar las uniones y que todas las alteraciones térmicas producidas por la soldadura se prueben. 20. Que es el normalizado. Conocer qué se debe cumplir para que sea aceptado. a. El normalizado es la etapa de restitución del circuito. Se deben retirar todos los elementos ajenos a las líneas, ya se tapas ciegas, carretes y todo elemento extraño que se utilizó para la ejecución de la prueba. b. Se deben normalizar las llegadas a equipos, efectuar los torques pendientes, con toda la restitución de los elementos originales de la línea y la protocolización correspondiente c. Se podría entender que el circuito o test pack está normalizado y en condiciones de ser entregado para su funcionamiento. 21. Conocer el proceso de lavado de líneas y cuándo se dan por aceptados. El lavado se puede hacer antes de la prueba o después de la prueba. Dependerá de lo acordado con el cliente. El lavado puede ser gravitacional o con bomba, también dependerá de lo acordado por contrato. El lavado será aprobado cuando el agua del circuito salga sin elementos extraños. Lo usual ejecutado es aprovechar el agua de la misma prueba de presión para el lavado, esto implica que el lavado se hace posterior a la prueba.

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E.4 RESPECTO A ENFRENTAMIENTO DE FLANGES. 22. Conocer el concepto de enfrentamiento de flanges. Conocer y saber medir estos valores. a. El enfrentamiento de flanges es la medición del espejo de estos elementos al encontrarse en un equipo o una unión intermedia. b. Esta verificación de enfrentamiento cuenta de 3 mediciones: desalineamiento axial (con feeler), desalineamiento radial (con feeler y reglilla) y paso libre de pernos. c. Para comprobar el paralelismo de lo flanges o su alineamiento axial se debe obtener el delta de las mediciones entre 0°y 180° y entre 90°y 270°. Estas diferencias deben estar dentro de las tolerancias establecidas en proyecto. 23. Conocer qué se debe revisar de un flange (ej. estado de los resaltes). En un flange es importante revisar que no cuente con golpes, salpicaduras de soldadura ni ralladuras en los espejos, ya que esto afecta directamente el sello de la empaquetadura. 24. Conocer qué tipos de enfrentamientos son los que requieren un valor de tolerancia más estricto. El enfrentamiento más estricto se efectúa a los equipos rotatorios para que cuando se efectué el torque de los pernos de unión entre el piping y el equipo, no se altere el alineamiento previo dado (caso de las bombas). 25. Conocer cuándo aplica realizar en dos instancias un enfrentamiento (usualmente). Usualmente en las bombas se efectúa un enfrentamiento antes del acoplamiento y otro después del acoplamiento. El enfrentamiento que se efectúa antes sirve para seguir avanzando con el piping, luego se efectúa el segundo enfrentamiento para asegurar el estado definitivo del acoplamiento del equipo con el piping. 26. Entender cuándo se habla de enfrentamiento a equipos, de uniones intermedias, de uniones de cuadros de válvulas, de uniones a válvulas y qué involucran respecto al enfrentamiento. • Enfrentamiento a equipos: unión de piping con equipos (puede ser una unión enflanchada o soldada). Valores de enfrentamiento estrictos. • Enfrentamiento de uniones intermedias: unión entre flanges de piping. Valores de enfrentamientos no estrictos. • Enfrentamiento de uniones de cuadro de válvulas: uniones enflanchadas ubicadas en sector de este cuadro (sector que contiene una importante cantidad de válvulas). Valores de enfrentamientos estrcitos. • Enfrentamiento a válvulas: uniones enflanchadas con válvulas de control, de alivio o relief o se seguridad valores de enfrentamiento estrictos. Resto de las válvulas valores de enfrentamiento menos estrictos. 27. Conocer secuencia de torque de pernos de flanges. Se protocolizan todos antes de la prueba de presión? La secuencia de torque está dada por los siguientes esquemas que aseguran el apriete cruzado o de estrella. Ejemplo: Página 76 de 174

La protocolización se realiza solo a las uniones que no se intervendrán después de la prueba, estas son uniones intermedias, válvula de accionamiento manual (mariposa, compuerta, globo, etc.). Se procura que durante la ejecución de la prueba las válvulas que participen estén siempre en la posición “ABIERTA“, también deben contar con la protocolización de enfrentamiento y torque respectiva, además de verificar que la empaquetadura instalada sea la correcta. 28. Conocer cuándo se usan empaquetaduras provisorias. Estas empaquetaduras se utilizan en los puntos de paleteo, previamente establecidos en los P&ID e isométricos del test pack correspondiente, ya que para normalizar el circuito deben ser retirados todos los elementos ajenos a la línea, flanges ciegos, carretes, etc. Estas empaquetaduras ya apretadas solo se podrán volver a utilizar para sellar circuitos de prueba, pero en ningún caso para el normalizado final.

E.5 RESPECTO A INSTRUMENTOS UTILIZADOS EN PRUEBAS. 29. Conocer rangos de uso de manómetros y cuántos manómetros se usan por pruebas. a. Los manómetros utilizados deben estar debidamente calibrados o verificados según lo especificado, en los rangos de las presiones de prueba. Se debe utilizar manómetros en que las presiones de prueba estén preferentemente entre el 25 % y 75 % del rango del manómetro y con una resolución que permita una fácil lectura. Los manómetros utilizados deben ser del tamaño adecuado y estar graduados preferentemente en bar. b. En un circuito de prueba se debe contar con dos manómetros para la contrastación, pero dependiendo de la configuración y tamaño se puede utilizar uno o más de dos manómetros previo acuerdo con la inspección. 30. Conocer equivalencias entre diferentes unidades de presión (BAR, PSI, lb/pulg2, mCA, kg/cm2, ATM, etc.) Las equivalencias de unidades de presión son las siguientes (aproximadas): • 1 Bar = 14,5 psi = 1 atm = 100 kPa = 1 kg/cm2 = 760 mm hg = 10 MC agua (Metro Columna)

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E.6 OTROS. 31. Saber leer isométricos (ej. como para hacer un puch list o inspeccionar la fabricación en taller). Las consideraciones más relevantes que se deben tener en cuenta son: -

Revisar el listado de materiales para verificar el schedule, el ∅ y el tipo de material de la línea (inox, Ac, alloy. etc.) Saber interpretar la configuración mostrada por la isometría (identificar el Norte y el Este de planta) para poder hacer el recorrido de la línea. Saber identificar todos y cada uno de los elementos que figuran en la isometría (flujómetros, válvulas, juntas de expansión, termo weld, placas orificios, etc.). identificar y conocer los distintos soportes a través de los estándares para poder verificarlos. Verificar que la revisión que se utiliza para el punch list sea la última, para asegurar la conformidad del circuito.

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F. SOLDADURA DE CAÑERÍAS F.1 RESPECTO A SOLDADORES 1.

Conocer el proceso completo de cómo se califican los soldadores. Saber hacer registro de calificación y credencial. a. Lo primero que se debe revisar es si el soldador viene de uno obra nuestra y si su tiempo de inactividad al momento de recontratarse no supera los 6 meses para poder generar su recalificación de acuerdo a QW-322, ASME IX 2007. b. Se debe tener claro qué aportes y materiales base puede validar con las calificaciones que el soldador posee. Para esto se deben conocer los Nº P y los Nº F respectivamente señalados en los WPS (ver pto. 15 y 16). c. Si el soldador no cumple con el requerimiento del primer punto se debe programar la calificación de éste. Lo primero que se debe considerar es dónde va a soldar, para poder definir la o las probetas a realizar (ver tabla QW-461.9, ASME IX 2007).

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d. Con esta tabla se determina el espesor a calificar. Hasta 13 mm califica el doble es decir 26 mm y si la probeta es sobre 13 mm su calificación en espesor es ilimitado.

e. Con esta tabla se pueden determinar los ∅ calificados según la probeta realizada. Si la calificación es realizada en un ∅ menor a 1” su rango de calificación va del ∅ de la probeta hasta ilimitado. Si la calificación fue realizada en una probeta de 1” hasta 2 7/8” el rango de calificación en los diámetros son de 1” hasta ilimitado y si esta fue realizada en un ∅ sobre 2 7/8” su rango de calificación va desde 2 7/8” hasta ilimitado. Ver QW-452.3.

d. Una vez que se hayan determinado todas las variable anteriormente mencionadas y se tenga claro a quién calificar y cómo hacerlo se dará inicio a ejecución de la probeta por parte del soldador. Una vez terminada se ensayará con uno de los dos métodos siguientes: “ENSAYO DE DOBLADO O TOMA DE RX”. Si el soldador aprueba se emitirá un registro de calificación del soldador. Para el caso de ensayo de Página 80 de 174

doblado en obras se recomienda la presencia de la inspección para demostrar aún mayor transparencia durante el proceso Si se toma RX a la probeta del soldador se debe incluir el Nº de reporte del laboratorio como se aprecia en el informe adjunto.

Numero de informe radiografico de la calificación

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e. En estas fotos se aprecia una secuencia del proceso completo de doblado de probetas, para calificar a los soldadores por este método.

Registro de calificación de soldador por el método de doblado. Para calificar por este medio se deben doblar 4 testigos: 2 caras y 2 raíces como se aprecia en el reporte adjunto.

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Se deben efectuarr los registros de esta manera, anteponiendo el WPS , luego la posición y finalmente si es cara o raíz

f.

2.

En paralelo con la generación de del registro de calificación del soldador de emite la credencial de este, con todos sus datos personales y la información del o los WPS calificados. Ver ejemplo de credencial en punto 3. Conocer las variables esenciales para validar calificaciones de soldadores en otros materiales. La siguiente tabla es la más importante a considerar para poder determinar si X calificación de un soldador lo valida para soldar XX materiales, aportes, posiciones, etc.

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3.

Reconocer vía credencial cuando un soldador está validado para soldar XX material. Los datos indicados en la credencial del soldador dan los antecedentes necesarios como para verificar si sus calificaciones lo validan para soldar XX material o aportes. En caso de dudas, la certificación consta de mayores antecedentes. WPS con el cual califico el soldador

Fecha de calificación del soldador

4.

Espesor Máximo calificado para soldar QW-452.1(b)

Posiciones calificadas por el soldador

ASME IX 2007

QW 461-9 ASME IX 2007 TABLA 4.10 AWS D1.1 2006

Grupo de metal de aporte calificado según WPS

Saber extraer información de BD para hacer seguimiento de Rx a soldadores. Qué se entiende por este seguimiento? En qué etapa de la obra se le carga la mano? a.

Se debe crear una BD para el control de las RX, con la cual se hará un cuadro estadístico de los rechazos de la obra.

b.

Seguimiento es el control que se les realiza a todos los soldadores a través de las RX, de este modo nos aseguramos de la calidad de las uniones realizadas por estos trabajadores.

c.

El mayor control se debe hacer al comienzo de la obra o al comienzo de la ejecución de la soldadura de un nuevo procedimiento con el objetivo de verificar la calidad del trabajo del soldador. Si este obtiene más de un rechazo en las primeras RX hay que alertar al encargado de soldadura de terreno y tomar las medidas correspondientes.

d.

El seguimiento debe ser lo más equitativo posible entre los diferentes soldadores de la obra (% de inspección = Rx tomadas sobre uniones BW ejecutadas). Lo anterior se distorsiona producto de los diferentes % de NDT que se dan en las obras, pero hay que mantener un mínimo de % de inspección cuando se suelden líneas con 0% de NDT.

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F.2 RESPECTO A LOS ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (NDT O END). 5.

Conocer % de NDT usuales para proyectos bajo ASME B31.1 y B31.3. Cuándo se aplica una norma y cuándo la otra? a. De acuerdo al Código ASME B-31.1 2007 los % de inspección son de 0% y 100 %. Ver Tabla 136.4. b. De acuerdo al Código ASME B31.3 2008 los % de inspección son 0%, 5%, 20% y 100% A-341.4

6.

Saber extraer información de BD para llevar al día cumplimiento de NDT y PWHT. Se debe tener un buen manejo de bases de datos, (control de uniones soldadas, BD de RX, BD de PT, BD PWHT, etc.), también conocer y tener claro los requerimientos del Weld Map. Con este manejo claro se pueden obtener los % de NDT requeridos por proyecto. A través de buenas bases de datos se puede sacar sin mayores inconvenientes los valores de % de inspección de NDT que llevamos a la fecha. No es necesario recurrir a los certificados y protocolos emitidos y revisarlos uno por uno. Es recomendable llevar bases de datos separadas para el manejo y control de Rx, de tintas penetrantes y de tratamiento térmicos. Otra base de datos diferentes también es la de control de uniones soldadas, la que mediante fórmulas debe vincular estas otras BD de NDT y PWHT.

7.

Conocer el proceso de rechazos de Rx y qué se hace y se tiene que cumplir para resolverlo y cerrarlo. Se debe seguir a cabalidad esta secuencia de castigos de acuerdo a los rechazos obtenidos por el soldador. Esto está dado por la norma ASME B31.3 2008, párrafo 341.3.4:

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8.

Manejar la toma de NDT en taller y en terreno. Se toman más Rx en taller que en terreno? Cómo transparentar esto? a. Para poder llevar este control es indispensable la coordinación con Of Tec Piping, ya que estos llevan el control de la producción de terreno, con esa información al día, se pueden programar las tomas de acuerdo a los % de inspección, dados por el Weld Map aprobado por el cliente. b. Normalmente se programa la mayor cantidad posible de RX en taller con el objetivo de hacer la toma más rápida (panorámica) y evitar las distancias y complicaciones de tomarlas en terreno. Lo ideal es aplicar esto, pero sin dejar de lado lo indicado en el párrafo siguiente. c. Esto se transparenta tomando la cantidad de RX acorde a la cantidad de uniones generadas en el momento. Ej. Si hoy se generan 100 uniones BW, y esas requieren un 10 % de inspección, se deben solicitar 10 RX ese día, por lo tanto si aumenta la producción la solicitud de RX es directamente proporcional. De esta manera nos podemos mostrar aún más transparentes ante nuestro cliente.

F.3 RESPECTO A MAPA DE SOLDADURA Y WPS / PQR. 9.

Conocer e interpretar un mapeo de soldadura. a. Un Mapa de Soldadura nos entrega la información necesaria como para poder iniciar los trabajos de soldadura en la obra. En los Mapa de Soldadura usualmente se entregan los siguientes datos: • • • • • •

La identificación del material a soldar (clase, fluido, especificación del material, etc.) Tipo de unión, diámetros, espesores. WPS aplicable. Aportes a utilizar. Tº de precalentamiento y si aplica o no PWHT (tratamiento térmico). Los % de ensayos no destructivos que aplican (% NDT).

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10. Conocer e interpretar los WPS y PQR. a. Primero que todo, indicar que estos documentos son elaborados por un profesional a cargo del tema de soldadura de SK, no son documentos que se generen en las obras o por personal de obras. b. Los WPS se deben regir bajo las variables esenciales dadas por el ASME IX: • • • • •

QW-253 / QW-253.1, controlar el proceso SMAW. QW-255 para controlar el proceso FCAW. QW-255.1 para controlar los procesos GMAW / FCAW. QW-256 / QW-256.1 para controlar el proceso GTAW. QW-261 para controlar el proceso de Stud Welding.

c. El WPS (especificación de procedimiento de soldadura), consta con un Nº el cual en su primera sigla representa el numero P del material base, ejemplo: • • • • •

P1 P4 P5A P5B P8

= Acero carbono = ALLOY P11 = ALLOY P22 = ALLOY P91 ( ALLOY 9% Cr 1%Mo) = Acero Inoxidable

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d. En la primera hoja se especifica el procedimiento que puede ser SMAW, GTAW, GMAW, FCAW, SAW, etc. Se especifica en este principalmente el electrodo o aporte a utilizar en la calificación del WPS, si se utilizará backing o gas de respaldo, además de especificar la T° de precalentamiento y la T° máxima de pasadas. Se especifican también los espesores a calificados dependiendo las normas a utilizar y si se aplicará o no PWHT. Se especifica también los datos para ejecutar los PWHT, en caso de requerirse.

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e. La segunda hoja del WPS se especifica el Nº de pasadas y los aportes o electrodos a utilizar en C/U de ellas. También está especificado el Nº F y el Nº A, que para el caso del electrodo 6010 le corresponde el F Nº 3, y para el E7018 el F Nº 4, diámetro de electrodo o aporte utilizado, tipo de corriente, rango de amperaje y voltaje. Se muestran los tipos de juntas que se pueden soldar.

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f. La tercera y cuarta hoja corresponde usualmente al PQR (registro de calificación del procedimiento). En este se especifica el nombre del soldador que calificó el procedimiento, el tipo de acero utilizado en la probeta, diámetro y espesor de esta, la posición en la cual se realizó, el Nº de pasadas, la T° de precalentamiento y la T° de pasadas, el tipo de electrodo o aporte, el diámetro de este y el fabricante, tipo de corriente y rango de amperaje.

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g. En la cuarta hoja se registran los ensayos realizados a las probetas, que consta de 2 ensayos de tracción y 4 ensayos de doblado: 2 doblados de cara y 2 de raíz, con sus resultados respectivos.

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11. Conocer y saber diferenciar los diferentes procesos de soldadura más usados en obras. Conocer sus siglas. a. SMAW ( Shelding Matal Arc welding /soldadura por arco manual): Es el proceso de soldadura más común usado en obras y en donde tenemos a la mayor cantidad de soldadores calificados. Se utiliza para soldadura de todo tipo: estructuras menores, cañerías, estanques, etc. b. GTAW (Gas Tungsten Arc Welding / soldadura al arco tungsteno – gas): Más conocido como TIG, este es el 2º proceso de soldadura más usado en obras. Este proceso a diferencia del SMAW requiere del uso de gas para proteger el arco de soldadura tanto para soldadura AC como INOX (argón) y adicionalmente gas de respaldo para proteger la soldadura cuando este es inoxidable (argón o nirtógeno). Se utiliza principalmente para la soldadura de cañerías (de todos los diámetros, pero principalmente los diámetros menores). c. GMAW (Gas Metal Arc Welding sodadura a de arco - metal gas). Más conocido como MIG, este sistema también utiliza gas para proteger el arco de soldadura. A diferencia del TIG este sistema suministra el aporte de forma semiautomática (el aporte viene en rollos). Se utiliza también en cañerías, pero de diámetros mayores (por la dificultad de manejar la pistola y por su productividad). d. FCAW (Flux Cored Arc Welding / soldadura de arco – tubular). Proceso usado para soldadura de equipos y cañerías. Su particularidad es que el aporte es un núcleo fundente con revestimiento metálico. e. SAW (Submerged Arc Welding / soldadura por arco sumergido). Proceso de soldadura poco usado en obras. Se utiliza principalmente en maestranzas por su alta velocidad de depósito. Se utiliza principalmente para soldadura de fabricación de estructuras.

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F.4 RESPECTO DE TIPOS DE UNIONES. 12. Conocer diferencias entre los tipos de uniones, tipos de soldadura, posiciones y tipos de bisel (uniones BW, SW, FW, BR).

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13. Conocer en qué tipos de uniones soldadas se requieren Rx, UT, PT o MT, cuándo aplica un ensayo u otro. a. RX (malamente llamadas radiografías, pues lo que corresponde es hablar de gammagrafías) Este ensayo se les realiza principalmente a las uniones BW (99% de las veces). El 1% restante es a uniones BR, cuando estas permitan posicionar las placas de Rx. También se les puede realizar a las uniones SW con el objetivo de verificar el gap de la unión. b. UT (ultrasonido): Idem a Rx. Se usa principalmente para verificar calidad de uniones de espesores mayores (Ej. uniones Alloy). Es un método poco utilizado en obras en comparación con las Rx actualmente. c. PT (tintas penetrantes): Se puede realizar a cualquier tipo de unión, pero se utiliza principalmente para uniones SW, BR y FW. d. MT (partículas magnéticas): Se puede realizar a cualquier tipo de unión, pero se usa principalmente en uniones SW, BR y FW. Es un método poco utilizado en obras. 14. Conocer concepto de gap en uniones SW. a. El gap se conoce como la separación que se debe conservar en las uniones SW entre el fitting y el piping, con el objetivo de absorber las dilataciones térmicas del sistema y así evitar fisuras de la soldadura. Página 97 de 174

b. Los valores de los gap están dados por las normas ASME B31.1 (power piping) que especifica que el gap para uniones SW debe ser de aprox. 2 mm y ASME B31.3 (process piping) que especifica un gap para las uniones SW de 1,5 mm aprox. c. Para asegurar el gap se puede usar un separador en el interior (una varilla de soldadura), siempre que la configuración del armado lo permita. También se puede marcar la cañería por fuera dejando esta a tope, luego se asegura el gap requerido, midiéndolo antes de soldar.

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F.5 RESPECTO A LOS APORTES DE SOLDADURA. 15. Conocer el nº P de los aceros más usuales con los que trabajamos y para qué nos sirve esto. El nº P es el numero de clasificación de los materiales base (QW-420; QW/QB-422; QW-423 ASME IX 2007). Los más usuales con los que trabajamos: P1: Acero Carbono P8: Acero Inoxidable P4, P5A y P5B: Acero Alloy Ver cuadro siguiente para más información:

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16. Conocer el nº F de los aportes más usuales con los que trabajamos y para qué nos sirve esto. Los Nº F tienen relación con la clasificación de los materiales de aportes (Aportes, Electrodos, Alambres). El Nº F de los aportes es una de las variables esenciales indicadas por la norma ASME e indica el grado de dificultad para depositar un aporte (para soldarlo). Entre más alto el Nº F más difícil de depositar el aporte. Trabajar con la siguiente tabla:

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17. Conocer los aportes y electrodos más usuales con los que trabajamos. Los aportes y electrodos más usados en obra son: APORTES: ER70S6, ER308L, ER304L, ER316L, ER309L. ELECTRODOS: E6010, E6011, E7018, E304L, E308L, E309L, E316L, E8018 18. Conocer requerimientos de almacenamiento de algunos tipos de aporte. Tabla de Condiciones Típicas para Almacenaje y Secado de Electrodos revestidos para Soldadura por Arco (Tomada de AWS A5.1 tabla A3 2004). CLASIFICACIÓN AWS E6010, E6011

E6012, E6013, E6020, E6022, E6027, E7014, E7024, E308, E309, E316L

CONDICIONES DE ALMACENAMIENTO (1) AIRE AMBIENTE

MANTENCIÓN EN HORNOS

TEMPERATURA AMBIENTE

NO SE RECOMIENDA

ENTRE 20 A 40 °C

ENTRE 12 A 24 °C POR

50 % HUMEDAD RELATIVA MÁXIMA

SOBRE LA TEMPERATURA AMBIENTE ENTRE 30 A 140 °C POR

E7015, E7016, E7018, E7028, E7048

E8018 W

NO SE RECOMIENDA

NO SE RECOMIENDA

CONDICIONES DE SECADO (2) NO SE RECOMIENDA

ENTRE 120 A 150 °C POR 1 HORA

ENTRE 260 A 427 °C POR

SOBRE LA TEMPERATURA AMBIENTE

1 A 2 HORAS

AL MENOS 121ºC

ENTRE 371 A 426ºC AL MENOS 1 HORA

(1): Después de sacarlos del embalaje del fabricante. (2): Debido a las naturales diferencias entre fabricantes y para mayor seguridad, se debe consultar a los proveedores de estos electrodos sobre las condiciones exactas de secado.

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F.6 RESPECTO A SC DE NDT. 19. Manejar a SC de NDT (RX, UT) en cuanto a coordinaciones de visitas y solicitud de resultados. a. Respecto a las visitas: normalmente se coordinan con 2 días de anticipación. Estas deben ser siempre bien planificadas, pues se debe buscar tomar la mayor cantidad de Rx por visita. Estos cobran el costo de la visita completa independiente de las Rx tomadas. b. Respecto a los resultados: normalmente se acuerda la entrega de resultados de las Rx al otro día de la toma (resultado por mail). Es necesario mantener una presión constante con lo que respecta a la entrega de resultados ya que con estos en mano se puede dar la instrucción a terreno por ejemplo de desarmar o no los andamios involucrados en la tomas. El resultado oficial (informe + placas) usualmente se acuerda entregarlo semanalmente. 20. Conocer qué debe cumplir el SC de NDT para asegurar la calidad de sus trabajos. a. El Sub. contrato debe contar con la autorización de operación y autorización de transporte vigente. b. Los operadores deben contar con su certificación de la comisión chilena de energía nuclear vigente, deben tener el control periódico de su dosímetro. c. Se debe contar con detectores de radiación calibrados. Se debe tener la precaución de inspeccionar el lugar de trabajo antes y después de las tomas. d. Este Sub. contrato debe contar con un procedimiento de emergencia radiológica y un procedimiento general de tomas gamma gráficas. e. La calidad de sus trabajos (ej. Rx) queda reflejado en las placas y en los informes. Lo anterior es relevante, pues es muy frecuente que las placas no cumplan técnicamente parámetros como: densidad de la placa en la zona de interés, IQI, penetrámetros, etc. 21. Conocer qué significa decaimiento de fuente radioactiva. Cuánto decae mensualmente una fuente. Las fuentes gammagráficas más usadas para la toma de Rx son fuentes que utilizan Iridio 192. Este decae mensualmente un 25% de su capacidad (ver grafica). El decaimiento de una fuente es en realidad la desintegración de un radioisótopo (como Iridio 192 o el Cobalto 60) en un instante de tiempo. Este instante de tiempo se llama tiempo de vida o tiempo de vida media.

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22. Conocer valores de curitaje usuales para soldaduras de cañerías de bajo espesor o alto espesor. a. Para cañerías o materiales de bajo espesor (ej. 16 mm) no se requiere contar con fuentes gammagráficas de alto curitaje (> 70 Ci). De hecho, para espesores bajos no es factible el uso de fuentes con curitaje alto pues los tiempos de exposición serían muy menores, con lo cual la calidad de la toma no se garantiza. b. Para cañerías y materiales de espesores importantes (ej. 28 mm) se recomienda el uso de fuentes con curitaje > 50 Ci, pues con estos valores se obtendrán tiempos de exposición menores, haciendo más eficiente la toma de Rx. Lo anterior toma más significancia cuando la técnica de las tomas imposibilita hacerla pared simple, sino que obliga a hacerla doble pared. c. Como es probable que el periodo de toma de Rx en una obra normal sea de 8 meses o más, claramente el contar con una fuente e curitaje alto al inicio no reporta mucha ventaja respecto a un 2º laboratorio, pues casi en sólo 2 meses la actividad de una fuente de 100 Ci decae casi a 50 Ci. Lo que debe coordinarse en caso de tener muchas uniones de alto espesor es que el SC se comprometa a renovar sus fuentes cuando estas bajen (por ejemplo) de los 40 Ci. 23. Conocer técnicas de toma de Rx. a. Las técnicas de tomas de RX están especificadas en la norma ASME Secc V-2010

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24. Conocer valores usuales de qty de Rx que se toman por visitas. Qué factores influyen? Página 104 de 174

a.

El promedio de tomas de RX en obra es alrededor de 15 tomas por visita, pero ese número puede aumentar o disminuir dependiendo de los siguientes factores: -

b.

Espesor del piping. ∅ del piping . Técnica de toma utilizada. Lugar de toma (taller o terreno). Habilidad de operadores. Tipo de película utilizada (rápida o lenta). Ci de la fuente (curitaje)

Es importante indicar que es más frecuente de lo que quisiéramos lo siguiente: si se toman 20 Rx en una jornada de trabajo lo estadístico es que se informes 16 Rx, pues las otras 4 presentaron problemas (en su revelado, densidad de placa, tiempo de exposición insuficiente o mayor al requerido, etc.).

25. Conocer cuándo es recomendable sistema de visitas o permanente en obras para SC de Rx. a.

La permanencia o no del sub-contrato en obra dependerá de la cantidad de RX por proyecto y de la velocidad que tenga la producción. Dependerá también de la cercanía o lejanía en que se halle la obra de los centros de operación de estos laboratorios.

b.

Si se está cerca del centro de operación de estos laboratorios lo usual es que se opte por el sistema de visitas.

c.

Lo anterior usualmente se materializa en un cuadro comparativo, donde se indica: • •

Laboratorio permanente: meses de duración + cantidad de Rx + costo mensual de laboratorio y personal en obra Laboratorio visitas: meses de duración + cantidad de Rx + cantidad de visitas (costo visitas).

26. Conocer qué tipos de auditorías se les tiene que hacer a los SC de NDT. a.

Se les debe efectuar una auditoría a los trabajos de Rx principalmente. Se les debe auditar la calidad de las placas emitidas, que estas cuenten con el IQI respectivo, con la cantidad de penetrámetros adecuados, que la densidad de las placas en la zona de la soldadura este entre 2 y 4, etc.

b.

Como lo anterior es netamente una auditoría muy técnica, la revisión de estos temas debe ser hecha por alguien entendido en la materia. Para el caso de SK, debe ser realizada por el profesional nivel III que tiene la empresa. Esta auditoría debe ser realizada a los pocos días de iniciada la toma de Rx, ya sea enviando las placas a Santiago o solicitando la visita de nuestro nivel III a obra directamente.

Verificar tema permisos y certificados de operación: • • • •

Certificado de Acreditación en el Área END Autorización de Instalaciones Radiactivas de 1ª Categoría Licencia de Autorización de Operadores Autorización de Transporte de Materiales Radiactivos Página 105 de 174

• • • • •

Autorización de Operación para Instalaciones Radiactivas Control Dosimétrico de los Operadores Manual de Protección Radiológica Instructivo en caso de Emergencia Procedimientos Operacionales (Toma de RX; Ensayo Ultrasonido; Pruebas, etc)

Verificar en terreno: • • • •

La fuente radiactiva utilizada corresponde a alguna de las declaradas en la documentación La carpeta de la documentación de la fuente se encuentra adjunta a la fuente En terreno los Operadores cuentan con una copia del Instructivo en caso de emergencia Los operadores cuentan con su dosímetro personal vigente

Verificar tema documental: • •

Los documentos de certificación deben contener datos de identificación correctos Las placas radiográficas deben cumplir los requerimientos exigidos por norma

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F.7 RESPECTO A TRATAMIENTOS TÉRMICOS. 27. Conocer cuándo se requiere ejecutar PWHT a una unión soldada. a.

El camino más directo es a través de Mapa de Soldadura. Este documento (elaborado por la UME) indica qué materiales (tipo acero, espesores) requieren de PWHT. En las ET del cliente o en nuestros WPS se indican los parámetros necesarios para ejecutar este trabajo (tiempos, temperaturas).

b.

Otro camino es consultar las normas (ej. ASME B31.1) donde se detalla a qué aceros y bajo qué rango de espesores se requieren de trabajos de PWHT.

28. Conocer el proceso de PWHT (tratamientos térmicos post soldadura) y qué variables se manejan en su proceso. a.

Se habla de tratamiento térmico post soldadura al proceso de calentamiento, mantención y enfriamiento controlado de un acero, efectuado de manera posterior a la ejecución de la soldadura.

b.

Las variables fundamentales durante el proceso del PWHT son el tiempo y la temperatura. Estas variables están directamente relacionadas al tipo de material y al espesor de este. El análisis de estas variables nos dará como resultado la velocidad de calentamiento, mantención y enfriamiento en °C/hr.

c.

Estos trabajos son sub-contratados a empresas especialistas. Este SC es controlado operativamente por la gente de terreno y el grupo de calidad es el que lleva el control de certificaciones, verificando también que las variables usadas y las curvas obtenidas seas las definidas por el cliente o por WPS.

29. Conocer qué debe cumplir el SC de PWHT para asegurar la calidad de sus trabajos. a.

Antes de iniciar los trabajos, el SC debe presentar sus procedimientos para aprobación por parte de SK.

b.

Debe trabajar con instrumentos certificados (indicadores de temperatura, medidor de dureza).

c.

Debe disponer de cantidades suficientes de cerámicas, mantas y termocuplas para la ejecución de su trabajo.

d.

Debe presentar informes con gráficas de respaldo legibles.

e.

Debe contar con operadores con experiencia.

30. Conocer e interpretar una gráfica de PWHT. a.

En las gráficas de un PWHT se distinguen 3 trazos: calentamiento – mantención – enfriamiento.

b.

Se indica la escala usada para la velocidad del papel (se grafica en papel milimétrico). Este valor se indica en mm/h.

c.

Cada gráfica (línea) se muestra con un color diferente, el cual debe estar identificado correctamente, esto es, indicar claramente a qué unión soldada corresponde (ej. Nº línea + Nº de Página 107 de 174

unión). Se recomienda que cuando se grafiquen varias uniones en la misma gráfica, se desfasen los tiempos de inicio de cada una, con esto todas las gráficas serán claramente visibles. d.

Con el dato anterior se obtienen y comprueban las velocidades (ºC/h) reales dadas para las etapas de calentamiento y enfriamiento, y se obtiene y comprueba también el tiempo de mantención real aplicado. Estos 3 parámetros son muy relevantes de cumplir, pues si no se cumplen, el trabajo muy probablemente puede ser rechazado (velocidad de calentamiento y enfriamiento debe ser = a lo requerido).

e.

Como se aprecia en grafico adjunto (ejemplo), en este deben estar estampados todos los datos referentes al PWHT, la cual se debe corroborar para asegurar que el proceso cumplió con los parámetros establecidos por procedimiento en cuanto a: T°, velocidad y tiempo de mantención.

f.

Los controles comienzan al terminar el calentamiento libre que es hasta los 300°C.

31. Conocer valores usuales de dureza de los aceros. Por qué se mide la dureza del acero post tratamiento térmico? Dónde se mide? Qué se entiende por ZAT? a.

El control de la dureza se mide en 3 zonas: cordón de soldadura, ZAT (zona afectada térmicamente) y en el metal base (medido a 50 mm del cordón). Para diámetros mayores estas mediciones se toman en dos puntos por unión, separadas 180° uno del otro. En diámetros menores se mide sólo en un punto.

b.

La dureza (brinell) se mide pues, el valor que arroje dicha medición, indicará si el trabajo de tratamiento térmico post soldadura fue correctamente realizado. Si se obtienen valores mayores a los esperados, se podría concluir que el trabajo de PWHT fue mal ejecutado o el acero presenta problemas. Ver valores de dureza Brinell en cuadro siguiente: Página 108 de 174

Cuadro comparativo de algunas durezas Brinell / Vickers.

32. Conocer cuándo es válido un PWHT: antes o después de los NDT? Según ASME B31.1, para los aceros P Nº 4, 5A y 5B los NDT válidos son aquellos ejecutados después de los PWHT, no antes. Para el resto de los Nº P (ej. P1 acero carbono) es indiferente, esto es, da lo mismo hacer el NDT antes o después del PWHT. En ambas instancias el NDT se valida. 33. Conocer concepto de precalentamiento. a.

La finalidad del precalentamiento es mejorar la soldabilidad, eliminar la humedad que pudiera provocar algún problema en la soldadura y disminuir la velocidad de enfriamiento del conjunto soldado.

b.

Para aceros comunes este precalentamiento se indica a temperatura de + - 18 ºC, lo que se da usualmente con la temperatura ambiente (no requiere calentamiento adicional).

c.

En caso de que aceros requieran precalentamiento, este se aplica usualmente con llama abierta (acero espesores comunes) y con manta térmica para aceros de espesores mayores (generalmente en aceros que a posterior se les realizará PWHT).

d.

En los Mapas de Soldadura se indica el valor de temperatura de esta variable.

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F.8 OTROS. 34. Manejar bases de datos de uniones soldadas, Rx, tintas penetrantes, tratamientos térmicos y otros NDT que se generen. Ejemplo de base de datos para control de Test Pack.

Ejemplo de base de datos para control de uniones soldadas y NDT.

35. Se pueden enfriar con agua las uniones soldadas? Usualmente no se utiliza el enfriar las uniones soldadas con agua. Los Acero Carbono por ningún motivo pueden enfriarse con agua. Los Aceros Inoxidables no tienen en general esta restricción.

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G. ELÉCTRICO. G.1 RESPECTO A CONOCIMIENTOS GENERALES. 1. Interpretar planos eléctricos unilineales, de control, P&ID e isométricos. Plano Unilineal: conocidos también cómo unifilares, entregan una vista general de los circuitos eléctricos, de forma sencilla, en una sola línea. Además muestran las cargas conectadas y los elementos principales que constituye el circuito eléctrico (fusibles, tableros, lámparas, focos, motores, etc.).

Plano de Control: Utilizados principalmente en la etapa de cableado y conexionado de señales, corresponden a diagramas que dan cuenta de la configuración de lazos de control dentro del proceso.

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P&ID: Un diagrama de tuberías e instrumentación (DTI) también conocido del idioma inglés como piping and instrumentation diagram/drawing (P&ID) es un diagrama que muestra el flujo del proceso en las tuberías, así como los equipos y los instrumentos instalados.

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2. Conocer unidades de medidas de las variables eléctricas y de proceso. El conocimiento de las unidades que aplican a cada variable de proceso y las asociadas a pruebas eléctricas debe ser parte de la expertiz de los encargados de calidad, pues entre otras cosas, esto permite realizar cálculos y comunicarse en un lenguaje técnico. En la siguiente tabla es posible ver ejemplos de unidades según la variable. Magnitud Intensidad de corriente eléctrica Voltaje Resistencia Capacitancia Inductancia Frecuencia Potencia Inducción magnética Presión Temperatura termodinámica Flujo másico Tiempo Superficie

Unidad Amperio Volt Ohmio Faradio Henrio Hertz Watts Tesla Bar Kelvin Kilogramo por segundo Metro Segundo Metro cuadrado

Volumen

Metro cúbico

Velocidad Aceleración Número de ondas

Metro por segundo Metro por segundo cuadrado Metro a la potencia menos uno

m/s m/s2 m-1

Velocidad angular Aceleración angular

Radián por segundo Radián por segundo cuadrado

rad/s rad/s2

Viscosidad dinámica Entropía Capacidad térmica másica Conductividad térmica Intensidad del campo eléctrico

Pascal segundo Joule por kelvin Joule por kilogramo kelvin Watt por metro kelvin Volt por metro

Volumen Masa Presión y tensión

Litro Tonelada Bar

Longitud

Abreviatura A V Ω F H Hz W T Bar k kg/s m s m2 m3

Pa·s J/K J/(kg·K) W/(m·K) V/m lóL t bar

3. Conocer diferencias entre baja, media y alta tensión eléctrica. Baja tensión: Son aquellas instalaciones cuya tensión de servicio no es superior a 1 KV. En esta categoría podemos encontrar todo lo que respecta a circuitos domiciliarios, circuitos de fuerza y control, que sin embargo deben reducirse a 110 V, 220V, 380 V; según sea la necesidad de operación mediante sub-estaciones transformadoras Media tensión: Redes eléctricas con voltaje entre 1KV y 25KV. Se emplea para transportar tensiones medias desde las subestaciones hasta las subestaciones o bancos de transformadores de baja tensión, a partir de los cuales se suministra la corriente eléctrica a las ciudades. Página 113 de 174

Alta tensión: Redes eléctricas con niveles de tensión superior 25KV.Se emplea para transportar altas tensiones a grandes distancias, desde las centrales generadoras hasta las subestaciones de transformadores. 4. Conocer diferencias entre circuitos de Fuerza, Control y Señal. Circuito de Fuerza: corresponde a configuraciones eléctricas que alimentan con tensión los equipos para permitir el arranque o detención.

Circuito de Control: Permiten el comando de las máquinas eléctricas. Ejemplo: Farola que se enciende automáticamente:

Circuitos de señal: Tendidos eléctricos diseñados para transportar señales del tipo digital o análoga. Utilizados, por ejemplo, para recoger estatus de un pullcord (digital) o la temperatura medida por una termocupla (señal análoga).

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G.2 RESPECTO A NORMAS Y ESTÁNDARES. 5. Manejar Norma NCh 4: Instalaciones de Consumo en Baja Tensión. a. Esta Norma tiene por objeto fijar las condiciones mínimas de seguridad que deben cumplir las instalaciones eléctricas de consumo, con el fin de salvaguardar a las personas que las operan o hacen uso de ellas y preservar el medio ambiente en que han sido construidas. Contiene esencialmente exigencias de seguridad b. Las disposiciones de esta Norma se aplicarán al proyecto, ejecución y mantenimiento de las instalaciones de consumo cuya tensión sea inferior a 1000 V. c. En atención a sus características, tanto técnicas como administrativas, las instalaciones eléctricas de consumo en vías públicas concesionadas se clasifican como instalaciones de consumo y por ello quedan dentro del alcance de aplicación de las disposiciones de esta norma. 6. Manejar Norma NCh 2714: Cables de poder de media tensión - Requisitos y métodos de ensayos. a. Esta norma establece los requisitos de construcción y marcado que deben cumplir los cables de poder de media tensión (MV) apantallados y no apantallados. b. Esta norma contiene además los métodos de ensayo que permiten verificar el cumplimiento con los requisitos que aquí se establecen. c. Esta norma se aplica a los cables de poder de media tensión apantallado y no apantallado, unipolar y multipolar, descritos en esta norma. d. Esta norma no se aplica a cables de poder con neutro concéntrico, específicamente, a cables de dos conductores con neutro concéntrico para los usos siguientes: • URD - Sistemas de distribución residencial subterránea primario de un circuito. • UD - Sistemas de distribución subterránea primario trifásico. 7. Manejar Norma NCh0350: Construcción - Seguridad - Instalaciones eléctricas provisionales – Requisitos. Esta norma establece los requisitos mínimos que deben cumplir las instalaciones provisorias. Los requisitos se aplican a las instalaciones eléctricas provisionales que prestan servicios sólo durante el tiempo que dure una construcción. 8. Conocimientos en aspectos relacionados a pruebas eléctricas mencionadas en Normas NEMA e IEEE. a. El propósito de estas especificaciones es asegurar que todo el equipo eléctrico probado, proporcionado por contratista o dueño, esta operativo, dentro de las tolerancias de la industria y del fabricante y está instalado de acuerdo con las especificaciones de diseño.

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G.3 RESPECTO A CANALIZACIONES ELÉCTRICAS. 9. Conocer tipos de canalizaciones eléctricas (conduit, escalerillas, bandejas) La importancia radica en conocer cuando aplica la instalación de cada una de estas canalizaciones y la manera en que se distribuyen a lo largo de terreno. Esta información aparece en las especificaciones técnicas y/o los planos eléctricos del proyecto por lo que se hace indispensable interiorizarse de ella antes de comenzar los trabajos. Además en estos documentos es posible encontrar la manera de soportarlas y la forma de designarlas. 9.1 Conduit : Existen en el mercado actualmente una gran diversidad de tuberías conduit para emplear en cada caso especial; entre los que se puede mencionar los siguientes: a. Tubos de acero galvanizado de pared gruesa: Este tubo está protegido interior y exteriormente por medio del acabado galvanizado, puede ser empleado en cualquier clase de trabajo dada su resistencia. En especial se recomienda en instalaciones industriales tipo visible o en instalaciones a la intemperie o permanentemente húmedas. b. Tubos de acero galvanizado de pared delgada: La diferencia de este tubo con respecto al de pared gruesa es que el espesor de la pared del tubo es de la mitad, sus aplicaciones son del mismo tipo por sus propiedades de resistencia a la humedad, sólo que no se le puede hacer rosca en los extremos y se une por medio de coplas u otros tipos de conectadores. c. Tubo de acero esmaltado de pared gruesa: Este tipo de tubo está protegido interiormente y exteriormente con esmalte para protección contra oxidación, por lo que se recomienda para instalaciones intemperie o en lugares permanente húmedos. d. Tubo de aluminio: Este tipo de tubo de manufactura en pared gruesa o pared delgada, tiene la ventaja de ser ms ligero que los tubos de acero a igualdad de sección, se recomienda su uso para instalaciones con armaduras del mismo material. e. Tubo flexible: Se emplea en aquellas instalaciones en que es necesario hacer muchas curvas ya que se adapta perfectamente a esto. Es ideal para la instalación de motores eléctricos, es adecuado en instalaciones industriales por su consistencia mecánica a la presión. Se complementa con coplas de tornillo y conectores especiales. f. Tubo de plástico flexible: Este tubo se fabrica con distintas denominaciones comerciales como son: poliductos, duraducto, etc., tiene las propiedades de ser ligero y resistente a la acción del agua, su empleo se ha incrementado mucho en instalaciones eléctricas de edificios, comercio y casa habitación, tiene la limitante de que no se es recomendable usarlo en lugares con temperaturas que excedan a los 60 Cº. Para su conexión entre sí y con cajas de conexión se requiere accesorios especializados de plástico. El PVC por ejemplo se emplea en lozas en lugares húmedos o corrosivos.

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Ejemplos de tuberías y accesorios plásticos: Línea Eléctrica

T. Conduit Tipo I 6mt c/goma

T. Conduit Tipo I 3mt c/goma

T. Conduit Tipo II 6mt c/goma

T. Conduit Tipo III 6mt c/goma

T. Conduit Tipo I 6mt Cementar

T. Conduit Tipo I 3mt Cementar

T. Conduit Tipo II 6mt Cementar

T. Conduit Tipo II 3mt Cementar

T. Conduit Tipo III 6mt Cementar

T. Conduit Tipo III 3mt Cementar

T. Eléctrica

Abrazadera Conduit

Condulet Conduit

Copla Inyectada

Curva 45º

Curva 90º Inyectada

Salida de Caja Inyectada

Terminal Conduit Completo

Tubo Protr. Tirante Naranja 2,5mt s/tapa

Curva 90º c/goma

Curva 45º c/goma

Tapa Final Protr. Tirante Naranja

T. Schedule 80 Naranja 6mt

T. Schedule 80 Gris 6mt

T. Schedule 40 Gris 6mt

Caja Octogonal c/anillo Móvil

Prolongador Caja Octogonal

Línea Industrial

T. Schedule 40 Naranja 6mt

Tigreflex

Tigreflex

Copla Tigreflex

Caja Octogonal con Fondo Móvil

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9.2

Escalerillas porta conducto conductores:

a. La escalerilla porta conducto conductores ess una estructura prefabricada de metal que consiste en dos barras laterales longitudinales unidas por miembros transversales individuales. Es de suma importancia al momento de instalar sistemas eléctricos, ya que facilitan el mantenimiento ento e instalación del sistema de cables que se requiera. b. Es la forma más sencilla de transportar los cables eléctricos.. Con las escalerillas se aumentará la vida útil de los cables, haciendo más sencillo el proceso de mantenimiento y reduciendo costos durante du la instalación y a largo plazo. c. De igual manera, las escalerillas porta cables permiten una óptima ventilación o aireación, reduciendo notablemente los riesgos de calentamiento y los cables de energía no necesitan reducir su sección por temperatura.

9.3 Bandejas Portaconductor o Escalerilla Sellada: a. Durante la década de los cuarenta, con la mejora del recubrimiento de los cables eléctricos de potencia y control se hizo menos necesaria la protección de éstos mediante el tubo metálico, me pero subsistía el problema de la fijación de los cables en su recorrido.

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b. Se hizo necesaria entonces una nueva forma de fijar los cables, para ello las industrias desarrollaron el llamado "cable tray system", que en español se denomina bandeja por portacable, tacable, más todos los elementos de soportería asociados. Esta bandeja portaconductor ess una estructura tipo ducto y se utiliza en áreas expuesta a derrame derrames sólidos y líquidos corrosivos y demostró rápidamente que era segura, económica y de fácil montaje montaje,, reduciendo los costos de instalación, favoreciendo el mantenimiento y ampliaciones futuras. c. La necesidad de estandarización exigió que durante los años sesenta se establezca la norma NEMA VE-1 para sistemas portacables ortacables metálicos y en 11997 se publicó el "Cable Tray Standar" que incluyó el sistema “carga/distancia entre soportes" permitiendo comparar la capacidad de los sistemas portacables que se ofrecen en el mercado.

10 Conocer tipos de banco ductos y requerimientos de construcción. Un banco de ductos os es un conjunto de canalizaciones subterráneas agrupadas entre sí y que consiste en uno o más ductos que unen dos puntos del sistema.

Los requerimientos de construcción para conformar los bancos de ductos, en general son los siguientes: • Para el comienzo nzo de ésta actividad el topógrafo deberá trazar por donde irá el conduit; para esto marca el eje de la excavación y coloca niveletas para saber la profundidad de la excavación. • También emplaza donde irán las cámaras eléctricas, con las dimensiones para el tipo de cámara, indicando en cuadro de coordenadas ubicación de ellas.

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• Una vez trazado según plano, se comienza a hacer la excavación con las dimensiones requeridas para cada tipo de tendido de acuerdo a la cantidad de conduit. • Se debe sacar todo el material o excedente de la excavación que quede suelto para dejar el sello de excavación despejado, el cual se compacta en forma mecánica, con placa o pisón (pata-pata) con un mínimo de 6 pasadas por punto, para luego colocar emplantillado o polietileno, según requerimiento de las especificaciones. • Toda sobreexcavación al ancho de los bancos de ductos, en que los rellenos no puedan ser compactados mecánicamente, se puede usar hormigón tipo H-10 como relleno contra terreno. • Los conduit que forman, parte de los bancos de ductos, deben ser SCh especificado y los separadores podrán ser fierro de construcción de 12 mm de diámetro ó separadores de fábrica. • La unión de los conduit se hará con pegamento para PVC (vinilit) de manera de asegurar la hermeticidad de ellos. • En los cruces de camino, los bancos de ductos llevarán una armadura de piel, la cual estará conformada por fierros de diámetro 12 mm @ 25 cms y estribos de 8 mm @ 25 cms. El hormigón deberá ser tipo indicado en las especificaciones. • Los ductos deberán tener una pendiente mínima de 0.1% entre cámaras. • Para asegurar la estanqueidad y evitar entrada de hormigón al interior de los ductos, se deberán mantener “enlauchados” e incorporar en el protocolo respectivo, el chequeo e inspección de luz entre cámaras. • Todos los bancos de ductos deberán ser probados antes de ser cableados, dejando protocolos escritos con los procedimientos y resultados. Se verificará que todos los ductos conecten las cajas de inspección, que se acoplen a estas en forma adecuada y que estén libres de suciedad.

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G.4

RESPECTO A TENDIDO Y CONEXIONADO DE CABLE CONDUCTOR.

11 Conocer código de colores de cables en circuitos monofásicos y trifásicos. Los conductores de una canalización eléctrica se identificarán según el siguiente Código de Colores: • • • • •

Conductor de la fase 1: AZUL Conductor de la fase 2: NEGRO Conductor de la fase 3: ROJO Conductor de neutro y tierra de servicio: BLANCO Conductor de protección: VERDE O VERDE/AMARILLO

12 Conocer unidades de medidas de espesor de cable (mm y AWG). Para la medición de sección de un cable eléctrico se utilizan principalmente dos escalas, la milimétrica y la AWG (American Wire Gauge). Esta última corresponde a una referencia de clasificación de diámetros cuya característica importante es que entre más alto es el número, más delgado es el cable. 13 Conocer manera de conectar motor monofásico y motor trifásico. a.

b.

c.

Los motores de corriente alterna asincrónicos se clasifican en monofásicos y trifásicos. Se da el nombre de motor asincrónico al motor de corriente alterna cuya parte móvil gira a una velocidad distinta a la de sincronismo. Un motor eléctrico está constituido por un circuito magnético y dos eléctricos, uno colocado en la parte fija (estator) y otro en la parte móvil (rotor) El circuito magnético está formado por chapas apiladas en forma de cilindro en el rotor y en forma de anillo en estator. El motor eléctrico de corriente alterna basa su funcionamiento en la acción que ejerce el campo magnético giratorio generado en el estator sobre las corrientes que circulan por los conductores situados sobre el rotor

13.1 MOTORES TRIFASICOS a. b.

c. d. e. f. g.

Son motores en los que el bobinado inductor colocado en el estator está formado por tres bobinas independientes desplazados 120º entre si y alimentados por un sistema trifásico de corriente alterna. Conexiones: Todo bobinado trifásico se puede conectar en estrella (todos los finales conectados en un punto común, alimentando el sistema por los otros extremos libres) o bien en triangulo (conectando el final de cada fase al principio da la fase siguiente, alimentando el sistema por los puntos de unión). En la conexión estrella, la intensidad que recorre cada fase coincide con la intensidad de línea, mientras que la tensión que se aplica a cada fase menor que la tensión de línea.

En la conexión triángulo la intensidad que recorre cada fase es √3 menor que la intensidad de la línea mientras que la tensión a la queda sometida cada fase coincide con la tensión de la línea. En estas condiciones, el motor se considera como de bitensión, ya que las tensiones normalizadas son de 220 V o 380 V. Si un motor está diseñado para aplicarle 220V a cada fase, se conectará a la red de 220V en TRIÁNGULO. Si el motor funciona con 380V, se conectará a la red de 380V, en ESTRELLA.

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La conexión estrella o triangulo se realiza sobre la placa de bornes mediante puentes FIG. 1 y 2.

FIG.1

FIG. 2 13.2 MOTORES ASINCRÓNICOS MONOFÁSICOS: Los motores monofásicos son muy parecidos a los trifásicos, con el inconveniente de que su rendimiento y factor de potencia son inferiores. El motor monofásico es incapaz de arrancar por sí solo, por ello debe dotárselo de un dispositivo adecuado para iniciar el arranque, el más utilizado es incorporar al estator un bobinado auxiliar que funciona durante el periodo de arranque y que se desconecta una vez que el motor está en funcionamiento. La mayor aplicación de estos motores es en el ámbito doméstico y por ello funcionan en redes monofásicas. 14 Conocer proceso de elaboración de Mufas, en lo posible, contar con capacitación en elaboración de ellas. Mufa, definición. Terminación para cables en media tensión.

Información General: a) Control del estrés eléctrico: Cuando se realizan tendidos de circuitos eléctricos de media tensión y en estos tendidos son utilizados cables con algún tipo de protección (blindaje), es necesario controlar el estrés provocado por el campo eléctrico generado por el voltaje en los conductores. Este control se realiza una vez que se quiere proceder a realizar la terminación de algún conexionado. Cuando la aislación de protección del cable es retirada, el campo eléctrico se concentra y se reduce a un solo punto, causando un alto estrés eléctrico. Si el estrés es lo suficientemente grande, este puede usar al aire como agente conductor para estropearse, produciendo esto en la corona del campo. Las Página 122 de 174

áreas con un alto estrés eléctrico, pueden provocar también descargas internas. Las coronas o las descargas internas producirán finalmente la destrucción de la aislación del cable, acarreando con esto falla prematura del cable y acortando su vida útil. b) Terminación del cable sin control de estrés: En la figura de abajo se muestras una terminación para un cable de media tensión sin el control de estrés eléctrico. La intensidad del campo eléctrico es mayor donde se concentran las líneas de fuerza (línea el voltaje constante). Con este dibujo se muestra que la concentración se produce cerca del borde de la trampa del blindaje semi conductor. Es por esto que en esta etapa se requiere controlar o reducir el campo eléctrico, buscando dejar este campo eléctrico por debajo de los niveles en donde se puede producir algún daño al cable producido por alguna continuidad con el aire o alguna descarga en la aislación.

Figura Nº1 c) Terminación del cable con control de estrés eléctrico: Con la utilización de las terminaciones de media tensión o del tubo de control para el estrés eléctrico, es que es posible realizar este tipo de control, ya que las líneas de fuerza equipotenciales se van extendiendo fuera de la zona del estrés eléctrico. Con esto el campo eléctrico se distribuye de forma uniforme y se va reduciendo el estrés eléctrico en la aislación del cable operando a cierto nivel de tensión. Como se muestra en la figura de abajo. Esto se logra gracias a las características de resistividad y a las propiedades capacitivas de los elementos usados en la confección de las MUFAS de media tensión.

Figura Nº2

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Elaboración de Mufas 1.1 Requerimientos Previos: • Verificar que todo el personal involucrado en la instalación de las mufas tengan conocimiento del procedimiento de trabajo. • Coordinar con el Cliente el suministro de todos los Kits de terminaciones de acuerdo a especificaciones y requerimiento de nivel de tensión. • Verificar que los circuitos de media tensión, a los cuales se les instalarán las terminaciones tengan su prueba de aislación realizada. • Reunir todos los elementos necesarios para asegurar una buena ejecución del trabajo, cumpliendo con los requerimientos de los proveedores de las terminaciones. • Revisar la correcta puesta a tierra a través de la pantalla en la barra de tierra del equipo eléctrico a conectar. 1.2 Requerimientos de Montaje: • Preparar la zona de trabajo, esta debe estar libre de humedad y polvo. • Seleccionar el Kits de terminación de acuerdo a las dimensiones, tipo de cable y al nivel de tensión (voltaje). • Verificar que tanto las herramientas de preparación del cable, como las de instalación de las terminaciones sean las adecuadas para el trabajo. • Mantener en el lugar de trabajo los accesorios de limpieza adicional provistos por el fabricante (paño osnaburgo, alcohol desnaturalizado, papel disolvo ó similar). Debido a que algunos solventes no se evaporan rápidamente y necesitan ser removidos con paños limpios y libres de pelusas, ya que si no se tiene el cuidado suficiente podrían ocurrir cambios en la resistividad de la aislación o dejar residuos en la superficie de esta. 1.3 Consideraciones para la Instalación de las MUFAS: 1.3.1

Una vez finalizado el tendido del circuito de media tensión, se considerará una prueba de aislación eléctrica (megger) al cable, antes de proceder a la instalación de la mufa.

1.3.2

La instalación de la terminación o mufa se regirá de acuerdo a las instrucciones precisas indicadas por el proveedor de éstas. Teniendo las siguientes de consideraciones en la preparación del cable. Distancias para el corte de la aislación del cable

Figura Nº 3 En la figura Nº3 se muestra las distancias que hay que tener en consideración al momento de elegir el terminal de compresión a usar en la mufa. Estas distancias son la longitud del barril, más una distancia aproximada de 10 mm para dejar un espacio suficiente al material sellante de humedad. Página 124 de 174

1.3.3

Para la figura Nº4, La distancia (A+Z) viene dada por el nivel de tensión correspondiente. Se deberá verificar esta distancia de acuerdo a las indicaciones del fabricante. A+Z 2" (50 m m) ½” (13 mm)

Z

1-½” (37 mm)

Figura Nº4 1.3.4

En la figura Nº5 se muestra la instalación de la trenza de puesta a tierra. ABRAZADERA D E RESO RTE

TRENZA A T IE R R A

DETALLE K

Figura Nº5 Consideración especial tiene el detalle K, debido a que es necesario realizar este rebaje para igualar el diámetro del tambor del terminal de conexión con el de la aislación. 1.3.5

Para evitar que la terminación tenga algún tipo de contacto con humedad, es que es necesario sellar la parte superior de la terminación; donde el tambor del conector termina y empieza la aislación. Como se muestra en la figura Nº6. SELLANTE

Figura Nº6 1.3.6

El factor limpieza es uno de los más importantes en la confección de la mufas, es por esto que la figura Nº7 muestra las zonas de la aislación donde se debe realizar un lijado y una limpieza de forma de eliminar todos los restos de semi conductora. LIMPIE Y LIJE

CUBIERTA

PANTALLA

SEMI-CONDUCTORA

AISLACIÓN

Figura Nº7 Página 125 de 174

1.3.7

En la figura Nº8 se muestra el siguiente paso, que viene dado por la instalación del alivio de tensión. El cual debe traslaparse tanto hacia la semi conductora como hacia la aislación en unos 5mm aproximadamente. ALIVIO DE TENSIÓN

Figura Nº8 1.3.8

El paso siguiente es la instalación del tubo de control de campo, como se muestra en la figura Nº9. SELLANTE ROJO CONTROL DE CAMPO

SELLANTE ROJO

Figura Nº9 1.3.9

El paso final en la confección de las mufas, es la instalación del tubo aislante. El cual protegerá a las etapas anteriores. Figura Nº10. TUBO AISLANTE

Figura Nº10 1.3.10 Una vez realizada las terminaciones en ambos extremos del circuito, se deben realizar las pruebas de alto voltaje (Hi-pot) para medir corrientes de fuga y aislación eléctrica (Megger). 1.3.11 Paso siguiente, realizadas todas las pruebas, en los extremos de los circuitos se protegerán las terminaciones del polvo y la humedad. 1.3.12 Realizar “Protocolo de Hi-pot, Megger, Faseo y Conexionado Cables de Fuerza Media Tensión”. 1.3.13 Los circuitos probados deben quedar correctamente identificados, indicando tag y fase. 1.4 Requerimientos de Seguridad: • • •

Verificar que todo el personal involucrado en la instalación de las mufas, estén en conocimiento del procedimiento de trabajo. El procedimiento de energización de los equipos eléctricos, debe ser realizado y ejecutado por el equipo de Pre-Comisionamiento en coordinación con el cliente. Realizar charla de coordinación diaria destacando los riesgos y su control, involucrados en la actividad. Página 126 de 174

• •

Precaución frente a la manipulación de productos inflamables, ante la necesidad de utilizar soplete con llama abierta para facilitar la preparación del cable, manteniendo un extintor en el lugar de trabajo. El uso de elementos de seguridad básicos es indispensable en todo momento y se debe tener precaución en la utilización de herramientas cortantes.

15 Conocer tablas de torque asociadas a pernos de unión usados en área eléctrica. Esta información aparase en las especificaciones técnicas del proyecto y si no fuera el caso, deben ser utilizadas las tablas de torque 10.12 presentes en la norma NETA (Especificaciones de Pruebas Aceptadas para Sistemas y Equipos de Distribución de Potencia eléctrica). Esto debe ser autorizado por la inspección de la obra. 16 Conocer torque mínimo a aplicar a cables para su conexionado. Cada fabricante indica en sus manuales como realizar esta operación. Sin embargo, cuando no está disponible dicha información se recurre primeramente a identificar la clase de perno y luego a dar apriete según tabla de torque, el torque dependerá así del diámetro y la composición de su estructura del perno.

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G.5

RESPECTO A PRUEBAS DE CONSTRUCCIÓN Y PRE-COMISIONAMIENTO.

17 Comprender diferencias entre "Instrumento Calibrado" e "Instrumento Verificado". Instrumento Calibrado: Equipo comparado con patrón certificado, trazable y cuya comparación es llevada a cabo por una institución Certificada en la Norma 17025 o similar. Instrumento Verificado: Equipo Comparado con patrón certificado, trazable y cuya comparación es llevada a cabo por una institución no acreditada. 18 Conocer funcionamiento de instrumentos de medición; tales como: amperímetro, voltímetro, ohmímetro, multímetro, vatímetro, fasímetro, medidor de aislación (megger), hipot y medidor de resistencia de malla tierra. a) Amperímetro: • Es el instrumento que mide la intensidad de la Corriente Eléctrica que está circulando por un circuito eléctrico. Su unidad de medida es el Amperio y sus Submúltiplos, el miliamperio y el micro-amperio. Los usos dependen del tipo de corriente, ósea, que cuando midamos Corriente Continua, se usara el amperímetro de bobina móvil y cuando usemos Corriente Alterna, usaremos el electromagnético. • Uso del Amperímetro: Es necesario conectarlo en serie con el circuito. Se debe tener un aproximado de corriente a medir ya que si es mayor de la escala del amperímetro, lo puede dañar. Por lo tanto, la corriente debe ser menor de la escala del amperímetro. Cada instrumento tiene marcado la posición en que se debe utilizar: horizontal, vertical o inclinada. Si no se siguen estas reglas, las medidas no serían del todo confiables y se puede dañar el eje que soporta la aguja. Todo instrumento debe ser inicialmente ajustado en cero. Las lecturas tienden a ser más exactas cuando las medidas que se toman están intermedias a al escala del instrumento. Nunca se debe conectar un amperímetro con un circuito que este energizado.  Utilidad del Amperímetro: Su principal utilidad es conocer la cantidad de corriente que circula por un conductor en todo momento, y ayuda al buen funcionamiento de los equipos, detectando alzas y bajas repentinas durante el funcionamiento. Además, muchos Laboratorios lo usan al reparar y averiguar subidas de corriente para evitar el malfuncionamiento de un equipo. Se usa además con un Voltímetro para obtener los valores de resistencias aplicando la Ley de Ohm. A esta técnica se le denomina el “Método del Voltímetro - Amperímetro”

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b) Voltímetro: • Es el instrumento que mide el valor de la tensión. Su unidad básica de medición es el Voltio (V) con sus múltiplos: el Megavoltio (MV) y el Kilovoltio (KV) y sub.-múltiplos como el milivoltio (mV) y el micro voltio. Existen Voltímetros que miden tensiones continuas llamados voltímetros de bobina móvil y de tensiones alternas, los electromagnéticos. • Sus características son también parecidas a las del galvanómetro, pero con una resistencia en serie. Dicha resistencia debe tener un valor elevado para limitar la corriente hacia el voltímetro cuando circule la intensidad a través de ella y además porque el valor de la misma es equivalente a la conexión paralela aproximadamente igual a la resistencia interna; y por esto la diferencia del potencial que se mide (I2 x R) no varía. • Ampliación de la escala del Voltímetro: El procedimiento de variar la escala de medición de dicho instrumento es colocándole o cambiándole el valor de la resistencia Rm por otro de mayor Ohmeaje, en este caso. Uso del Voltímetro: • • • •

Es necesario conectarlo en paralelo con el circuito, tomando en cuenta la polaridad si es C.C. Se debe tener un aproximado de tensión a medir con el fin de usar el voltímetro apropiado Cada instrumento tiene marcado la posición en que se debe utilizar: horizontal, vertical o inclinada. Todo instrumento debe ser inicialmente ajustado en cero.

Utilidad del Voltímetro: Conocer en todo momento la tensión de una fuente o de una parte de un circuito. Cuando se encuentran empotrados en el Laboratorio, se utilizan para detectar alzas y bajas de tensión. Junto el Amperímetro, se usa con el Método ya nombrado.

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c) Ohmímetro: Es un arreglo de los circuitos del Voltímetro y del Amperímetro, pero con una batería y una resistencia. Dicha resistencia es la que ajusta en cero el instrumento en la escala de los Ohmios cuando se cortocircuitan los terminales. En este caso, el voltímetro marca la caída de voltaje de la batería y si ajustamos la resistencia variable, obtendremos el cero en la escala. Generalmente, estos instrumentos instrume se venden en forma de Multímetro metro el cual es la combinación del aamperímetro, mperímetro, el voltímetro y el Ohmimetro juntos. Los que se venden solos son llamados medidores de aislamiento de resistencia y poseen una escala bastante amplia. Uso del Ohmímetro: • La resistencia a medir no debe estar conectada a ninguna fuente de tensi tensión ón o a ningún otro elemento del circuito, pues causan mediciones inexactas. •

Se debe ajustar a cero para evitar mediciones erráticas gracias a la falta de carga de la batería. En este caso, se debería de cambiar la misma.

•

Al terminar de usarlo, es más se seguro guro quitar la batería que dejarla, pues al dejar encendido el instrumento, la batería se puede descargar totalmente.

Utilidad del Ohmímetro: Su principal consiste en conocer el valor Óhmico de una resistencia desconocida y de esta forma, medir la continuidad uidad de un conductor y por supuesto detectar averías en circuitos desconocidos dentro los equipos.

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d) Multímetro:  El multímetro o polímetro es una de las herramientas más útiles en cualquier laboratorio de medida por su versatilidad y facilidad de manejo. La función principal del multímetro es la de medir el voltaje y corriente en cualquier circuito electrónico, ya sea de continua o de alterna, muchos de ellos incorporan además otras funciones que permiten medir componentes discretos como resistencias, condensadores, diodos e incluso transistores. • Tipos de Multímetro: En la actualidad podemos encontrar dos tipos de multímetros, los analógicos y los digitales. Estos últimos son los más aconsejables ya que nos ofrecen una medida más exacta y además son más sencillos de utilizar que sus parientes analógicos. A partir de ahora nos centraremos exclusivamente en el funcionamiento de los multímetros digitales.

Multímetro analógico

Multímetro digital

• Descripción: En los multímetros digitales podemos distinguir tres partes fundamentales. - Display digital: En el que se muestra no sólo el valor numérico de la medida que estamos realizando sino también las unidades en que lo estamos haciendo ya sean voltios (V), amperios (A) u ohmios (ohm). - Dial de mando: Con este dial podemos seleccionar la medida que se quiere realizar así como la escala en la que lo hacemos, voltios o milivoltios, amperios o miliamperios. Además indica si la medida se realiza de una señal continua o alterna. - Zona de clavijas: La medida de los distintos parámetros tendrá una determinada posición de nuestras puntas de pruebas y deberemos tener especial cuidado a la hora de conectarlas ya que si lo hacemos de forma incorrecta nuestro multímetro o circuito de pruebas podrían resultar dañados.

Medidas: Voltaje; la medida del voltaje es muy sencilla de realizar ya que en la mayoría de los multímetros no requiere ningún cuidado especial, simplemente deberemos conectar las puntas de pruebas en el común (COM) y en la clavija de medida de voltios y ohmios (V, ohm). La lectura del display es el valor de tensión existente entre ambas puntas de pruebas. Página 131 de 174

e) Vatímetro: • La potencia consumida por cualquiera de las partes de un circuito se mide con un vatímetro. El vatímetro tiene su bobina fija dispuesta de forma que toda la corriente del circuito la atraviese, mientras que la bobina móvil se conecta en serie con una resistencia grande y sólo deja pasar una parte proporcional del voltaje de la fuente. La inclinación resultante de la bobina móvil depende tanto de la corriente como del voltaje y puede calibrarse directamente en vatios, ya que la potencia es el producto del voltaje y la corriente. • Un vatímetro mide potencia instantánea, siempre mide vatios. • El vatímetro tiene cuatro fases. La bobina amperimétrica está en serie con la fase y la voltimétrica en derivación.

f) Fasímetro: Aparato destinado a medir el factor de potencia del circuito, solo para corriente alterna. Su conexión es similar al vatímetro.

g ) M e d i d o r d e a i s l ac i ó n ( M e g g e r ) : Es un medidor de aislamiento (mide los valores de resistencia de aislamiento) y se utiliza para hallar el aislamiento entre conductores y máquinas electrotécnicas. Valores usuales en la medición de aislación: • 1/2 Megón: instalaciones aisladas correctamente. • Menos de 1/2 Megón: instalaciones incorrectamente aisladas. 1 Megón = 1000.000 W de aislamiento.

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h) Medidor de Hipot: • El uso de ensayos de sobretensión (high potencial o hi-pot) ya sean con tensión continua o alterna, proporciona información acerca de la rigidez dieléctrica del sistema aislante. La rigidez dieléctrica de un material aislante se define como el gradiente de potencial máximo que el material puede soportar sin que se produzca la ruptura. Por tanto los ensayos de sobretensión sirven para comprobar la calidad de los aislamientos eléctricos de motores, cables de transmisión, distribuidores, transformadores y condensadores. Entre sus aplicaciones más habituales está el análisis de subestaciones y de sistemas de distribución de plantas industriales. Los fabricantes de aparatos eléctricos pueden usarlos para realizar las pruebas de producción QA/QC. • Un ensayo de sobretensión consiste en la aplicación deliberada de una tensión, continua o alterna, superior a la nominal del elemento a ensayar. Si el aislamiento soporta esa aplicación de tensión durante un cierto tiempo y no se produce una circulación excepcionalmente alta de corriente de dispersión, se asume que será capaz de soportar sin peligro la tensión normal de funcionamiento. • El principio en que se apoya un ensayo de sobretensión es que un aislamiento con algún punto débil se perforará si se encuentra sometido a una tensión lo suficientemente alta. La tensión de ensayo se elige de modo que un aislamiento en buen estado puede pasar el ensayo y un aislamiento dañado no. • En cualquier caso se tratan de ensayos de “fallo” o “no fallo”. Ensayos de Rigidez Dieléctrico

A. Equipo Hi Pot de 120 Kv, armado en forma completa y realizando mediciones en línea aérea de 33 Kv

B. Equipo Hi Pot de 120 Kv, realizando mediciones en líneas de 33 Kv y 13.2 Kv acometidas de estaciones transformadoras y subestaciones transformadoras, además en entradas y salidas de salas eléctricas. Página 133 de 174

i)

Medidor Resistencia Malla de Tierra (Telurómetro): Aparato destinado a medir la resistencia de tierra de las instalaciones eléctricas.

Medición de resistencia de puesta a tierra. Caída de potencial

Medición de resistencia de puesta a tierra. Método selectivo (Pinzas)

19 Conocer métodos para medir resistividad de suelo y resistencia de malla tierra. Página 134 de 174

Medición de Resistividad: a. El factor más importante de la resistencia a tierra no es el electrodo en sí, sino la resistividad del suelo mismo, por ello es requisito conocerla para calcular y diseñar la puesta a tierra de sistemas. La resistividad del suelo es la propiedad que tiene éste, para conducir electricidad, es conocida además como la resistencia específica del terreno o la resistencia que ofrece al paso de la corriente un cubo de terreno de un metro por lado. Su representación dimensional debe estar expresada en Ohm-m, cuya acepción es utilizada internacionalmente. b. La resistividad del terreno varía ampliamente a lo largo y ancho del globo terrestre, estando determinada por: • • • • • • •

Sales solubles Composición propia del terreno Estratigrafía Granulometría Estado higrométrico Temperatura Compactación

c. La resistividad del terreno se mide fundamentalmente para encontrar la profundidad de los puntos óptimos para localizar la malla de tierras de: una subestación, sistema electrónico, planta generadora o transmisora de radiofrecuencia. En este punto es necesario aclarar que la medición de la resistividad del terreno, no es requisito para hacer una malla de puesta a tierra. Aunque para diseñar un sistema de malla de tierra de gran tamaño, es aconsejable encontrar el área de más baja resistividad para lograr la instalación más económica. d. El perfil de la resistividad del suelo determinará el valor de la resistencia a tierra y la profundidad de nuestro sistema de puesta a tierra. Ejemplo de Perfil de resistividad: terreno rocoso y seco

e. Para medir la resistividad del suelo se requiere de un telurómetro o Megger de tierras de cuatro terminales. Los aparatos de mayor uso, de acuerdo a su principio de operación, pueden ser de 2 tipos: del tipo de compensación de equilibrio en cero y el de lectura directa. f. Datos de resistividad de Suelos Típicos Clase de terreno Pantanoso o húmedo De labor o arcilloso Arenoso húmedo Arenoso seco Guijarroso Rocoso

Resistividad eléctrica (Ω-m) 5 10 20 100 100 300

Medición de Resistencia de Malla de tierra Página 135 de 174

Dentro de los métodos para la medición de resistencia de puesta a tierra se conocen los siguientes:    

Método de la tierra conocida. Método de los tres puntos. Método de la caída de potencial. Método de la relación.

A continuación cada uno de estos métodos es expuesto con sus ventajas y desventajas. a. Método de la tierra conocida.  Este método consiste en encontrar la resistencia combinada entre el electrodo a probar y uno de

resistencia despreciable.



Figura 1. Método de la tierra conocida.  Rx+Ro

 En este método se hace circular una corriente entre las dos tomas de tierra, esta corriente se

distribuye en forma similar a las líneas de fuerza entre polos magnéticos. El inconveniente de este método es encontrar los electrodos de resistencia conocida y los de resistencia despreciable. b. Método de los tres puntos o triangulación.  Consiste en enterrar tres electrodos (A, B, X), se disponen en forma de triángulo, tal como se

muestra en la figura 2, y medir la resistencia combinada de cada par: X+A, X+B, A+B, siendo X la resistencia de puesta a tierra buscada y A y B las resistencias de los otros dos electrodos conocidas.

Figura 2. Método de las tres puntas.  Las resistencias en serie de cada par de puntos de la puesta a tierra en el triángulo serán

determinadas por la medida de voltaje y corriente a través de la resistencia. Así quedan determinadas las siguientes ecuaciones:

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R1= X+A R2= X+B R3= A+B De donde: X= (R1+R2-R3)/2  Este método es conveniente para medidas de resistencias de las bases de las torres, tierras aisladas con

varilla o puesta a tierra de pequeñas instalaciones. No es conveniente para medidas de resistencia bajas como las de mallas de puesta a tierra de subestaciones grandes. El principal problema de este método es que A y B pueden ser demasiado grandes comparadas con X (A y B no pueden superar a 5X), resultando poco confiable el cálculo. c. Método de la caída de potencial.

Figura 3. Método de la caída de potencial.  Es el método más empleado. Los electrodos son dispuestos como lo muestra la figura 3; E es el electrodo

de tierra con resistencia desconocida; P y C son los electrodos auxiliares colocados a una distancia adecuada (). Una corriente (I) conocida se hace circular a través de la tierra, entrando por el electrodo E y saliendo por el electrodo C. La medida de potencial entre los electrodos E y P se toma como el voltaje V para hallar la resistencia desconocida por medio de la relación V/I.  La resistencia de los electrodos auxiliares se desprecia, porque la resistencia del electrodo C no tiene

determinación de la caída de potencial V. La corriente I una vez determinada se comporta como contante. La resistencia del electrodo P, hace parte de un circuito de alta impedancia y su efecto se puede despreciar. d. Método de la relación. • En este método la resistencia a medir, es comparada con una resistencia conocida, comúnmente usando la misma configuración del electrodo como en el método de la caída de potencial. Puesto que este es un método de comparación, las resistencias son independientes de la magnitud de corriente de prueba. • La resistencia en serie R de la tierra bajo prueba y una punta de prueba, se mide por medio de un puente el cual opera bajo el principio de balance a cero.

20 Conocer criterios de aceptación para resultados que arrojen las pruebas de medición de resistencia de malla tierra. Una malla tierra es un sistema de electrodos de tierra formado por conductores desnudos interconectados y enterrados, de modo de proporcionar una puesta a tierra común a los equipos y estructuras metálicas de una instalación. Página 137 de 174

a)

Los objetivos fundamentales de una malla de tierra son: • Evitar tensiones peligrosas entre estructuras, equipos y el terreno durante cortocircuitos a tierra o en condiciones normales de operación. • Evitar descargas eléctricas peligrosas en las personas, durante condiciones normales de funcionamiento. • Proporcionar un camino a tierra para las corrientes inducidas. Este camino debe ser lo más corto posible.

b)

Seguridad hacia las personas: El riesgo de muerte de una persona que ha sufrido contacto con algún elemento energizado, depende de: • Frecuencia. • Magnitud. • Duración de la circulación de corriente a través del cuerpo humano. El tiempo que una persona puede soportar la circulación de una corriente eléctrica a través de su cuerpo, sin sufrir daño corporal (fibrilación ventricular), es bastante corto.

c)

Criterios de Aceptación en Medición de Resistencia de Malla de Tierra: Los valores aconsejables para redes eléctricas de resistencia de un sistema de Puesta a Tierra son: d)

Resistencia Menos de 1 Ω Entre 1 y 5 Ω Entre 5 y 10 Ω Entre 10 y 15 Ω Entre 15 y 20 Ω Más de 20 Ω

Calidad En baja tensión Excelente Muy buena Buena Aceptable Regular Mala

En alta tensión Excelente Buena Aceptable Regular Mala Mala

Todos los contenidos en la Norma IEEE 80 – “Guide for Safety in AC Substation Grounding”. (IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers”. 21 Conocer pruebas eléctricas que deben aplicarse a Motores y Transformadores. a.

Las pruebas de rutina que deben hacerse a los motores eléctricos tienen por objeto, verificar la calidad de fabricación y son: • • • • • •

Inspección Visual Prueba en vacío (operación sin carga mecánica a tensión y frecuencia nominal) Resistencia de aislamiento. Potencial aplicado. Vibración. Prueba a rotor bloqueado (NEMA 12.55.2c de MG 1 2003)

b.

En equipos eléctricos como motores, transformadores, switchgear, etc. la principal prueba a que deben ser sometidos, es medir la resistencia de aislamiento para determinar si hay cortos, conexiones flojas o conductores rotos.

c.

También se recomienda la medición de aislamiento a tierra, conocida como prueba de Mega Ohms. La resistencia de aislamiento es la capacidad de aislación eléctrica de un devanado de resistir corrientes directas. Se obtiene entre el cuociente del voltaje aplicado dividido por la corriente aplicada a través de la aislación de un motor. El voltaje aplicado usualmente se aplica por un minuto a 10 minutos. Tabla 1.- Indica mínimos valores de resistencia de aislación recomendados a una Tº de 40 ºC (Valores en MΩ) Norma IEEE Std. 43-2000(R2006) Página 138 de 174

Tabla 1 Resistencia de aislación mínima IR1 min = kV + 1

Para devanados hechos antes de 1970 , todo tipo de enrollados

IR1 min = 100

Para equipos DC y devanados AC construidos después de 1970

IR1 min = 5

Para la mayoria de maquinas con bobinas de davanado circular no definido , y bobinas con devanado tipo enrollados , calificación por debajo de 1kV

NOTAS 1.- IR1 min devanado

Pruebas según equipo

es la mínima resistencia de aislación recomendada en megohms, a 40ºC para todo el

2.- kV valor nominal en placa dato de la maquina d.

La prueba de Índice de Polarización es otra de las pruebas recomendadas, en este caso para aplicar a transformadores. El Índice de Polarización (I.P.), es la variación del valor de la resistencia respecto al tiempo .Se obtiene del cuociente de la resistencia de aislación en un tiempo (t2=10 min.) dividido por la resistencia de aislación (t1=1min.)

e.

La tabla 2. Indica mínimos valores recomendados para el índice de polarización para aislamientos según clases. Norma IEEE Std. 43-2000(R2006) Tabla 2 Según clase de aislamiento Class A Class B Class F Class H

Minimo P.I. 1 2. 2. 2. .

NOTA Si la resistencia de aislamiento en un minuto es superior a 5000 MΩ, no tendría sentido el I.P. calculado. En ese caso la I.P. se tomara como una condición intrínseca del devanado. Todas las pruebas y valores descritos son recomendadas por la Norma IEEE Std. 43-2000. f.

Relación de Transformación (TTR). Con esta prueba se establece una relación entre el número de vueltas que lleva el devanado de alta tensión contra el número de vueltas del devanado de baja tensión para las diferentes posiciones del tap de un transformador, con lo que se determina la correcta correspondencia entre los voltajes de entrada y de salida de acuerdo a lo especificado por el fabricante. IEEE C571.12.901997, indica que la relación de transformación no puede ser mayor que 0,5% de su valor teórico, si fuese mayor implicaría que hay un problema en los devanados del transformador y/o en los circuitos magnéticos en el entrehierro.

g.

Todas las pruebas deben ser desarrolladas en puntos desenergizados, excepto donde se especifique lo contrario.

22 Conocer pruebas eléctricas que deben aplicarse a CCM (Centro de Control de Motores). a.

Un Centro Control de Motores (CCM) es un panel eléctrico utilizado para el accionamiento de motores. Está formado por módulos o cubículos extraíbles e intercambiables. Cada maniobra de un motor se ubica en uno de estos cubículos. El CCM alimenta, controla y protege circuitos cuya carga consiste esencialmente en motores y que usa contactores o arrancadores como principales componentes de control. Página 139 de 174

b.

Está compuesto de un ensamble autosoportado de una o más secciones verticales cerradas que tienen barras conductoras horizontales toda unidas entre si a través de pernos, a los cuales por norma debe aplicársele un torque de apriete de perno.

b.

Un CCM, requiere de pruebas eléctricas para asegurarse de un correcto funcionamiento y la calidad de su fabricación, estas son recomendadas por la norma IEEE -8020 y son las siguientes: • • • • • •

Relación de transformación de los TPS y TCS Capacidad de cortocircuito Revisión de los aisladores en todas las secciones del CCM Verificación de la coordinación de protecciones Evaluación de contactores y relevadores de sobrecarga Funcionamiento eléctrico y mecánico

23 Conocer pruebas eléctricas que deben aplicarse a Switchgear a.

Un Switchgear es un seccionador compuesto de una celda de media tensión donde hay un interruptor (Circuit Breaker) que puede conectar o desconectar un circuito eléctrico.

b.

El switchgear permite el arranque controlado hasta la tensión nominal de un motor. De esta forma, se logra suavizar el arranque eléctrico (eliminando los picos de corrientes en la red eléctrica) como también el arranque mecánico (eliminando los golpes mecánicos en la carga y en el acoplamiento), reduciendo el mantenimiento y aumentando la vida útil del conjunto.

c.

Según Norma ANSI/IEEE C37.2, las sgtes. son las pruebas que deben cumplirse para verificar el funcionamiento correcto de un switchgear : •

El ensayo de tiempo de accionamiento es uno de los más importantes




• •

Medición exacta del tiempo en los contactos al cambiar de estado Verificación de la discrepancia entre contactos Verificación de desplazamiento y velocidad de los contactos

Pruebas de conmutación. Pruebas de aislamiento (Hi-pot)

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H INSTRUMENTACIÓN. H.1 RESPECTO A CONOCIMIENTOS GENERALES 1.

Interpretar planos eléctricos, P&ID e isométricos. Diagrama de Procesos e Instrumentación (P&ID): a. La Norma ISA S5.1, proporciona las herramientas necesarias para representar la instrumentación y los sistemas de medición y control utilizados en los procesos industriales. Esta norma incluye un método de representación de los instrumentos mediante símbolos, a los cuales se le asocia un código de identificación (TAG). b. El objetivo fundamental es describir los sistemas de representación usados en los planos y documentos de instrumentación. En general, al realizar un plano de instrumentación, a cada instrumento se le asocia un símbolo y un código alfanumérico llamado “Tag number”, que indica la función que cumple el instrumento dentro de un lazo de control, así como también el numero asociado al instrumento. c. En Chile, se le llama a esta información diagramas de proceso e instrumentación (P&ID). ISA la llama Diagramas de Tuberías e Instrumentación (P & ID: Piping & Instrumentation Diagram). d. Para la representación de procesos, ISA recomienda utilizar ciertas clases de líneas para los flujos de proceso y señales de instrumentos. También define símbolos para válvulas, actuadores y otros.

Isométricos: Es un diagrama que muestra la toma en líneas de proceso para ubicación de instrumentos.

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Diagrama de Lazos: Para complementar el P&ID se realiza el diagrama de lazo, en donde se expresa en detalle cada una de las conexiones eléctricas de los instrumentos y dispositivos, identificando cada cable, terminal, bornera, panel, etc.; así como también las fuentes de poder asociadas a los instrumentos y la identificación de las Entradas/Salidas a controladores. En Tabla siguiente, se indican la simbología de instrumentación establecida para los diagramas de lazo.

Identificación Funcional: La identificación funcional consiste en un sistema de letras que clasifican el instrumento de acuerdo a la(s) función(es) que realiza sobre una variable. Estas letras se representan en la Tabla siguiente, donde las letras de las dos primeras columnas pueden representar a la variable bajo medición y las letras de las tres últimas columnas pueden representar la función del instrumento. Página 142 de 174

La Norma ISA S5.4, tiene como objetivo proporcionar un método para la preparación y aplicación de diagramas de lazos de instrumentos en el diseño, construcción, operación y mantención de sistemas de instrumentos en plantas industriales. 2. Manejar conceptos de lazos de control y conocer tipos. a.

En todos los procesos industriales tenemos diversas variables, las cuales afectan las entradas o salidas del proceso.

b.

Temperatura, nivel, flujo, presión, son las variables más comunes en los procesos industriales, las cuales son monitoreadas y controladas por medio de la instrumentación del proceso.

c.

Los instrumentos de medición y control permiten el mantenimiento y la regulación, de estas variables.

d.

El sistema de control que permite este mantenimiento de las variables puede definirse como aquel que compara el valor de la variable o condición a controlar con un valor deseado y toma una acción de corrección de acuerdo con la desviación existente sin que el operario intervenga. Página 143 de 174

e.

Para que esta comparación y posterior corrección sean posibles se requiere de un elemento de medición una unidad de control, un elemento final de control y el propio proceso.

f.

Este conjunto de unidades forma un lazo que recibe el nombre de Lazo de Control.

g.

El lazo puede ser abierto o bien un lazo cerrado.

h.

Un ejemplo de de lazo abierto es el calentamiento de agua en un tanque mediante una resistencia eléctrica sumergida (ver figura siguiente).

Lazo de Control Abierto i.

Un lazo cerrado representativo lo constituye la regulación de temperatura en un intercambiador de calor.

j.

En ambos casos existen elementos definidos como el elemento de medida, el transmisor, el controlador, el indicador, el registrador y el elemento final. Un lazo de control cerrado es un control retroalimentado, vale decir el sistema de control entrega información, decide o corrige y toma una acción correctiva (ver figura siguiente).

k.

El sistema continuamente se esta retroalimentado de infomacion, desde el elemento sensor o medicion hasta el elemento final de control.

l.

El control retroalimentado esta capacitado para compensar el sistema antes de que los disturbios afecten la variable controlada. En otras palabras, los disturbios son medidos y controlados antes de que afecten el proceso.

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Lazo de Control Cerrado 3. Conocer unidades de medidas principales usadas en instrumentación. a. Las variables eléctricas principales a controlar en un proceso industrial son: corriente; voltaje y frecuencia. b. Como en la instrumentación las variables a controlar son de magnitud pequeña, se utilizan unidades mínimas, como por ejemplo: • • •

CORRIENTE, se mide en mili-amperes (mA) VOLTAJE, se mide en mili-volt (mV ) FRECUENCIA, se mide en kilo hertzio (k HZ)

c. Otras variables presentes en un proceso industrial son: •

PRESION, fuerza por unidad de área o superficie: P=F / A, según sea el sistema de medición, será la unidad de medida a utilizar ej. En sistema técnico decimal se medirá en Kg/cm2.

•

FLUJO, es la cantidad de volumen que atraviesa una restricción por unidad de tiempo, se conoce como caudal. Q=volumen/tiempo (m3/seg.)

•

DENSIDAD, se define como la masa de un material por unidad de volumen: d=masa/volumen (kg/m3)

•

TEMPERATURA, la unidad para temperatura es grados centígrados (º C), grados Fahrenheit (ºF), grados kelvin (Kº)

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4. Conocer unidades de medida de la variable presión y transformación entre ellas. La presión se define como una fuerza por unidad de área o superficie:

TABLA UNIDADES DE MEDIDA Y CONVERSION DE PRESION

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

H.2

PRESIÓN = F / A Pa = 1 N / m2 = 1 kg / (m . s2) 5 Atm= 1,0133x10 Pa Atm= 101,33 kPa Atm= 0,10133 MPa Atm= 1,0333 kgf / cm2 4 Atm= 1,0333x10 kgf / m2 Atm= 1,0133 bar 6 Atm= 1,0133x10 Dinas / cm2 3 Atm= 2,1147x10 Lb / pie2 Atm= 14,7 Lb / plg2 PSI = 1 Lb / plg2 PSI = 144 Lb / pie2 -3 PSI = 68,027x10 Atm -3 PSI = 68,95x10 bar PSI = 6895 Pa -2 PSI = 7,031x10 kgf / cm2 2 PSI = 7,031x10 kgf / m2 5 bar = 1 x 10 Pa bar = 100 kPa

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

bar = bar = bar = bar = bar = bar = bar = kbar = Mbar = kgf /cm2= kgf /cm2= kgf /cm2= kgf /cm2= kgf / cm2= kgf / cm2= kgf / m2= kPa = kPa = MPa =

0,1 1,02 4 1,02 x 10 0,9869 6 1 x 10 3 2,087 x10 14,5 1000 1000 0,96777 0,98 14,22 4 1 x 10 0,098 5 0,98 x 10 -4 1 x 10 1000 0,01 10,2

MPa kgf / cm2 kgf / m2 Atm Dinas/ cm2 Lb / pie2 (PSI) bar kbar Atm bar PSI kgf / m2 MPa Pa kgf /cm2 Pa bar kgf / cm2

RESPECTO A VERIFICACIÓN Y CALIBRACIÓN DE INSTRUMENTOS. 5. Manejar diferencias entre Calibración y Verificación de instrumentos. a. Instrumento Calibrado: • Equipo comparado con patrón certificado, trazable y cuya comparación es llevada a cabo por una institución Certificada en la Norma 17025 o similar. • La calibración es una acción estrictamente vinculada con las características metrológicas del instrumento. Permite asegurar la calidad de medición del mismo dentro de los márgenes de incertidumbre establecidos, por lo que, es considerada un procedimiento básico por la actividad de la metrología legal y también, fundamental dentro de las aplicaciones de metrología científica y metrología industrial. b. Instrumento Verificado: • Equipo comparado con patrón certificado, trazable y cuya comparación es llevada a cabo por una institución no acreditada. • La verificación ofrece la seguridad de cumplimiento con reglamentaciones y especificaciones establecidas como así también de una correcta medida en instrumentos de medición, especialmente en aquellos que requieren de verificación y aprobación de modelo. Página 146 de 174

Tabla de Comparación de objetivos y acciones entre Calibración y Verificación. Calibración Verificación *Determinación de la relación entre los valores *Examen de conformidad de los instrumentos de medidos y su correspondiente valor realizado con medición, de acuerdo con los requerimientos patrones trazables: legales: → bajo condiciones definidas

→ ensayo cualitativo

→ a un día y tiempo especificados

→ control de errores máximos permitidos

*Presentación de los desvíos o correcciones, de su incertidumbre de determinación asociada y de EMP (errores máximos permitidos) la incertidumbre de medición. *Emisión de un certificado de calibración.

*Sellado del instrumento examinado. *Emisión de un certificado de verificación.

6. Manejar conceptos de: Error, Rango, Span, histéresis, Exactitud y precisión. a.

Error del instrumento: Diferencia algebraica entre el valor leído o transmitido por el instrumento y el valor real de la variable medida. En régimen permanente se denomina error estático. Se denomina error dinámico a la diferencia entre el valor instantáneo de la variable y el indicado por el instrumento. El error medio del instrumento es la media aritmética de los errores en cada punto de la medida determinados para todos los valores crecientes y decrecientes de la variable medida.

b.

Rango (o Campo de Medida)de un instrumento: Conjunto de valores que determinan los límites entre los cuales el instrumento puede operar. Son los dos valores extremos. Por ej.: -50ºC a 250ºC.

c.

Span de un instrumento: Es la diferencia algebraica entre los valores superior e inferior del rango del instrumento. Por ejemplo: sí el rango es de -50ºC a 50º o de 0ºC a 100ºC, el Span es de 100ºC. El Span es un subconjunto del rango y es ajustable.

d.

Histéresis de un instrumento •

Fenómeno que experimentan todos los instrumentos, debido al roce o a efectos magnéticos. Consiste en que a una misma entrada corresponden dos valores de salida según la dirección de desplazamiento.

•

Es debido a eso que la curva de calibración ascendente no coincida con la descendente y eso es se conoce como Histéresis.

•

Baja Histéresis es la capacidad de un instrumento de repetir la salida cuando se llega a la medición en ocasiones consecutivas bajo las mismas condiciones generales pero una vez con la medición de la variable en un sentido (por ejemplo creciente) y en la siguiente con la variable en sentido contrario (por ejemplo decreciente). Como otros parámetros de especificación de los instrumentos se acostumbra a especificar la histéresis como un valor porcentual de la medición o bien del fondo de escala del instrumento.

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e.

Exactitud de un instrumento: • Es la desviación máxima del instrumento bajo condiciones de operación específica. • Si un instrumento está calibrado correctamente los errores aleatorios inevitables harán que los resultados de la medición tengan una cierta dispersión, si el promedio de las mediciones coincide con el valor verdadero el instrumento es exacto. • La estadística (media en este caso) nos podrá acercar al valor verdadero. • La exactitud se puede especificar en porcentaje del valor medido o bien en porcentaje del valor a fondo de escala del instrumento. En el caso de los instrumentos destinados a procesos industriales en general esa exactitud especificada corresponde a todo el rango de medición del mismo.

f.

Precisión de un instrumento: Es la tolerancia de medida o de transmisión del instrumento y define los límites de los errores cometidos cuando el instrumento se emplea en condiciones normales de servicio. Normalmente, el valor nominal a medir no se conoce y, por lo tanto, la exactitud y precisión se expresan como: % del rango de trabajo (span) y % del valor máximo del rango.

g.

Diferencia entre exactitud y precisión: • Estas características de los sensores, tienen diferentes significados en el contexto de los procesos de control. • El termino exactitud es usado para denotar que tan estrechas son las lecturas de las mediciones un instrumento. • El termino precisión es usado para designar que tan consistentes son las lecturas realizadas por un instrumento.

7. Conocer características de instrumentos para medir: Caudal, Tº, Presión, Flujo, Velocidad, Nivel, Ph, conductividad. a.

Medición de Caudal: • El caudalímetro, es un instrumento para la medición de caudal. Estos aparatos se instalan en líneas con la tubería que transporta el proceso. Se conocen como medidores de caudal, medidores de flujo o flujómetros. • Existen de acción eléctrica y mecánica. • El rotámetro es un caudalímetro de tipo mecánico, se trata de un cono transparente invertido con una bola plástica en su base. El fluido al circular impulsa la bola hacia arriba, a mayor caudal mas sube la bola. La gravedad hace bajar la bola al detenerse el flujo. El cono esta graduado, estas marcas Página 148 de 174

indican el caudal. Un ejemplo se lo puede ver en los hospitales, unidos de la llave del suministro de oxigeno. • La elección de cual usar se debe tomar en base al caudal, viscosidad, temperatura, composición química y presión del fluido que necesitemos medir. b.

Medición de Temperatura: • La temperatura es en sí, un índice del estado de energía cinética de un material. Los valores de temperatura son en ocasiones ocupados para describir, cuanto calor o frio tiene un fluido en un proceso. • La Termocupla (TC), es el sensor de temperatura más comúnmente utilizado en la industria, está constituido de dos alambres de distintos metales unidos en un extremo. • Al aplicarse una temperatura en la unión de los metales se genera un voltaje muy pequeño del orden de los mili volts, el cual aumenta con la temperatura, ej. Una TC tipo “K”, está hecha con un alambre de hierro y otro de constatan (aleación de Cu y Ni). Al colocar esta unión de metales a 300ºC, deberá aparecer en los extremos una fuerza electromotriz inducida (fem) de 12,2 mili volts. • R.T.D. = (Resistence Temperature Resistor), son sensores de temperatura resistivos. En ellos se aprovecha el efecto que tiene la temperatura en la conducción de los electrodos para que, ante un aumento de temperatura, haya un aumento de la resistencia eléctrica que presentan

c.

Medición de Presión: • Los instrumentos para medir presión pueden ser indicadores, registradores, transmisores y controladores, y pueden clasificarse de acuerdo a lo siguiente: • Elásticos, según su constitución pueden ser de Tubo Bourdon, fuelle, diafragma, capsula. • No Elásticos; columnas, campana invertida, campana de Ledour. • Eléctricos; Ionización, termopar, resistencia, esfuerzo.

d.

Medición de Flujo: • El principio de funcionamiento en que se basan estos medidores es en la circulación de una corriente de fluido por una superficie que se restringe, su presión disminuye por una cantidad que depende de la velocidad del flujo a través de la restricción, por lo tanto la diferencia de presión entre los puntos antes y después de la restricción puede utilizarse para indicar la velocidad del flujo. Los tipos más comunes de medidores de cabeza variable son el tubo Venturi, la placa orificio y el tubo de flujo. • La placa orificio es elemento primario para una medición de flujo más utilizado. • Cuando dicha placa se coloca en forma concéntrica dentro de una tubería, esta provoca que el flujo se contraiga repentinamente conforme se aproxima al orificio y después se expande rápidamente al diámetro total de la tubería. La corriente que fluye a través del orificio forma una vena contracta y la velocidad del flujo resulta en una disminución de presión hacia abajo desde el orificio.

e.

Medición de Velocidad: • Un Tacómetro, es un instrumento que mide velocidad en revoluciones por minutos (R.P.M) como por ejemplo en el rotor de un motor o de una turbina, velocidad de superficies y extensiones lineales. Existen el tacómetro óptico y el tacómetro de contacto. • Esta variable presente en los procesos está relacionada con la velocidad a la que un cuerpo se mueve hacia o en dirección opuesta a un punto de referencia fijo. El tiempo siempre es uno de los componentes de la variable velocidad, por ende se asocia al flujo o caudal.

f.

Medición de Nivel: • Al igual que en la medición de muchas otras variables presentes en los procesos industriales, la medición de nivel puede obtenerse en forma directa o indirecta. Siempre es preferible desde el punto de vista del control automático aprovechar directamente la variación del nivel para hacer la Página 149 de 174

medición, este es el caso del Flotador o los sensores basados en electrodos. Hay diversos sensores de nivel como por ej. Sensores sónicos, preso estático, capacitivo, resistivo. • Un indicador de nivel muy usado es el conocido por sus siglas en ingles como L.G. (Level Glass) vale decir, Nivel de Vidrio. • Mediante el principio de va vasos sos comunicantes, un tubo de vidrio alojado entre cabezales y montado en el lateral de un tanque a través de conexiones roscadas o bridadas, permite conocer el nivel de líquido alojado en su interior. g.

Medición de PH: • Ph, término que indica la concentraci concentración ón de de iones Hidrógenos presentes en una disolución. disolución Se trata de una medida de acidez. • El PH-metro, metro, es el sensor utilizado en el método electroquímico para medir el pH. La determinación del pH consiste en medir el potencial que se desarrolla a través de una fina membrana de vidrio que separa dos soluciones con distinta concentración de protones. • Los electrodos conectados al pH pH-metro metro se sumergen en la disolución y el pH se lee directamente en la escala.

h.

Medición de Conductividad: • La Conductividad Eléctrica ica (CE), es la capacidad de un cuerpo o medio para conducir la corriente eléctrica, es decir, para permitir el paso a través de él de partículas cargadas, bien sean los electrones, los transportadores de carga en conductores metálicos o semimetálicos, o iones, los que transportan la carga en disoluciones de electrolitos. • La conductividad es la inversa de la resistividad, por tanto , y su unidad es el S/m (siemens por metro) o Ω-1·m-1. Usualmente la magnitud de la conductividad (σ) es la proporcionalidad entre el campo eléctrico y la densidad de corriente de conducción . • El instrumento para medir Conductividad, es el CONDUCTIMETRO. Basa su funcionamiento en el puente de Wheastone para medir resistencias • Se aplica un voltaje entre dos electrodos y midiendo la resistencia de la solución se obtiene la conductividad eléctrica. • Si el instrumento da la lectura en conductancia, la conductividad será: • CONDUCTIVIDAD = CONDUCTANCIA x K • K = Constante de la Celda • Todos los valores de Conductividad están referidos a una temperatura de 25ºC. Los instrumentos deben tener corrección manual o automática para temperatura ya que las lecturas se refieren a 25ºC.

8. Conocer porcentajes del rango en el que debe contrastarse un instrumento. (0, 25%, 50%, 75% y 100%). a. Contrastar es comparar un instrumento desconocido con otro cono conocido cido y perfectamente calibrado (patrón) para poder conocer los errores del primero. b. Se debe contrastar periódicamente todos los instrumentos de medida para saber el error con que se trabaja (mide) y si es posible corregirlo, algunos instrumentos traen punt puntos de ajuste o calibración. c. Las normas de calidad (por por ejemplo las ISO) exigen la contrastación de todos los instrumentos de medida indicando: los datos atos del instrumento patrón, número de serie del mismo, fabricante, clase, etc. Este procedimiento debe realizarse lizarse periódicamente de acuerdo a lo indicado por las normas. Además se debe llevar registro escrito de las contrastaciones y sus resultados. d. Existen 2 formas de contrastación: • •

Contrastación Directa: es cuando se contrastan instrumentos del mismo tipo, por ejemplo voltímetros o amperímetros. Contrastación Indirecta:: cuando se contrastan un tipo de aparatos en función de otros, por ejemplo contrastar vatímetros contra amperímetros y voltímetros. Página 150 de 174

9. Conocer diferencias entre Sensor de Temperatura tipo Termocupla y RTD. a. TERMOCUPLAS: • • •

Las termocuplas son el sensor de temperatura más común utilizado industrialmente. Una termocupla se hace con dos alambres de distinto material unidos en un extremo (soldados generalmente). Al aplicar temperatura en la unión de los metales se genera un voltaje muy pequeño (efecto Seebeck) del orden de los milivolts el cual aumenta con la temperatura. Existe una gran variedad de tipos de Termocuplas; esto es de acuerdo al tipo de metales que forman la termocupla, ejemplo Tipo K, Tipo J, Tipo E, Tipo T, Tipo R, Tipo S; con distintas configuraciones, sin embargo, el 90% de las termocuplas usadas son del tipo J y K.

b. RTD (Resistance Temperature Detectors) •

• •

Los RTD son sensores de temperatura a los cuales también se les denomina "bulbos de resistencia", su principio de funcionamiento se basa en el hecho de que un metal al calentarse, cambia su valor de resistencia, midiendo el valor de corriente que circula a través del RTD, se mide la temperatura con precisión, la construcción típica de un RTD consiste en una bobina de hilo de cobre, de níquel ó de platino, la bobina se fija a un soporte con forma de una varilla, su diámetro es semejante al diámetro de un lápiz, con una longitud aproximada de 40 centímetros, en presencia de variaciones de temperatura el RTD modifica su componente resistivo en forma lineal, si la temperatura varia en un rango amplio, la no-linealidad se hace presente y aparecen errores de linealidad, en términos absolutos, no se desprecian para algunas aplicaciones. Un PT100 es un tipo particular de RTD. Normalmente las PT100 se vienen encapsuladas en la misma forma que las termocuplas, es decir dentro de un tubo de acero inoxidable u otro material (vaina), en un extremo está el elemento sensible (alambre de platino) y en el otro está el terminal eléctrico de los cables protegidos dentro de una caja redonda de aluminio (cabezal), de allí parte muchas veces el confundirlo con las termocuplas. Página 151 de 174

c. La diferencia más notable entre una Termocupla y la RTD es el principio de funcionamiento y fabricación. Un RTD, opera sobre el principio de que la resistencia eléctrica de ciertos metales cambia de una manera predecible en función del aumento o disminución de la temperatura. Estos dos instrumentos de medición, cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas. •

Ventajas de termocupla: incluyen una amplia gama de -300 ° F a 2300 ° C, tiempo de respuesta rápido (menos de un segundo en algunos casos), de bajo costo inicial y durabilidad. Desventajas para los termocuplas son su rango de precisión de ancho, sobre todo a temperaturas elevadas, son difíciles de calibrar (ya que dependen del medio ambiente) y, finalmente, la instalación puede ser costosa si grandes longitudes de cable de termopar se necesitan.

•

Por otro lado, las ventajas de RTD incluyen, una salida estable durante un largo período de tiempo, facilidad de calibración, y se extiende por más de lecturas precisas de temperatura estrecho. Desventajas, en comparación con los termocuplas, son: menor rango de temperatura (-330 ° F a 930 ° F), un mayor costo inicial y son más frágiles en entornos industriales.

10. Conocer tipos de pistones, actuadores y válvulas neumáticas. a. Pistones: • Las válvulas de pistón tienen un excelente desempeño en los procesos industriales, poseen un mantenimiento mínimo, se instalan de manera vertical. • Estas válvulas de pistón tienen un sistema de sellos y anillos K-Graf que no permiten fuga exterior y no tendrá contaminación del medio ambiente. Pueden ser automatizadas con facilidad con actuadores neumáticos. Pueden ser usadas en gran cantidad de fluidos y en presiones de hasta 900 libras. • Las válvulas de pistón regulan el fluido con mucho menos caída que cualquier válvula reguladora. b. Actuadores: • La gran mayoría de los controladores industriales son de origen electrónico con salidas Standard de 4-20 (mA). Esta señal debe ser acondicionada, tanto en potencia como en naturaleza, para que pueda accionar el sistema a controlar, produciendo los efectos de corrección comandados por el controlador. Esta función la cumplen los llamados Equipos de Actuación, o de Control Final. • Existen actuadores de tensión y de frecuencia (sobre motores eléctricos), válvulas de control neumáticas y eléctricas. c. Válvulas Neumáticas: Los circuitos neumáticos están constituidos por los actuadores que efectúan el trabajo y por aquellos elementos de señalización y de mando que gobiernan el paso del aire comprimido, y por lo tanto la maniobra de aquellos, denominándose de una manera genérica válvulas. Página 152 de 174

Según su función las válvulas neumáticas se subdividen en los grupos siguientes: 1. 2. 3. 4.

Válvulas de vías o distribuidoras Válvulas de bloqueo Válvulas de presión Válvulas de caudal y de cierre

11. Conocer tipos de válvulas de control. Las válvulas de control son las encargadas de regular el caudal del fluido de control que modifica a su vez el valor de la variable medida y por lo tanto la variable controlada, comportándose como un orificio de área continuamente variable. Las válvulas de control pueden ser de varios tipos dependiendo del diseño del cuerpo y del movimiento del obturador. a. Válvulas de movimientos lineal o recíproco: Son aquellas en las cuales el obturador se mueve en la dirección de su propio eje y se clasifican de la siguiente manera: •

Válvula de globo: Puede ser construida de simple o doble asiento. Las válvulas de simple asiento precisan de un actuador de mayor tamaño para que el obturador cierre en contra de la presión diferencial del proceso. Por lo tanto se emplean cuando la presión del fluido es baja y se requiere que las fugas en posición de cierre sean mínimas. Las válvulas de doble asiento, se emplean cuando deba trabajarse con una alta presión diferencial. En la posición de cierre las fugas son mayores que en una válvula de simple asiento.

•

Válvula en ángulo: Esta válvula permite obtener un flujo de caudal sin excesivas turbulencias y es adecuada para disminuir la erosión cuando ésta es considerable, debido a las características del fluido o por la excesiva presión diferencial. El diseño de la válvula es idóneo para el control de fluidos que vaporizan, para trabajar con grandes presiones diferenciales y para los fluidos que contienen sólidos en suspensión.

•

Válvula de tres vías: Este tipo de válvula se emplea generalmente para mezcla de líquidos o para derivar de un flujo de entrada dos salidas (diversoras). Intervienen típicamente en el control de temperatura de intercambiadores de calor.

•

Válvula de jaula: Consiste en un obturador cilíndrico que desliza en una jaula con orificios adecuados a las características de caudal deseadas en la válvula. Como el obturador está contenido dentro de la jaula, la válvula es muy resistente a las vibraciones y al desgaste.

•

Válvula de compuerta: Esta válvula efectúa su cierre con un disco vertical plano o de forma especial y que se mueve verticalmente al flujo del fluido. Por su disposición es ideal para el control todo-nada ya que en posiciones intermedias tiende a bloquearse, la compuerta y el sello presentan rápida erosión y provocan turbulencia.

•

Válvula en Y: Es adecuada como válvula de cierre y de control. Como válvula todo-nada se caracteriza por presentar baja pérdida de carga y como válvula de control una gran capacidad de caudal.

•

Válvula de cuerpo partido: Esta es una modificación de la válvula de globo de simple asiento, con el cuerpo partido en dos partes entre las cuales está presionado el asiento. Esta disposición permite una fácil sustitución del asiento. Se emplea principalmente para fluidos viscosos y en la industria alimentaria.

•

Válvula Saunders: En esta válvula, el obturador es una membrana flexible que a través de un vástago unido a un servomotor, es forzada contra un resalte del cuerpo cerrando así el paso del fluido. La válvula se caracteriza por que el cuerpo puede revestirse fácilmente de goma o plástico para trabajar con fluidos agresivos. Página 153 de 174

b. Válvulas de movimiento o vástago rotatorio: Donde el obturador presenta un movimiento circular, dentro de esta clasificación tenemos: •

Válvula de obturador excéntrico rotativo: Consiste en un obturador de superficie esférica que tiene un movimiento rotativo excéntrico y que está unido al eje de giro por dos brazos flexibles. Se caracteriza por su gran capacidad de caudal, comparable a las válvulas mariposa y a las de bola por su elevada pérdida de carga admisible.

•

Válvula de obturador Cilíndrico excéntrico: Esta válvula tiene un obturador cilíndrico excéntrico que asienta sobre un cuerpo cilíndrico. El cierre hermético se consigue con un revestimiento de goma o teflón en la cara del cuerpo donde asienta el obturador. La válvula tiene una ganancia relativamente alta. Es adecuada para fluidos corrosivos y líquidos viscosos o con sólidos en suspensión.

•

Válvula de mariposa: El cuerpo está formado por un anillo dentro del cual gira transversalmente un disco circular. Las válvulas de mariposa se emplean para el control de grandes caudales de fluidos a baja presión.

•

Válvula de bola: El cuerpo de la válvula tiene un cavidad interna esférica que alberga un obturador en forma de esfera o de bola. Se emplea principalmente en el control de fluidos negros, o con gran porcentaje de sólidos en suspensión. Válvula de orificio ajustable: El obturador de esta válvula consiste en una camisa de forma cilíndrica que está perforada con dos orificios, uno de entrada y otro de salida, y que gira mediante una palanca exterior accionada manualmente o por medio de un servomotor.

•

La válvula es adecuad para ajustar manualmente el caudal máximo de un fluido, cuando el caudal puede variar en límites amplios en forma intermitente o continua y cuando no se requiere un cierre estanco. Se utiliza para combustibles gaseosos o líquidos, vapor, aire comprimido y líquidos en general. •

Válvula de flujo axial: Consisten en un diafragma accionado neumáticamente que mueve un pistón, el cual a su vez comprime un fluido hidráulico contra un obturador formado por un material elastómero. Este tipo de válvulas se emplea para gases y es especialmente silencioso.

12. Conocer componentes y función que cumplen los Laboratorios de Instrumentación en Obras. a. El Laboratorio de Instrumentación que es parte de las Obras y depende del Área Eléctrica e Instrumentación, tiene como finalidad el Verificar, Chequear y/o Calibrar los instrumentos que serán instalados y formaran parte del proyecto. b. El laboratorio, principalmente consta de Instrumentos Patrones o Comparadores que por medio de un conjunto de operaciones y bajo ciertas condiciones específicas en correspondencia entre valores indicados en el instrumento, equipo o sistema de medida y los valores conocidos correspondientes a una magnitud de medida o patrón nos permitirán a lo menos conocer el comportamiento de los instrumentos a instalar. c. Distintas son las variables presentes en los procesos a controlar y por ello distintos serán los instrumentos a instalarse; Sensores Locales, Transmisores, Controladores, Válvulas de Control, etc., que deberán por lo menos verificarse en el Laboratorio de instrumentación. Por ello, se deberá contar con distintos instrumentos patrones de acción; neumática, eléctrica, electrónica. d. Todo laboratorio consta además de una red de aire comprimido que a través de un compresor mantendrá la alimentación necesaria para la verificación de los instrumentos de acción neumática. e. El laboratorio deberá por norma mantener la trazabilidad de sus certificados de calibración emanados de un laboratorio externo. f. Para cada una de las magnitudes eléctricas a verificar el laboratorio constara de instrumentos de medición como; voltímetros, amperímetros, multitester, megger, frecuencímetros, indicadores de temperatura, etc. , todos con su certificado de calibración vigente. Página 154 de 174

g. Finalmente cabe señalar que el Personal que preste sus labores en estos laboratorios debe ser personal especializado y debidamente certificado.

H.3 RESPECTO A MONTAJE DE INSTRUMENTOS. 13. Conocer detalles de los hilos "NPT" y "OD". a.

Hilos NPT: • • •

b.

NPT, (National Pipe Thread) es una norma técnica estadounidense también conocida como rosca americana cónica para tubos que se aplica para la estandarización del roscado de los elementos de conexión empleados en los sistemas e instalaciones hidráulicas. Los tamaños de las roscas se basan en el diámetro interno (ID) o en el tamaño del flujo. Por ejemplo, “1/2–14 NPT” determina una rosca de tubería con un diámetro interno nominal de 1/2 pulgada y 14 hilos en una pulgada, hecha de acuerdo al estándar de la norma NPT. La rosca NPT tiene una rosca cónica macho y hembra que sella con cinta de Teflón o un compuesto para unir.

Hilos OD:

Todas las medidas están en pulgadas. 14. Conocer tipos de conectores para unión de tubing. a. Los accesorios diseñados para conectar tubings a tuberías son llamados “conectores”. Los accesorios para conectar un tubing con otro tubing, son llamados uniones. Si una unión necesita juntar dos tubing de diferentes tamaños se utilizaran, las llamadas “reducciones”.

b. Los codos de tubings son conectores encurvados. Estos son muy útiles para hacer curvas y/o vueltas sin tener que doblar el tubing mismo. Como los conectores estándares pueden interconectar tuberías roscadas (hembra y macho). Los codos que se muestran en la figura son todos de 90º, pero este no es el único ángulo disponible. Codos de 45º también son utilizados en la industria de procesos.

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c. Las “ T”o “tees”, nos sirven para unir tres tubings a la vez . Tees pueden una entrada para tubería y dos entradas para tubing o tres entradas para tuberías.

d. Las maniobras de doblado de tubing se deben hacer con mucha perfección, todas las curvas perfectas, todos los codos perfectos, y todos los tubing paralelos perfectamente tendidos y los tubing perpendiculares muy bien cruzados. e. Una meta del doblado de tubing, es eliminar tantas conexiones adicionales como sea posible. Las conexiones o empalmes siempre están sujetas a fugas, y estas fugas se traducen en problemas. Generalmente la longitud de cada pieza de tubing están estandarizadas a 20 pies, pero aun así hay varios casos en los cuales es necesario hacer empalmes de tubing para ser tendidas y a veces en paralelo, para estos casos debemos utilizar uniones y estas uniones deberán instalarse tomando en cuenta un espacio respecto del resto para poder realizar maniobras de mantenimiento, como manipulación de las tuercas de ajuste. La filosofía aquí, como siempre, es construir un sistema de Tubing pensando siempre en un trabajo futuro.

La fotografía muestra varias uniones de tubing conectadas de manera correcta. 15. Conocer detalles de montaje de placas de orifico, sensores de flujo, sensores de nivel, sensores de temperatura, sensores de densidad, sensores de presión, sensores de caudal, etc. a. Los mencionados instrumentos, son parte de un determinado lazo de control y se conocen como instrumentos primarios de medición o instrumentos locales ya que están conectados directamente a la línea de proceso y son los que entregan la primera información de la variable a controlar. b. Todo instrumento posee un manual de instrucciones, en el cual existe una sección dedicada a la instalación de éste, con detalles y recomendaciones para la instalación del mismo. Por lo tanto estas instrucciones son de vital importancia en el montaje del instrumento y serán respetadas para su correcta Página 156 de 174

instalación. Además los Procedimientos e Instructivos de Trabajo que forman parte de la documentación de un determinado Plan de Calidad, contienen una metodología para la actividad del montaje especifico de cada instrumento. • • • • •

El inicio de la actividad de montaje comenzará con el estudio de la correcta ubicación del soporte (cuando corresponda) y comprobar además un fácil acceso. Presentación del instrumento según normas y especificaciones dadas en estándar de montaje. Realizar las tomas de proceso, canalizadas y soporteadas de acuerdo a requerimiento de proceso.

Verificar que montaje de instrumento-soporte no dificulte los trabajos a posterior de mantención de todas las disciplinas. Siempre seguir las instrucciones de fabricante para determinar montaje.

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H. LÍNEAS J.1 RESPECTO A VESTIDO DE TORRES. 1. Conocer tipos de poleas y diferencias para el proceso de vestido de torres. Hay 3 tipos de poleas principales para vestir torres están son: de anclaje, suspensión y para tendido de la fibra óptica: Polea anclaje: Para el tendido de (2, 3 o 4) conductores la polea posee 4 sub-poleas con bandas de neopreno y una metálica. El surco central de la polea es más profundo que en la de suspensión, donde se desliza el cable de perlón y/o acero, además un yugo que tiene mecanismo que se abre y permite retirar los conductores para su desmonte.

Polea de anclaje (Surco metálico)

Polea suspensión: Similar al anterior, pero el surco central de la polea es más pequeño en algunos casos son recubiertos en neopreno al igual que las sub-poleas, el yugo es formado por 3 piezas, también tiene un mecanismo que se abre y permite retirar los conductores para su montaje.

Polea de Suspensión (Surco más ancho)

Polea para tender Conductor de Fibra Óptica: Esta polea es simple y posee una pieza recubierta en neopreno para evitar daño en el cable, además, el diámetro es mayor que las poleas mencionadas anteriormente.

Polea simple para tender conductor de fibra óptica

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J.2 RESPECTO AL TENDIDO DE CONDUCTORES. 2. Conocer cuando utilizar elementos auxiliares maniobra para la etapa de tendido de conductor o cable de guardia. Los elementos de maniobras son utilizados frecuentemente en torres donde los esfuerzos o tensiones durante el proceso de tendido pueden dañar una pieza o estructura durante el tiempo transitorio que dure este proceso, entre las cuales se destacan: plancha de polea de anclaje, plancha de polea de remate, planchas de maniobras, soportes poleas de anclaje y suspensión para OPGW, planchas de maniobras e izaje cadenas de suspensión

Plancha de Poleas

Plancha de Maniobras

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Plancha para Maniobras con Cadenas

Plancha de poleas 3. Conocer el concepto de la colada de conductores y en que afecta en el proceso de tendido del conductor. Colada es la huella digital del conductor, confeccionado de una misma partida, mismo día y hora, con las mismas características y propiedades químicas. Es necesario además, tender conductores de una misma colada para que tenga la misma reacción ante cambios de temperatura ambiente (Dilataciones térmicas), con la finalidad de mantener mismo templado para un mismo vano. 4. Conocer los ángulos de trabajo de los puestos (huinche y freno) en el proceso de tendido del conductor. Se recomienda que el ángulo que forman los porta carretes y el freno sea lo más alineado posible, con la fase que se está tendiendo, manteniendo una disposición lineal de manera de evitar fricción entre las espiras que salen del carrete y la formación de un ángulo de quiebre con los rodillos del freno. Ángulo de quiebre

30°

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La ubicación del Huinche y del freno deberá quedar a una distancia tal, que el ángulo que se forme con la estructura sea igual o menor a 30º. 5. Conocer tensiones máximas y mínimas en proceso de tendido de conductores. (Referencia Proyecto Línea 2x220 KV). a)

Para conductor (Voltaje servicio 220 KV) Marigold AAC 564 mm², (113 MCM) diámetro 30,88: T max = 4 (cantidad de conductores) x Tr x 17,5% Tr = 8916 kg para cable Marigold T max = 6241 (por Haz), cada uno 1560,25 Kg. T min = 0,8 x Max; Tmin= 0,8 x 6241 = 4992,96 por haz.

La tensión mecánica de tendido, no deberá sobrepasar el 17,5% de la tensión de ruptura del conductor, ni el 10% de la tensión de ruptura del cable de guardia. Los límites mínimos de las tensiones mecánicas no deberán ser menores que el 80 % de los máximos indicados por especificaciones (estas indicaciones son solo para este proyecto, esto depende del tipo de conductor a utilizar “propiedades mecánicas”). b)

Para cable de guardia OPGW. Cable de guarda OPGW 13,5 mm diámetro T max = 1 (cantidad de conductores) x Tr x 17,5% Tr= 7000 KG T max = 1225 kg. T min = 0,8 x Max Tmin = 0,8 x 1225 kg. T min = 980 Kg. Tr = Tensión de ruptura.

6. Conocer los conceptos y cálculo de vano y catenaria de conductor. a. Vano: Corresponde a la medición de la distancia entre las estacas centrales o apoyos de cada torre (también denominada "luz"). b. Catenaria: Un conductor libremente suspendido entre 2 soportes describe una curva que es fácilmente deducible y se denomina catenaria. c. Flecha: Corresponde a la distancia del vano entre apoyos y la catenaria formada por el conductor en suspensión en el punto medio del vano.

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J.3 RESPECTO A TEMPLADO DE CONDUCTORES. 7. Conocer conceptos de templado e igualación de conductores a. Previo al templado, se procede a comprimir la grampa de anclaje con el conductor en uno de los extremos del tramo involucrado, una vez realizada esta tarea se debe unir la grampa a la cadena de aisladores correspondiente, como ya se tiene afianzado un extremo del conductor a la estructura se procederá a tensar el conductor para llevarlo a su posición final y afianzarlo mediante las grampas respectivas a la cadena de aisladores en el resto de los apoyos. b. Templar un conductor consiste en dejar la flecha correspondiente a los vanos de acuerdo a los valores de tensiones con que ha sido calculado. El objetivo de calcular la flecha al tender los conductores tiene por finalidad de que los vientos fuertes, la acumulación de hielo o nieve y las bajas temperaturas (aún cuando se mantengan durante varios días) no sometan a los conductores a esfuerzos superiores a su límite elásticos, causen un alargamiento permanente considerable o produzcan la rotura por fatiga como consecuencia de vibraciones continuas. c. La igualación de conductores (más de 1 conductor) consiste en llevar el conductor no templado a la misma altura del conductor templado, utilizando algún instrumento topográfico adecuado. 8. Conocer los efectos de la temperatura en el proceso del templado de conductores. La temperatura afecta al conductor en sus propiedades mecánicas siendo afectado en la dilatación y la contracción de éste. Adicionalmente la temperatura se utiliza en las tablas de creep (envejecimiento del conductor) para corregir la temperatura actual por una constante indicada de acuerdo a la cantidad de días que lleva tendido el tramo, de lo anterior se desprende una nueva tensión y flecha corregida. 9. Conocer tolerancias máximas y mínimas en el proceso de templado. Como tolerancia final respecto a los valores de tensiones y flechas en las tablas de tensado se aceptara 0% y + 2%. 10. Conocer los métodos de templado, cuándo y por qué aplicar Creep y Off-Set en el proceso de templado. a. En general, el templado de conductores se ejecuta por medio topográfico, pero existen situaciones en que es imposible usar este método y se debe buscar otra solución, como es el método de percusión o por medio de niveletas. Las razones pueden ser las condiciones del terreno, que impiden la ubicación del equipo a una distancia suficiente de la línea para poder realizar las lecturas, otra razón puede ser un vano de control demasiado corto por lo que las flechas no son apreciables con el equipo y es más conveniente usar otro método. b. Método topográfico: El topógrafo deberá instalar el equipo lo más alejado posible de la línea, en sentido transversal a ésta y procederá a tomar las lecturas e indicar si es necesario tensar más los cables o reducir esta tensión hasta llegar a los valores establecidos en las tablas de temple de acuerdo la temperatura ambiente. Una vez alcanzados los valores establecidos para las flechas del proyecto, el topógrafo dará la orden de retener el conductor a la otra estructura extrema del tramo, para proceder a ejecutar las marcas correspondientes para el corte de éste y luego su engrampado al apoyo definitivo. c. El Creep se usa para efectuar el templado a la temperatura del día, es decir, el conductor puede estar tendido con tensión previa al tensado. Al efectuar el tensado final se calcula el Creep (envejecimiento) para dar la tensión correspondiente a la fecha de ejecución del trabajo. d. El Off-Set, es la medida que se marca en el conductor para dejar las grampas de suspensión respecto a la vertical, debido a que durante el tendido las cadenas se desplazan de su eje. Este valor de corrección viene definido en las tablas de tendido (tolerancia 5 cm).

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Conductores en proceso de templado 11. Conocer conceptos de cálculo de flechas, catenarias y tensiones en conductores. Largo de Conductor      ⁄     ⁄ [m] Fecha del conductor 

            



 

  

 [m]

  / L: Largo de Conductor (m) T: Tensión del conductor (Kg) P: Peso del conductor Kg/m (1,555 para t=15°C conductor Marigold 1113MCM para proyecto línea 2x220 KV) V: Vano (m) d: Desnivel (m) F: Flecha (m) 12. Conocer cuando aplicar controles de templado y cada cuantos vanos se aplica. La cantidad de vanos de control será la siguiente: a. Para tramos de tensado de hasta cuatro vanos, se deberán hacer medidas de control de la flecha, en a lo menos un vano. b. Para tramos de tensado de cinco a ocho vanos, se deberán hacer medidas de control de la flecha, en por lo menos dos vanos diferentes. c. Para tramos de tensado mayores de ocho vanos, se deberán hacer simultáneamente medidas de control de la flecha, en por lo menos tres vanos diferentes. d. Además de los vanos de control antes indicados, deberán controlarse especialmente las flechas de los vanos que crucen carreteras, líneas de transmisión y de comunicación y en todos los vanos mayores a 450 metros o según Especificaciones Técnicas. Página 163 de 174

J.4 RESPECTO A FERRETERÍAS. 13. Conocer las diferencias y equipos a utilizar en el proceso de engrampado de anclaje y suspensión. a. Cadena de aisladores: • Estos elementos tienen la finalidad de aislar el conductor de los apoyos de soporte. Su principal característica es de ser un buen dieléctrico, ya que su misión fundamental es evitar el paso de la corriente del conductor al apoyo. • Las cadenas están compuestas por varios discos aislantes, que pueden ser de vidrio, loza, porcelana, plásticos, caucho, etc., estos materiales son considerados buenos aislantes eléctricos, esto no significa que se evite el paso total de la corriente, sino que se logra que la corriente de fuga sea despreciable en todos los puntos de apoyo de la línea. La cantidad de discos por la que deberá estar compuesta la cadena dependerá de la potencia eléctrica transmitida y del voltaje de transmisión. • En las líneas de transmisión de alta tensión se utilizan cadenas de aisladores del tipo acoplable y articulado, esto con el fin de poder unir los discos de acuerdo a las necesidades del proyecto. Las cadenas de aisladores tanto para estructuras de anclaje y de suspensión son iguales en lo que refiere a materiales y forma, sólo las diferenciará la cantidad de discos aislantes componentes de la cadena, esto quiere decir que la cadena de aisladores para estructuras de anclaje contará con mayor número de discos debido a los esfuerzos adicionales que deberá soportar (por ejemplo para anclaje aislador de disco tipo 160 KN y suspensión aislador de disco tipo 120 KN). • Con respecto a la posición, las cadenas de aisladores de suspensión quedarán en posición vertical, la cual será chequeada por topografía, por el contrario, las cadenas de anclaje quedarán en la línea de curva del conductor. b. Grampas: • Estos elementos de ferretería son utilizados para mantener unidos los conductores a la cadena de aisladores, su fabricación se basa en aluminio de alta resistencia y anticorrosivo. Los accesorios de unión entre grampas y cadena de aisladores, tales como pernos, tuercas, golillas, chavetas, etc., son de material de acero galvanizado, para evitar la corrosión de éstos. • Los tipos de grampas utilizados en proyectos de transmisión son dos: para suspensión y para anclaje, la primera sólo transmitirá los esfuerzos propios del conductor más sobrecargas eventuales en el sentido vertical al respectivo punto de apoyo; en cambio la grampa de anclaje deberá soportar los esfuerzos resultantes de la fase comprometida. c. Paleta: Corresponde al accesorio que trae la grampa de anclaje para conectar los puentes que darán la continuidad eléctrica en cada fase en las distintas estructuras de anclaje proyectadas en la línea.

Grampa

Paleta

Grampa

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14. Conocer el tipo de ferretería utilizada y la capacidad de esta para las diferentes cadenas tanto para anclaje como suspensión. Listado de ferretería típica en conjunto de Engrampado de Anclaje (referencia Línea 2x220 KV): Conjunto de anclaje normal p/conductor 4xAAC Marigold

CONJUNTOS DE LINEA Aislador de disco tipo anclaje 160kN Horquilla Universal 320 kN Alargador doble ojo 320 kN, 130 mm Yugo Triangular 320 kN

Conjunto de anclaje normal p/conductor 4xAAC Marigold.

Acoplamiento horquilla-bola 230 kN,IEC 20 Acoplamiento rótula-horquilla 230 kN, IEC 20 Yugo cuadruple 320 kN Horquilla Universal 160 kN Alargador Horquilla-ojo 160 kN Yugo triangular 240 kN Grillete Recto 130 kN Grapa a compression ("MARIGOLD" 30,87 mm)

Conjunto de anclaje con tensor / alargador p/conductor 4xAAC Marigold

CONJUNTOS DE LINEA Aislador de disco tipo anclaje 160kN Horquilla Universal 320 kN Alargador doble ojo 320 kN, 1700 mm Yugo Triangular 320 kN Acoplamiento horquilla-bola 230 kN,IEC 20

Conjunto de anclaje con tensor/ alargador p/conductor 4xAAC Marigold.

Acoplamiento rótula-horquilla 230 kN, IEC 20 Yugo cuadruple 320 kN Horquilla Universal 160 kN Alargador horquilla-ojo 160_800mm kN) Yugo triangular 240 kN Grillete Recto 130 kN Tensor de ajuste lineal 160 kN, 350-470 mm Grapa a compresión

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Cadena de Anclaje Listado de Ferretería típica en conjunto de Engrampado de Suspensión. (Referencia Línea 2x220 KV) Conjunto de suspensión normal p / conductor 4xAAC Marigold

CONJUNTOS DE LINEA Aislador de disco tipo suspensión 120kN Contrapeso Mancal tipo M24_210 kN Grillete Recto 130 kN Acoplamiento Eslabón-bola 130 kN, IEC 16

Conjunto de suspensión normal p / conductor 4xAAC Marigold.

Acoplamiento rótula-horquilla 130 kN, IEC 16 Yugo para 4 conductores 120 kN Grillete en U 120 kN, 60 mm Grapa de suspensión para conductor AAC Marigold c/varilla Armadura preformada de Protección

Conjunto de suspensión puente eléct. p/conductor 4xAAC Marigold

CONJUNTOS DE LINEA Aislador de disco tipo suspensión 120kN (disp. Horizontal) Aislador de disco tipo suspensión 120kN (disp. Vertical) Mancal tipo M24_210 kN

Conjunto de suspensión puente eléct. p / conductor 4xAAC Marigold.

Grillete Recto 130 kN Acoplamiento Eslabón-bola 130 kN, IEC 16 Acoplamiento rótula-horquilla 130 kN, IEC 16 Yugo para 4 conductores 120 kN Grillete en U 120 kN, 50 mm Grapa de suspensión para conductor AAC Marigold

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Cadena Suspensión

Eslingas de Poliéster Página 167 de 174

Elementos de maniobras

Grillete de Ojo

Gancho de Ojo

Tecle cadena

Polipasto

15. Conocer las dimensiones máximas y mínimas en compresión de grampa y uniones de conductores (referencia línea Nogales /Polpaico) Dimensión final Hexágono de la Unión: Conductor: 42.4 +/- 0,3 Rango (42,1 -42,7) EHS: 16,5 +/- 0,2 Rango (16,3-16,7)

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J.5 RESPECTO A TRABAJOS DE TERMINACIÓN. 16. Conocer el concepto de aplicación de espaciadores, amortiguadores en líneas de transmisión. a. Los Amortiguadores se usaran para asegurar la atenuación de la vibración en el cable de guardia. Los amortiguadores son elementos diseñados con una grampa de sujeción un cable mensajero y dos contrapesos, cuyo objetivo es el de atenuar la amplitud de las vibraciones eólicas, para efectos de protección de los cables en líneas aéreas contra fallas por fatiga de los puntos de restricción en movimiento. b. La grampa de sujeción del amortiguador debe ser instalada en un tramo del cable especificado utilizando las distancias de instalación y el par de ajuste recomendado por el fabricante. (Estudio instalación de amortiguadores para cada proyecto en particular)

c. El amortiguador de vibración es un elemento metálico destinado a disipar la energía de las vibraciones que se producen en los conductores por las fuerzas perpendiculares a la dirección del viento, originadas por el desprendimiento de remolinos ocasionados por el flujo de aire alrededor del conductor. Su utilización ayuda a disminuir, dentro de límites tolerables, la amplitud de las vibraciones, los requerimientos dinámicos del conductor y a prevenir fallas por fatiga en el conductor. 17. Conocer la aplicación de señalización de balizas y pintura de torres en algún tramo de la línea. a. Las balizas de señalizacion diurna se usan en líneas de alta tensión para evitar la confusión visual de lo conductores con el fondo por parte del piloto de un avión cuando este vuela a baja altura.Las balizas tienen una forma esférica las cuales tiene un peso aproximado de 6,9 kg ,el diametro es de 600 mm. b. Resp. Las estructuras se pintaran en franjas alternadamente de colores blanco y naranja internacional, se debe cumplir también con el reglamento de señalización aérea de la Dirección General de Aeronautica Civil (DGAC) en lugares o sectores que la estructura esté montada en un área de navegación aérea. c. Además como restricción de la DGAC deben utilizar en cruces de caminos, ríos, líneas aéreas, entre cruces de líneas.

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J.6 RESPECTO A FIBRA ÓPTICA. 18. Conocer los ensayos y certificaciones a realizar al cable de guardia Tipo OPGW y enlaces de la línea. a. Para realizar las mediciones de la fibra óptica, según las Especificaciones Técnicas de proyecto, se debe utilizar un O.T.D.R., Bobinas de lanzamiento, un medidor de Potencia con set de mediciones, será efectuado por una brigada de mediciones y pruebas a ejecutar, que son para determinar la calidad del enlace de Fibra Óptica. • • • • •

Medición de conectores. Medición de empalmes. Medición de atenuación media de la fibra. Medición de atenuación por inserción. Medición de la pérdida por retorno

b. La pérdida máxima de los conectores más el empalme de una fibra única será 0.50 Decibeles (db) promedio de medida Bidireccional. c. La pérdida máxima en un punto de empalme o mufa será de 0,07 db promedio de medida bidireccional. d. Máxima atenuación media a 1310 mm : 0,35 db/Km e. Máxima atenuación media a 1550 mm: 0,21 db/Km Nota: Estos valores pueden variar según el tipo de fibra óptica a utilizar en cada proyecto.

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19. Conocer cuando se aplica pértigas personales, equipotenciales y en qué actividad se utilizan. a. Pértigas personales se usarán cuando se efectúen trabajos de tendido, engrampado y conexiones de puentes en los conductores. b. Las Pértigas equipotenciales se utilizan frecuentemente cuando se estéen presencia de una línea viva en la cual se trabaja o cuando existan líneas paralelas a la línea de trabajo.

20. Conocer las distancias eléctricas permitidas según normativas según niveles de voltaje. Según lo indicado en norma NSEG.E.n.71 Cruces y Paralelismo de Líneas Eléctricas aplica lo siguiente: Voltaje de la Línea Hasta 250 volts entre conductor y tierra Más de 250 volts entre conductor y hasta 1000 volts entre 2 conductores

3

Más de 1000 volts, hasta 10.000 volts, entre conductores

8

5

8 + 0,6 por cada 1000, sobre 10.000 Volts

Para Voltajes más elevadas.

21. Conocer la diferencia entre torque y tensión, conocer valores típicos. a. Torque: Fuerza aplicada a través de una distancia, por ejemplo Nm. b. Tensión: Fuerza aplicada en un punto, es una fuerza vectorial (dirección y sentido). Apriete de pernos estructurales Diámetro Torque (kgxm) Torque (Nxm) Torque (Lbsxpies) 1/2 " 5.00 49.05 36.13 5/8 " 11.00 107.91 79.49 3/4" 17.00 166.77 122.85 1" 34.00 333.54 245.70 22. Conocer nomenclatura para identificación de conductores C1: Circuito 1 C2: Circuito 2

Fase 1: R Fase 2: S Fase 3: T

Norma para marcado de conductores Página 171 de 174

Para Protocolos

Para Tendido

C1

C2

C1

C2

F1

F3

1

2

F2

F2

3

4

F3

F1

5

6

Para Templado 1

4

2

3

23. Conocer Normas Generales aplicadas al tendido de Líneas a. Normas Obras Civiles: Normas de Suelos: ASTM D2487; ASTM, ATSM D2488; Nch. 179 Normas de Hormigón: NCh 170 Of.1985; Nch 171 Of.1975; NCh 1019 Of.1974 b. Normas de Estructuras: Armaduras: Tipo Calidad A44-284; A63-42H (ACI-318) c. Normas Eléctricas: NCh Elec 4-2003: Norma Eléctrica Alta y Baja Tensión; NSEC 5 E.N. 71: Norma de instalación corrientes Fuertes; NSEC 6 E.N. 71: Norma de Cruces y Paralelismo. 24. Manejar bases de datos o planillas para llevar el control de los trabajos ejecutados (protocolos). 25. Set Fotográfico secuencia de Tendido Conductor Traslado carrete conductor a terreno

Porta carrete

Carretes para maniobra (piloto) Página 172 de 174

Tendido de perlón (piloto)

Instalación de muertos para amarre

Freno hidráulico

Tendido de cable de acero o cordina

Maniobra tendido de cordina

Maniobra instalación conductor

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Conductores en torre suspensión

Conductor en torre anclaje

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