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PROCEDIMIENTO DE CONTROL

CO.RMBE.PE.0004

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SOLDADURA POR TERMOFUSIÓN DE TUBERÍA Y ACCESORIOS DE HDPE

SOLDADURA POR TERMOFUSIÓN DE TUBERÍA Y ACCESORIOS DE HDPE

ÍNDICE

1. OBJETIVO 2. ALCANCE 3. DEFINICIONES 4. DESARROLLO 5. RECURSOS PARA PRUEBAS Y ENSAYOS 6. MATRIZ DE RESPONSABILIDADES 7. BUENAS PRÁCTICAS 8. REFERENCIAS 9. ANEXOS

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Wisler Mostacero Díaz

Área de Calidad

Ing. Producción

Residente de Obra

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1. OBJETIVO Establecer acciones de control de calidad para la correcta inspección de la Soldadura por Termofusión de Tubería y Accesorios de HDPE, las mismas que serán concordantes con las especificaciones técnicas, planos aprobados y normas aplicables al Proyecto.

2. ALCANCE Este procedimiento es aplicable a los procesos relativos a la inspección de la Soldadura por Termo fusión de Tuberías y Accesorios de HDPE y que comprende desde la revisión de las especificaciones técnicas y los planos aprobados para construcción, la recepción de los materiales hasta la fabricación de juntas soldadas de tuberías de HDPE y sus correspondientes pruebas de inspección solicitadas durante Proyecto.

3. DEFINICIONES Material Termoplástico Son polímetros de cadena recta, con moléculas conteniendo millares de átomos de carbono alineados. Para estos materiales un calentamiento origina un reblandecimiento antes de llegar a su punto de fusión sin alterar su estructura molecular, es decir, sin que se haya modificado las propiedades del material. Es precisamente esta propiedad la que se aprovecha en la soldadura del polietileno de alta densidad (HDPE) por fusión.

Polietileno Material termoplástico obtenido de la polimeración del eteno. Una clasificación (ver Tabla 01) en base a su densidad es: Polietileno de Baja Densidad

< 0.93 gr/cc

Polietileno de Alta Densidad

> 0.93 – 0.96 gr/cc

Tabla 01 Clasificación del Polietileno Cabe mencionar que a mayor densidad la resistencia a la tracción se incrementa; es decir, la capacidad de absorber esfuerzos sin deformación permanente aumenta. Por sus propiedades ventajosas se viene utilizando industrialmente, el polietileno de alta densidad (HDPE) y de extra alto peso molecular (EHMW).

Soldadura por Termofusión a Tope Una unión en la que los extremos preparados de la tubería de HDPE se calientan contra una placa caliente hasta alcanzar la temperatura deseada, lo que permite la fusión de los extremos juntos a través de la aplicación de presión externa, ver figura 01.

Operador de Soldadura (Bonder) Persona que lleva a cabo y es responsable por el proceso de la junta soldada por termo fusión.

BPS Especificación de Procedimiento de pegado por termofusión

BPQR Registro de Calificación del Procedimiento de Soldadura.

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Fig. 01 Esquema de la soldadura por termofusión a tope de la tubería de HDPE

Fig. 02 Soldadura por termofusión de la tubería de HDPE en obra Relación Dimensional Estándar (SDR) Una relación específica del diámetro exterior especificado promedio con respecto al espesor mínimo especificado de la pared (De / t) para tuberías de plástico con diámetro exterior controlado.

4. DESARROLLO Las actividades a inspeccionar relacionadas al control de la soldadura por t ermofusión de tubería y accesorios de HDPE, antes, durante y después de la ejecución de los trabajos, son las siguientes:

4.1.Antes a) Cada Operador de soldadura (Bonder) debe tener un Procedimiento de Termo fusión (BPQR), el cual debe encontrarse debidamente aprobado por el Cliente. b) Para la calificación del procedimiento de termofusión (BPQR) se realizaran los siguientes ensayos:

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c) Se debe verificar que el espesor de tubería a utilizar este acorde con el indicado en planos. d) El Operador de Soldadura (bonder) tienen que ser calificado para el trabajo a realizar, en las condiciones y materiales a utilizar en el proyecto. e) Se debe verificar el área de trabajo de la máquina de tal forma que se encuentre protegida de las partículas que pueden viajar por el viento. f) Se debe verificar el correcto estado de los componentes de la máquina. g) Se debe verificar el correcto posicionamiento de las tuberías dentro de las maquinas de termofusión. h) Verificación de una adecuada limpieza de los bordes a unir de la tubería. i)

Los Manómetros y dispositivos de medición deben encontrarse con calibración vigente y será recalibrado en un periodo de 01 año o lo indicado en certificado de calibración.

 j) No se efectuara la soldadura por termofusión si la humedad relativa es superior al 90% o si la temperatura del aire es menor de 5º C. Los empalmes estarán protegidos del viento durante el proceso de fusión. k) Se debe verificar las condiciones de la superficie de la tubería previo a los trabajos de termofusión (abolladuras, cortes), se debe informar previamente al trabajo del estado en que se encuentra las tuberías.

4.2.Verificación Durante las Operaciones de Refrendado a) Verificar la perpendicularidad del plano formado por la cara del tubo y el eje de la tubería. b) Se debe unir los dos extremos de la tubería a ser soldadas y chequear las posibles aberturas, en caso de existir se deberá repetir la operación de refrendado hasta eliminarlas. c) La superficie de ambas caras de la tubería deben quedar lisas. d) Se deben evitar que queden residuos de virutas en las superficies de las caras de los tubos.

4.3.Verificación Durante la Unión por Termo fusión a) Durante el proceso de termo fusión, el Operador de Soldadura debe controlar y verificar que los parámetros estén conformes a lo descrito en el BPQR ver CO.SGC.PC.003-F1 Registro de Calificación de Procedimiento de Soldadura y examinar visualmente el proceso de pegado por termofusión. b) Seguidamente se registraran los datos según CO.SGC.PC.003-F2  Registro de Inspección Visual de Juntas Soldadas en Tubería de HDPE.

4.4.Inspección del Cordón Soldado a) Las pautas para la inspección visual que se presentan a continuación no pretenden reemplazar a los requisitos del Código o la especificación; es decir, la Tabla A341.3.2 de la norma ASME B31.3 o el Anexo IX de la norma AWS G1.10M. Su objetivo es servir de guía para efectuar la inspección visual de las uniones a tope fusionadas por calor.

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b) Una vez terminado el proceso de termofusión se procede a la Inspección Visual de la junta, debiendo considerarse: 



El cordón de soldadura por termofusión en los empalmes debe ser continuo y consistente en tamaño alrededor de toda la circunferencia de la tubería. El espacio (A) entre dos rebordes no debe estar por debajo de la superficie de fusión, a lo largo de la circunferencia total de la junta a tope.

Fig. 03 El espacio “A” no debe de estar por debajo de la superficie de fusión 

El desplazamiento (V) entre los extremos fundidos no deberá ser mayor que el 10% del espesor mínimo de la pared de la tubería o el accesorio o 1/16” (1.5 mm); el que sea menor.

Fig. 04 El desplazamiento “V” no deberá ser mayor que el 10% del espesor mínimo 

El cordón exterior debe “enrollarse” por completo contra la pared de la tubería/accesorio.

Fig. 05 Enrollamiento correcto

Fig. 06 Enrollamiento incorrecto

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No debe haber socavación en las orillas externas del cordón de soldadura por fusión del HDPE. No debe haber vacíos o huecos visibles entre los cordones de soldadura de fusión. No debe haber porosidad notoria en el cordón de la soldadura.

4.5.Uniones Inaceptables a) Las uniones por termo fusión a tope que no cumplan con los criterios de aceptación que se especifican en las recomendaciones del Fabricante, o cualquier Código o especificación al que se haga mención deberán eliminarse por completo. b) La junta se vuelve a rehacer y será re-inspeccionado después de su realización.

4.6.Registro de las Juntas a) Finalmente se registraran los datos según CO.SGC.PC.001-F2  Registro de Inspección Visual de Juntas Soldadas en Tubería de HDPE. b) Las uniones soldadas de HDPE se codificaran mediante el número correlativo de cada junta. 

Se indicara el código de la línea.



Nº del BPQR



#J = Numero de junta, numerada en forma correlativa.



Fecha



Estampa del operador

5. RECURSOS PARA PRUEBAS Y ENSAYOS Mano de Obra: 







Inspector de Calidad

Equipos y herramientas: 

Cronómetro



Pirómetro



Linterna



Galgas de medición



Vernier



Higrómetro

Materiales: No Aplica.

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6. MATRIZ DE RESPONSABILIDADES    l   e  o    d    t    d   c   a   e    t   e    d   n  y    i    l   e  o   a   r   r    C   e  p    G

Actividades

Velar por el cumplimiento del presente procedimiento, delegando las responsabilidades a las diferentes áreas involucradas, durante la planificación, ejecución y verificación de los trabajos Establecer procedimientos de soldadura por termo fusión (BPQR) calificados a emplear en la obra Asegurar que todos los operadores sean calificados según los procedimientos de soldadura a emplear en obra

1

2 3

procedimientos

  n   a    ó   n    í    f    i   a  a    é   a   c   n   c   r   c    i   i    R   c   c  n    d   a   g   u    i   c    P   m   o    d    f   é    l   p   o    O    t   r    A   o    T    P

X

de

X

X

X

X

X

X

X

4

Verificar el uso de soldadura calificados

5

Verificar que los operadores cuenten con su respectiva estampa

X

X

6

Solicitar certificados de calidad de las tuberías

X

X

X

7

Verificar el almacenamiento de tuberías

X

X

X

8

Verificar que las tuberías se encuentren en buen estado

X

X

X

Realizar el manipuleo, tendido, alineado y 9  juntas de acuerdo a las recomendaciones del fabricante y especificaciones del proyecto Realizar la inspección visual a las juntas realizadas y verificar que cumplen con los 10 criterios de aceptación de acuerdo al código aplicable y este procedimiento

11

Verificar el procedimiento

cumplimiento

de

este

  s   o   r    t    O

X

X

X

X

X

X

7. BUENAS PRÁCTICAS 



Para verificar las uniones por termofusión a tope, también deberán utilizarse las Recomendaciones del Fabricante para la Inspección Visual. Razones Comunes por las que se rechazan Uniones por Fu sión:

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Refrentado inadecuado del componente Después de efectuar el refrentado de los extremos del componente, éstos deberán unirse para asegurarse de que se alineen sin brechas y tengan una alineación axial adecuada.

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Tiempos de calentamiento inadecuados Durante el ciclo de saturación de calor, verifique que el componente se someta al tiempo de calentamiento requerido por la BPS. Observe el tamaño del cordón durante el calentamiento y después de la fusión, para asegurarse que ha transcurrido tiempo suficiente para que ocurra la saturación de calor.



Presión aplicada durante el calentamiento Al calentar el componente, es importante señalar que sólo debe efectuarse un contacto uniforme con la superficie de calentamiento y el extremo del componente. No debe aplicarse ninguna presión a la superficie de calentamiento mientras se calientan los extremos del componente.



Superficie de la herramienta de calentamiento contaminada Utilice métodos de limpieza aprobados antes de soldar; tome las precauciones necesarias para evitar la contaminación ambiental de la superficie de la placa de calentamiento.



Tiempos de enfriamiento inadecuados El tiempo de enfriamiento del componente nunca es demasiado prolongado. Independientemente de las circunstancias, si la unión por fusión está demasiado caliente para tocarla, entonces se requiere un enfriamiento adicional.

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



El Ingeniero de Control de Calidad y el supervisor de construcción, deberán familiarizarse con todas las etapas del proceso de termofusión de las juntas de tuberías. El personal subcontratista que realice las actividades de juntas de tuberías debe tener experiencia comprobada y demostrable de haber realizado este tipo de trabajos en otros proyectos similares. El personal que desarrolle las actividades de inspección de juntas de tuberías, preferiblemente debe tener experiencia o en todo caso ser capacitado en inspección de soldadura por termofusión.

8. REFERENCIAS 

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Documentos contractuales del proyecto (Contrato, planos, especificaciones, etc.) ASTM D2657 - Práctica Estándar para Unión Fusionada por Temperatura para Tuberías de Poliolefina y Accesorios



ASME (Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos) B31.3 Tuberías de Procesos.



Anexo IX de la norma AWS G1.10M.

9. ANEXOS 

CO.SGC.PC.003-F1

Registro de Calificación de Procedimiento de Soldadura BPQR



CO.SGC.PC.003-F2

Registro de Inspección Visual de Juntas Soldadas en Tubería de HDPE