MANUAL DEL CURSO

Préparation du document



Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura Especialista AWS D1.1 Página 1
Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura Especialista AWS D1.1 Página 2
ÍNDICE
DESCRIPCIÓN
PÁGINA
Capítulo 01 – EL INSPECTOR DE SOLDADURA Y SUS RESPONSABILIDADES
Introducción
Programas y normas para la certificación de personal de inspección de soldadura
Requisitos para la certificación de inspectores de soldadura
Niveles de certificación AWS de los inspectores de soldadura
Responsabilidades, funciones y tareas del inspector de soldadura
Aspectos éticos del ejercicio de la inspección de soldadura
Esquemas europeos e internacionales para la certificación de inspectores de soldadura
Re-certificación
Correspondencia entre los niveles de calificación europeos y los de la AWS
Capítulo 02 – TÉRMINOS Y DEFINICIONES DE SOLDADURA
Introducción
Tipos de juntas y tipos de soldaduras
Partes de las juntas
Otros términos
Capítulo 03 – SÍMBOLOS DE SOLDADURA Y EXÁMENES NO DESTRUCTIVOS
Introducción
Símbolos de soldadura
Disposiciones generales
Soldadura en filete
Soldadura en ranura
Símbolos para ensayos no destructivos
Consideraciones generales
Símbolos suplementarios
Extensión y localización de los ensayos no destructivos
Capítulo 04 – METALÚRGIA DE LA SOLDADURA
Introducción
Conceptos metalúrgicos básicos
Aleaciones
Difusión
Propiedades de los metales y las aleaciones
Metalurgia básica de los aceros
Clasificación de los aceros
Tratamientos térmicos del acero
Metalurgia de la soldadura
Transformaciones del acero durante la soldadura
Soldabilidad y carbono equivalente
Control de las propiedades de las juntas soldadas
Agrietamiento por hidrógeno
Soldadura de aceros inoxidables
Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura Especialista AWS D1.1 Página 3
DESCRIPCIÓN
PÁGINA
Capítulo 05 – PROCESOS DE SOLDADURA
Introducción
Generalidades
Procesos de soldadura y métodos de aplicación
Naturaleza del arco eléctrico
Proceso de soldadura por arco metálico protegido con electrodo recubierto (SMAW)
Variables especificas SMAW
Condiciones de almacenamiento y secado de electrodos SMAW
Consumibles, especificaciones y clasificaciones SMAW
Proceso de soldadura por arco con alambre continuo protegido con gas (GMAW)
Variables especificas GMAW
Consumibles, especificaciones y clasificaciones GMAW
Proceso de soldadura por arco con electrodo tubular con núcleo de fundente (FCAW)
Variables especificas FCAW
Consumibles, especificaciones y clasificaciones FCAW
Proceso de soldadura por arco de tungsteno protegido con gas (GTAW)
Variables especificas GTAW
Consumibles, especificaciones y clasificaciones GTAW
Proceso de soldadura por arco plasma (PAW)
Variables especificas PAW
Consumibles, especificaciones y clasificaciones PAW
Proceso de soldadura por arco sumergido (SAW)
Variables especificas SAW
Consumibles, especificaciones y clasificaciones SAW
Capítulo 06 – DISCONTINUIDADES DE SOLDADURA Y METAL BASE
Introducción
Discontinuidades de las juntas soldadas
Discontinuidades relacionadas con requisitos dimensionales
Discontinuidades en la estructura y propiedad de juntas soldadas
Discontinuidades de metales base
Capítulo 07 – CÓDIGOS, NORMAS Y ESPECIFICACIONES
Introducción
Origen de las normas
Código, normas y especificaciones
Aplicabilidad de las normas y claves para su interpretación
Algunas normas sobre equipos y estructuras soldadas
Requisitos de las normas para los materiales y su control
Requisitos de calificación de procedimientos y personal de soldadura
Requisitos sobre inspección y pruebas
Normas para equipos y tuberías en servicio
Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura Especialista AWS D1.1 Página 4
DESCRIPCIÓN
PÁGINA
Capítulo 08 – CALIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTOS Y PERSONAL DE SOLDADURA
Introducción
Variables de soldadura
Requisitos de calificación de procedimientos y personal de soldadura
Especificación de procedimiento de soldadura – EPS (WPS)
Calificación de procedimientos de soldadura
Especificaciones estándar de procedimientos de soldadura
Calificación de la habilidad del personal de soldadura
Variables de soldadura a incluir en los documentos de calificación
Responsabilidades con respecto a la calificación de procedimientos y personal de soldadura
Capítulo 09 – PRUEBAS DESTRUCTIVAS
Introducción
Pruebas destructivas aplicables a las soldaduras
Pruebas mecánicas
Pruebas químicas
Pruebas metalográficas
Otras pruebas
Capítulo 10 – ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
Introducción
Ensayos no destructivos
Inspección visual (VT)
Líquidos penetrantes (PT)
Partículas magnéticas (MT)
Radiografía (RT)
Ultrasonido (UT)
Requisitos de calificación para el personal de END-NDT
Requisitos para la conducción de END-NDT
Comentarios finales
Capítulo 11 – INSPECCIÓN DE SOLDADURA
Introducción
Secuencia de las actividades de inspección de soldadura
Uso de calibradores de soldadura
Comparación de los criterios de aceptación de algunas normas para las discontinuidades mas
comunes
Capítulo 12 – SEGURIDAD EN EL TRABAJO DE SOLDADURA Y CORTE
Introducción
Protección de ojos y oídos
Ropa de protección
Humos y Gases comprimidos
Shock eléctrico
Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura Especialista AWS D1.1 Página 5
Capítulo 01
EL INSPECTOR DE SOLDADURA
Y SUS RESPONSABILIDADES
Contenidos:
DESCRIPCIÓN
PÁGINA
El inspector de soldadura y sus responsabilidades
Programas y normas para la certificación de personal de inspección de soldadura
Requisitos para la certificación de inspectores de soldadura
Niveles de certificación AWS de los inspectores de soldadura
Responsabilidades, funciones y tareas del inspector de soldadura
Aspectos éticos el ejercicio de la inspección de soldadura
Esquemas europeos e internacional para la certificación de inspectores de soldadura
Re-certificación
Correspondencia entre los niveles de calificación europeos y los de la AWS
Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura Especialista AWS D1.1 Página 6
Introducción
El inspector de soldadura es un trabajador técnico altamente especializado cuya función principal, misma que
comparte con las organizaciones con las que participa, consiste en controlar y asegurar efectivamente la calidad de
los trabajos de fabricación, construcción y montaje de equipos, estructuras e instalaciones en las que intervienen
operaciones de soldadura.
Algunos de los diferentes campos y áreas industriales en las que participa el inspector de soldadura son:
• Construcción y mantenimiento de instalaciones de generación de energía;
• Plantas y equipos de procesos químicos, refinerías de petróleo;
• Líneas de tuberías para distribución de petróleo y sus derivados;
• Puentes y edificios;
• Locomotoras y carros tanque de ferrocarril.
Por su parte, el propósito fundamental de la inspección de soldadura, como se establece en el prólogo de las normas
sobre calificación y certificación de inspectores de soldadura emitidas por la AWS (Sociedad Americana de
Soldadura), es el de determinar si las ensambladuras soldadas “weldments” satisfacen los requisitos (criterios de
aceptación) de un código o norma específicos, o los de algún otro documento.
El prólogo de tales normas hace énfasis en el sentido de que el inspector debe estar completamente familiarizado
con los procesos de soldadura y corte y la calificación de procedimientos y personal de soldadura, con los metales
base y de aporte involucrados y el propósito y las limitaciones de los métodos de prueba empleados; asimismo,
indica que debe ser capaz de leer e interpretar dibujos y hacer reportes y juicios responsables. También afirma que
para que el trabajo de los inspectores de soldadura resulte efectivo, deben realizar sus actividades de manera que
éstas resulten consistentes con los requisitos y principios técnicos y éticos aplicables.
Los inspectores de soldadura operan como representantes de calidad de las organizaciones que los contratan o
emplean. Tales organizaciones pueden ser el fabricante, constructor o contratista que produce los bienes soldados, o
bien, el comprador de estos, una compañía de seguros, una entidad gubernamental, una firma de ingeniería o una
agencia de inspección.
Dependiendo de la organización para la cual trabaja el inspector, pueden variar el alcance y las limitaciones de sus
tareas, actividades y responsabilidades, por lo que resulta de gran importancia definir estos aspectos.
A fin de clarificar tales alcances y limitaciones, es útil considerar el enfoque empleado por las normas sobre sistemas
de aseguramiento de calidad (y los organismos de certificación de sistemas de calidad) en relación con las partes
desde y para las cuales se realizan las actividades de evaluación o auditoría: de primera parte so con realizadas de
manera interna por el proveedor (fabricante o contratista), de segunda parte si son realizadas por representantes del
cliente y de tercera parte si con llevadas a cabo por un organismo de certificación de sistemas de calidad.
De manera análoga, puede considerarse que el inspector empleado directamente por el fabricante o contratista que
produce los bienes soldados, actúa de parte de éste; si es contratado por el propietario de tales bienes (el cliente) o
su representante, con el propósito de verificar la calidad con la que el fabricante o el contratista produce los bienes,
Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura Especialista AWS D1.1 Página 7
puede considerarse que se trata de un inspector de segundas partes, y si la entidad que contrata los servicios de
inspección es una agencia independiente del fabricante y del cliente, por ejemplo, un organismo regulador o de
certificación de productos o de sistemas de calidad, el inspector estaría trabajando para terceras partes.
Aunque la finalidad de la inspección de soldadura en todos casos es prácticamente la misma –determina si los
ensamblajes soldados cumplen con los requisitos especificados-, dependiendo de la parte que contrata los servicios
de inspección, se pueden señalar diferentes enfoques, cometidos, alcances y limitaciones en la participación del
inspector. La diferencia más evidente en este sentido queda de manifiesto al considerar la forma en que el código
AWS D1.1/D1.1M:2006 Structural Welding Code – Steel (Código de Soldadura Estructural para Acero), se refiere a las
funciones de inspección. Este código, en si sección 6, establece como “funciones separadas” a la inspección y
pruebas durante la fabricación y/o montaje y a la inspección y pruebas de verificación. Mientras que la inspección y
pruebas durante la fabricación y montaje “deben se ser realizadas, según sea necesario por parte del fabricante o
contratista antes del ensamble, durante la soldadura y después de esta, con el propósito de asegurar que los
materiales y la mano de obra cumplen los requisitos de los documentos contractuales”, la inspección y las pruebas
de verificación deben de ser realizadas, normalmente por un inspector independiente del fabricante o contratista y
los resultados de dichas inspecciones y pruebas deben ser reportadas al propietario (cliente) y al contratista.
Las funciones y responsabilidades del inspector en este texto son abordadas desde el punto de vista de la inspección
y pruebas de verificación descritas en el código AWS D1.1 y en la norma para la certificación de inspectores de
soldadura AWS QC1:2007.
FIGURA 1.1 – EJEMPLO DE INDUSTRIAS QUE UTILIZAN INSPECTORES DE SOLDADURA
Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura Especialista AWS D1.1 Página 8
Programas y normas para la certificación de personal de inspección de soldadura
Las sociedades e institutos técnicos dedicados a la soldadura, así como los organismos de normalización de los países
desarrollados industrialmente, han elaborado y emitido normas y programas aplicables al entrenamiento,
calificación y certificación del personal dedicado a realizar la función de inspector de soldadura.
La existencia de tales normas y programas está justificada debido a la importancia que tienen las funciones del
inspector de soldadura –contribuir con el aseguramiento de la calidad de productos, estructuras e instalaciones
complejas y costosas, tales como recipientes a presión, caldera, puentes, grúas, plataformas marinas, oleoductos y
otras tuberías sometidas a presión, que involucran riesgos de seguridad para trabajadores y para el público en
general-, y también debido a que para realizar tales funciones , el inspector debe dominar una gama amplia de
habilidades prácticas y sobre el manejo e interpretación de normas, así como el conocimiento de fundamentos y
aspectos técnicos especializados.
Las normas de este tipo establecen los requisitos que debe satisfacer el personal a fin de certificar su calificación
para desarrollar de manera efectiva sus deberes como inspectores de soldadura. Las normas de diferentes países
establecen requisitos similares, y entre varios esquemas nacionales de certificación existen “convenios de
reciprocidad”. Esto es, un inspector certificado de acuerdo con el esquema de un país puede certificarse bajo el
esquema de otro país si los requisitos de ambos países son equivalentes. El programa de certificación más
ampliamente difundido es el continente americano y uno de los más importantes en el mundo es el implementado
por la AWS. Los requisitos correspondientes están establecidos en el documento AWS QC1:2007 “Norma para la
Certificación AWS de Inspectores de Soldadura”, misma que se analizará detalladamente en este capítulo y se
tomará como referencial al considerar las funciones, habilidades, responsabilidades, obligaciones y requisitos
aplicables al inspector de soldadura certificado.
Es importante destacar que la norma anterior se refiere al programa de certificación administrado por la AWS,
entidad que aplica directamente los exámenes correspondientes y otorga la certificación al personal.
La AWS también ha desarrollado un esquema orientado a la certificación interna de inspectores. Este esquema es
orientado a la certificación interna de inspectores. Este esquema es descrito en la norma AWS QC2:xxxx, “Práctica
Recomendada para el Entrenamiento, Calificación y Certificación de Inspector de Soldadura Especialista e Inspector
de Soldadura Asistente”. Este documento fue desarrollado con el propósito de ayudar, a las organizaciones que
emplean personal de inspección de soldadura, a identificar los factores básicos necesarios para el entrenamiento,
calificación y certificación de sus inspectores, para cumplir los requisitos y necesidades de una compañía o un
proyecto específico.
Requisitos para la certificación de inspectores de soldadura
En términos generales, los requisitos que establecen las principales normas para el entrenamiento, calificación y
certificación de inspectores de soldadura son los siguientes: escolaridad y experiencia en funciones directamente
relacionadas con inspección de soldadura; conocimientos relevantes sobre procesos de soldadura y corte,
calificación de procedimientos y personal de soldadura, metalurgia, métodos de pruebas destructivas y no
destructivas y símbolos y definiciones estandarizadas de soldadura, entre otras, así como cumplir con requisitos de
agudeza visual cercana y aprobar los exámenes correspondientes.
Instituto Chileno de Soldadura Curso Inspector de Soldadura Especialista AWS D1.1 Página 9
Adicionalmente, aunque de las normas no lo establecen de manera explícita, el inspector debe poseer una buena
condición física en general, ya que realiza gran parte de su trabajo en posiciones incómodas y en áreas de
accesibilidad restringida, y algunas veces, a muchos metros arriba o por debajo del nivel de piso. Asimismo, el
inspector debe poseer una actitud profesional acorde con las exigencias aplicables, un comportamiento ético a toda
prueba y también habilidades para comunicarse efectivamente de manera oral y por escrito, con una gran cantidad y
variedad de individuos que participan en los diferentes proyectos, como pueden ser soldadores, paileros, ayudantes
generales, operadores, personal de pruebas no destructivas y de control de calidad, supervisores, capataces,
administradores, gerentes de planta, de ingeniería, de proyecto, de soldadura y de manufactura.
Niveles de certificación AWS de los Inspectores de Soldadura
Las diferentes funciones que se realizan en el ejercicio de la inspección de soldadura varían en grado de dificultad y
responsabilidad, y para su realización se requieren mayores o menores grados de conocimientos y pericia del
personal que las lleva a cabo, por lo que existen diferentes niveles de competencia para realizar efectivamente
dichas funciones. Los requisitos, habilidades y funciones de cada uno de estos niveles de competencia están
definidos en los diferentes niveles de certificación.
La certificación esta definida como los actos de determinar, verificar y dar testimonio escrito de la calificación del
personal en relación con los requisitos especificados, y la calificación, por su parte, se define como el entrenamiento,
las habilidades, la experiencia y los conocimientos requeridos al personal para realizar las tareas de un trabajo
específico.
El documento AWS QC1:2007 “Norma para la Certificación AWS de Inspectores de Soldadura”, establece tres niveles
de certificación AWS para personal de inspección de soldadura, mismos que se indican a continuación:
• Inspector de Soldadura Certificado Senior – ISCS (Senior Certified Welding Inspector – SCWI);
• Inspector de Soldadura Certificado – ISC (Certified Welding Inspector – CWI);
• Inspector de Soldadura Certificado Asociado – ISA (Certified Welding Inspector Associate - CAWI).
Las norma AWS B5.2 “Práctica recomendada para el entrenamiento, calificación y certificación de inspector de
soldadura especialista e inspector de soldadura asistente”, por su parte, establece dos niveles de certificación:
• Inspector de Soldadura Especialista – ISE (Welding Inspector Specialist – WIS);
• Inspector de Soldadura Asistente – ISA (Welding Inspector Assistant – WIA).
Los requisitos a cumplir, las habilidades que deben dominar y las funciones que deben dominar los individuos de
cada uno de los niveles de certificación antes mencionados, según la edición vigente de las normas referidas, se
presentan en las tablas 1.1 y 1.2.
Es conveniente hacer énfasis en los requisitos de agudeza visual con que debe cumplir el personal, ya que buena
parte de su trabajo consiste en realizar inspecciones visuales minuciosas. La norma AWS QC1:2007 establece que los
aspirantes a certificarse deben pasar, con lentes correctivas o sin ellas, un examen de agudeza visual cercana en
Jaeger J2 a 12” (30 cm.); mientras que la norma AWS B5.2:2005 estipula, como requisitos de visión, pasar, con o sin