Eficiencia de la junta de soldadura

¿Qué es la eficiencia de las juntas de soldadura?

Joint Efficiency es un término utilizado en los códigos ASME para el diseño de uniones soldadas en recipientes a presión. La eficiencia de la junta se refiere a la resistencia de una junta soldada con respecto a la resistencia del metal base.

Una eficiencia conjunta de 1,00 (100%) indica que la soldadura tiene la misma resistencia que el metal base y se asume como si fuera sin costura.

Al mismo tiempo, una eficiencia de 0,50 (50%) indica que la junta tiene la mitad de la resistencia del metal base.

La eficiencia conjunta es un factor importante a considerar en la etapa de diseño. Al diseñar el espesor mínimo de la carcasa o la presión de diseño, la resistencia del metal base debe multiplicarse por el valor de Eficiencia de la junta. Según ASME, la resistencia del electrodo de soldadura solo se considera durante la selección del electrodo. Su fuerza debe ser mayor o igual a la fuerza del metal base. Si esta condición está garantizada, entonces el diseño debe considerar el eslabón más débil de la cadena, que es el metal base.

 Dicho esto, ASME propone valores estadísticos para este parámetro en la Tabla UW-12 según el  tipo de junta y el  alcance del examen . La eficiencia de la junta depende del tipo de junta soldada y la extensión del NDT. Un resumen de los tipos de juntas de soldadura y el alcance de NDT que definen las diversas eficiencias de juntas de acuerdo con ASME BPVC Sección VIII Div. 1 se muestra en la siguiente tabla.

Tipo de articulación

La selección del tipo de soldadura, como junta a tope o traslapada, depende de la ubicación de la  juntade las restricciones de servicio . La ubicación de las juntas en el equipo se agrupa en categorías. Estas categorías se describen en UW-3 y se muestran con más detalle en la Figura UW-3. Por ejemplo, las juntas longitudinales están en la categoría A, las circunferenciales están en B, la soldadura en una brida de cuello soldado está en C y las soldaduras que conectan las boquillas a las carcasas están en D.

Las restricciones de servicio incluyen peligros potenciales, temperatura, presión y disparo directo. Según el servicio y la categoría conjunta, la selección del tipo de junta está restringida en UW-2. Esta restricción debería proporcionar la mejor opción contra los tipos de estrés previstos. La tabla ASME UW-12 incluye los siguientes tipos de juntas:

  1. Junta a tope – Soldadura doble
  2. Unión a tope: soldadura simple sin tira de respaldo
  3. Unión a tope – Soldadura simple con tira de respaldo
  4. Junta solapada – Filete doble
  5. Unión solapada – Filete simple con soldaduras de tapón
  6. Unión solapada – Filete simple sin soldaduras de tapón
  7. Junta de esquina
  8. Junta en ángulo

Extensión de la radiografía

En algunos casos, no es práctico realizar una radiografía en toda la longitud de las uniones soldadas. Por lo tanto, ASME propone un criterio de selección en UW-11 para realizar una radiografía completa, una radiografía puntual o ninguna radiografía. La radiografía completa implica que la longitud total de las uniones soldadas debe ser inspeccionada por radiografía. La radiografía de puntos examina los puntos de muestra de la soldadura para representar toda la soldadura. El alcance del examen se selecciona en UW-11 en función de:

  • Tipo de articulación
  • Letalidad del fluido
  • Espesor de la articulación
  • Presión de diseño
  • Tipo de Soldadura, para placas gruesas (Electrogas / Electroescoria)

Si se permite la radiografía de puntos, de acuerdo con UW-52, se debe examinar al menos un punto por cada incremento de 50 pies de la longitud de la soldadura. La longitud de cada punto debe ser de al menos 6 ”. Además, se debe examinar al menos un punto por incremento por soldador para representar la calidad de soldadura de cada soldador. Independientemente del número, los puntos se registran como una representación de la calidad de la soldadura del incremento de soldadura de 50 pies. Si se acepta el punto, también se acepta el incremento de soldadura representado. De lo contrario, es necesario examinar dos puntos adicionales. Si se aceptan ambos puntos adicionales, entonces se acepta todo el incremento, pero el punto rechazado aún debe repararse. Por otro lado, si se rechaza alguno de los puntos adicionales, entonces se rechaza todo el incremento. El fabricante tiene dos opciones,o todo el incremento de la soldadura rechazada debe retirarse y soldarse nuevamente o debe examinarse y repararse por completo solo en las ubicaciones defectuosas.

Dicho lo anterior, se puede utilizar Ultrasonic Testing en lugar de radiografía en caso de que el espesor del material sea igual o superior a 1/4 ”. Se aplican las mismas reglas.

Después de decidir el tipo requerido de junta y el alcance del examen, la eficiencia de la junta se puede obtener de la Tabla UW-12, como se mencionó. En la tabla se puede ver que algunos tipos de juntas no son aplicables para radiografía, como juntas en ángulo y en ángulo. Esto se debe a la geometría de su disposición. El grosor variable del metal causará dificultades a la hora de interpretar las imágenes RT. Además, este tipo de juntas generalmente están diseñadas para componentes que están sometidos a cargas bajas. Por lo tanto, estos se consideran no críticos y no justifican la cantidad de recursos que se destinan a realizar el examen sobre ellos.

Categoría de unión soldada

El término “Categoría”, como se usa en este documento, define la ubicación de una junta en un recipiente, pero no el tipo de junta.
(1) Categoría A . Uniones soldadas longitudinales dentro de la carcasa principal, cámaras comunicantes, transiciones de diámetro o boquillas; cualquier junta soldada dentro de una esfera, dentro de una cabeza plana o formada, o dentro de las placas laterales de un recipiente de lados planos; Uniones circunferenciales soldadas que conectan los cabezales hemisféricos a las carcasas principales, a las transiciones de diámetros, a las boquillas oa las cámaras comunicantes.
(2) Categoría B. Uniones soldadas circunferenciales dentro de la carcasa principal, cámaras comunicantes, boquillas o transiciones de diámetro, incluidas las uniones entre la transición y un cilindro en el extremo grande o pequeño; Uniones circunferenciales soldadas que conectan cabezas formadas distintas de las semiesféricas a las carcasas principales, a las transiciones de diámetro, a las boquillas oa
las cámaras comunicantes.
(3) Categoría C . Uniones soldadas que conectan bridas, solapas Van Stone, láminas de tubos o cabezas planas a la carcasa principal, a los cabezales formados, a las transiciones de diámetro, a las boquillas o a las cámaras comunicantes. Vaso de lados.
(4) Categoría D. Uniones soldadas que conectan las cámaras o boquillas comunicantes con las carcasas principales, las esferas, las transiciones de diámetro, las cabezas o los vasos de lados planos, y las uniones que conectan las boquillas con las cámaras comunicadas (para boquillas en el extremo pequeño de una transición de diámetro, ver Categoría B).