Conozca los diferentes procesos de soldadura circunferencial, cuándo deben emplearse y varios otros aspectos relacionados para garantizar una ejecución adecuada.
¿Qué es una soldadura circunferencial? Las soldaduras circunferenciales se refieren a los procesos de soldadura empleados para conectar dos tuberías a lo largo de su circunferencia. Para esto, se deben considerar varios factores, incluidos los aspectos ambientales y la facilidad de implementación. Estos procesos se utilizan para realizar soldaduras circunferenciales en sistemas subterráneos y redes de tuberías.
Siga leyendo para comprender más detalles sobre la soldadura circunferencial, como los diversos métodos y condiciones de soldadura circunferencial que garantizan resultados precisos.
Más sobre soldaduras circunferenciales
Para completar las soldaduras circunferenciales, el operador realiza varias pasadas para crear una junta de soldadura sellada y perfecta. Al principio, el operador primero debe completar la parte más difícil, es decir, la pasada de raíz. El pase de raíz requiere una velocidad específica para una calidad confiable. El siguiente proceso es el pase en caliente, que se suma al grosor de la junta creada por el pase de raíz. La parte final es el paso de llenado y tapado, que cubre la junta de soldadura para completarla. Además, la soldadura de amarre es una faceta importante de la soldadura circunferencial.
Los siguientes métodos de soldadura se pueden utilizar para la soldadura circunferencial.
Soldadura por arco manual
La soldadura por arco de metal blindado y la soldadura por arco de tungsteno con gas se emplean comúnmente.
Soldadura por arco semiautomática
Soldadura por arco sumergido, soldadura por arco con núcleo fundente y soldadura por arco metálico con gas.
Soldadura por arco automática
Soldadura por rayo láser, soldadura a tope y soldadura por fricción.
Los métodos de soldadura, así como las normas para la soldadura circunferencial, en función de las siguientes cuestiones.
- La resistencia del material base de las tuberías.
- Condiciones externas
- El proceso de fabricación de tuberías empleado
- Diámetro de tubería y espesor de pared
- Longitud y costo de la tubería.
- Terreno
- Habilidades de soldador
Tie-in: un componente clave de la soldadura circunferencial
Tie-in es un aspecto clave de la soldadura circunferencial. Se refiere a la conexión de la tubería con la instalación de otras redes de tuberías. Este término también puede referirse a las conexiones entre diferentes secciones dentro de una tubería. También puede significar las modificaciones realizadas a los sistemas de tuberías existentes. Por ejemplo, inserción de válvulas, piezas de carrete y tees.
Las técnicas de amarre actuales se basan en métodos de soldadura que se desarrollaron hace unas 4 décadas. Estos métodos requieren una gran habilidad del soldador y trabajo manual.
Los amarres se llevan a cabo en la tubería dentro de su zanja. La unión soldada debe crearse entre dos secciones de tubería terminadas. Por lo tanto, no es práctico introducir nuevos equipos dentro de la tubería. Para solucionar este problema, las operaciones se ejecutan externamente. Por lo tanto, el nivel de alineación, preparación y precisión de las secciones de tubería es crucial para lograr uniones soldadas confiables y fuertes.
Se pueden emplear abrazaderas de alineación externa, aunque reducen las oportunidades para procesos de soldadura automatizados. Los expertos de la industria de la construcción de tuberías están en gran parte de acuerdo en que el procedimiento de enlace presenta varios beneficios con la inclusión de la soldadura automatizada. A partir de ahora, el proceso es principalmente de naturaleza manual.
El aspecto manual del procedimiento de conexión representa una limitación importante para la productividad de la soldadura de tuberías. Una mayor automatización puede reducir los costos y mejorar la productividad.
Actualmente, las técnicas de construcción convencionales implican un vínculo después de alcanzar el cruce a intervalos regulares. El procedimiento de conexión se basa en la habilidad y la productividad del soldador, lo que puede tener un impacto significativo en el costo y la eficiencia. Esto es fácilmente evidente tanto en entornos semiurbanos como urbanos. Debe tenerse en cuenta que las regiones rurales también tienen varias características naturales, que pueden impedir el ritmo de progreso.
Procesos de soldadura circunferencial
El proceso de soldadura circunferencial también se requiere para la soldadura de reparación, así como para la soldadura de línea principal. En comparación con otros procesos de soldadura, la soldadura circunferencial es mucho más desafiante, no solo por la experiencia de alto nivel requerida para soldar tuberías, sino también por los factores ambientales adversos que pueden dificultar la soldadura.
Se utilizan varios procesos para la soldadura circunferencial. Estos son los beneficios y desventajas relativos de los diferentes procesos de soldadura circunferencial.
Soldadura por arco de metal blindado
Las principales ventajas de SMAW son que el equipo es simple y altamente portátil. Esto hace que la soldadura con electrodo revestido sea adecuada para entornos al aire libre donde es posible que sea necesario transportar el equipo sobre terrenos irregulares y difíciles.
No se requiere protección de gas o fundente externo porque los electrodos de soldadura revestidos tienen un revestimiento de fundente, que genera tanto fundente como gas de protección. Por lo tanto, la soldadura con electrodos es efectiva incluso en condiciones de viento.
También hay una gran cantidad de experiencia disponible, ya que este suele ser uno de los primeros procesos de soldadura que aprenden los profesionales de la soldadura.
Sin embargo, sus desventajas también deben ser consideradas. La velocidad de viaje es baja; por lo tanto, la productividad no es tan alta. La tasa de generación de humo también es muy alta, lo que hace que este sea un proceso peligroso para los soldadores. Los operadores de soldadura deben, por lo tanto, ponerse equipo de protección para protegerse contra los humos nocivos.
La soldadura por arco metálico con gas
La tasa de productividad de GMAW es una de las mejores. Esto se debe a la alta eficiencia de deposición. Casi del 90 al 97 por ciento del alambre de soldadura se convierte en metal de aporte en GMAW.
A diferencia de la soldadura con varilla, no es necesario quitar la escoria después de soldar. Esta es otra razón para la alta productividad.
La generación de humos es baja. Por lo tanto, es un proceso más seguro para los profesionales de la soldadura. Debido a la baja producción de hidrógeno, hay menos posibilidades de fragilización por hidrógeno y desarrollo de grietas.
Además, SMAW es fácil de aprender y tiene una buena tasa de viajes. Estas son otras razones para la alta productividad.
Hay algunas desventajas también. SMAW requiere un control más estricto sobre las variables de soldadura. Los operadores de soldadura también deben prestar atención a las buenas técnicas; de lo contrario, puede haber una falta de fusión. El equipo también es más caro en comparación con la soldadura con electrodo revestido.
Soldadura por arco con núcleo fundente
Este proceso de soldadura es bastante similar a SMAW. La principal diferencia entre los dos es que la soldadura por arco con núcleo fundente tiene material fundente en el centro, como sugiere su nombre. No hay necesidad de gas protector externo ya que el núcleo produce una capa de gas protector.
La eficiencia de deposición es bastante alta, superior al 80 por ciento. FCAW también es adecuado para posiciones de soldadura difíciles. Es comparativamente mejor que GMAW cuando se trata de gestionar la oxidación y la cascarilla de laminación.
La principal desventaja es que la tasa de generación de humo es alta, lo que lo convierte en un proceso peligroso para los operadores de soldadura. Debido a la formación de escoria, el astillado y el acabado deben realizarse entre pasadas, lo que puede afectar a la productividad.
Los vientos fuertes también pueden llevarse el gas de protección y causar porosidad. También hay pocas opciones para la generación de hidrógeno bajo. Por lo tanto, existe el riesgo de grietas y agujeros en la soldadura debido al atrapamiento de hidrógeno.
Soldadura de arco sumergido
La principal ventaja de la soldadura por arco sumergido es que produce menos humos. También hay una mínima radiación de arco. Estos factores hacen que la soldadura por arco sumergido sea relativamente segura para los operadores de soldadura.
La eficiencia de deposición es muy alta, superior al 95 por ciento. Por lo tanto, la productividad es alta en este proceso de soldadura.
Dado que se trata de un proceso de soldadura sumergido, no hay posibilidad de corrientes de aire y vientos, que pueden producir defectos de soldadura al eliminar la capa de gas protector. Como resultado, las soldaduras creadas suelen ser fuertes y precisas.
Sin embargo, existen ciertas desventajas. Dado que no hay un arco visible, la deposición del material de relleno es más difícil de seguir. Tiene un alcance bastante limitado ya que solo se puede realizar para posiciones horizontales y planas. La inversión inicial también es bastante alta debido al control de movimiento y al costoso equipo de soldadura.
Soldadura por arco de tungsteno con gas
GTAW suele ser la mejor solución para soldaduras precisas y uniones críticas debido a la calidad de soldadura superior. Produce soldaduras excepcionalmente fuertes y confiables con la ventaja adicional de que tienen una buena apariencia.
Desafortunadamente, también hay serios inconvenientes. La velocidad de desplazamiento y las tasas de deposición son bajas, lo que conduce a una baja productividad.
Los rayos UV también son mucho más fuertes en comparación con otros procesos. Por lo tanto, los operadores de soldadura deben asegurarse de tener cascos de soldadura adecuados para filtrar los potentes rayos UV.
El costo del equipo también es mayor. Esto significa una mayor inversión inicial. Los costos operativos también pueden ser altos, según el material que se suelde.
También hay otros factores a considerar al decidir el proceso correcto de soldadura circunferencial.
Gracias a los avances en la metalurgia, la industria está utilizando tuberías de acero con una resistencia a la tracción mínima de 56 000 psi. Esto se compone principalmente de acero microaleado.
Aunque la resistencia de las tuberías aumenta significativamente con la microaleación, existe un mayor riesgo de agrietamiento inducido por hidrógeno. Existe un mayor riesgo de que esto suceda a lo largo de la zona afectada por el calor. Para aliviar este problema, las tuberías de grado de material X70 deben precalentarse a una temperatura de aproximadamente 140 grados centígrados y también deben emplearse electrodos celulósicos.