¿Qué tipos de soldadura se utilizan para recipientes a presión?

Cuando se trata de resolver problemas relacionados con el almacenamiento y movimiento de gas o líquido a alta presión, los recipientes a presión son la respuesta. Muchas industrias utilizan recipientes a presión para almacenar y transmitir gas o líquido a alta presión.

Debido a la naturaleza esencial de las aplicaciones de recipientes a presión, las soldaduras están sujetas a estrictos controles de calidad, que pueden incluir inspección y certificación de rayos X.

Son ampliamente utilizados para confinamiento de alta o baja presión y vienen en una variedad de formas, tamaños, formas y requisitos. Dada la naturaleza esencial de las aplicaciones, estos tanques se construyen en una serie de procesos con una meticulosa atención al detalle.

Hay varias técnicas de boda que puede emplear para la soldadura de recipientes a presión.

1.) Soldadura por arco de metal blindado, también conocida como soldadura con varilla

2.) Soldadura por arco de plasma

3.) Soldadura por arco con núcleo fundente

4.) Soldadura por arco sumergido

5.) Soldadura por arco de tungsteno con gas

6.) Soldadura por arco metálico con gas

Veamos cada método en detalle.

1.) Soldadura por arco de metal blindado (soldadura con electrodo revestido)

Es el método de soldadura más utilizado. Es adaptable y requiere la menor cantidad de equipo. El pequeño electrodo de luz y el soporte se pueden utilizar en espacios pequeños o a cientos de pies de distancia de la fuente de alimentación de soldadura.

La soldadura con varilla puede proporcionar resultados de alta calidad, pero requiere soldadores expertos. Debido a que la entrada de calor normalmente es mínima, el metal de soldadura tiene una microestructura fina.

Esto da como resultado unas cualidades mecánicas extremadamente buenas, sin embargo, la escoria que resguarda del medio ambiente al metal de soldadura fundido puede causar inclusiones de escoria si no se limpia adecuadamente entre pasadas y al final y al principio de cada soldadura.

Las soldaduras grandes tienen múltiples pausas y comienzos, que es donde con frecuencia se descubren las fallas.

2.) Soldadura por arco de plasma (PAW)

La soldadura por arco de plasma es un procedimiento de soldadura común en la construcción de recipientes a presión en el que el plasma se calienta a temperaturas extremadamente altas y se ioniza antes de usarse para transmitir un arco eléctrico a una pieza de trabajo.

La técnica de soldadura por plasma garantiza los más altos estándares de calidad en la producción de recipientes a presión, lo que permite soldaduras fuertes y precisas en metales gruesos y delgados.

En comparación con los métodos de soldadura anteriores, la tecnología ofrece niveles mejorados de control y precisión para realizar soldaduras de alta calidad a velocidades excepcionalmente rápidas.

3.) Soldadura por arco con núcleo fundente

Es la técnica de soldadura por arco más versátil. Se clasifica en dos tipos: autoprotegido y gas-protegido. El autoprotegido suele utilizarse en exteriores y cuando no se requieren grandes cualidades mecánicas.

En general, la protección con gas se emplea en talleres de producción en interiores donde se requieren soldaduras de mayor calidad.

4.) Soldadura por arco sumergido (SAW)

Se distingue por el empleo de un electrodo de alambre sólido de alimentación continua para crear un arco completamente cubierto por una capa de fundente granular.

La ventaja más significativa de SAW es su mayor eficiencia de deposición. A menudo, puede depositar metal de soldadura con mayor eficacia que cualquier otro método.

5.) Soldadura por arco de tungsteno con gas (TIG)

Este es un método de soldadura en todas las posiciones que utiliza un electrodo de tungsteno no consumible para formar la soldadura. Produce la soldadura de la mejor calidad y, por lo tanto, se ha convertido en una opción popular para la soldadura por arco metálico manual y con gas en la fabricación de recipientes a presión.

La soldadura TIG se emplea comúnmente en acero inoxidable y metales no ferrosos como aluminio, magnesio y aleaciones de cobre cuando se requieren soldaduras pequeñas y precisas.

Debido a que la soldadura manual por arco de tungsteno con gas utiliza amperajes y voltajes bajos y agrega metal de aporte frío al charco, la entrada de calor por metal de soldadura depositado es modesta.

Esto da como resultado un tamaño de grano más pequeño y características mecánicas significativamente superiores a las de los métodos convencionales.

6.) Soldadura por arco metálico con gas (MIG)

Otro método frecuente es la soldadura por arco metálico con gas (GMAW) o soldadura MIG. La soldadura por arco metálico con gas se distingue por el uso de un electrodo de alambre sólido que se suministra continuamente a través de un cañón de soldadura.

Para calentar y fundir los materiales base y de relleno, se forma un arco entre este alambre y la pieza de trabajo. Cuando el alambre se funde, se deposita en la unión soldada. Por lo general, existe una combinación de MIG y TIG con una técnica de soldadura por arco submarino para fabricar recipientes a presión.

Cosas para recordar al soldar recipientes a presión

La soldadura de recipientes a presión no solo es riesgosa para el soldador, sino también para el futuro propietario y operador del tanque. Una carcasa de acero contiene gases presurizados o productos químicos que desean escapar y expandirse, manteniendo el contenido seguro.

Y es por eso que es importante anotar algunas cosas antes de asociarnos con la soldadura de recipientes a presión.

1.) Cuando se trata de la fabricación de recipientes a presión, la calidad debe cumplirse estrictamente en todas las etapas de producción. La soldadura, siendo una de las operaciones clave, no es una excepción.

2.) Cuando el buque se pone en servicio, cualquier falla en la soldadura tendrá efectos devastadores. No solo la soldadura, sino todas las demás operaciones de construcción de recipientes mencionadas anteriormente, deben llevarse a cabo con extrema precisión.

3.) El código de recipientes a presión ASME proporciona materiales, ensamblaje y requisitos de seguridad para garantizar que el proceso de fabricación de recipientes a presión cumpla con las demandas de la industria y funcione de manera efectiva, sin riesgo de daño o peligro para quienes trabajan a su alrededor.

4.) Con frecuencia se necesitan varios pies de soldadura para producir recipientes a presión. Se necesita mucha planificación para garantizar que los estándares de soldadura de recipientes a presión sean sólidos.

Inspección y prueba

Las operaciones con recipientes a presión pueden ser bastante peligrosas. Como resultado, los recipientes a presión deben someterse a estrictas inspecciones de control de calidad de acuerdo con las normas de inspección de soldadura de recipientes a presión de ASME. Las pruebas de soldadura de recipientes a presión pueden implicar exámenes de rayos X y certificados relevantes.

Los recipientes a presión se prueban e inspeccionan rigurosamente para garantizar que cumplan con las normas ASME (Sociedad Estadounidense de Ingeniería Mecánica), ANSI (Instituto Nacional Estadounidense de Requisitos) y ASTM (Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales).

Un recipiente debe someterse a exámenes de soldadura como rayos X, ultrasónicos, pruebas ópticas, pruebas de partículas magnéticas y líquidos penetrantes. Pasar una prueba hidráulica es otro criterio típico para los recipientes a presión.

Los procedimientos de prueba utilizados están determinados por el tipo de tarea que realizará el buque, pero estas prácticas son vitales para la seguridad y la calidad.

Las fracturas e inclusiones del subsuelo se pueden encontrar mediante un examen de rayos X. Esta es una técnica costosa, sin embargo, generalmente se realiza para garantizar la seguridad en las uniones soldadas clave.

Cada uno de estos procedimientos de prueba tiene ventajas y desventajas que deben equilibrarse según el tipo de trabajo y el estándar apropiado.

Fabricación de Recipientes a Presión

Seguir esta lista de verificación básica es un comienzo sólido hacia las experiencias de procedimientos de soldadura de recipientes a presión positiva y la calidad adecuada del producto final.

1.) Elegir las materias primas apropiadas para la obra, ya sean chapas, alambres, varillas para soldar, piezas forjadas o tubos.

2.) Ensamble los componentes del proyecto del recipiente a presión.

3.) Prepare cuidadosamente las superficies a soldar.

4.) Corte las materias primas de acuerdo con las especificaciones de su tarea.

5.) Cualquier pieza que lo requiera debe ser mecanizada.

6.) Tome precauciones adicionales para evitar la oxidación posterior y la contaminación cruzada, especialmente si está limpiando sus componentes con una amoladora o un cepillo de acero.

7.) Suelde las piezas del conjunto del recipiente a presión y examine todas las soldaduras.

Para concluir, cada procedimiento de soldadura por arco tiene ventajas y desventajas. Puede generar soldaduras de alta calidad, sin embargo, si no se usa adecuadamente, cada uno puede producir soldaduras deficientes.

En general, los métodos de protección con gas producen metal de soldadura más puro y tienen cualidades mecánicas superiores con menos defectos. Los métodos fundentes son más simples de utilizar, sin embargo, pueden dar como resultado microinclusiones, mayores niveles de oxígeno y peores características mecánicas.

Como resultado, dependiendo de la aplicación, el costo previsto y el nivel de calidad necesario, cualquiera de las técnicas anteriores puede dar como resultado una soldadura de buena calidad y exitosa si se emplea correctamente.