Categorias y Tipos de Juntas y sus limitaciones.

En el Código se manejan dos términos que se aplican a las juntas soldadas sometidas a presión de los Recipientes, estos dos términos son los siguientes:

- Categoría de la Junta. - Tipo de Junta

5.2.6.1 Categoría de la Junta.

El termino Categoría de la Junta como se usa en el Código, define la localización de una junta dentro del Recipiente, pero no el tipo de junta. Las “categorías” están definidas en el párrafo UW- 3 de la parte UW del Código ASME Sección VIII Div.1. Las categorías establecidas en este párrafo son utilizadas en el Código cuando se especifiquen requerimientos especiales respecto al tipo de junta y grado de inspección para ciertas juntas soldadas que serán sometidas a presión. Dado que estos requerimientos especiales, los cuales son basados tomando en cuenta el servicio, el tipo de material, y los espesores, no aplican a cada junta soldada, aplican solamente en aquellas juntas en las cuales la aplicación de requerimientos especiales son incluidos en las categorías. Es decir, Los requerimientos especiales aplicaran a juntas de una categoría dada únicamente cuando específicamente este establecido. Las juntas son designadas como juntas categorías A, B, C y D. Cuando juntas soldadas a tope son requeridas en algún lugar de esta División para categoría B, un ángulo de junta que conecte una Transición de Diámetro a un cilindro, deberá ser considerado como que cumple este requerimiento siempre y cuando el ángulo α no exceda de 30 °.

La figura UW-3 tomada del Código la cual se muestra a continuación , nos muestra las localizaciones típicas de las categorías de las juntas soldadas. En la figura anteriormente referida se definen de manera mas concreta todas y cada una de las categorías de las juntas que se pueden encontrar en un Recipiente a Presión..

(1) Juntas categoria A

Están incluidas las siguientes:

Juntas longitudinales soldadas dentro del Cuerpo Principal(casco, envolvente, anillo,virola,course), Cámaras de Comunicación, Transiciones en Diámetro, o Boquillas; cualquier junta soldada dentro de un Recipiente Esférico, dentro de una Tapa (tapal) Formada o Plana , o dentro de las placas laterales de un recipiente que forme una parte integral de un elemento cerrado que este sometido a presión; juntas circunferenciales soldadas que conecten Tapas Hemisféricas al Cuerpo principal, a transiciones en diámetros, a Boquillas o Cámaras de Comunicación.

(2) Juntas categoría B

Están incluidas las siguientes:

Juntas circunferenciales soldadas dentro del Cuerpo Principal(casco, envolvente, anillo,virola,course), Cámaras de Comunicación, Boquillas o Transiciones en Diámetro incluyendo entre la transición y un cilindro ya sea en el extremo del Diámetro Mayor o en el Menor; juntas circunferenciales soldadas que conecten Tapas Formadas que no sean Hemisféricas al Cuerpo principal, a transiciones en diámetros, a Boquillas o Cámaras de Comunicación.

(3) Juntas Categoría C

Están incluidas las siguientes:

Juntas soldadas que conecten Bridas, juntas de solapa Van Stone, Espejos, o Tapas Planas al Cuerpo Principal, a Tapas Formadas, a Transiciones en Diámetro, a Boquillas o para Cámaras de Comunicación, cualquier junta soldada que conecte una placa lateral a otra placa lateral de un recipiente que forme una parte integral de un elemento cerrado que este sometido a presión.

(4) Juntas Categoría D

Están incluidas las siguientes:

Juntas Soldadas que conecten Cámaras de Comunicación o Boquillas a Cuerpo Principal,a Esferas, a Transiciones en Diámetro, a Tapas o a Recipiente que formen una parte integral de un elemento cerrado que este sometido a presión, y aquellas juntas que conectan Boquillas a Cámaras de Comunicación.

5.2.6.2 Tipos de Juntas

El Tipo de Junta es otro de los términos utilizados para identificar las juntas soldadas de los Recipientes a Presión, la cual define la configuración de una junta soldada. Los tipos de junta utilizados en el Código ASME Sección VIII Div. 1, están definidos en el párrafo UW–9, en el cual establece que los tipos de juntas permitidas en procesos de soldadura mediante Arco y Gas, se encuentran en la tabla UW-12. En esta ultima también define los limites de los espesores de placa permitidos para cada tipo de junta.

En la siguiente pagina encontraran una copia de la tabla UW-12. En esta se puede observar que existen 8 Tipos de Juntas, la descripción de cada una de ellas, las limitaciones de las mismas, las categorías de juntas aplicables y el Grado de Examinación Radiográfica.

(1) Soldaduras de Ranura

Las dimensiones y forma de los extremos a ser unidos mediante soldadura, deberán ser de tal manera que permitan una fusión completa y una penetración de la junta completa.

La Calificación del Procedimiento de Soldadura como esta requerido en UW-28, es aceptable como una prueba de que la soldadura de ranura es satisfactoria. Ejemplos de este tipo serian las siguientes:

(colocar en este espacio las figuras anexas) usted las tiene

Juntas con Transición

Existen en la fabricación de Recipientes a Presión, cierto tipo de juntas en las cuales se hace necesario realizar una junta entre dos extremos que tienen espesores diferentes por mas de 1/4" del espesor mas delgado, o por mas de un 1/8” lo que sea menor. Para este tipo de juntas, el Código establece que cuando este sea el caso, estas se pueden realizar siempre y cuando se realice una transición que tenga una longitud mínima de tres veces la distancia del escalón que exista entre los extremos de las partes a ser soldadas. La transición anteriormente referida puede ser realizada por cualquier proceso que proporcione una transición uniforme. Cuando es formada por remoción del material de la parte a ser unida de espesor mas grueso, el espesor mínimo de esa sección, después de que

el material es removido, no deberá ser menor que el requerido por UG-23(c). Cuando la transición es formada por adición de material de soldadura mas allá de lo que pudiera de otra manera ser el extremo de la junta a soldar, tal soldadura adicional (built up) deberá ser sujeta a los requerimientos de UW-42. La soldadura que se aporte denominada “enmantequillado”, puede estar parcialmente o completamente en la sección de la transición o adyacente a este. Este párrafo también aplica cuando existe una reducción en los espesores dentro de un Recipiente Esférico, o en Cilindros de Recipientes Verticales y para una transición en una junta categoría A dentro de una Tapa formada. Provisiones para juntas de transición en juntas a tope circumferenciales Tapa formada a cuerpo principal están contenidas en UW-13.

Separación entre juntas longitudinales.

Excepto cuando las juntas longitudinales son radiografiadas 4” en cada lado de la

intersección con la junta circunferencial, los recipientes cuyo cuerpo principal sea formado por 2 o mas anillos, deberán tener los centros de la junta longitudinal de los anillos

adyacentes escalonados o separados por una distancia de al menos 5 veces el espesor de la placa de mayor espesor.

Juntas Traslapadas

Para la juntas traslapadas, la superficie de traslape no debera ser menor a 4 veces el espesor de la placa interior, excepto lo establecido en UW-13 para los traslapes en Tapas – Cuerpo. A continuación se presenta la Fig.UW-13.1 indicando las juntas de traslape permisibles y la no permisibles para juntas Tapa-Cuerpo.

Juntas soldadas sujetas a Esfuerzos de Doblez

Excepto donde detalles específicos son permitidos en otros párrafos, soldaduras de filete deberán ser adicionadas donde sea necesario para reducir la concentración de esfuerzos. Las Juntas de Esquina, con soldadura de filete únicamente, no deberán ser usadas a menos que las placas que forman la esquina estén apropiadamente soportadas independientemente de tales soldaduras.

Las medidas de soldaduras de filete y de penetración parcial, deberán tomar en cuenta las condiciones de carga establecidas en UG-22, pero no deberán ser menores que las medidas mínimas especificadas en cualquier parte del Código.

Eficiencias y Limitaciones en los tipos de juntas

Limitaciones En Los Tipos de Junta (Se Refiere a la Geometría de la Junta a Soldar) (Cambiar esta tabla por tabla anexa)es la hoja que le di

Recipientes para Servicios Especiales Servicio Letal, UW-2(a)

Cuando los recipientes son diseñados para servicio letal: Todas las juntas a tope deberán ser totalmente radiografiadas. Las juntas de las diferentes categorías deberán ser:

Categoría A Tipo 1 Categoría B Tipo 1 o 2

Categoría C Tipo 1 o 2 (Excepto para la fabricación con junta de solape de “stub end” –Figura UW-13.5

Categoría D Penetración Completa. Servicio Criogénico – UW-2(b)

Recipientes de acero al carbón operando por debajo de –55°F por UCS- 68. En aceros inoxidables por debajo de –250°F.

Recipientes de acero de alta aleacion cuando las pruebas de impacto del metal base o del metal soldado son requeridas por UHA-51.

Estas restricciones aplican:

Categoría de la Junta Tipo de Junta

A 1 (1 o 2 para ciertos aceros inoxidables Austeniticos y sus soldaduras)

B 1 o 2

C Penetración Completa (Las bridas tienen que ser pegadas con soldadura de Penetración Completa no se aceptan bridas tipo deslizante(slip-on).

D Penetración Completa, excepto para algunos materiales de UHA-23 por UW – 2(b)(4).

CALDERAS DE VAPOR SIN FUEGO DIRECTO UW-2(c)

Calderas de vapor sin fuego directo con una presión de diseño excediendo de 50 psi. Una caldera recuperadora de calor es un ejemplo de una caldera de vapor sin fuego directo.

Categoría de la Junta Tipo de Junta

A 1 B 1 o 2

C Sin restricciones D Sin restricciones

Recipientes con Fuego Directo UW-2(d)

Recipientes a presión o partes sujetas al fuego directo producto de la combustión de combustibles (sólidos, líquidos o gaseosos), los cuales no se encuentran dentro del alcance de las Secciones I, III, o IV.

Categoría de la Junta Tipo de Junta A 1

B, t > 5/8” 1 o 2

C Sin restricciones D Sin restricciones

Radiografía ( RT ) Tipos de “RT” Total “Spot”(por puntos) Ninguna Requisitos de RT

Además de la RT requerida por el servicio, las soldaduras a tope que excedan ciertos espesores también tienen que ser radiografiados. Por ejemplo, la Tabla UCS-57. También, UHT-57 requiere RT total para todas las juntas Tipo 1.

RT Opcional

Cuando la RT no es requerida por las reglas especificas del código, el grado de RT es una opción del diseño y es determinado por la eficiencia de la junta deseada y/o el factor de calidad por UW-11 y UW-12.

UW-12: Eficiencias de las Juntas

Cuando la RT no es especificada por el Código, esta puede ser usada como una opción de diseño, por lo cual el diseñador puede usar eficiencias de diseño más altas si se realizan radiografías adicionales. Estas opciones pueden ser aplicadas a un recipiente entero, o a incrementos de soldadura individuales o a junta como es permitido en UW-12.

Definiciones

(a) Multiplicador del Esfuerzo:

“E” es un multiplicador del esfuerzo el cual puede ser aplicable a una eficiencia de la junta o a un factor de calidad

Excepto por UW-11(a)(5), los multiplicadores del esfuerzo aplican a las juntas, y no a las secciones del recipiente.

El diseñador puede aplicar los multiplicadores del esfuerzo en la base de junta – por – junta.

(b) Factor de Calidad:

Un multiplicador del esfuerzo de 0.85 es impuesto en componentes sin costura que no cumplen con los requisitos de RT por “spot” (puntos) de UW-11(a)(5)(b). Nota: La tubería o los tubos soldados tiene que cumplir con estos

requisitos. Esto significa que un factor de calidad de 0.85 es impuesto además del 15% de reducción de esfuerzo que ha sido aplicado al esfuerzo admisible en la Sección II, Parte D. (c) Incremento de Soldadura:

Una longitud de 50 ft. De soldadura en un recipiente, o en caso de recipientes múltiples duplicados, el incremento de soldadura puede incluir soldaduras en 2 o más recipientes.

Un incremento de soldadura es definido en UW-52 para especificar la Longitud representada por un “spot” (punto) radiografiado (Un

“spot” (punto) radiográfico tiene también que incluir el trabajo de cada soldador).

UW-11(a) Radiografía Total

Las siguientes soldaduras tienen que ser examinadas en su longitud total como se prescribe en UW-51.

- Todas las soldaduras a tope categorías A y D en secciones de recipientes o tapas donde el diseño de la junta o de la parte, esta basado en la eficiencia de la junta permitida por UW-12(a)

- Todas las juntas a tope en boquillas, cámaras de comunicación, etc. que excedan cualquiera de los siguiente: 10 “NPS o 1-1/8” en espesor. - Las soldaduras a tope categorías B o C que intercepten soldaduras a

tope categoría A, o conecten secciones sin costura o tapas deberán, como mínimo, cumplir los requisitos para RT “spot” (por puntos) por UW-52. los “spot” (puntos) radiográficos requeridos por este párrafo deberán no ser usados para satisfacer los requisitos de RT por

“spot” (puntos) aplicados a otros incrementos de soldadura. Los recipientes que cumplen este criterio deberán ser estampados como RT 2.

Nota: Para satisfacer el criterio de estampado RT1, las soldaduras arriba indicadas tendrían que ser radiografiadas en su longitud total.

En la pagina siguiente encontraran un ejemplo de su aplicación en las diferentes juntas de un Recipiente a Presión.

UW-11(b) Radiografía por “Spot”(Puntos)

Las soldaduras en secciones de recipientes o tapas donde el diseño este basado en la eficiencia de la junta permitida por UW-12(b) tienen que ser examinados por RT como es requerido por UW-52.

La radiografía por “spot”(puntos) es una herramienta de inspección y un chequeo de control de calidad.

La mínima extensión de un “spot”(puntos) a examinar por RT debe incluir:

- Un “spot”(punto) de 6” por cada incremento de soldadura de 50 ft. o fracción de este.

- Cada incremento de 50 ft tiene que incluir un número suficiente de puntos para examinar el trabajo de cada soldador.

- La localización del “spot”(puntos) a ser RT debe ser seleccionado por el I.A.

- Las radiografías requeridas para satisfacer otras reglas no deben ser usadas para satisfacer estos requisitos.

En la pagina siguiente encontraran un ejemplo de su aplicación en las diferentes juntas de un Recipiente a Presión.

EJEMPLO 1

(elaborar un dibujo similar pero de mejor calidad, junto con tablas y notas y reemplazar el que se ve abajo)

EJEMPLO 2

(IDEM ANTERIOR)

Otras Excepciones para Boquillas

Las boquillas de cualquier tamaño están exceptuadas de las radiografías por “spot”(puntos) requeridas en UW-11(a)(5)(b).