Estandarización de Procesos de Soldadura, Para Mejorar la Competitividad PROCESOS. El 88 por ciento de los soldadores del país no están certificados.

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Según datos recopilados por la Asociación Colombiana de Soldadura y Ensayos No Destructivos, Acosend, para marzo de 2012, la cifra de soldadores certificados bajo un estándar internacional en el país cayó al 12 por ciento.

El déficit de soldadores calificados y certificados no es un tema nuevo, ya desde hace un poco más de cinco años, los industriales vienen criticando el limitado nivel de los tra-bajadores. En 2006, según lo evidenciado en el informe de Caracterización Ocupacional de soldadura del Sena1, el 49 por ciento de los operarios en soldadura, encuestados para este estudio, no se encontraban calificados ni certificados bajo ningún estándar internacional y, de aquellos que si lo estaban, tan sólo el 20 por ciento se encontraban certifica-dos bajo parámetros Asme.

Estandarización de Procesos

de Soldadura, Para Mejorar la

Competitividad

Jose Luis Ordóñez Jiménez

Periodista Metal Actual.

El 88 por

ciento de los

soldadores del

país no están

certificados.

El correcto diligenciamiento y puesta en práctica de formatos que califican procedimientos de soldadura, enmarcados en normativas

internacionales como el código Asme, generan un impacto positivo en la competitividad del sector, con soldadores y procesos de alta calidad.

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El estudio adelantado por el Sena re-vela además, que las necesidades de emplear personal en las empresas del sector, eran y aún son latentes, en es-pecial apuntando a la demanda de soldadores capacitados y certificados bajo normas internacionales. De igual manera, se muestra que las medianas y pequeñas empresas, en general, no practican la cultura de la estandari-zación de calidad en el sector y que muchas de las prácticas establecidas, no poseen los mínimos requisitos de aseguramiento que redunden en pro-cesos eficientes, en términos de ca-lidad, competitividad y lejos de una estandarización en sus procesos de producción.

Estos indicadores, propuestos por el estudio, apoyado por el Ministerio Salud y Protección Social, toman re-levancia, si se tiene en cuenta, que la competitividad de las empresas al in-terior y exin-terior del país, hacen que la industria metalmecánica, deba no sólo preparar sus plantas físicas, para alcanzar un grado de competitividad adecuado, sino garantizar la calidad de los procesos de soldadura, en busca del fortalecimiento de la industria, con en el mejoramiento continuo en la eje-cución de sus procesos.

Ministerio de Protección Social - Servicio Nacional De Aprendizaje SENA Estudio de Caracterización Ocupacional

Del Área De La Soldadura– 2006

Dentro de las conclusiones expuestas por el estudio adelantado por el Sena, se encuentran:

“La recalificación del recurso humano en el sector es demasiado lenta y en algunos casos es nula, lo que obedece principalmente a que no se establece como prioridad la capacitación permanente del personal de bajo rango, espe

-cialmente en la pequeña empresa.”

“Existe una necesidad apremiante en el sector de la soldadura para la capacitación a corto plazo del personal en nuevas tecnologías del área. Los resultados obtenidos apuntan a con

-cluir, que el personal de que disponen las em

-presas en este momento no está preparado lo suficiente para enfrentar los cambios técnicos y tecnológicos que afronta el sector”.

Credito: observatorio.sena.edu.co/.

Con estas cifras, lo que le queda a la industria es actuar de inmediato: pro-mover la formación profesional y la

certificación de los soldadores colom-bianos; que en su mayoría cuentan con vastos conocimientos y son ex-tremadamente capaces, más no están certificados.

Es urgente promover la certificación de la mano de obra y estandarización en los procesos entre los profesionales del metal, no hay que perder más tiempo y, de cara a aumentar la competitivi-dad de la empresa metalmecánica, es tiempo de exigir el cumplimiento de los requisitos mínimos de calidad. Entre otros, es indispensable promo-ver la estandarización de los procesos de soldadura en las empresas nacio-nales. Si la meta es competir interna-cionalmente, hay que comenzar por adoptar los documentos básicos de estandarización de la Sociedad Ameri-cana de Ingenieros Mecánicos (Asme). Así las cosas, para estandarizar un procedimiento de soldadura, que cumpla con los parámetros de calidad requeridos por la industria metalme-cánica, es necesario diligenciar, poner en práctica y avalar, los documentos WPS, PQR y WPQ, enmarcados en el código internacional Asme, en los cuales se determinan minuciosamen-te, los pormenores del proceso de soldadura a desarrollar, materiales

necesarios para su implementación, y las condiciones por las que se debe guiar un soldador.

Estos formatos, enmarcados en el có-digo Asme sección IX, apartado QW, –descritos en la página de La www. asme.org– pueden ser tomados como referencia por las empresas, y gene-rar un documento que cumpla con los parámetros sugeridos por las norma-tividades internacionales, para imple-mentarlos al interior de la industria metalmecánica y crear un sistema de producción estandarizado, con altos grados de calidad.

Implementar estos formatos, permi-te manpermi-tener un proceso de soldadu-ra en las mismas condiciones dusoldadu-rante varios años, sin afectar la calidad del trabajo, ni la rotación de soldadores, puesto que cualquier operario, podrá adelantar el procedimiento de solda-dura, guiado por el documento gene-rado por la empresa, con resultados constantes, eficientes y productivos, haciendo que las mejoras en cuanto a eficiencia y calidad de sus productos, se reflejen al alcanzar menores cos-tos operativos en el desarrollo de un producto.

De igual manera, el correcto dili-genciamiento de estos documentos,

Para el año 2006 únicamente el 20% de los soldadores del país, se encontraban certificados, actualmente la cifra disminuyo a 12%.

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permite un control constante y preciso de las capacidades de los soldadores, dentro de las empresas –o nuevas con-trataciones– y determinar el grado de competencia y calidad en los procesos que estos desarrollen, puesto que los soldadores, deben tener niveles de destreza cada vez más altos, con miras al desarrollo competitivo de esta acti-vidad en el país.

El diligenciamiento de estos forma-tos, se deberá adelantar cada vez que se requiera un proceso de soldadura con parámetros diferentes, –materia-les, tiempos, posiciones– y en aquellos procedimientos, que tienen elementos y lineamientos iguales, aprobados por la empresa, el soldador, se puede guiar por el documento, que estandarizó el procedimiento con anterioridad. En el primero de estos documentos, conocido como Especificación de Pro-cedimiento de Soldadura, (WPS) –por sus siglas en inglés– las empresas de-ben especificar y delimitar los paráme-tros, materiales, maquinaria y posicio-nes adecuadas para generar una labor de soldadura óptima y de alta calidad. El formato, Registro de Calificación de Procedimiento (PQR) necesario para

una estandarización de proceso, re-quiere de un inspector calificado en Nivel II, que evalúe en este documen-to el desarrollo del procedimiendocumen-to de soldadura, permitiendo contrastar los datos registrados en el WPS, con los utilizados por el soldador, y determi-nar si la soldadura se generó bajo los parámetros de calidad requeridos por la empresa, o es necesario realizar un nuevo procedimiento.

Por último, el correcto diligenciamien-to del documendiligenciamien-to de Calificación de Funcionamiento de Soldador (WPQ) permite evaluar el desempeño del soldador, contrastando la valoración resultante en este paso, con los dos anteriores formatos, que permitan validar la totalidad del procedimien-to, y determinar la viabilidad de su estandarización.

En el siguiente artículo, Metal Actual

con la colaboración del Centro de Ma-teriales y Ensayos del Sena, describe de manera detallada, paso a paso, estos formatos.

WPS, Welding Procedure

Specification

El formato WPS, en el que se especifica el procedimiento de soldadura a desa-rrollar, propuesto para una eventual

estandarización, es un documento pre-parado y calificado por el departamen-to encargado del control de calidad de cada empresa, en el que se describen las variables esenciales y no esenciales del procedimiento, basadas en el códi-go de la Sociedad Americana de Inge-nieros Mecánicos, para que el personal que realiza las soldaduras, lo utilice como guía, con el propósito de obtener el resultado deseado, y cumplir con las exigencias de su contratante.

Estos estándares de calidad, por los cuales se debe regir el soldador, están enmarcados en el código Asme sec-ción IX, conocido como, Estándar para Calificación de Procedimientos de Sol-dadura, Soldadores y Operadores de Soldadura, en los apartados QW-402 al QW-410, que establecen los linea-mientos precisos para el desarrollo de un procedimiento de soldadura, en los que se encuentran:

Diseño de Junta. Se debe indicar que tipo de junta se utilizará en este proceso, (ranura en U, en V, bisel simple, o bisel doble), además de aclarar si en el proceso que se propone, es necesario un respaldo, y de que material debe ser este. • Metales base. Este punto requiere

la especificación del material de las placas a soldar, ya sean similares o de diferente tipo, su tipo o grado, El código Asme, también especifica

los cuidados de operación, para recipientes a presión, y las normas requeridas en la inspección de plantas nucleares.

Código ASME para calderas y recipientes a presión La Sociedad Americana de Ingenieros Mecá

-nicos ASME (por sus siglas en inglés), con el objetivo de promover la práctica y estandari

-zación de los procesos de soldadura en la in

-dustria metalmecánica, desarrolló en 1914 el código para calderas y recipientes a presión Asme, normatividad que evolucionó favora

-blemente en todo el continente americano, gracias a la experiencia adquirida por esta organización, a lo largo de más de 100 años de labores. Este compendio, que actualmen

-te se enmarca en 11 capítulos, especifica los materiales, reglas, y recomendaciones para los procesos de soldadura.

Foto: igt i-mem berclicks .net Luego de desarrollar el WPS, se adelantan pruebas de laboratorio, que determinen si el proceso y materiales implementados, son los adecuados para la estandarización de la soldadura propuesta.

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terial base.

Metal de Aporte. Se deben registrar individualmente las especificaciones del material de aporte, el cual se depo-sita para crear el cordón de soldadura, especificando las características eléctricas del mismo, tamaño de los ma-teriales y rango de su espesor, luego de determinar la composición de los materiales base.

Posiciones. En este punto hay que especificar la posición en la cual se apoyará el operario para aplicar una apro-piada soldadura, ya sea en productos laminados, posi-ciones para ranura en tubo o posiposi-ciones de pruebas para soldaduras con filete en placa o en tubo.

Precalentamiento. La temperatura para el precalenta-miento del material a soldar se define en este punto, si el proceso así lo requiere, para garantizar la perfecta fusión entre las partes a soldar, y el material depositado. • Tratamiento Térmico Post-soldadura. Si el material

uti-lizado requiere de un tratamiento térmico luego del proceso de soldadura, se debe especificar el rango de temperatura y tiempo al cual será sometido el material, para generar un alivio de tensiones adecuado.

Gas. Determinar las características del tipo de gas, mez-cla, caudal y presión a manejar en el procedimiento, per-mite un resultado óptimo del proceso de soldadura. • Características Eléctricas. Los parámetros de amperaje,

polaridad, corriente alterna o directa, y rango de ali-mentación del electrodo, se deben consultar en la tabla diseñada por el fabricante de los electrodos a utilizar. • Técnica. Este punto debe especificar la técnica de

sol-dadura a utilizar por el soldador, velocidad de aplica-ción, distancia entre el material y el electrodo; de igual manera, especificar el material que se utilizará para la limpieza del metal soldado, entre pases de soldadura. La especificación detallada de los materiales, posiciones, temperaturas y tiempos a seguir, descritas en el documento WPS, serán la guía por la cual el soldador se regirá en el pro-ceso de soldeo, con miras a realizar un trabajo de calidad, que permita a la pieza soldada adelantar ensayos mecáni-cos en laboratorio.

Estos ensayos, determinan y avalan las propiedades de resis-tencia, en la unión de los metales soldados, para el funcio-namiento adecuado y permanente del mismo.

Para las pruebas de laboratorio, infaltables luego de desa-rrollar el procedimiento de soldadura, guiados por el do-cumento WPS, es necesario dividir la placa resultante del proceso, en secciones o probetas para ser enviadas al labo-ratorio, con el propósito de realizar ensayos mecánicos des-tructivos y no desdes-tructivos, en los que se toman las variables

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del área transversal de la probeta, para determina si el procedimiento de soldadura, se desarrolló de manera co-rrecta bajo parámetros válidos, y si la pieza final cumple con los estándares de resistencia requeridos, bajo los pa-rámetros ASME sección IX.

Los resultados de las pruebas mecá-nicas, validarán o no el formato WPS; esto quiere decir, que si los valores es-tablecidos por la empresa en el docu-mento WPS, cumplieron con los reque-rimientos necesarios, y el proceso de soldeo se adelantó sin inconvenientes por parte del soldador, –garantizando el desarrollo de uniones soldadas de alta calidad– se dará validez al docu-mento WPS, que podrá ser estandari-zado en la empresa para el desarrollo puntual de ese proceso, y no se ten-drá que diligenciar el formato nue-vamente para este procedimiento; de lo contrario, habrá que generar, por parte de la empresa, un nuevo docu-mento WPS, desarrollar el proceso de soldeo y hacer nuevas probetas, para realizar las correspondientes pruebas y

calificación del procedimiento de sol-dadura, que determinen su validez. En Bogotá, La Universidad Nacional, el Centro de Materiales y Ensayos del Sena y el laboratorio de Ensayos Mecá-nicos y Químicos de la compañía West Arco, cuentan con los laboratorios

adecuados, para realizar pruebas de ensayos mecánicos de doblez, tracción, compresión y espectrometría, para la validación de la habilidad del soldador.

Registro de Calificación PQR

El documento WPS, es la guía infalta-ble en toda empresa para cada pro-ceso de soldadura que se quiera de-sarrollar; pero si las variables de este formato al momento de ponerlas en práctica por parte del soldador, no son monitoreadas desde el inicio, hasta el final del procedimiento, por un inspec-tor de soldadura, calificado y certifica-do, este documento no tendrá un sus-tento técnico y no podrá ser avalado por ninguna empresa.

De esta manera, cada documento WPS, debe estar certificado por un inspector en soldadura nivel II de la Acosend, o un inspector certificado de soldadura CWI, de la AWS (Asociación Americana de Soldadores),quien debe registrar elcorrecto uso del documento, la dis-posición de materiales, y el perfecto desarrollo del procedimiento, en un formato conocido como Registro de Calificación de Procedimiento (PQR) – por sus siglas en inglés– que registre las condiciones reales, de los materia-les y maquinarias usadas al momento de adelantar el trabajo de soldadura. El propósito de este registro PQR, además de calificar el procedimien-to, es avalar y determinar si el con-junto de partes soldadas para un uso Las probetas se envían

al laboratorio, para realizar ensayos mecánicos que avalen o no, el procedimiento.

En el documento PQR, se registran las condiciones reales, usadas para soldar el material de prueba.

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determinado, son capaces de proveer las propiedades re-queridas en cuanto a presión, resistencia y desgaste para su aplicación en puentes, calderas, tubos, placas y demás estructuras metálicas que así lo requieran.

Para diligenciar el formato de calificación de procedimien-to, el inspector registra cada uno de los avances del soldador u operario, verificando si las variables descritas por la em-presa en el documento WPS, coinciden con los parámetros utilizados por el solador, para cada paso del procedimiento. Si el reconocimiento visual, por parte del inspector, es exito-so y determina que la raíz de la exito-soldadura no evidencia grie-tas y que los materiales y parámetros descritos en el WPS, fueron los utilizados en el proceso, se procede entonces a realizar ensayos mecánicos sobre la placa terminada, des-critos en el apartado WPS, que servirán para determinar el desempeño real de la pieza final.

La concordancia de los datos descritos por la empresa en el WPS y la evaluación del procedimiento adelantado por el soldador, descrito en el documento PQR, tiene como pro-pósito, garantizar la calidad del trabajo, que apoye el me-joramiento productivo del sector metalmecánico, con una

mayor competencia por parte de empresas y soldadores, con miras a la competitividad internacional enmarcada por los tratados de libre comercio.

WPQ, Calificación de los soldadores y

Operarios

No sólo el formato WPS –que determina las variables del proceso de soldadura a desarrollar– y la correspondencia de este, con el procedimiento que se desarrolló, establecido en el PQR, deben ser establecidos bajo parámetros internacio-nales y evaluados para su validez.

La capacidad, destreza y conocimiento del soldador u ope-rario, también deben ser registrados, evaluados y aproba-dos por la empresa que así lo requiera, bajo las variables descritas en el documento Calificación de Funcionamiento de Soldador (WPQ) –por sus siglas en inglés– que se especia-liza en la calificación y desempeño del soldador.

Esta calificación tiene como propósito determinar la ha-bilidad del soldador, en un procedimiento de soldadura

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El documento WPQ, es el formato sugerido para la calificación de habilidades del soldador, o los operarios de soldadura.

determinado, bajo los parámetros establecidos en el código ASME sección IX, artículo III, (Calificación del desempeño del soldador).

La evaluación deberá ser dirigida por un inspector de solda-dura calificado, quien determina, si los materiales, posicio-nes al momento de soldar, tiempos de desempeño y calibra-ción de maquinaria, fueron manejados diligentemente, por parte del soldador, los cuales determinarán su competencia y grado de desempeño, para esta labor.

Los procesos de soldadura exigen un alto grado de calidad, no solo en su resultado, si no también, en el desarrollo e implementación correcta de los materiales dispuestos para tal fin, por parte del operario o soldador, por esta razón, la planilla de calificación, debe indicar los datos del soldador, los materiales utilizados en el procedimiento, al igual que el desempeño, durante el soldeo, para que sean evaluados por la empresa para la que trabaja.

La evaluación y validación de estos formatos, permitirán que en un futuro, no se tengan que realizar nuevas pruebas para los procedimiento de soldadura ya descritos, y poder

archivar los documentos de cada compañía, puesto que la estandarización que se requiere, evaluada y certificada, permite una optimización de los tiempos de ejecución en proyectos de soldadura, y los materiales requeridos para el mismo.

De esta manera, el desarrollo de la industria metalmecá-nica, a partir del fortalecimiento en el uso de los códigos internacionales, que permitan garantizar y estandarizar los procesos de soldadura, generará la confianza necesaria para cumplir con las pautas de calidad y seguridad estable-cidas por la industria, que permitan el incremento en el por-centaje de soldadores calificados, y afrontar por igual, las oportunidades, retos y exigencias en el campo tecnológico, que se desprenden de los vínculos comerciales dentro y fue-ra del país.

Citas

1) Ministerio de Protección Social. Servicio Nacional de Aprendizaje - Ca-racterización Ocupacional del Área de la Soldadura – 2006.

Fuentes

Manuel Ricardo Romero Vega. Ingeniero Mecánico. Instructor de Sol-dadura y Ensayos Mecánicos del Centro de Materiales y Ensayos Sena.

manuelvega808@misena.edu.co

Ana María Medina R. Ingeniera Mecánica. Coordinadora de Calidad Acosend.calidad@acosend.org

• Calificación de Soldadura y Soldadores ASME Sección IX

• Caracterización Ocupacional, Área de soldadura. Sena 2006 - http:// observatorio.sena.edu.co

Fotos

• Metal Actual / Jose Luis Ordóñez J.

Datos para el diligenciamiento del documento WPQ • Nombres completos del soldador

• Número de Cédula de Ciudadanía o Pasaporte • Estampa

• Rango de espesores • Posición calificada • Proceso

• Metal Base (número P) • Metal de aporte (número F) • Espesor del metal depositado • Progresión de soldadura

• WPS y PQR sobre el cual se realizó la calificación. • Tipo de ensayo que se realizó a la probeta y su resultado • Fecha de calificación

• Inspector que condujo la prueba • Aceptación por parte del cliente

Los datos registrados en el documento WPQ y la calificación del soldador, se deben clasificar en cada procedimiento que suponga una estandarización.

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