Código ASME para calderas y recipientes a presión

Sección IISección II

MATERIALES

Dividida en:

Parte A: Especificaciones de materiales ferrosos

Parte B: Especificaciones de materiales no ferrosos

Parte C: Especificaciones para alambres de soldadura, electrodosParte C: Especificaciones para alambres de soldadura, electrodosy materiales de aporte

Parte D: Propiedades (Unidades de costumbre)

Parte D: Propiedades (Unidades del sistema internacional)

Apéndices

Ediciones ASTM y no ASTM aceptables

Todos los materiales originados de especificaciones ASTM y otras no ASTM, permitidos por varias secciones del Código y usados para construcción dentro del alcance de sus reglas deben ser provistos de acuerdo con la especificación de material contenida en laSección II y esta guía, excepto donde se prevea otra en los Casos Código o en laSección aplicable del Código.

Los materiales cubiertos por estas especificaciones solo son aplicables para su uso enÍtems cubiertos por la sección del Código solo en la forma y extensión indicada enÍtems cubiertos por la sección del Código solo en la forma y extensión indicada enla Sección aplicable.

Los materiales para uso bajo Código deberían preferentemente ser ordenados, producidos y documentados con esta base.

Sin embargo, materiales producidos bajo una especificación ASTM listada en la tablaED-1 y materiales producidos bajo una especificación no ASTM listada en la tablaED-2, podrán ser usados en lugar de la correspondiente especificación ASTM o no

ASTM como se lista aquí.

Materiales con estampes múltiplesConcierne a aquellos materiales los cuales son identificados como cumpliendo con 2 o más especificaciones (o grados, clases o tipos), aún cuando ellos tengan diferentesresistencias o aún cuando el uso de uno de ellos no sea permitido por la sección de construcción correspondiente.

AceptabilidadEl marcado dual o múltiple es aceptado, siempre que el material así marcado cumpla contodos los requerimientos de toda la especificación, grado, clase o tipo con lo cualestá marcado.está marcado.

Todos los atributos medidos y controlados de múltiples especificaciones o grados deben solaparse (propiedades químicas, mecánicas, dimensionales, etc.) y el material así marcado debe exhibir valores que se encuentren dentro de este intervalo.

Mas aún, los atributos controlados pero no medibles también deben solaparse (practica de fundición, tratamientos térmicos, inspección, etc.)

Muchas especificaciones o grados tienen un solapado significativo. Es común para los fabricantes de materiales el satisfacer más de una especificación, tipo o grado. Por ejemplo el SA-53 y SA-106 (algunos grados y clases)

Prohibición

Los materiales con estampado dual o múltiple, no son aceptables si dos o más especificaciones con las cuales está estampado tienen requerimientos mutuamente excluyentes.

Esta prohibición incluye más que solo los requerimientos químicos y de resistencia.

Ejemplo de esto es el caso de materiales SA-515 y SA-516. En este caso el primero requiere de una fundición para generar grano grueso, mientras que el segundo requiere de practicas de fabricación para obtener grano fino. Otro ejemplo es el material tipode practicas de fabricación para obtener grano fino. Otro ejemplo es el material tipo304L y el 304H, donde los contenidos de carbono no se solapan.

Sustitución de grado

No está permitido. Esto ocurre cuando:

1- El material contiene un elemento (excepto el nitrógeno), que no está especificadopara uno de los grados marcados.

2- La cantidad de ese elemento presente en el material cumple con los mínimos y máximos para ese elemento en otro grado de una especificación contenida en la sección II Parte A o B, esté ésta marcada o no.

Ejemplo de esto es el caso de un material que cumple la totalidad de la composición delSA-240 TP 304 conteniendo 0,45% de Ti. Este material no puede ser estampado como cumpliendo SA-240 TP 304 ya que el contenido de Ti cumple los requerimientos del SA-240 TP 321.

Selección del estampado

Un material con múltiples estampas, puede ser usado con las tensiones admisibles oUn material con múltiples estampas, puede ser usado con las tensiones admisibles orating apropiados para cualquiera de las especificaciones estampadas siempre quela especificación, grado, tipo o clase sean permitidos por el Código de construcciónaplicable al equipo o elemento en que el material será usado.

Sin embargo una vez que el diseñador ha elegido que estampa aplicará, el diseñador deberá usar los valores apropiados para esa selección y no deberá mezclar con los valores de otra especificación estampada.

Cualquier otra estampa, tal como especificaciones no ASTM o no ASME, no tienenRelevancia, aún cuando esas especificaciones estén explícitamente prohibidas por el Código de construcción.

Eliminación de especificaciones

Cada cierto tiempo se vuelve necesario eliminar especificaciones de la Sección II.

Esto puede ocurrir cuando alguna sociedad que emite estas especificaciones notifica a ASME ha sido:

1- Reemplazada por otra especificación

2- No hay conocimiento de uso o producción del material cubierto por la especificación.

La remoción de una especificación de la Sección II, resulta en la remoción concurrentede esa especificación de la Sección IX y de todas las Secciones constructivas quehacen referencia a ese material.

Esta acción efectivamente prohíbe el posterior uso de ese material en construccionesdel Código ASME de calderas y recipientes a presión.

Si alguien estuviera comprando material nuevo de una especificación recientementeremovida y ello presentara severos problemas se debe comunicar este hecho a laSecretaría del Comité de Calderas y recipientes a Presión del ASME

ASME II PARTE A

Las especificaciones de productos de la parte A de la Sección II aplicables a materiales tienen distinto alcance y si bien no se encuentran agrupadas de acuerdo a esto podrían clasificarse como:

ESPECIFICACIONES PARTICULARESContienen requisitos particulares aplicables a productos específicos, por ejemplo:

- Planchas de acero: Ej. SA-516

- Tubos de Acero. Ej. SA-106

- Bridas de Acero, Accesorios, Válvulas y Partes., etc

ESPECIFICACIONES GENERALESContienen requisitos generales aplicables a grupos de productos específicos. Los requerimientos de las especificaciones generales no aplican cuando existen requeriminetos que se oponen en la especificación particular. Ejemplos de especificaciones generales son:

- SA-6 : Especificación general para planchas laminadas, perfiles y barras para uso estructural.

- SA-20 : Especificación general para planchas de acero para recipientes a presión

ESPECIFICACIONES APLICABLES A TEMAS ESPECIFICOS

Existen diversas especificaciones que refieren a temas específicos como ser ensayos destructivos y no destructivos. Por ejemplo:

- SA-370 : Métodos de ensayo y definiciones para ensayos de productos de acero

- SA-577 : Método de examinación ultrasónica angular para planchas de acero.

- SA-751: Métodos de ensayo, practicas y terminología para el análisis químico de productos de acero.

Lo siguiente es un resumen del contenido de una especificación general y una particular.

Especificación General SA-20 - Sumario del contenido

Es la especificación de requerimientos generales de planchas de acero para uso en recipientes a presión. Esta organizada de la siguiente manera:

Alcance: Establece un grupo de requerimientos comunes que, a menos que se especifique otra cosa en la especificación particular, y aplica a planchas laminadas para recipientes a presión cubiertos por las siguientes especificaciones:

Y otras

También establece un grupo de requerimientos suplementarios queson aplicables a materiales de varias de las especificacionesIndicadas en SA-20.

Estos requerimientos se proveen para su uso si existen ensayos o restricciones adicionales requeridas por el comprador y aplicanúnicamente si se especifican en la orden de compra.

Establece que en caso de conflictos de requerimientos con los deEstablece que en caso de conflictos de requerimientos con los dela especificación particular del material, serán esos los queprevalecen.

Se permiten requerimientos adicionales establecidos en la ordende compra y aceptados por el suministrador siempre que talesrequerimientos incumplan algún requerimiento de la especificación general o particular del producto.

Documentos de Referencia: Estándares ASTM (por ejemplo)

- A-370 Pruebas Mecánicas

- A-435 Ensayo UT haz recto.

- A-577 Ensayo UT haz angular.

- A-751 Análisis Químico.

Estandares ASME, Militares, Federales y Automotrices.

Descripción de los Términos: Define los diversos términos aplicables a la fabricación del acero.del acero.

Información de compra: Indica lo que debería ser incluído en la Orden de Comprapara describir adecuadamente el producto deseado:

-Cantidad (peso, masa o número de planchas)

-Dimensiones

-Nombre del producto (Ej. Planchas, planchas de acero al carbono, de acero aleado)

-Designación de especificación ( tipo, grado) y año.

-Condición (laminada, normalizada, templada y revenida, etc). Si el tratamiento térmicolo efectúa el fabricante, debe ser establecido. Si el comprador establece el ciclode tratamiento, debe ser establecido.

-Requerimientos de ensayo de impacto y condiciones de ensayo (si lo hubiera)

-Si es aplicable, si se desea excluir a chapas provenientes de bovina o de laminación)

-Si es aplicable, límites para los elemento de afino de grano distintos al aluminio.

-Marcado del producto con pintura

-Si hubiera, requerimientos suplementarios.

-Si lo hubiera, requerimientos adicionales.

Fabricación: Estipula el proceso de fabricación aceptable usar en estos productos.

Tratamiento Térmico: Indica los requerimientos de tratamiento térmicos tales como: normalizado, revenido, etc.

Análisis Químico: Indica como obtener el análisis químico.

Estructura Metalúrgica: Estipula el tamaño del grano y las pruebas requeridas para establecerlo.

Calidad: Estipula la imperfecciones superficiales aceptables y describe las reparaciones del material por soldadura.

Métodos de Prueba: Estipula los métodos de prueba ha ser usado.

Ensayos de Tracción: Describe el numero y localización de las pruebas de tracción.Remite al ASTM A 370Remite al ASTM A 370

Ensayos de Tenacidad: Remite a A-370 e indica la designación codificada de la letra que deberá aparecer en el material.

Identificación de la Plancha: Describe donde las planchas deben ser identificadas y de que manera.

Variación permisible en masa o dimensiones: Proporciona los requerimientos de peso y las tablas de

referencia para los requerimientos dimensionales

Inspección y Prueba: Describe la interfase con el inspector que representa al Comprador.

Reprueba: Remite a SA-370 pero, también provee algunas excepciones a la especificación.

Re Tratamiento: Provee el procedimiento del re tratamiento térmico si se requiere.

Rechazo: Indica las condiciones de rechazo del material.

Reporte de ensayos: Será requerido que el fabricante reporte los resultados de los ensayosrequeridos por la especificación particular del producto, losensayos suplementarios y lo solicitado en la orden de compra.ensayos suplementarios y lo solicitado en la orden de compra.

Debe indicar también el número de colada, la identificación de lasplanchas ensayadas, el espesor nominal de las planchas y año dela especificación.

En el reporte de la elongación, se debe indicar el porcentual deelongación y la longitud original de referencia.

Todo tratamiento térmico debe ser reportado, incluyendo rangos de temperatura y tiempos (aplican excepciones)

Si se realizan ensayos de impacto, se debe indicar lasdimensiones de las probetas usadas.

Si se especifica en la orden de compra, el fabricante debedebe tambien emitir un certificado de cumplimiento dondese establece que las planchas han sido fabricadas, inspeccionadas y ensayadas de acuerdo a los requerimientosde la especificación particular del producto.

El reporte de ensayos no necesita estar firmado, pero debequedar claramente establecido quien es la organización quelo emite.

Este reporte usado en forma de documento electrónico oEste reporte usado en forma de documento electrónico oimpreso desde un documento electrónico tiene la mismavalidez que el emitido en el mismo lugar de fabricación.

Embalaje, Marcaje y Embarque: Proporciona los requerimientos general para el embalaje, marcaje y embarque.

Requerimientos Suplementarios: Indica requerimientos que pueden ser solicitadosadicionalmente a lo establecido en la especificación

(de S1 a S 28)

Especificación Particular SA-285 - Sumario del conte nido

Alcance: Planchas de acero de baja y media resistencia para servicio en recipientes a presión soldados. Se establecen los distintos grados condiferentes niveles deresistencia. Se limita a 2” máximo de espesor.

Requerimientos generales e información de compra

Planchas suministradas bajo esta especificación debe conformar la especificación SA-20, lacual detalla los métodos y procedimientos de ensayo y reensayo, las variaciones admitidascual detalla los métodos y procedimientos de ensayo y reensayo, las variaciones admitidasen dimensiones, masas, calidad y reparación de defectos, marcado, etc.

SA-20 tambien establece las reglas para la información de compra que deberían sercumplidas cuando se compra productos de esta especificación.

Se refiere al comprador a los requerimientos suplementarios en esta especificación y masdetalladamente a lo requerido en SA-20.

Si los requerimientos de esta especificación están en conflicto con los de SA-20, los requerimientos de SA-285 prevalecen.

Tratamientos térmicos

Las planchas serán normalmente provistas en condición laminada. Podrán ser ordenadasnormalizadas, aliviadas de tensiones o ambas cosas.

Requerimientos de composición química

Los aceros deben conformar lo que se indica en tabla 1 de SA-285

Requerimientos de propiedades mecánicas

Las planchas representadas por probetas de tracción deben responder a lo establecido en la tabla 2 de SA-285.

Requerimientos suplementarios

SA-285 establece que los requerimientos suplementarios no aplican a menos que seanestablecidos en la orden de compra. Una lista de requerimientos suplementarios estandarizados para su uso a opción del comprador se incluye en SA-20. De todos ellos, aquellos que son considerados adecuados a esta especificación son:

S3 – Tratamiento térmico post soldadura simulado de cupones de ensayo.S4 – Ensayos de tracción adicionales.

Requerimientos adicionales suplementarios opcionales adecuados a esta especificación son:S57 y S58 (contenidos de cobre)

Sección II – Parte C

Esta parte contiene especificaciones de materiales de soldadura, muchas de las cuales son idénticas a las correspondientes especificaciones editadas por la AWS u otrasOrganizaciones nacionales o internacionales reconocidas.

El Comité de ASME, recibe y revé todas las especificaciones de materiales que le sonremitidas y las modifica o adapta en caso de necesidad para los propósitos del Código.

Existe, sin embargo, una relación constante entre ASME y AWS y otras organizacionesreconocidas para tratar que las especificaciones sean incorporadas dentro de estaSección idénticas a las emitidas por dichas Organizaciones.

Esta Sección contiene las especificaciones adoptadas por ASME que van desde:

-SFA-5.01-SFA-5.1 a SFA-5.18-SFA-5.20 a SFA-5.32

Sección II – Parte D

Esta sección esta compuesta por:

-Subparte 1- Tablas de esfuerzos

-Subparte 2 – Tablas de propiedades físicas

-Subparte 3 – Tablas y Cartas para la determinación de espesores de componentessometidos a presión externa

-Apéndices mandatorios

-Apéndices no mandatorios

Números UNS

Los mismos se encuadran dentro de la norma conjunta ASTM DS56/ SAE HS 1086, y regulado su funcionamiento y asignación bajo la norma ASTM E 527 .

Esta ultima cubre el sistema numérico unificado (UNS), para metales y aleaciones que tienen estatus comercial. Esto significa metales y aleaciones que se encuentran en uso y producción activa.

Los números UNS establecen 18 series de metales y aleaciones. Cada numero UNS consiste de una letra como prefijo y una serie de seis dígitos .consiste de una letra como prefijo y una serie de seis dígitos .

En algunos casos la letra que precede a la serie tiene un carácter indicativo del material o aleación que se trata. Por ejemplo la letra A para aluminio, P para metales preciosos y S para acero inoxidable.

En algunos casos metales y aleaciones que tenían asignado previamente alguna identificación reconocida dada por alguna organización de estandarización fue conservado de alguna manera. Por ejemplo el acero al carbono originalmente clasificado como AISI 1020, fue asignado como numero UNS G10200.

Los metales de soldadura caen dentro de dos categorías generales:

1- aquellos cuyas composiciones se determinan por el análisis del metal de aporte (por ejemplo varillas solidas)

2- aquellos cuya composición se determina por el análisis del metal depositado (por ejemplo electrodos revestidos)

Estos últimos tienen asignada la serie de la letra W (welding). Los primeros basan su clasificación en la composición del metal correspondiente a la varilla.

Significación y uso

Los números UNS proveen un método para correlacionar muchos sistemas numéricos de identificación de materiales en los Estados Unidos, administrados por otras tantas organizaciones diferentes, evitando confusiones referidas a distintas identificaciones para un mismo material y lo opuesto, es decir una misma o similar Identificación para diferentes materiales.

Se debe tener en cuenta que los números UNS, no constituyen una especificación de materiales en si mismos, debido a que no contienen requisitos de forma o calidad.

a- Tablas de esfuerzos

La información y restricciones impuestas en las NOTAS de las tablas de esfuerzos sonmandatorias.

Estas notas están organizadas de la siguiente manera:

1- EXX: Definidos a partir de valores en exitosa experiencia en servicio.2- GXX: Requerimientos generales.3- HXX: Requerimientos de tratamiento térmico4- SXX: Requerimientos dimensionales.4- SXX: Requerimientos dimensionales.5- TXX: Definidas a partir de comportamiento dependiente del tiempo.6- WXX: Requerimientos de soldadura.

La columna de especificación, tipo y grado de cada línea, establece la completa descripción del material en el contexto de las tensiones admisibles o intensidad de tensiones de diseño.

Los requerimientos adicionales para tipos particulares de construcción, deben seradicionalmente obtenidos de las reglas que gobiernan la construcción.

En las tablas 1A y 2A, la información suministrada en la columna de composición nominalNO es mandatoria y se la proporciona como información, siendo sin embargo el punto departida principal en el uso de estas tablas.

La información suministrada en la columna Designación de la aleación/número UNS , noes mandatoria para las especificaciones a las cuales se les provee tipo y grado.

Para aquellos que no se provee tipo y grado el número UNS ES mandatorio (es el grado).

En general para las tablas 1B y 2B, el número UNS es casi siempre mandatorio.

Cuando se provee la información en las columnas Forma de Producto , Número deEspecificación , Tipo/grado , Clase/Condición/Revenido , Tamaño/Espesor y Númerode Carta de Presión Externa , éstas SON mandatorias.

La información en la columna de Número P y Grupo , también ES mandatoria. Sin embargo la principal fuente para esta información es la tabla QW/QB-422 de la Sección IX. De existir conflicto entre la información de ésta columna y la Sección IX,Lo establecido en la Sección IX prevalece.

La información en las columnas de Resistencia Mínima a Tracción y Resistencia Mínima a Fluencia es NO mandatoria.

Los valores de estas columnas son la base para establecer las tensiones admisibles y laIntensidad de tensiones de diseño.

Cuando hay un conflicto entre los valores de las tablas de tensiones y aquellos indicadosen la especificación del material en la Sección II partes A y B, estas últimas serán lasque prevalecen.

La información de la columna de Aplicabilidad y Límites de Temperatura MáximaSON mandatorios.SON mandatorios.

Las temperaturas a las cuales se listan los valores de la tensión admisible o de intensidadde tensiones de diseño, no son necesariamente las temperaturas a las cuales su usoestá permitido por una Sección particular del Código de Construcción.

Diferentes Códigos de Construcción, tienen a menudo diferentes límites de temperaturas de uso para el mismo material y condición.

La subparte 1 se encuentra compuesta por las siguientes tablas:

Tablas de esfuerzos

1A, 1B, 2A, 2B, 3 y 4

Tablas de propiedades mecánicas

U, U-2 y Y-1U, U-2 y Y-1

La subparte 2 se encuentra compuesta por las siguientes tablas:

Tablas de propiedades físicas

TE-1 a TE-5, TCD, TM-1 a TM-5, NF-1 y NF-2

La subparte 3 la constituyen las cartas de presión externa

Tabla de Esfuerzos

Tabla 1A

Provee tensiones admisibles para materiales ferrosos (aleación en donde el principal constituyente es el hierro, aún si este está por debajo del 50%), usados en la Sección I (calderas de potencia), Sección III, División 1, Clases 2 y 3 (componentes nucleares),Sección VIII División 1 y Sección XII.

En esta tabla, los materiales se encuentran agrupados por composición nominal de lasiguiente manera:

1- Aceros al carbono1- Aceros al carbono2- Aceros al carbono con pequeñas adiciones de aleantes (Cb, V y Ti) (microaleados)3- Aceros al C-1/2 Mo4- Aceros al cromo, incluyendo a los aceros inoxidables ferríticos.5- Aceros al manganeso6- Aceros al silicio7- Aceros al níquel8- Aceros de alto níquel9- Aceros de alta aleación incluyendo aceros inoxidables dúplex

Para una determinada composición nominal, la tabla se ordena en orden creciente deresistencia a la tracción,

Tabla 1B

Establece las tensiones admisibles para materiales no ferrosos usados en la Sección I,Sección III, División 1, Clases 2 y 3, Sección VIII, División 1 y Sección XII.

Se ordenan según la aleación de la siguiente manera:

1- Aleaciones de aluminio (UNS AXXXXX)2- Aleaciones de cobre (UNS CXXXXX)3- Aleaciones de níquel (UNS NXXXXX)4- Metales y aleaciones refractarios y reactivos (UNS RXXXXX)4- Metales y aleaciones refractarios y reactivos (UNS RXXXXX)

Esta última categoría a su vez se organiza de la siguiente manera:

4a- Aleaciones de cromo (R2XXXX)4b- Aleaciones de cobalto (R3XXXX)4c- Aleaciones de titanio (R5XXXX)4d- Aleaciones de Circonio (R6XXXX)

Dentro de estos grupos de materiales, las tensiones se organizan en primer lugarsegún el orden creciente del UNS.

Tabla 2A

Provee las intensidades de tensiones de diseño para materiales ferrosos para la Sección III,División 1, Clase 1, construcciones TC y SC.

Se organiza de manera similar a la tabla 1A.

Tabla 2B

Provee las intensidades de tensiones de diseño para materiales no ferrosos para la Sección III, División 1, Clase 1, construcciones TC y SC.Sección III, División 1, Clase 1, construcciones TC y SC.

Se organiza de manera similar a la tabla 1B.

Tabla 3

Provee las tensiones admisibles para materiales de pernos usados en las Secciones III, División 1, Clases 2 y 3, Sección VIII, Divisiones 1 y 2 (algunos casos) y Sección XII.

Esta tabla cubre a materiales ferrosos y no ferrosos. La organización sigue la lógicade las tablas 1A, 2A, 1B y 2B.

Tabla 4

Establece las intensidades de tensiones de diseño para materiales de pernos usados enlas secciones III, Div. 1, Clase 1, TC y SC, y en la Sección VIII, Div. 2 (en algunos casos)

Esta tabla se organiza según la lógica de la tabla 3, con la particularidad de cubrir menorcantidad de materiales.

Tabla 5A

Establece tensiones admisibles para materiales ferrosos en construcciones de la Sección VIII, Div. 2. Se organiza de la misma manera que la tabla 1A.

Tabla 5B

Establece tensiones admisibles para materiales no ferrosos en construcciones de la Sección VIII, Div. 2. Se organiza de la misma manera que la tabla 1B.

Tablas de Propiedades Mecánicas

Tabla U

Establece valores de resistencia a la tracción para materiales ferrosos y no ferrosos en ese orden. La organización de la tabla para materiales ferrosos es similar a la de latabla 1A, excepto que no se muestra los valores de tensiones de fluencia.

La cobertura de materiales no ferrosos comienza siguiendo a los aceros de mas alta aleación. Los no ferrosos comienzan con los UNS CXXXXX, NXXXXX y RXXXXX.

No hay al día de hoy datos disponibles para aleaciones de aluminio.

Tabla U-2

Establece valores de resistencia a la tracción para aleaciones especiales ferrosasUsadas en construcciones de ASME Sección VIII, Div. 3

Tabla Y-1

Establece valores de resistencia a la fluencia de materiales ferrosos y no ferrosos.

La distribución sigue la lógica de las tablas 1A y 1B.

Tabla de Propiedades FísicasTabla TE

Establece los comportamientos de expansión térmica, presentados en términos de A (coeficiente de expansión térmica instantáneo), B (coeficiente de expansión térmica medio)y C (expansión térmica lineal).

Esta tabla se divide en 5 partes:

1- TE-1

Cubre numerosos materiales ferrosos individuales y grupos de materiales ferrosos

2- TE-2

Cubre aleaciones de aluminio.

3- TE-3

Cubre aleaciones de cobre.

4- TE-4

Cubre aleaciones de níquel y aleaciones refractarias

5- TE-5

Cubre dos grupos de aleaciones de titanio.

Tabla TCD

Establece valores para conductividad térmica y difusividad térmica, para varias aleaciones ferrosas y no ferrosas. La tabla comienza con los materiales ferrosos divididos en grupos de aceros carbono, baja aleación y alta aleación.

Continúa con aleaciones de níquel y refractarias y luego con aleaciones de titanio y Aluminio. No se dan valores para aleaciones de cobre y circonio.

Tabla TM

Establece los módulos de elasticidad para cinco categorías de materiales:

1- TM-1: Materiales ferrosos1- TM-1: Materiales ferrosos2- TM-2: Aleaciones de aluminio.3- TM-3: Aleaciones de cobre.4- TM-4: Aleaciones de níquel.5- TM-5: Aleaciones de titanio y circonio.

Tabla NF-1

Establece valores de la relación de Poisson y módulo de rigidez para no ferrosos.

Tabla NF-2

Establece valores de densidad, temperatura de fusión y calor específico para variosno ferrosos

Materiales relacionados con el uso de la sección IX

Calificaciones de Soldadura

QW- 420 Grupos de materiales

Para reducir el número de calificaciones de procedimientos de soldadura requeridos, se han asignado números P a los distintos metales base y números de grupo dentro de los números P, para los metales ferrosos que tengan requerimientos de impacto por otras secciones del Código.

Los Nº P poseen designación alfanumérica. De acuerdo a esto cada Nº P será consideradoseparadamente (Ej. Metales base con Nº P asignado 5 A, es considerado un número P distinto que el 5 B o 5 C)

La asignación de estos números se ha basado en la compatibilidad metalúrgica, de La asignación de estos números se ha basado en la compatibilidad metalúrgica, de soldabilidad, y propiedades mecánicas que existen entre los distintos materiales pertenecientes a un mismo número P.

El hecho de que pertenezcan a un mismo número Pno implica que el material usado en la calificación, pueda ser indiscriminadamente sustituido en producción, sin consideraciones de tipo metalúrgicas o desde el punto de vista de los tratamientos térmico, diseño y requerimientos de servicio.

La siguiente tabla muestra los grupos asignados para distintos tipos de aleaciones:

QW- 420.1 Números P y números S

Eliminado

Cuando un metal base no listado posee una designación numérica UNS igual al de un material con número P o un número P más un número de grupo, entonces ese metal base con esa designación UNS, tendrá asignado aquel número P.

Cuando se use esta consideración, las probetas de calificación deberán realizarse con metales base listados en la tabla QW/QB-422, debido a que para la calificación de procedimientos de soldadura, se requiere del valor de resistencia mínimo a la tracción.

En 2008 los Nº S fueron removidos de la tabla QW/QB-422. Los metales base con Nº Spreviamente asignados fueron reasignados con el correspondiente Nº P y número de grupo.

Aquellas calificaciones de Procedimientos de soldadura y Soldaores que fueron realizadasbajo Nº P o S o números de grupo previos, y han sido reasignados, pueden continuarsiendo usados, siempre que los procedimientos sean revisados y actualizados a las nuevas condiciones y alcances.

QW-420.2

Eliminado

QW-423 Metales base alternativos para calificación de soldadores

QW-423.1

Los metales base usados para la calificación de soldador, pueden ser sustituidos por materiales del mismo número P que se especifica en WPS, de acuerdo con lo siguiente:

Cuando se usa un metal base como el mostrado en la columna de la izquierda parala calificación de soldadores, el soldador estará calificado para soldar todas las combinaciones de metales base que se muestran en la columna de la derecha,incluyendo a metales no asignados de similar composición química a los de losindicados.

QW-432.2

Metales usados en la calificación de soldadores que conformen una norma nacional ointernacional, serán considerados como que poseen el mismo número P de unmetal asignado, previendo que él cumple con los requerimientos mecánicos y químicosdel metal con número asignado. La especificación del metal base y el correspondienteNº P debe ser registrado en los registros de calificación.

QW-424 Metales base usados para calificación de pro cedimiento

QW-424.1

Los metales base que no figuran en la tabla QW-422, son considerados metales sin número P asignado, excepto que posean el mismo número UNS.

Los metales base sin número P asignado, deben ser identificados en el WPS y en el PQR, por su especificación, tipo y grado, o por su análisis químico y propiedades mecánicas.

En este caso las resistencias mínimas deben ser definidas por la organización la cual especifica dicho metal no asignado.

QW-430 NÚMEROS F

QW-431 General

Los grupos de números F de la tabla QW-432, para electrodos y alambres, se encuentran agrupados bajo el criterio de las características operacionales, lo cual determina la habilidad del soldador para realizar soldaduras satisfactorias con un dado metal de aporte.

Estos grupos están pensados para reducir el número de calificaciones de procedimientos de soldadura y de soldadores.

Estos grupos no implica que los metales de aporte que se encuentran dentro del mismo grupo pueden ser sustituidos en forma indiscriminada, sin tomar en consideración las características de compatibilidad de los metales de aporte con los metales base desde el punto de vista metalúrgico, de propiedades mecánicas, del diseño y del servicio.

Uso de los materiales en la sección VIII, División IRecipientes a presión

Materiales

Selección de Materiales

Cuando se seleccionan materiales bajo la Sección VIII Div. 1, los requerimientos a cumplir pueden ser obtenidos de varias fuentes:

Subsección A para requerimientos Generales.

Subsección B para los métodos de fabricación que puedan afectar la selección de los Subsección B para los métodos de fabricación que puedan afectar la selección de los materiales y cualquier restricción en los servicios especiales.

Subsección C para requerimientos específicos de los materiales y las tablas de esfuerzos.

Apéndices Obligatorios para aplicaciones especiales.

Sección II para detalles de los requerimientos de los materiales

Casos Código si aplican

Con algunas excepciones los materiales sometidos a tensiones o esfuerzos debidos a presión deben ser materiales Código. (Listados en las tablas de la sección II parte D y permitidos en la subsección C de la Sección VIII División 1)

Las excepciones a lo arriba indicado se encuentran en UG-8, UG-10, UG-11, y UG-15 y son detalladas más adelante.

Los materiales para partes no retenedoras de presión tales como soportes, faldas, polleras, clips, etc., no requieren ser materiales Código pero deben tener su soldabilidad probada.probada.

Todos los materiales retenedores de presión deberían tener trazabilidad con la marcaciónoriginal (Ver UG-77).

Si los materiales son divididos en partes las marcas deben ser transferidas en forma apropiada (UG-94). Los materiales preferiblemente deberían ubicarse de tal forma que al finalizar la construcción un juego completo de las marcas originales permanezca visible. UG-77 indica los métodos aceptables para mantener la trazabilidad

Los párrafos referidos a materiales base en la parte general (Subsección A) sonUG-4 a UG-8, UG-10 y UG-12 a UG-15. UG-11 aplica para partes prefabricadas o preformadas.

El párrafo referidos a materiales de soldadura en la parte general (Subsección A) es UG-9.

La subsección B trata la parte de materiales en UW-5. Este refiere fundamentalmente La subsección B trata la parte de materiales en UW-5. Este refiere fundamentalmente a la demostración de su soldabilidad.

Los párrafos referidos a materiales en la subsección C son usualmente localizados en UXX-5 a UXX-15: (UCS, UNF, UHA, UCI, UCL, UCD, UHT, ULW, ULT).

A continuación se resume el contenido de párrafos del Código referidos a materiales. De la misma forma que debe aplicarse para la lectura del Código estos deben ser leídos todos y en forma completa.

Materiales: General

UG-4 (a)

Todo material sujeto a esfuerzos de presión debe conformar las especificaciones dadas en la sección II y limitados a aquellos permitidos en la subsección C, excepto cuando otra cosa se permita en UG-9, 10, 11 y 15 y los apéndices obligatorios.

UG-4 (b)

Los materiales que no cumplan con las especificaciones listadas en la subsección C Los materiales que no cumplan con las especificaciones listadas en la subsección C podrán ser usados en partes de no presión siempre que se cumpla con los requerimientos de UW-5 (b).

UW-5(b)

Debe demostrarse la calidad de los materiales para ser soldados (soldabilidad). Si el material es identificado según UG-10, 11, 15 ó 93, la calificación satisfactoria del Procedimiento de Soldadura según ASME sección IX, es prueba suficiente de lasoldabilidad.

Para aquellos materiales no identificados según UG 10, 11, 15 ó 93 pero identificados por su composición química y sus propiedades físicas, Numero S según ASME sección IX, QW/QB-422 o identificados de acuerdo a una especificación no permitida por esta división, la calificación satisfactoria del Procedimiento de Soldadura según ASME sección IX, es prueba suficiente de la soldabilidad.

Para los materiales que no puedan ser identificados, puede probarse la soldabilidad, preparando una probeta con una junta a tope de cada pieza de material no identificado. Los especimenes de plegado guiado obtenidos de la probeta deberán pasar las pruebas Los especimenes de plegado guiado obtenidos de la probeta deberán pasar las pruebas requeridas en QW-451 de la sección IX.

Dos materiales de distinta especificación pueden ser unidos por soldadura si se cumple lo especificado en QW-250 de la sección IX.

Este punto del Código también establece requerimientos para la unión de materiales con proceso de soldadura de electro escoria, inercia y fricción

UG-4 (c)

Los materiales cubiertos por la sección II no están restringidos al método de producción a menos que sea expresamente establecido en la especificación del material.

UG-4 (d)

Si el material no es permitido en la sección VIII Div.1. no podrá ser usado, a menos que sea aprobado por el Comité del ASME de Calderas y Recipientes a Presión de acuerdo al apéndice 5 de la sección II parte D.

UG-4 (e)

Los materiales permitidos en la subsección C pero que se encuentran fuera de los limitesde dimension y/o espesores dados en el titulo o en el alcance de la especificación de la sección II aplicable, podrán ser usados si cumplen con los restantes requerimientos de la especificación y no hay limitaciones respecto a las dimensiones en las tablas de esfuerzos. En el caso de que en las especificaciones la composición química o propiedades mecánicas varíen en función de la dimensión o espesor, deben cumplirse los requerimientos aplicables al rango de dimensión más cercano.

UG-4 (f)

Es recomendable que el Usuario o su Agente designado se asegure que el material que se usa en la fabricación del recipiente a presión es el adecuado para el servicio que va a prestar con respecto a que mantiene en forma satisfactoria sus propiedades mecánicas, resistencia a la corrosión, erosión, oxidación y cualquier otro deterioro durante su vida útil en las condiciones de servicio previstas.

UG-5 Planchas

Para ser utilizadas en partes a presión deben responder a alguna de las especificaciones de la Sección II que contengan valores de esfuerzos admisibles en las tablas referenciadas de la Sección II que contengan valores de esfuerzos admisibles en las tablas referenciadas en UG-23, excepto que otra cosa esté prevista en UG-4, UG-10, UG-11 y UG-15.

UG-6 Forjas

Si son usados en Recipientes a Presión deberá cumplirse con lo siguiente:

- Se deberá eliminar la estructura gruesa del lingote.

- Los materiales deben responder a especificaciones y esfuerzos máximos admisibles de las tablas referenciadas en UG-23 para materiales forjados permitidos

- Aplicar los requerimientos de la parte UF

UG-7 Fundición

Para el uso en Recipientes a Presión las especificaciones y tablas de esfuerzos admisibles deben estar de acuerdo a las tablas referenciadas en UG-23. Los valores de esfuerzos admisibles deben ser multiplicados por el factor de calidad aplicable indicado en UG-24.

UG-8 Caños y Tubos

- Tubos con(*) o sin costura que cumplan con una especificación dada en la sección II - Tubos con o sin costura que cumplan con una especificación dada en la sección II pueden ser usados como Cuerpo y en otras partes del Recipiente.

(*) Tubos soldados por fusión con agregado de material de aporte no pueden ser utilizado a menos que se fabriquen cumpliendo los requisitos para partes a presión de la sección VIII del Código.

- Los valores de los esfuerzos máximos permitidos estaran de acuerdo a las tablas referenciadas en UG-23

- Tubos aletados integralmente pueden utilizarse sujeto a los requerimientos de condición superficial, tratamiento térmico y ensayos adicionales indicados en UG-8(b)

UG-9 Materiales de Soldadura

Los materiales de soldadura que se usen en producción deberán cumplir con la sección VIII Div.1, lo indicado en la sección IX y en el procedimiento de soldadura aplicable.

Cuando el material de soldadura cumple con una de las especificaciones de la sección II parte C, la marcación en el producto, container o embalaje puede ser aceptada como identificación en lugar de un Registro de Ensayos Certificados o un Certificado de Cumplimiento.

Cuando el material de soldadura no cumpla con una de las especificaciones de la Cuando el material de soldadura no cumpla con una de las especificaciones de la sección II parte C la identificación debe poder relacionarse con la identificación de los materiales de soldadura establecidos en la especificación de Procedimiento de Soldadura y podrá ser aceptada en lugar un Registro de ensayos certificados o un Certificado de cumplimiento

UG-10 Materiales identificados o producidos de acue rdo a una especificación no permitida y no identificados

Siempre se asume que solo los materiales identificables “código” pueden ser usados en la fabricación de un Recipiente bajo Código. Sin embargo el uso de otros materiales es permitido por UG-4 y UG-10.

UG-10 (a)

Permite el uso de materiales que no estén listados en el código siempre que estén

identificados y con completa Certificación, y haya trazabilidad por su colada/ número de

lote a la composición química original del Fabricante del material. Los pasos requeridos

para usar este material están descritos en este párrafo. Básicamente, se compara sus

propiedades químicas y físicas, evidencias que demuestren como el material fue producido propiedades químicas y físicas, evidencias que demuestren como el material fue producido

y adquirido y que no existe conflicto con los requerimientos de la especificación, con el

método de desoxidación, la practica de fundición, calidad y el tratamiento térmico a una

especificación aceptable por el Código y, si es aceptable, se recertifica el material. Esta

recertificación puede ser realizada por el fabricante del recipiente o parte o por otra

organización siguiendo el procedimiento descripto en UG-10(a)(1) y (2).

UG-10 (b)

Permite el uso de materiales no listados en el Código si es identificable pero no tiene trazabilidad con la composición química original del fabricante del material, al igual que en UG-10(a). Los pasos requeridos para usar este material están descritos en este párrafo. En este caso se deberá realizar análisis químicos y mecánicos en cada colada y luego se comparan con la especificación permitida. Luego se re-certifica el material con la especificación de la sección II. Sin embargo estos pasos, solo podrán ser realizadospor el fabricante del recipiente o parte. (Poseedor del certificado).

UG-10 (c)

Permite el uso de materiales no listados en el código, que no tengan identificación, yque no tengan trazabilidad con la composición química original del fabricante del material. Los pasos requeridos para usar este material están descritos en este párrafo. Es similar al UG-10 (b) sin embargo, cada pieza deberán ser ensayada. Los pasos podrán ser solo realizados por el fabricante del recipiente o parte. (Poseedor del certificado)

UG-11 Partes a presión prefabricadas o preformadas

Prefabricado y preformado de partes retenedoras de presión suministradas por otra organización distinta al fabricante del recipiente deberá conformar los requerimientos de esta división para el recipiente, incluyendo restricciones de servicio aplicables al material, Inspección en el taller del fabricante de la parte y el suministro del reporte de datos del fabricante tal como lo requiere UG-120(c) (Con las excepciones indicadas en los puntos (a), (b) y (c)). La fabricación de estas partes puede ser realizadas sin el suministro del Reporte de Datos Parcial y de la inspección en el taller del Fabricante de la parte.

UG-11(a) Partes a Presión stándard de fundición, forja o con formadasUG-11(a) Partes a Presión stándard de fundición, forja o con formadas

- Partes de presión tales como accesorios de tubería, bridas, conexiones, cabezales y cuellos soldables, pasa hombre, y cubiertas, formados por fundición, rolado o prensado no requieren identificación de acuerdo a UG-93(a) ó (b) ni reporte de datos parcial.

- Partes a Presión stándard que cumplan con los estándares del Fabricante o con los estándares ASME/ANSI, deben ser hechos con materiales permitidos en esta división o en ASME/ANSI. La marcación de estas partes debe ser realizada con el nombre o marca comercial del fabricante de las partes y otra identificación requerida en la especificación aplicable.

- Bridas y accesorios bridados pueden ser utilizados dentro del rating-presión temperatura establecido en la especificación aplicable (otros rating pueden ser utilizados si la brida satisface UG-11(a)(1) y se utilizan los tornillos/pernos y elementos de sello que cumplen los requerimentos de diseño indicados en UG-34 o en el apéndice 2).

UG-11(b) Partes a Presión no estándar de fundición, forja o conformadas

Partes a presión tales como cuerpos, cabezales, puertas removibles, etc. formados por Partes a presión tales como cuerpos, cabezales, puertas removibles, etc. formados por fundición, rolado o prensado pueden ser suministradas básicamente como materiales.

- Deben ser construidas con materiales permitidos por esta división.

- El fabricante de la parte debe suministrar la identificación de acuerdo con UG-93.

- El fabricante del recipiente debe asegurarse que la parte es apta para las condiciones de diseño.

UG-11(c)- Partes a Presión soldadas para otro uso qu e no sea cuerpo o cabezal delrecipiente

Partes a presión tales como accesorios de tubería soldados estándares, tapas soldadas y bridas no requieren identificación de acuerdo con UG-93(a) ó (b) ni reporte de datos parcial siempre que:

- Partes a Presión stándard que cumplan con algún estándar ASME/ANSI deben ser realizados con materiales permitidos por esta división o listados en la especificación aplicable. Partes realizadas de acuerdo a una especificación de fabricante deben ser realizadas con materiales permitidos por esta divisiónrealizadas con materiales permitidos por esta división

- Soldaduras de partes a presión que cumplan con una especificación de fabricantes deberán satisfacer: UW-26(a), (b), y (c) y UW-27 hasta UW-40. Soldaduras de partes a presión que cumplan con los estándares ASME/ANSI del fabricante deberán satisfacer UW-26(a), (b), y (c) y UW-27 hasta UW-40, ó los requerimientos de soldadura de SA 234. Soldaduras de partes a presión que cumplan con los estándares ASME/ANSI deberán satisfacer UW-26(a), (b), y (c) y UW-27 hasta UW-40, ó los requerimientos de soldadura de SA 234.

- Si se requiere radiografía o PWHT pueden realizarse en el taller del fabricante de la parte o del fabricante del recipiente. Si las radiografías son realizadas en lo del fabricante de la parte, estas y el informe radiográfico deben enviarse al fabricante del recipiente y deben estar disponibles para el inspector.

- Si el PWHT es realizado en la planta del fabricante de la parte, la certificación del - Si el PWHT es realizado en la planta del fabricante de la parte, la certificación del tratamiento por parte del fabricante de las partes debe ser aceptada como evidencia del cumplimiento de los parágrafos del Código.

Las partes mencionadas en a), b) y c) no requieren ser fabricadas por un tenedor de certificado de autorización.

UG-15 Especificación de producto

Cuando no exista en la subsección C una especificación listada que cubra una forma particular de un producto de un grado pero si existe una especificación listada que cubra otro producto del mismo grado, el producto para el cual no exista una especificación listada puede ser utilizado si:

- Las propiedades fisico quimicas, tratamiento térmico, desoxidación, tamaño de grano, procedimientos de fabricación, ensayos, marcación, etc., conforman la especificación listada en la subsección C.

- Se utilizan los valores de esfuerzos máximos admisibles aplicables a la especificación - Se utilizan los valores de esfuerzos máximos admisibles aplicables a la especificación listada en la subsección C.

- Para el caso de tubos soldados sin adición de material de aporte el valor de tensión admisible es multiplicado por un factor de 0,85.

- El producto no es un tubo soldado por fusión con agregado de material de aporte, a menos que se fabrique de acuerdo a los requerimiento del Código para partes retenedoras de presión.

-Los MTR referencian a la especificación usada en la producción y además citan a este párrafo (UG-11).

Requerimientos específicos para aceros al carbono y de baja aleación

UCS-5

Es un párrafo muy general que cubre aceros al carbono y aleaciones. Repite el UG-4 y hace referencia a las tablas de esfuerzos. También menciona la prohibición de soldar o cortar con oxigeno sobre materiales en que el contenido de carbono exceda 0,35%.

UCS-6 Planchas de acero

Este párrafo se refiere a planchas de acero al carbono y de baja aleacion. Establece Este párrafo se refiere a planchas de acero al carbono y de baja aleacion. Establece varias restricciones para el uso de SA-36 y SA- 283 Grados A, B, C y D, en partes a presión, a saber:

- Que el recipiente no contenga sustancias letales tanto líquidas como gaseosas.

- Que no sea una caldera no sometidas a fuego directo.

- Con excepción de bridas, placas planas atornilladas y anillos rigidizadores, el espesor de las planchas en las cuales se apliquen soldaduras resistenciales no debe exceder 5/8 in (16mm).

UCS-7 Acero forjado

Las especificaciones aprobadas para forjas de aceros al carbono o de aleaciones y las tablas referenciadas para esfuerzos admisibles, están dadas en la tabla UCS-23.

UCS-8 Acero fundido

Las especificaciones aprobadas para forjas de aceros al carbono o de aleaciones y las tablas referenciadas para esfuerzos admisibles, están dadas en la tabla UCS-23. tablas referenciadas para esfuerzos admisibles, están dadas en la tabla UCS-23. Los esfuerzos admisibles deben ser multiplicados por los factores de calidad dados en UG-24.

UCS-9 Tubos

Las especificaciones aprobadas para forjas de aceros al carbono o de aleaciones y las tablas referenciadas para esfuerzos admisibles, están dadas en la tabla UCS-23.

Requerimientos específicos para aceros de alta alea ción

UHA-11 Materiales

Todos los materiales sujetos a presión deberán conformar alguna de las especificaciones dadas en la Sección II y listadas en la tabla UHA-23, excepto que otra cosa esté permitida en UG-4 o párrafos referenciados.

Las especificaciones listadas en la tabla 1A y 3 de la Sección II, Parte D no usan un sistema uniforme para designar el número del grado de la composición química de materiales que tienen aproximadamente el mismo rango de composición química. materiales que tienen aproximadamente el mismo rango de composición química.

Para proveer un sistema de referencia uniforme, esas tablas incluyen una columna con los números UNS (Unified Numbering System) asignados para identificar una variedad de aleaciones. Cuando fueron asignadas estas numeraciones UNS, los números AISI fueron incorporadas a estas designaciones.

Este tipo de números son usados en las reglas de la parte UHA, cuando hay referencia a materiales de aproximadamente la misma composición que sean suministradas bajo mas de una especificación o forma de producto.

Inspección de Materiales (UG-93)

Excepto que se indique otra cosa en UG-4(b), UG-10, UG-11 o UG-15 los requerimientos para la aceptación de materiales provistos por el fabricante o suministrador del material de acuerdo con la sección II deberá ser:

- Para planchas, el fabricante del recipiente deberá obtener el MTR (Material Test Report) o el certificado de Cumplimiento de acuerdo a lo previsto por la especificación del material. El inspector deberá examinar estos documentos y determinar que representan al material y que este cumple con los requerimientos establecidos en la especificación.

- Para todas las demás formas de productos el material deberá ser aceptado como cumpliendo con la especificación del material si esta indica la marcación en cada pieza de la especificación, tipo, grado según sea aplicable.

- Si la especificación no indica la marcación de cada pieza, estas deberán ser aceptadas como que cumplen con la especificación del producto si los requerimientosestablecidos en UG-93(a)(3)(a) y (b) son cumplidos (Marcación en embalaje, containery manipuleo y almacenaje documentado de acuerdo al Programa de Calidad delfabricante del recipiente.) En este caso la trazabilidad requerida es solo con la especificación del material y no con un lote o partida específica

- Todos los materiales deben ser inspeccionados antes de ser utilizados en la construcción con el fin de detectar posibles imperfecciones que puedan afectar la seguridad del recipiente.

Debe prestarse especial atención a extremos cortados y otras partes de planchas laminadas para detectar defectos de laminación, fisuras y otras imperfecciones.

- Todos los materiales que deban ser sometidos a ensayos de impacto de acuerdo con UG-84 deben ser inspeccionados para verificar la existencia de fisuras superficiales.UG-84 deben ser inspeccionados para verificar la existencia de fisuras superficiales.

- Cuando una parte retenedora de presión, deba ser soldada a una plancha plana de espesor mayor a ½” (13mm) para formar una junta soldada de esquina (por ejemplo soldaduras de cuerpo-tapa plana, cuerpo-placa tubo de acuerdo a detalles de figura UW-13.2) deberá examinarse por partículas magnéticas o líquidos penetrantes la preparación de la zona a soldar de la plancha plana (este requerimiento no aplica cuando el 80% o más de las cargas es soportadas por los tubos, tensores u otros elementos).

En la inspección pueden tomarse los siguiente puntos como guías según sean aplicables:

- Método de fundición- Practica de fundición- Desoxidacion- Calidad.- Condición (as-rolled, normalizada, templada y revenida, etc.). - Análisis Químico - Resistencia a la tracción, fluencia, elongación. (Nota: elongación derivada de estándares ISO son tomadas en un porcentual diferente (Nota: elongación derivada de estándares ISO son tomadas en un porcentual diferente que ASME o las especificaciones ASTM. Desafortunadamente, no es posible igualar los dos valores usando un factor de conversión porque las longitudes de referencia son diferentes en cada norma).

- Limites de la Prueba del tamaño del Grano- Dureza.- Tolerantes en dimensiones- Marcaje. - Ensayos y métodos de Prueba- Reparaciones por soldadura previo a la certificación

Caso de análisis 1 – Determinación de tensiones admi sibles

Se dispone de material SA 285 Gr C, para una aplicación en recipiente a presión ASME VIII,Div. 1, a una temperatura de diseño de 300º C. Se pretende determinar si el material es aceptable para su uso en la aplicación pretendida, y en ese caso determinar el valor desu tensión admisible para su uso en los cálculos de diseño.

Debemos recurrir en primera medida al ASME Sección VIII, Div. 1, parte UG, párrafo UG-4:

Este párrafo nos indica dirigirnos a la Sección II, parte D, Tabla 1A. Pero previamente debemos ver la parte aplicable de la Subsección C.

De la tabla UCS-23 vemos que el material en cuestión es aceptable:

Recurrimos también al párrafo UG-5

Este párrafo nos remite nuevamente a la Sección II y al párrafo UG-23

El análisis realizado hasta ahora indica que el material en cuestión ES aceptable para La Sección VIII, Div. 1. Los esfuerzos admisibles y limitaciones de temperatura las encontraremos en la tabla referenciada previamente (1 A)

Conclusión del caso

1- De acuerdo a lo analizado, el material SA-285 Gr. C, es un material aceptable para su uso en partes de presión de un equipo fabricado bajo la Sección VIII, Div. 1

2- La Tabla 1A indica que el material es aceptable para su uso en la Sección VIII, Div. 1 hasta una temperatura máxima de 482 ºC, lo que lo torna aceptable para una temperatura de diseño de 300ºC como estaba considerada.

3- Bajo estas condiciones la Tabla 1A, indica que para esa temperatura de diseño, la tensión admisible máxima a considerar a los efectos del diseño es de 107 Mpa.

Caso de análisis 2 – Materiales de distinta especifi cación

El siguiente caso se basa en el análisis de tubería de material SA o A 106 Gr. B fabricado bajo distintas especificaciones (ediciones). Se considera tres casos:

1- Material SA

2- Material de especificación ASTM aceptable.

3- Material de especificación ASTM no aceptable.

4- Material de especificación ASTM actual (no aceptable).

La hipótesis es que el material pretende ser usado por un fabricante autorizado para la fabricación de una parte de presión según ASME Sección VIII, Div. 1. Se consideraran las cuatro condiciones anteriormente indicadas.

1- Material SA 106

Como punto de partida se debe consultar a la sección VIII Div. 1 párrafo UG-4 “a” -Materiales y UG-8 “a” - Caños y tubos.

De esta manera el siguiente paso será ir a la referencia primaria es decir ir a la Sección II, Parte D, Subparte 1, Tabla 1A . Se verá que lo referenciado en UG-23finalmente nos conduce por el mismo camino.

De aquí observamos que el SA 106 Gr B, figura como una especificación aprobadapara su uso en la sección VIII Div. 1.

Continuando con UG-4, debemos controlar que el Código constructivo, efectivamente contempla el uso de este material en la Subsección C (en este caso parte UCS).

Utilizaremos esta parte por tratarse de un tubo de acero carbono. Fijarse la referencia almismo en la tabla 1A, columna “Composición Nominal”

Con esta tabla queda finalmente demostrado que el material SA 106 Gr B, efectivamente puede usarse en la construcción indicada.

2- Material que responde a ASTM A 106 – 88a

Corresponde en este caso basarse en el prefacio de la Sección VIII Div. 1:

Esto implica dirigirse a la guía de la Sección II, Parte A, Tabla ED-1

Por lo establecido en esta Tabla, el material considerado, A 106 (Gr B) – 88a, fue producido respondiendo a una edición aceptable, por lo que al igual que el caso anterior puede ser usado en una construcción bajo Código. Véase los requerimientos y alcances dados en la correspondiente interpretación oficial.

Interpretation: VIII-1-92-74Subject: Section VIII, Division 1 (1989 Edition, 1990 Addenda); UG-4(a)Date Issued: June 3, 1992File: BC91-412

Question (1): Is it prohibited under the requirements of UG-4(a) in Section VIII,Division 1 for a Manufacturer to order materials, subjected to stress due to pressure, to anASTM specification with year date if the current and corresponding ASME specification isidentical with the ASTM specification?

Reply (1): No. See the Foreword.

Question (2): Under the condition stated in Question (1), is it permissible torecord onthe Manufacturer's Data Report Form the corresponding ASME designation, i.e., SA, SB?

Reply (2): Yes.

Se debe tener en cuenta que en los reportes de ensayo suministrados por el fabricante del material, así como en la parte estampada (si corresponde), debe figurar claramente el año de la Edición bajo la cual fue fabricada (A 106 – 88a).

3- Material que responde a ASTM A 106 – 97a

Corresponde basarse en la Tabla ED-1. De la misma vemos que la Edición 97 – a, no seencuentra listada como especificación aceptable.

Volvemos a basarnos en el Prefacio de la Sección VIII Div. 1:

En este caso debe ser tratado según UG-10 (a):

Siguen algunos requerimientos adicionales

4- Material A 106 – 08 (Edición actual)

Mismos pasos y requerimientos que para el caso anterior.

Para todos los casos considerados se debe tener en cuenta lo establecido en UG-4 (f):

ConsignaEstablezca la aptitud para el uso del A 106 – 08 para una construcción bajo Código .

Caso de análisis 3 – Requerimientos de certificación y marcado

Se debe requerir o recepcionar una brida respondiendo a ASME B 16.5. Material SA-105,para lo cual se deben establecer los requerimientos de certificación y marcado de lasmismas a los efectos de determinar adecuamiento a Código, en este caso ASME VIII Div.1.

Para ello, debemos recurrir al ASME VIII Div. 1 párrafo UG-11 (a) (1) y (2):

Nota 5:

Como se observa en la nota 5, en la misma se refiere a UG-44:

Al igual que en el caso de las especificaciones de materiales, estas especificaciones deReferencia, también tienen asignadas ediciones reconocidas para el uso en las Secciones de construcción.

Para la Sección VIII Div. 1 lo encontramos en la Tabla U-3:

De manera que la especificación ASME B 16.5, es aceptada por el Código, y la edición reconocida para la fabricación de estos elementos al día de hoy es la 2003.

Las mismas estarán fabricadas con material SA 105 o A 105 de Ediciones aceptables para el Código (Tabla ED-1).

Para determinar los requerimientos de marcado y certificación debemos recurrir entonces en primera instancia a ASME B 16.5 - 03

Debemos adicionalmente consultar en SA 105:

Adicionalmente por lo indicado en 12.1 de SA 105, debemos recurrir también a SA 961:

Consigna

Determinar cuales son los requerimientos de certificación y marcado de la brida SA 105

Caso de análisis 4 – Necesidad de Material Testing R eport

Se pretende determinar la necesidad de requerir un MTR para un material a utilizarse en la fabricación de un recipiente a presión según ASME VIII Div. 1. Se trata de un plancha de material SA 515 Gr 70.

Obviamente al establecer la orden de compra con esa identificación, se sabe que se trata de un material “Código”, por lo tanto aceptable para su uso en la fabricación.

Para establecer los requerimientos de certificación debemos recurrir entonces a las especificaciones que rigen a este material. En principio será dos:

1- La especificación particular1- La especificación particular2- La especificación general.

Recurriremos entonces a SA 515, de manera de determinar la especificación general que rige para este material.

En SA-20, obtenemos las primeras condiciones de certificación:

SA-515, no da indicación alguna respecto a la certificación, por lo tanto tal y como seestablece en SA-20, el MTR es requerido.

Caso de análisis 5 – Relación con la Sección IX

Para los materiales 1, 2 y 3 del Caso de Análisis Nº 2, se analizará como proceder para efectuar una calificación de Procedimiento de Soldadura. Se supone que estos materialesson partes de presión de un equipo ASME Sección VIII Div. 1.

Para encontrar la relación con la sección IX, debemos recurrir a la Sección VIII, Div. 1,Parte UW, párrafo UW-5 (a) “Materiales”.

Una vez definida la referencia a la Sección IX, debemos recurrir a ella en la Parte QW, Artículo II “Calificación de Procedimientos de Soldadura”, Párrafo QW-200.3, que establece:

Este párrafo nos indica que los materiales aceptables para el, en este caso, la SecciónVIII, Div. 1 se encuentran indicados en la llamada Tabla de números P (QW/QB 422).

Con las consideraciones realizadas ya tenemos claramente establecido como proceder con los materiales supuestos en el caso bajo análisis:

Material 1

Por tratarse de un material SA 106 Gr B, podemos entrar directamente en la Tabla QW/QB-422, ubicar el material y se indica su número P correspondiente (P 1)

Material 2

Por tratarse de un material de especificación ASTM de edición aceptable (recordar condiciones de identificación y certificación del material), se tratará exactamente de la misma manera que el caso anterior, es decir será un material P 1.

Material 3

En este caso y según se indica en el párrafo QW-420, el material se trata de un P1.