CODIGOS Y ESPECIFICACIONES

CODIGOS Y ESPECIFICACIONES

Introducción

La seguridad pública está involucrada en el diseño y la fabricación de estructuras tales como: edificaciones, líneas de tuberías, embarcaciones, y recipientes de alta presión, y, para minimizar el peligro de fallas catastróficas, o incluso fallas prematuras, se han establecido documentos para regular el diseño y construcción de estas estructuras. Incluso, aunque la seguridad pública no esté envuelta, algunos productos son construidos para reunir requerimientos definidos que aseguren un nivel de calidad, uniformidad, o inter cambiabilidad. Estos documentos son los llamados: Especificaciones, Códigos, Estándares, y Reglas. Algunas veces los términos son empleados indiscriminadamente.

El Tercer Diccionario Internacional de Webster, del año 1969, define los términos como sigue:

 Especificación: “Una descripción (como mediante números, descripción, o dibujo de trabajo) detallada, precisa, y explícita de algo, o un plan o propósito de algo”.

 Código: “Un conjunto de reglas de procedimiento y estándares de materiales diseñados para asegurar la uniformidad y para proteger el interés público en cuestiones como la construcción de edificios y salud pública, establecidos usualmente por una agencia pública”.

 Estándar: “Algo que está establecido por autoridad, costumbre, o consentimiento general como un modelo o ejemplo para ser seguido”.

 Regla: “Un procedimiento, costumbre, o hábito aceptado, teniendo la fuerza de una regulación”

ORGANIZACIONES QUE ESCRIBEN CÓDIGOS

Los códigos y especificaciones son generalmente escritos por los grupos de industriales, organizaciones de profesionales y de comercio, u oficinas gubernamentales, y cada código o especificación trata con las aplicaciones pertinentes específicamente al interés del organismo autor. Las grandes organizaciones de fabricantes pueden preparar sus propias especificaciones para satisfacer sus necesidades específicas.

Entre las organizaciones nacionales principales que escriben códigos que involucran la soldadura por arco están la American Welding Society , American Institute of Steel Construction , American Society for Testing Materials , American Society of Mechanical Engineers , y el American Petroleum Institute .

Entre las agencias de gobierno, la Interstate Commerce Comisión tiene reglas para la fabricación de vehículos de carretera y para contenedores empleados en el comercio inter estatal. Las diferentes ramas de los servicios militares también preparan especificaciones. Una lista de las principales agencias involucradas en la escritura de códigos y especificaciones es presentada en la Tabla 2.1.

Algunas especificaciones, por ejemplo, aquellas de la Society of Automotive Engineers , realmente no son estándares aunque son meramente guías para prácticas recomendadas. Otras especificaciones claman inflexiblemente a los procedimientos de diseño y fabricación a ser seguidos y están legalmente ceñidos. En cualquier evento, ni el diseño ni la fabricación de una estructura soldada serían emprendidos sin el completo conocimiento de todos los códigos y requerimientos que deben ser reunidos.

Reunir los requerimientos de un código no protege a ninguno contra la responsabilidad referente al desempeño de las soldaduras o de la estructura. Ni, en general, ningún organismo que escribe códigos, aprueba, avala, garantiza, o en ninguna manera, da testimonio a la corrección de los procedimientos, diseños, o materiales seleccionados para la aplicación del código.

Algunas de las principales organizaciones que emiten o editan códigos pertenecientes a la soldadura están listadas en el texto siguiente. Estos listados no cubren todas las aplicaciones de la soldadura o todos los organismos que escriben códigos. Muchos gobiernos locales, por ejemplo, editan códigos. La lista es representativa de las aplicaciones comunes y de las organizaciones cuyos códigos son ampliamente empleados.

American Welding Society: El avance de la ciencia de la soldadura es un propósito principal de la AWS. Esta organización escribe códigos para soldar edificaciones y puentes; prepara especificaciones para electrodos, varillas, y fundentes para soldar; y fija estándares para la calificación de los operarios de soldadura, y para el ensayo e inspección de soldaduras.

American Society of Mechanical Engineers: El Comité de Calderas y Recipientes a Presión de la ASME establece estándares y reglas de seguridad para el diseño, construcción, e inspección de las calderas y otros recipientes a presión. El Comité interpreta además, las reglas y considera las peticiones para su revisión. Los fabricantes o manufacturadores que deseen producir recipientes de acuerdo con los códigos deben obtener del Comité, un Certificado de Autorización para emplear el Estampe o Letrero con el Nombre ASME. Muchos estados y gobiernos municipales han adoptado el Código ASME como un requerimiento legal para los tipos aplicables de construcción. Otros estados tienen Códigos similares a, o ajustado al modelo, el Código ASME.

American Society for Testing Materials: Esta sociedad técnica nacional tiene numerosos Comités, cada uno de los cuales edita regulaciones y estándares en un campo prescrito a la aplicación de los materiales. Muchos de estos pertenecientes a los materiales de construcción y los métodos de ensayo.

American Petroleum Institute: Las prácticas preferidas dirigidas al diseño y fabricación de las estructuras y equipamiento empleados en la industria del petróleo son emitidas por el API. Algunas de las más ampliamente empleadas de estas especificaciones son aquellas para líneas de tuberías por vía terrestre.

American Institute of Steel Construction: Esta organización comercial edita especificaciones para el diseño, fabricación, y erección de acero estructural para edificaciones.

Agencias Gubernamentales: Las especificaciones gubernamentales constan principalmente de dos grupos: Federales y Militares. Las copias de las especificaciones federales están disponibles a través de las oficinas regionales de la Administración de Servicios Generales. Las copias de las especificaciones militares están disponibles a través de las agencias del Departamento de Defensa. La distribución de las especificaciones está limitada a las partes interesadas que tengan una relación contractual con el DOD, o quien de otra manera necesite las especificaciones para satisfacer la oferta de requerimientos. La distribución de las especificaciones teniendo una clasificación de seguridad está, por supuesto, limitada.

APLICACIONES CUBIERTAS POR LOS CODIGOS

Recipientes a Presión: La construcción de calderas y recipientes a presión soldados está cubierta por los códigos y especificaciones que describen, entre otros artículos, los materiales permisibles, tamaño, configuración, limitaciones de servicio, fabricación, tratamiento térmico, inspección, y requerimientos de ensayos. Estos códigos además, esbozan requerimientos para la calificación de los procedimientos de soldadura y de los operarios. Numerosos estados, ciudades, y otras agencia locales gubernamentales, editan además, los códigos gobernando recipientes a presión. Para equipamientos a ser empleados fuera de los Estados Unidos, las regulaciones de gobierno aplicables en el extranjero deben, por supuesto, ser investigadas. Los códigos comúnmente aplicados son:

 Código ASME para la Construcción de Calderas, Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos.

Sección I – Calderas de Potencia.
Sección II – Especificaciones de los Materiales.
Sección III – Calderas Nucleares y Componentes.
Sección IV – Calderas de Calentamiento.
Sección V – Ensayos No Destructivos.
Sección VI – Cuidado y Operación de las Calderas de Calentamiento.
Sección VII – Cuidado y Operación de Calderas de Potencia.
Sección VIII – Falta
Sección IX – Calificaciones para Soldadura.
Algunas de las Secciones arriba constan de más de un Volumen.

 Código API – ASME, Recipientes a Presión No Encendidas para Líquidos y Gases del Petróleo, Instituto Americano del Petróleo y Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos.

 Especificaciones Generales para la Construcción de Buques Navales, Departamento de la Marina de Guerra de los Estados Unidos, Oficina de Embarcaciones.

 Regulaciones de Ingeniería de Marina y Especificaciones de Materiales, Guarda Costas de los Estados Unidos.

 ABS, Reglas para la Construcción y Clasificación de Calderas de Acero, Oficina Americana de Embarcaciones.

 Estándares, Asociación de Fabricantes de Intercambiadores Tubulares, Inc. (Incorporado a los EE.UU.)

 Reglas y Regulaciones de la Lloyd, Registro Lloyd de Embarcaciones.

Tuberías: Una considerable cantidad de tubería es soldada de acuerdo a los procedimientos desarrollados por contratistas individuales sin tomar en consideración a los requerimientos de algún código. La tubería para vapor y otros trabajos a presión, sin embargo, es usualmente soldada a los requerimientos de los códigos. Muchos códigos para tubería son escritos sobre la base de requerimientos mínimos para la seguridad, y algunas aplicaciones pueden, por lo tanto, requerir diseños y prácticas de construcción más conservadores que las estipuladas en los códigos. Una aplicación particular, por ejemplo, puede ser cubierta por un código y aún requerir tolerancias para corrosión o erosión, consideraciones especiales para prevenir distorsiones o deslizamientos, o prácticas de inspección no citadas en el código para asegurar que todas las juntas sean estancas.

El Código ASME para la Construcción de Calderas cubre las tuberías conectadas con las calderas, y la adhesión a sus requerimientos ha sido hecha obligatoria por muchos gobiernos estatales y municipales. Las Secciones I y VIII de este código se refieren a la tubería industrial.

La referencia a la tubería está también contenida en el Código API – ASME Código para el Diseño, Construcción, Inspección, y Reparación de Recipientes a Presión No Encendidas para Líquidos y Gases del Petróleo. Aunque más liberal que la Sección VIII del Código ASME de Calderas, el Código API – ASME incluye un programa de inspección y reparación obligatorios.

El Estándar AWS D10.9-80 Calificación de Procedimientos de Soldadura y Soldadores para Tuberías y Oleoductos cubre tres diferentes niveles de calidad de soldadura.

El Código Estándar Americano para Oleoductos a Presión, B31.1, sirve principalmente como una guía para los gobiernos estatales y municipales en el establecimiento de regulaciones. Además, es empleado por contratistas, fabricantes, arquitectos, e ingenieros como una referencia.

Líneas de Conducción de Agua: La tubería para conducir agua es usualmente comprada conforme a la Especificación 7A.3 o 7A.4 de la American Water Works Association . La tubería comprada bajo las Especificaciones ASTM A134-85 o A139-88 es satisfactoria para el servicio de agua, cuando es tubería conforme a la Especificación API 5L.

Para tubería especialmente de gran diámetro, teniendo espesores de pared mayores de 1-1/4”, o para tubería para agua empleada encima del piso y soportada por anillos enrigidezadores, es recomendable emplear el diseño práctico descrito en la Sección sobre tubos en carga en el AWS Manual de Soldadura.

Las tuberías para agua, usualmente tienen una cubierta en el lado interno y en el lado externo para protegerla contra la corrosión. Para condiciones medianamente corrosivas, es empleada una pintura de alquitrán de hulla de buena calidad. Para condiciones severamente corrosivas, o del lado interior o del lado exterior, la tubería está usualmente protegida con un revestimiento o guarnición de alquitrán de hulla, esmalte, cinta, o revestimiento o cubierta epóxica, aplicado de acuerdo con las Especificaciones AWWA C203-86, C209-84, y C210-84.

Tanques de Almacenaje Soldados en el Campo: Los tanques de almacenaje soldados en el campo son construidos usualmente de acuerdo con algún código o especificación preparados para una industria en particular. Estos códigos proporcionan las especificaciones completas para la construcción de tanques de almacenaje para todos los tupos de servicios. La unidad de las tensiones para aceros dependerá de las condiciones de servicio involucradas y pueden ser encontradas en estas especificaciones industriales:

 Especificaciones para Tanques de Agua por Gravedad y Torres de Acero; Associated Factory Mutual Fire Insurance Companies .

 Estándares para la Construcción e Instalación de Tanques, por Gravedad y Presión, Torres, etc.; National Board of Fire Underwriters .

 Especificaciones para Tanques Soldados en el Campo para Almacenaje de Líquidos de Producción; SPEC 12D-82.

 Especificación para Tanques Soldados en el Taller para Almacenaje de Líquidos en Producción; SPEC 12F-88; American Petroleum Institute.

 Especificaciones Estándares para Tanques en Acero Elevados para Agua, Columnas de Alimentación de Agua, y Depósitos; D100-84; D5.2; American Water Works Association – American Welding Society.

 Especificaciones para Tanques en Acero Todo Soldado para Servicio de Agua Transportada por Ferrocarril; American Railway Engineering Association .

Fabricación de Aeronaves: La variedad de materiales y diseños empleados en la fabricación de aviones requiere el empleo de la mayoría de los procesos de soldadura.

Porque los materiales empleados incluyen, aleaciones del aluminio y del magnesio, aceros de baja aleación, aceros austeníticos, y aleaciones de alto níquel; también está involucrada una amplia variación en las técnicas para la mayoría de los procesos. Las Especificaciones y Códigos típicos que gobiernan son:

1. Certificación del Soldador. Ensayo; Certificación de Operarios para la Soldadura de Aeronaves, AN-T-38.

2. Metal de Relleno y Fundentes.
Electrodos Revestidos, Soldadura, Aleación Cobre-Aluminio-Hierro, Bronce Aluminio, para Recubrimiento: JAN-E-278.
Electrodos Revestidos, Soldadura, Acero Resistente a la Corrosión, Tipo Austenítico: BuAer 46E4 (int).
Electrodos Revestidos, Soldadura, Aleación Níquel-Cobre: BuAer 17 E4.
Varilla y Alambre, Soldadura, Aleación Níquel-Cromo-Hierro: AN-N-4 Alambre; Soldadura, Hierro y Acero para uso aeronáutico: BuAer 46R4, AAF 10286.

3. Procesos y Métodos de Inspección.
Soldadura, Magnesio: BuAer PW-2
Soldadura, Aluminio: BuAer PW-5.
Soldadura, Acero: BuAer PW-7.

Construcción de Embarcaciones: Los buques mercantes y muchos barcos navales tipo mercante, son construidos de acuerdo con los requerimientos establecidos por U.S. Coast Guard , y por la American Bureau of Shipping. Los barcos navales de combate y ciertos otros tipos especiales son construidos de acuerdo con las especificaciones U.S. Navy .

Los requerimientos de la ABS pueden ser encontrados en las Reglas para la Construcción y Clasificación de Barcos en Acero.

Lloyd’s Register of Shipping edita una especificación titulada “Lloyd’s Rules and Regulations for the Construction and Classification of Steel Ships” . Esta organización, fundada en 1760, opera un servicio mundial para clasificar embarcaciones e inspeccionar su construcción.

Las regulaciones de los Guarda Costas son una parte del Code of Federal Regulations y viene bajo el Título 46, Embarcaciones; Capítulo I, Guarda Costas: Inspección y Navegación. Las siguientes aplicaciones aplican para soldar:

 Subcapítulo D – Buque Tanques – Parte 31.3-2, 37.2.

 Subcapítulo F – Regulaciones de Ingeniería de Marina, Parte 56.20.

 Subcapítulo G – Océano y a lo largo de las Costas, Partes 59.15 y 59.30.

 Subcapítulo H – Grandes Lagos, Partes 76.15, 76.15a, 76.18, 76.34.

 Subcapítulo I – Bahías, Estrechos, y Lagos, Partes 94.14, 94.14a,94.17, 94.34.

 Subcapítulo J – Ríos, Parte 113.23.

 Subcapítulo M – Barcos para Pasajeros, Parte 144.3.

 Listas de Equipamientos para Barcos Mercantes, incluidas las listas de electrodos aprobados.

Las regulaciones de la U.S. Navy y los requerimientos cubriendo la soldadura son incorporadas en el Capítulo 92, Soldadura y Procesos Aliados del Manual de la ABS, e incluye las siguientes especificaciones:

 Especificaciones Generales para la Construcción de Barcos de la U.S. Navy, Apéndice 5, Especificaciones para la Soldadura.

 Especificaciones Generales para la Maquinaria, Sección S1-4, Soldadura y Soldadura Fuerte.

 Especificaciones Generales para la Inspección de Materiales, Apéndice VII, Soldadura.

A pesar de no estar comprometida con el establecimiento de códigos, National Certified Pipe Welding Bureau tiene un efecto sustancial sobre las prácticas de soldadura. Esta organización de contratistas de tuberías tiene su sede principal en Washington, D.C. y secciones locales a través de los Estados Unidos de Norteamérica. Su propósito es probar y calificar procedimientos de soldadura de tubería y soldadores de tubería y eliminar la necesidad de la recalificación de cada uno de los trabajos. La NCPWB trabaja con los códigos y especificaciones existentes. La información general sobre los metales es publicada por varias sociedades técnicas, asociaciones comerciales, productores de metales, y el Gobierno Federal. Algunas de estas organizaciones son listadas en la Tabla 2.

General Services Administration edita el Índice de Especificaciones y Estándares Federales, el cual está disponible en la U.S. Government Printing Office . Las especificaciones reales están disponibles en las oficinas regionales locales de la GSA.

El Centro Referente para la Ciencia y la División de Tecnología de la Biblioteca del Congreso, proporcionan un servicio referido, aunque no intentan responder a preguntas técnicas o a citar libros, periódicos, u otras fuentes bibliográficas. A las personas que solicitan información se les proporcionan los nombres de las organizaciones aptas para suministrar tales informaciones.


Tabla 1.

Principales Agencias y Asociaciones Relativas a la Industria de la Soldadura




AA


ABS


AGA


AIPE



AISI

API


ASME



ASNT



AWWA



AWI


CISC



CSA


CDA


DOT


EWI



GWI


IIE


IMA



LRS


NACE



NEMA



NSC


NIDI


RI


SAE


SFSA



SPFA



TDA



WIC


WRC
Department of the Air Force.
Base, Ohio.

Aluminum Association.
Washington, DC.

American Bureau of Shipping.
WTC, New York, NY

American Gas Association.
Arlington, VA

American Institute of Plant Engineers.
Cincinnati, OH

American Iron and Steel Institute.
Washington, DC
American Petroleum Institute.
Washington, DC

American Society of Mechanical Engineers.
New York, NY

American Society for Nondestructive Testing.
Columbus, OH

American Water Works Association
Denver, CO

American Welding Institute.
Knoxville, TN

Canadian Institute of Steel Construction.
Willowdale, Ontario

Cryogenic Society of America.
Oak Park, IL

Copper Development Association.
Greenwich, CT

U.S.Department of Transportation.
Washington, DC

Edison Welding Institute.
Columbus, OH


Grinding Wheel Institute
Cleveland, OH

Institute of Industrial Engineers.
Norcross, GA

International Magnesium Association.
McLean, VA

Lloyd’s Register of Shipping
New York, NY

National Association of Corrosion Engineers.
Houston, TX

National Electrical Manufacturers Association.
Washington, DC

National Safety Council.
Chicago, IL

Nickel Development Institute.
Toronto, Ontario

Robotics International.
Dearborn, MI

Society of Automotive Engineers.
Warrendale, PA

Steel Founders’ Society of America
Des Olaines, IL

Steel Plate Fabricators Association
Winchester, IL

Titanium Development Association.
Dayton, OH

Welding Institute of Canada.
Oakville, Ontario

Welding Research Council.
New York, NY


AASHTO




AIME




AISC




ANSI



ASM


ASSE



ASTM



AWS


AISE



CGA


CWB


DVS



FMA



ISEA



IIW



IPA



NBBPVI



NIST



NWSA



RWMA



RIA


SAIW









SSCI


SME


STI


TWI


Department of Navy.
Philadelphia, PA.

American Association of State Highway and Transportation Officials.
Washington, DC.

American Institute of Mining, Metallurgical, and Petroleum Engineers.
New York, NY

American Institute of Steel Construction.
Chicago, IL


American National Standards
Institute.
New York, NY

ASM International.
Metals Park, OH

American Society of Safety Engineers.
Des Plaines, IL

American Society for Testing Materials
Philadelphia, PA

American Welding Society.
Miami, FL

Association of Iron and Steel Engineers.
Pittsburgh, PA

Compressed Gas Association.
Arlington, VA

Canadian Welding Bureau.
Mississauga, Ontario

Deutscher Verband fur Schweisstechnik e.V.
Dusseldorf 1 Germany

Fabricating Manufacturers Association.
Rockford, IL

Industrial Safety Equipment Association.
Arlington, VA

International Institute of Welding – American Council.
Miami, FL

International Tube & Pipe Association.
Rockford, IL

National Board of Boiler and Pressure Vessel Inspectors.
Columbus, OH

National Institute of Science and Technology.
Gaithersburg, MD

National Welding Supply Association.
Philadelphia, PA

Resistance Welder Manufacturers’ Association.
Philadelphia, PA

Robotic Industries Association.
Ann Harbor, MI

South African Institute of Welding.
Johannesburg, South Africa

Ductile Iron Society.
North Olmsted, OH

National Certified Pipe Welding Bureau.
Rockville, MD

Steel Service Center Institute.
Cleveland, OH

Society of Manufacturing Engineers.
Dearborn, MI

Steel Tank Institute.
Lake Zurich, IL

The Welding Institute.
Abington, Cambridge, UK

Tabla 2

Fuentes de Información Técnica

Aluminum Association
Washington, DC

American National Standards Institute
New York, NY

American Welding Society.
Miami, FL

Copper Development Association.
Greenwich, CT

Library of Congress. National Referral Center for Science and Technology.
Washington, DC

National Certified Pipe Welding Bureau.
Rockville, MD American Foundry men’s Society
Des Plaines, IL

American Society for Nondestructive Testing
Columbus, OH

American Society of Metals.
Metals Park, OH

Ductile Iron Society.
North Olmsted, OH

National Association of Corrosion Engineers.
Houston, TX


Steel Founders’ Society of America.
Des Plaines, IL