La Documentación del Tratamiento Térmico Posterior a la Soldadura No Comienza Después de la Soldadura. Comienza en el Certificado de Prueba de Molino.

El inspector autorizado de ASME entra a la inspección final con una lista de verificación. En esa lista de verificación está el paquete de documentación del tratamiento térmico posterior a la soldadura: los certificados de material base, la WPS, el diagrama de tratamiento térmico con datos de tiempo a temperatura y velocidad de enfriamiento, el registro de viaje que muestra el tratamiento térmico posterior a la soldadura real aplicado a cada costura de soldadura. El inspector comienza en el certificado de prueba de molino.

No en el diagrama PWHT. No en la WPS. En el certificado de prueba de molino del material base.

Esto sorprende a los fabricantes que piensan en la documentación del tratamiento térmico posterior a la soldadura como algo que sucede después de la soldadura — los gráficos del horno, los registros del termopar, la firma en el registro de viaje. Estos documentos son necesarios pero son el final de la cadena. El comienzo de la cadena es la composición química y la asignación del número P en el certificado de prueba de molino, y si esta base está incompleta, la revisión del inspector se detiene antes de que se abran los gráficos del horno.

Por Qué el Certificado de Prueba de Molino Es la Base del Paquete PWHT

Los requisitos PWHT en ASME Sección VIII Div. 1 se rigen por tres cosas: número P del material base, espesor y si el diseño o el procedimiento de soldadura requiere PWHT por razones más allá del mínimo del código. Los tres se originan o se verifican contra el certificado de prueba de molino.

Asignación del número P. ASME Sección IX organiza los materiales base en números P según la composición y las propiedades. SA-516-70 es P-1. La placa 2-1/4 Cr-1 Mo (SA-387 Gr 22) es P-5A. El número P determina qué calificaciones de procedimiento de soldadura se aplican y si PWHT es obligatorio según el código. El número P proviene de la especificación de material y grado en el certificado de prueba de molino — el inspector necesita confirmar que el certificado muestra el material asignado al diseño, no un material diferente que tiene propiedades mecánicas similares.

Equivalente de carbono para la selección de temperatura de precalentamiento y PWHT. ASME y AWS D1.1 hacen referencia a fórmulas de equivalente de carbono para establecer requisitos mínimos de precalentamiento e informar la selección de temperatura PWHT para aplicaciones específicas. La fórmula de equivalente de carbono IIW es:

CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15

Todos los valores provienen del análisis químico térmico en el certificado de prueba de molino. Si el certificado de prueba de molino no informa todos los elementos requeridos, el equivalente de carbono no se puede calcular. Para material P-1 (acero al carbono), muchos talleres calculan CE como parte de la revisión de entrada y lo documentan en el archivo de trabajo. Para materiales aleados (grupos P-4, P-5, P-9), el cálculo de CE es más crítico y generalmente se incluye en la WPS o en el registro de viaje de soldadura.

Condición de tratamiento térmico entregada. El certificado de prueba de molino debe documentar la condición de entrega del material: tal como se lamina, normalizado, normalizado y revenido, o templado y revenido. Para SA-516-70 ordenado en condición normalizada (requerido por muchas especificaciones ASME por encima de cierto espesor), el certificado debe mostrar que se realizó la normalización. Esto es importante para PWHT porque las propiedades mecánicas y la microestructura del material fueron establecidas por el tratamiento térmico del molino. El PWHT de fabricación debe devolver el material a una condición microestructural aceptable después de la soldadura — y la condición inicial es importante para establecer parámetros PWHT. A veces se requiere una prueba de espécimen PWHT simulado (ASTM A20 S9 o requisito suplementario 9) para demostrar que PWHT no degradará las propiedades por debajo de los mínimos del código.

La Cadena de Tres Documentos PWHT

El inspector ASME lee el paquete PWHT como una cadena de tres documentos:

Documento 1: Certificado de Prueba de Molino (material base). Confirma la especificación y grado del material, asignación del número P, análisis químico térmico (para cálculo del equivalente de carbono), condición de entrega. Si el inspector encuentra que el certificado de prueba de molino está incompleto o es inconsistente con el documento de diseño, la revisión se detiene aquí.

Documento 2: WPS (Especificación de Procedimiento de Soldadura). Enumera la especificación de material base y grado para el cual el procedimiento se califica, el grupo de número P, los requisitos de temperatura de precalentamiento e interpase, y los requisitos PWHT (rango de temperatura, tiempo de mantenimiento, límites de velocidad de calentamiento y enfriamiento). Los requisitos PWHT de WPS deben cumplir con ASME Sección VIII UCS-56 o UHA-32 (según corresponda) para el número P del material base y el espesor. El inspector verifica que los parámetros PWHT de WPS estén dentro de los límites requeridos por el código.

Documento 3: Registro PWHT (registro de viaje y gráfico). Documenta el PWHT real aplicado: identificación del horno, ubicaciones del termopar, gráfico que muestra temperatura versus tiempo, temperatura real de mantenimiento, tiempo real de mantenimiento, velocidad real de calentamiento y velocidad de enfriamiento hasta la temperatura a la cual se retiró el recipiente del horno (o se permitió que se enfríe al aire). Los parámetros reales deben estar dentro de los requisitos de WPS, que deben estar dentro de los requisitos del código. Cada paso en la cadena debe ser rastreable.

Si el certificado de prueba de molino no respalda la asignación del número P en la WPS, la cadena se rompe. Si los parámetros PWHT de WPS no coinciden con los requisitos del código para el número P y espesor, la cadena se rompe. Si el gráfico del horno muestra que la temperatura real no alcanzó el mínimo de WPS, la cadena se rompe.

Qué Sucede Cuando el Certificado de Prueba de Molino Está Incompleto

Dos brechas comunes en certificados de prueba que rompen la cadena PWHT en el documento uno:

Falta de elementos químicos para el cálculo del equivalente de carbono. Un certificado que no informa cromo, molibdeno y vanadio para la placa SA-387 Gr 22 (2-1/4 Cr-1 Mo) hace que el cálculo del equivalente de carbono sea imposible. El inspector requerirá un certificado suplementario del molino con el análisis completo antes de que la documentación PWHT se considere completa.

Condición de entrega no indicada. Un certificado para SA-516-70 que no indica la condición de entrega (tal como se lamina, normalizado) no puede confirmar que se cumplió el requisito de normalización. Para aplicaciones de placa gruesa donde se requiere normalización, una condición de entrega no documentada significa que el paquete PWHT no puede demostrar que la microestructura del material inicial era correcta.

Ambas brechas son reparables — el molino puede emitir un certificado suplementario. El costo de tiempo se mide en días o semanas dependiendo de qué tan atrás vaya la trazabilidad del calor. Cuanto antes se descubra (al recibir en lugar de al inspeccionar final), menor será el impacto en el cronograma.

Qué Leer Después

• Guía de Validación del Certificado de Prueba de Molino y Cumplimiento de Especificaciones
• ASTM A20 Se Aplica a Tu Placa de Recipiente a Presión. Si Tu Certificado de Prueba No Lo Referencia, Tienes un Problema.
• Los Campos del Certificado de Prueba de Molino Que Alimentan Tu WPS y PQR — Y Qué Sucede Cuando Están Mal