UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA FACULTAD DE INGENIERIA

INSTITUTO DE ENSAYO DE MATERIALES METALURGIA DE TRANSFORMACION

APLICACION DE ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS A LA FABRICACION Y

CERTIFICACION DE CALDERAS

AUTORES: Eduardo Dianis Roberto Zanetti

Montevideo, Lunes 16 de junio de 2003

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Índice

1. Resumen.................................................................................................................pag. 3 2. Introducción...........................................................................................................pag. 3

3. Objetivo.................................................................................................................pag. 4

4. Calderas Acuotubulares.........................................................................................pag. 4

5. Procesos de Fabricación........................................................................................pag. 6

6. Ensayos no Destructivos.......................................................................................pag. 12

7. Comentarios..........................................................................................................pag. 18

8. Anexo A................................................................................................................pag. 19

9. Anexo B................................................................................................................pag. 20

10. Agradecimientos...................................................................................................pag. 21

11. Referencias...........................................................................................................pag. 22

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1. Resumen

Este trabajo trata sobre el proceso de fabricación de una caldera acuotubular de tubos curvados, llevada a cabo por la empresa CIR S.A., certificada por la ASME (American Society of Mechanical Enginneers). Explica en forma breve que es una caldera de vapor y sus distintos usos, pasando luego en forma más detallada a mostrar la fabricación de las partes principales que componen la caldera (domos, tubos, etc.). Luego se ve cuales son los ensayos no destructivos empleados y el por que de la realización de los mismos. 2. Introducción

Los primeros intentos del hombre por producir y utilizar vapor de agua con distintos propósitos trajo aparejado la fabricación de calderas. En sus comienzos, a fines del siglo XVIII y principios del siglo XIX, debido a la falta de conocimientos y materiales adecuados estas presentaban fallas, que en algunos casos provocaban la explosión de la misma, poniendo en riesgo la seguridad y la vida de los operarios. A mediados del siglo XIX, el problema alcanzó tal magnitud que las publicaciones técnicas de la época incluían secciones con los accidentes del mes, llegándose a constatar por parte de una compañía aseguradora en Inglaterra, en un reporte mensual del año 1862, que en ese mes se habían registrado 202 explosiones de calderas, que habían fallecido 438 personas y habían sido heridas alrededor de 476 personas.

Las primeras calderas construidas eran humotubulares, con aplicación en el campo de la minería, industria, ferrocarriles y cosechadoras, dando paso a la aplicación naval. Este tipo de generadores de vapor son insuficientes en cuanto se presentan necesidades de capacidad y presión mayores. Los diámetros grandes de los cuerpos requieren placas mas gruesas para soportar los esfuerzos a los que son sometidos debido a la presión y temperatura. Los gradientes de temperatura ocasionan grandes tensiones, de magnitud indeterminable. Estas tensiones, en combinación con los efectos de la incrustación y otros sedimentos, ocasionaban las explosiones mencionadas anteriormente. A partir de la fabricación de calderas acuotubulares se fue solucionando el problema de poder trabajar con mayores capacidades y presiones dentro de la correlativa seguridad de su diseño.

Se realizó un gran esfuerzo para lograr una cierta seguridad en su utilización. Tanto en Europa como en Estados Unidos se fueron formando asociaciones de ingenieros, fabricantes, aseguradoras, etc. Fueron tomando conciencia del problema y fueron dictando “normas” para el diseño, construcción, operación e inspección de calderas. Una de las asociaciones mas reconocida es la ASME (American Society of Mechanical Engineers), fundada en Estados Unidos en el año 1880. Dicha sociedad fue creando normas para la fabricación de elementos mecánicos, creando con el tiempo lo que se llamaría el Boiler & Pressure Vessel Code (Código para calderas y recipientes a presión).

Parte fundamental en la correcta fabricación y su posterior inspección, compete a los ensayos no destructivos, los cuales deben ser realizados por procedimientos estandarizados y por personal calificado, todo según dicta la norma en aplicación.

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3. Objetivo

El objetivo de este trabajo es mostrar en forma breve el proceso de fabricación de una caldera acuotubular, considerando en forma más exhaustiva la aplicación de ensayos no destructivos durante dicho proceso y en la aceptación final de la misma.

4. Calderas acuotubulares

El termino “caldera” se aplica a un dispositivo, generador de agua caliente o de vapor a presiones mayores a la atmosférica, para diversos usos. El vapor de agua es utilizado en aplicaciones que requieran fuerza, procesos industriales o calefacción; el agua caliente es utilizada para calefacción o para uso general.

Las calderas son diseñadas para transmitir el calor procedente de una fuente externa (generalmente obtenido de la combustión de algún combustible), a un fluido contenido dentro de la misma caldera.

Las partes que componen una caldera en términos generales son, recipientes a presión llamados “domos” los cuales están unidos por “tubos y colectores” por los que circula agua o vapor (ver figuras 1 y 2).

Figura 1. Plano 1 de caldera acuotubular de 2 domos.

Figura 2. Plano 2 de caldera acuotubular de 2 domos.

En las figuras anteriores se puede apreciar la ubicación de las partes mencionadas anteriormente, domos y tubos. A la izquierda de los domos se muestra el “hogar” con

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enfriamiento de agua, formado por paredes de tubos curvados denominadas “paredes de agua” donde se produce la combustión. El calor generado calienta el agua que circula dentro de los mismos (por esto se denominan “acuotubulares” de tubos curvados). La circulación del agua y/o vapor puede ser natural o forzada según lo requiera el diseño.

Para el correcto funcionamiento se debe mantener una determinada presión de vapor (que corresponde a una temperatura única de vapor saturado), esta presión depende de la “demanda” o consumo de vapor y de la cantidad de “fuego” o combustible quemado en el momento. Debido a que la demanda no es una variable que se pueda controlar ya que depende del proceso o lugar donde se utilice la caldera, la presión será controlada mediante la regulación de la cantidad de energía que entrega la combustión (regulando la cantidad de combustible y aire o regulando solo el aire). También se debe mantener un determinado nivel de agua, que cubra las superficies de transferencias térmicas, pero que tampoco ocupe la cámara de vapor, corriendo el riesgo que el agua sea trasladada con el vapor (espumas, “priming”, “arrastres”, etc.). Este puede ser controlado en forma manual o automática regulando la entrada de agua de alimentación.

Figura 3. Esquema de caldera acuotubular de 2 domos.

La presión de trabajo de la caldera en estudio es de aprox. 23 Kg/cm², algunas calderas llegan a presiones de hasta 60 Kg/cm².

A este “cuerpo” que forma la caldera mostrado en la Figura 3, se le deben aplicar una serie de accesorios para su correcto funcionamiento y seguridad. Estos accesorios son: Manómetros, niveles, válvulas de regulación de caudal y presión, de seguridad, presóstatos, bomba de alimentación de agua, etc.

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5. Proceso de fabricación

La empresa Turboflow diseña, suministra e instala generadores industriales de vapor, construidos en CIR S.A. (la cual certifica por el código ASME a partir del año 1999), bajo licencia de CMI (Cockerill Mechanical Industries) Denaeyer Department (Bélgica). En dicha empresa se está fabricando la caldera a la cual hace referencia este trabajo.

Las partes fundamentales son, los domos y tubos que conforman casi en su totalidad a la caldera. El quemador y demás partes (apoyos, elementos de seguridad, etc.) serán colocados en el montaje de la misma, en su lugar de funcionamiento.

Figuras 4.1 y 4.2. Vista del domo superior y tubos de circulación.

Los materiales y los métodos de construcción están controlados por los requisitos para el trabajo a presión y por el código ASME para calderas y recipientes a presión (ver Anexo). La complejidad inherente en la fabricación, hace que esta sea algo más que el cumplimiento con normas y requisitos de diseño. El fabricante incluye todos sus conocimientos previos, la habilidad obtenida a través de la práctica y contempla factores inapreciables para una norma. Además se hacen acuerdos entre el fabricante y el futuro propietario.

Construcción de los Domos:

Estos son conformados a partir de placas laminadas, de acero ASTM 516 G70 (ver

código ASME Sección II). Estas deben ser cortadas de manera tal de evitar que los cordones de soldadura pasen por zonas donde luego será colocada alguna otra pieza. Los bordes deben tener un chaflán en “X” a 60°. Tanto el corte como la realización del chaflán son hechos con la misma maquina (Figura 5).

Figura 5.1. Cortadora computarizada programable.

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Figura 5.2. Chaflán en “X” a 60°.

Posteriormente estas deben ser cilindradas en una máquina (ver Figura 6) que aplica presión produciendo deformación permanente y dándole la forma deseada, o sea, sección perpendicular al eje de forma circular, permitiéndose hasta determinado nivel de ovalización (ver Anexo B). Este proceso hecho en frío permite un mejor acabado superficial y una menor tolerancia admitida en sus dimensiones (espesor).

Figura 6. Máquina de rodillos para cilindrar placas.

Luego del cilindrado se suelda en sentido longitudinal al eje, formando tramos cilíndricos, los cuales serán unidos por soldadura en sentido transversal hasta obtener las dimensiones finales del domo. Finalmente son soldados los cabezales, provistos de las llamadas “entradas de hombre”, las cuales formadas por placas planas de sección transversal elíptica, van soldadas con unión tipo filete (ver Figura 7). Como su nombre lo indica, estas permiten el pasaje de operarios e inspectores durante el proceso de fabricación y en su posterior mantenimiento. Para la soldadura de los domos se utilizaron los métodos SMAW (electrodo revestido AWS E7018) y SAW (arco sumergido). Debido a que los espesores de los domos (ver Anexo B) son de 32mm y 22mm, superior e inferior respectivamente, para completar el cordón de soldadura se deben realizar varias pasadas, comenzando por el lado interior hasta terminarlo para luego proceder a soldar el lado exterior. Luego se le realiza un tratamiento térmico de recocido para el alivio de tensiones residuales debidas al proceso de soldadura.

Una vez confeccionados los domos y terminadas todas las pruebas e inspecciones, se procede al barrenado para los tubos, el cual consiste en realizar un agujero en varias pasadas, utilizando un taladro, habiendo marcado previamente dichos puntos. La primera pasada será de un diámetro entre 5mm y 12mm menor al requerido, para luego ser llevado a su tamaño final, logrando la precisión que especifica la norma (ver Figura 8). El tubo es colocado en el agujero con un saliente hacia el interior del domo, luego este es expandido contra las paredes de la placa con una herramienta que tiene una serie de rodillos de acero,

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aumentando su diámetro a un valor deseado de deformación del material (5% al 7%) una vez igualados los diámetros. A este proceso se le denomina mandrilado (ver Figuras 9 y 10) y una de las razones para la utilización de este, es su mayor simplicidad frente a la soldadura debido a la poca distancia entre tubos, que complicaría o casi no permitiría la realización de la misma. Además forma un cierre a prueba de fugas con una unión que permite mayor movilidad y menor rigidez, también tiene un efecto definido de soporte o de tirante a la tensión.

Figuras 7.1 y 7.2. Vistas transversal y frontal de la unión tipo filete de la “entrada de hombre”.

Figura 8. Domo superior con barrenado para tubos.

Figura 9. Interior del domo superior, donde se aprecian agujeros para el posterior mandrilado de los tubos (con una cierta entalla) y algunos con el proceso ya terminado.

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Figura 10. Esquema del mandrilado de los tubos con terminación en forma “acampanada”.

Fabricación de los Tubos:

Los aceros utilizados para los tubos sin costura de 2 pulg. de diámetro son, ASTM A210 A1, ASTM A192 y ASTM A106. Los esfuerzos a los que están sometidos no deben exceder los máximos permitidos a su temperatura de trabajo correspondiente, definiéndose así el material a utilizar en cada caso. Para su selección se utilizan las tablas de esfuerzos (Stress Tables) del Código ASME.

El tubo es el elemento componente que absorbe el calor en los serpentines (sobrecalentadores), superficies de las paredes agua, superficies de convección de las calderas, para la circulación de agua y/o vapor, etc (ver Figura 11). Es necesario entonces doblarlos con distintos radios de curvatura dependiendo de los distintos componentes mencionados anteriormente. Esto se logra mediante un proceso en frío por deformación plástica (ver Figuras 12 y 13).

Figura 11. Vista superior del hogar (paredes de agua), sobrecalentadores (abajo derecha), tubos de circulación (abajo izquierda), etc.

Figura 12. Máquina para el curvado de los tubos.

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Figura 13. Vista de tubos curvados de un serpentín.

Debido a la deformación plástica producida se generan variaciones de espesores, cambios de sección (ovalización), lo que se controla con muestreos estadísticos. Según la norma la ovalización obtenida no puede ser mayor al 8% del diámetro nominal (ver Anexo B).

Las uniones entre tubos que se realizan en las distintas partes de la caldera, tales como bifurcaciones, serpentines (ver figura 14) y paredes de agua, son realizadas por soldadura a tope del lado exterior, mediante el proceso GTAW (TIG) de operación manual. En los bordes se realiza un chaflán en “V” a 60° con nariz y una luz suficiente para una penetración total (ver Figura 15).

Figura 14. Serpentín formado por tubos curvados unidos mediante soldadura.

Figura 15. Chaflán en “V” de 60°.

Dentro de los tubos utilizados están los denominados “colectores”, estos cumplen la función de interconectar baterías de tubos entre sí y actuar como tanques de presión terminales o de unión. Por ejemplo, se utilizan en las paredes del hogar, sobrecalentadores, economizadores y otros elementos (a altas presiones). Los tubos que llegan a los colectores son soldados con una unión de filete por el proceso GTAW, desde el lado exterior (ver Figura

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16). En el caso estudiado, estos consisten en tubos cilíndricos de 6 pulg. de diámetro, cédula 80 y el material es acero ASTM 106 B.

Figura 16. Prefijado de tubos al colector mediante “puntos de soldadura”, con su chaflán y luz correspondiente para su posterior soldado final.

Es importante destacar que todos los procesos de soldadura realizados, se eligen

según la preparación, costo, tiempo y disponibilidad de la empresa. En principio cualquier proceso puede ser utilizado siempre y cuando cumpla con los requerimientos previstos en la norma y se disponga de soldadores calificados, tanto en el proceso como en la posición a utilizar (plana, vertical, horizontal, sobre cabeza, etc.).

La calificación de los soldadores en un determinado proceso y posición, consiste en la soldadura de probetas de prueba. Estas son ensayadas (generalmente radiografiadas) para su posterior análisis, en la misma empresa o en otro organismo y finalmente, si cumple con lo dispuesto en la norma, el soldador estará calificado en dicho proceso y posición. Si por un período mayor a 6 meses el soldador se encuentra inactivo, este perderá la calificación obtenida.

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6. Ensayos no Destructivos

Los Ensayos no Destructivos permiten evaluar las distintas zonas y partes, así como la caldera en su conjunto, en busca de defectos que provoquen un funcionamiento deficiente. Desde los más “simples” como el ensayo visual, hasta los más sofisticados como los rayos X, son realizados durante todo el proceso de fabricación, pasando a formar parte fundamental del mismo. No existe un ensayo que por si solo determine si la pieza o zona en estudio tiene defectos, esto quiere decir que ningún ensayo es excluyente de otro, todos son complementarios.

Durante el proceso de fabricación y montaje se realizan principalmente cuatro ensayos, estos son:

- Ensayo Visual. - Ensayo de Líquidos Penetrantes. - Prueba Hidráulica. - Ensayo de Rayos X.

Ensayo Visual:

Este es realizado por toda persona relacionada con los procesos de fabricación, con gran relevancia hasta en los procesos mas simples, permitiendo una detección prematura de fallas, en forma rápida, segura y económica. Es un trabajo continuo, aplicado a todas las partes y procesos, se debe contar con la luz adecuada (mayor a 500 lux) y en algunos casos se utilizan instrumentos adicionales tales como lupas, espejos, etc. Algunos de los casos más relevantes donde este es aplicado son, inspección de tubos curvados, mandrilado, cordones de soldadura y salpicaduras, revisión de interior de colectores mediante espejos, entre tantos otros.

Ensayo de Líquidos Penetrantes:

Este se realiza en los cordones de soldadura, para la detección de defectos superficiales en distintas partes de los domos.

La unión de las placas entre sí o con los cabezales son soldadas en primera instancia por el lado interior en forma completa y posteriormente se le pasa piedra de amolar desde el exterior al primer cordón, se realiza el ensayo para detectar, si existen, fisuras que puedan constituir defectos que hagan necesaria una reparación de la zona. (ver Figura 17).

Figura 17. La zona en rojo marca el primer cordón a ser ensayado por líquidos penetrantes.

Este ensayo también es realizado en los cordones de soldadura de las distintas partes adheridas al domo como por ejemplo, entradas de hombre, soportes, etc.

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Los productos con los que se realizan los ensayos (limpiador, líquido penetrante, revelador), para que cumplan con los requisitos del Código ASME, deben proceder del mismo fabricante (ver Figura 18). También se utilizan limpiadores mecánicos de distinto tipo (cepillo de alambre, piedra de amolar, etc.).

Figura 18. Limpiador, liquido penetrante y revelador, junto a un cordón de soldadura con el líquido penetrante aplicado.

Los tiempos de duración del ensayo en sus diferentes etapas son comparativamente

mayores a los tiempos requeridos para llevar a cabo el ensayo de partículas magnéticas, el cual también es más preciso. A pesar de esto, se elige el primero debido a su fácil aplicación en las zonas en estudio. Prueba Hidráulica:

Esta consiste en someter los serpentines por separado y el cuerpo en su conjunto luego de terminada la instalación de la caldera, con agua a temperatura ambiente a una presión de 1,5 veces la de trabajo (34 Kg/cm²) por un determinado tiempo (mínimo de ocho horas no necesariamente consecutivas), sacando previamente todo el aire del interior de las distintas partes. Esto genera un esfuerzo interno dentro del limite elástico del material que tiene por objeto la comprobación de la hermeticidad, así como el de averiguar la resistencia mínima de la unidad.

Se ha comprobado experimentalmente que la falla en un cordón de soldadura a una presión de trabajo no mayor que las dos terceras partes de la presión de prueba es muy improbable. Esto puede no ser válido en el caso que haya un punto de concentración de esfuerzos, por ejemplo, una soldadura defectuosa, que sufrirá fatiga prematura como consecuencia de los esfuerzos repetidos.

Las fugas son descubiertas por observación directa, o son indicadas por la pérdida de presión medida con un manómetro observada sobre un determinado período de tiempo. Si se emplea agua o aceite para la prueba, la perdida de presión será muy rápida (casi instantánea), para cualquier fuga pequeña, la ruptura permanecerá pequeña, minimizando los daños. Cuando se emplea gas o aire comprimido, la caída de presión es lenta (permanece alta un período de tiempo), lo que tiende a desgarrar la abertura, convirtiéndola en un boquete grande que abarca, generalmente, la longitud total del domo.

Las pruebas hidráulicas deben hacerse con personas capacitadas, se corren riesgos de provocar daños a la caldera en el caso que se exceda la presión, el tiempo o se realice en forma inadecuada.

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Ensayo de Rayos X:

Durante el proceso de fabricación de la caldera, la radiografía es utilizada para la detección y evaluación de discontinuidades e inhomogeneidades internas en los cordones de soldadura, tanto de los domos como de los tubos.

Según dicta la norma, por motivos de seguridad, para el caso de los domos se requiere que el 100% de los cordones de soldadura de los mismos sean radiografiados. En el caso de los tubos, mas precisamente en los sobrecalentadores, se radiografía el 10% de las uniones soldadas, siempre que no se encuentren cordones defectuosos. Por cada unión defectuosa se radiografían dos cordones más. Para la elección que realiza el fabricante de los cordones a radiografiar, se utilizan distintos criterios. En primer lugar se realiza una inspección visual y también se tienen en cuenta, la dificultad debida a la posición en que se realizó el cordón de soldadura (por ejemplo, el ensamblado de dos tramos relativamente grandes, lo que se hace en un soporte y no sobre una mesa) y la experiencia del soldador.

El equipo de Rayos X utilizado, es de voltaje y corriente variables, con un rango de corrientes de 1mA a 5mA y un voltaje máximo de 235kV y refrigerado por aire. La operación del mismo se hace por control remoto (ver Figura 19), el cual permite fijar los valores de voltaje, corriente y tiempo de exposición. Previo al uso del equipo para la realización del ensayo, se requiere un precalentamiento del mismo para su correcto funcionamiento, esto consiste en hacerlo funcionar a un cierto valor de voltaje y corriente por un determinado período de tiempo, los cuales son fijados automáticamente por el equipo. En nuestro caso, dado que el aparato no había sido usado por varios días, el precalentamiento fue de cinco minutos y medio a voltaje máximo.

Figura 19. Control remoto del equipo de rayos X y tabla para la determinación de tiempos de exposición.

Los tiempos de exposición se determinan mediante el uso de tablas (provistas por el

fabricante del equipo), teniéndose en cuenta el espesor de la pieza, el material, tipo de película y la distancia foco-film (Figura 19). El tiempo de exposición para un espesor determinado, depende del voltaje utilizado, ya que generalmente se usa una corriente de 5mA. La distancia

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foco-film es de 700mm, debiéndose aplicar un factor de corrección (proporcional al cuadrado de la distancia) al tiempo de exposición, en caso de variar dicha distancia (ver Figura 20).

Figura 20. Medición de la distancia foco-film.

La distancia entre el foco y los extremos de la película no debe exceder en más de un 10% de la distancia foco-film, esto hace que la longitud máxima de cordón que puede ser radiografiado sea de unos 30cm por vez. El exterior e interior del domo deben ser marcados para determinar la zona a radiografiar y la ubicación de la película en el lado interior (ver Figura 21).

Figura 21. Marcado del lado interior de un recipiente a presión.

Del lado exterior de la superficie a radiografiar se colocan números y letras de plomo que indican la fecha en que se hizo el ensayo, el número de la placa y la zona del cordón radiografiada. Esto permite mantener un registro de los ensayos realizados para su posterior evaluación. Los indicadores de calidad de imagen generalmente se colocan del lado de la fuente y en el extremo más desfavorable para recibir la radiación (ver Figuras 22 y 23).

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Figura 22. Indicador de calidad de imagen ASTM y letras utilizadas para la denominación de la placa.

Figura 23. Indicaciones para la denominación de la placa pegadas del lado de la fuente.

Para el caso de las uniones soldadas de los tubos de 2 pulg. de diámetro en sobrecalentadores (serpentines), estas son radiografiadas en dos etapas para poder evaluarlas en su totalidad. Se toman dos radiografías, una girada 90 grados respecto de la otra, tomando como eje de giro el tubo y también se le da una cierta inclinación con respecto al plano que pasa por el cordón de soldadura (ver Figura 24).

Figura 24. Etapas de radiografiado con sus distintos ángulos de exposición y su inclinación correspondiente.

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Cada radiografía permite obtener una buena imagen del cordón del lado de la fuente y del lado de la película (ver figura 25). Por este motivo, para obtener una imagen completa de la unión soldada, se realizan las dos etapas mencionadas anteriormente.

Figura 25. Radiografía del cordón de soldadura de un tubo.

Una etapa muy importante que influye en la calidad de la imagen radiográfica es el proceso de revelado. Este consiste en colocar las películas en un líquido reductor alcalino (revelador) el cual debe estar a una temperatura de 20°C aproximadamente durante un tiempo aproximado de cinco minutos, luego se sumergen en agua con el fin de detener el proceso de revelado para luego sumergirlas en un líquido oxidante ácido (fijador) durante un tiempo de 20 minutos. Por último, las películas se sumergen en agua, la cual debe estar en circulación, durante un tiempo no menor al tiempo de fijado para su posterior secado (ver figuras 26y 27).

Figura 26. Revelador, fijador, rollo de película y guillotina utilizada para cortar la película.

Figura 27. Cubas utilizadas para el proceso de revelado.

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7. Comentarios

El proceso de fabricación de una caldera acuotubular, así como los materiales empleados, se encuentran normalizados por el Código ASME para Calderas y Recipientes a Presión. Este también exige la realización de ensayos no destructivos a todas sus partes y a la caldera en su conjunto, durante todo el proceso de fabricación, pasando a formar parte del mismo. Estos ensayos permiten la detección de defectos para su reparación, asegurando que las condiciones de funcionalidad, confiabilidad y seguridad de la caldera se cumplen dentro de las especificaciones de su diseño.

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8. Anexo A

1998 ASME BOILER AND PRESSURE VESSEL CODE

SECTIONS I Rules for construction of Powers Boilers II Materials Part A – Ferrous Material Specifications Part B – Nonferrous Material Specifications Part C – Specifications for Welding Rods, Electrodes, and Filler Metals Part D – Properties III Subsection NCA – General Requirements for Division 1 and Division 2 III Division 1 Subsection NB – Class 1 Components Subsection NC – Class 2 Components Subsection ND – Class 3 Components Subsection NE – Class MC Components Subsection NF – Supports Subsection NG – Core Support Structures Subsection NH – Class 1 Components in Elevated Temperature Service Apendices III Division 2 – Code for Concrete Reactor Vessels and Containments

III Division 3 – Containment Sistems for Storage and Transport Packagings of Spent Nuclear Fuel and High Level Radioactive Material and Waste IV Rules for Construction of Heating Boilers V Nondestructive Examination VI Recommended Rules for the Care and Operation of Heating Boilers VII Recommended Guidelines for the Care of Power Boilers VIII Rules for Construction of pressure Vessels Division 1 Division 2 – Alternative Rules Division 3 – Alternative Rules for Construction of High Pressure Vessels IX Welding and Brazing Qualifications X Fiber-Reinforced Plastic Pressure Vessels XI Rules for Inservice Inspection of Nuclear Power Plant Components

ADDENDA

Colored-sheet Addenda, which include additions and revisions to individual Sections of the Code, are published annually and will be sent automatically to purchasers of the aplicable Sections up to the publication of the 2001 Code. The 1998 is available only in the loose-leaf format; accordingly, the Addenda will be issued in the loose-leaf, replacement-page format.

INTERPRETATIONS

ASME issues written replies to inquiries concerning interpretation of technical aspects of the Code. The Interpretations for each individual Section will be published separately and will be included as part of the update service to that Section. They will be issued semiannually (July and December) up to the publication of the 2001 Code. Interpretations of Section III, Divisions 1 y 2, will be included with the update service to Subsection NCA.

CODE CASES

The Boiler and Pressure Vessel Committee meets regulary to consider proposed additions and revisions to the Code and to formulate Cases to clarify the intent of existing requirements or provide, when the need is urgent, rools for materials or constructions not covered by existing Code rules. Those Cases which have been adopted will appear in the appropriate 1998 Code Cases book: (1) Boilers and Pressure Vessels and (2) Nuclear Components. Supplements will be sent automatically to the purchasers of the Code Cases books up to the publication of the 2001 Code.

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9. Anexo B Espesores de placas bajo presión interna.

El espesor de las placas no debe ser menor del calculado por las siguientes formulas. En adición se debe tener una previsión en el caso de cualquier otro tipo de cargas, cuando estas estén presentes.

- t _ mínimo espesor requerido de la placa (pulg.). - P _ presión de diseño (psi). - R _ radio interior de curvatura de la placa bajo consideración (pulg.). - S _ valor máximo de esfuerzo permitido (psi) - E _ eficiencia de la junta para, o la eficiencia de juntas apropiadas en placas

cilíndricas o esféricas, o la eficiencia de ligamentos entre aberturas, la que sea menor.

Placas Cilíndricas¹_ El espesor mínimo o máxima presión de trabajo permitida de placas cilíndricas debe ser el mayor espesor o menor presión como está dada por (a) y (b). (a) Esfuerzo Circunferencial (juntas longitudinales) Cuando t < R/2 o P<= 0,385.S.E las siguientes formulas se deben aplicar.

PESRPt

.6,0..

−= (1)

tRtESP

.6,0..

+= (2)

(b) Esfuerzo Longitudinal (juntas longitudinales) Cuando t < R/2 o P<= 1,25.S.E las siguientes formulas se deben aplicar.

PESRPt

.4,0..2.+

= (3)

tRtESP.4,0

...2−

= (4)

Ovalización.

La diferencia entre el máximo y mínimo diámetro interno en cualquier sección transversal no debe exceder el uno porciento (placas cilíndricas) del diámetro nominal en la sección transversal bajo consideración.

¹ Formulas similares son utilizadas para el cálculo de los espesores de los cabezales según las distintas formas de los mismos (elipsoidales, cónicos, etc.).

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10. Agradecimientos Por su invalorable aporte en la realización de este trabajo se agradece a: _ CIR S.A. _ Per. Ing. Norberto Lucero. _ Darío González _ Wilder Goyeni, Radiólogo Industrial. _ Carlos Suarez, Ayudante de Radiología. _ Ing. Eduardo Vedovatti. _ Juan Telesca.

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10. Referencias [1].- Thomasset, C.W., 2001, “Pequeño Manual del foguista”, 7ª Edición. [2].- Shield, C.D., 1976, “CALDERAS, Tipos, Características y sus Funciones”, 1ª Edición, 5ª Impresión. [3].- Mesny, M., 1976, “Generación del VAPOR”, 1ª Edición. [4].- Pull, E., 1977, “Calderas de vapor”, traducción al Español de la 3ª Edición en Inglés. [5].- ASME, 1998, “Boiler and Pressure Vessel Code”. [6].- Facultad de Ingeniería, Instituto de Ensayo de Materiales, 1994, “Técnicas de Análisis no Destructivas”. [7].- Oficina de Publicaciones del CEI, “Apuntes de Soldadura”.