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INSPECCION DE MONTAJE Y SOLDADURA
DE TANQUES E INSTALACIONES CONEXAS
TE.'lARIO
PAG.
CAPITULO l. INSPECCION GENERAL EN LA CONSTRUCCION
• DE TANQUES SOLDADOS . 1
A. DISEÑO 3
B. MATERIALES 5
C. EQUIPOS 7
D. FABRICACION 10
E • MONTAJE 13
• F. PRUEBAS 29
G. PERSONAL 38
H. INSTALACIONES ACCESORIOS 39
l. SEGURIDAD Y PROTECCION 40
CAPITULO II: CALU'ICACION DE SOLDADORES PARA
TANQUES Y TUBERIAS 59
•
A. PRUEBAS PARA TANQUES 60
B. PRUEBAS PARA TUBERIAS 66
CAPITULO -III. INSPECCION DEL SOLDEO y PRUEBAS
DEL CILINDRO 73
A. INSPECCION VISUAL DEL MONTAJE,
SOLDEO y PRUEBA DEL CILINDRO 73
B. PRUEBA RADIOGRAFICA DEL CILINDRO 78
3. •
•
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,
,
,
,
,
,
CAPITULO 1
INSPECCION GENERAL EN LA CONSTRUCCION DE
TANQUES SOLDADOS
INTRODUCCION
El presente curso se refiere a la construcción de tanques de acero, ver-
ticales, soldados.
Se ha elaborado con el objeto de uniformizar criterios sobre los princi-
pales rubros de inspección en esta rama de la construcción metal-mecánica
de los proyectos de la Empresa.
ALCANCE DEL CURSO
Este curso da las pautas para la inspección del montaje y soldadura de
tanques cilíndricos verticales de acero, cubiertos (techados) e instala-
dos sobre tierra, con capacidad hasta 200 ME. Y presión interna igual o
similar a la atmosférica e instalación de accesorios conforme al API-Std.
650 Quinta Edición y a especificaciones generales de PETROPERU S.A.
¿QUE ES LA INSPECCION?
Es una función técnica de alta responsabilidad, que consiste en el segui-
miento del proceso de ejecución de un proyecto en el cual deben emplearse
las normas de construcción y especificaciones técnicas de obra, a fin de
optimizar su eficiencia, seguridad y duración en servicio.
¿COMO SE REALIZA LA INSPECCION?
Verificado el cumplimiento de las especificaciones técnicas en cuanto a
materiales y equipos, mano de obra, procedimientos constructivos y/o mé-
todos a ,utilizar, así como efectuar, presentar y registrar los ensayos y
pruebas destructivas y no destructivas de soldadura y de la obra soldada.
4. r
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- 2 -
¿QUE ATRIBUCIONES TIENE EL INSPECTOR?
El Inspector es el representante de PETROPERU en la Obra, y como tal tie-
ne autoridad para aprobar o rechazar de acuerdo a normas y especificacio-
'nes contractuales, cualquier material, equipo y personal que el Contra-
tista emplea en la construcción, exigir los reportes diarios de produc-
ción, así como las muestras, registros, resultados de pruebas destructi-
vas y no destructivas que se tomen en la Obra.
El Inspector tiene acceso a todas las instalaciones donde se fabrique ín-
tegra o parcialmente la Obra, independientemente del supervisor contra-
'tista, determinando donde sea necesario las pruebas o,ensayos de control
de calidad.
RUBROS DE INSPECCION
La ejecución de todo proyecto, implica la utilización de recursos mate-
,riales y humanos, los cuales son muy variados y exigen un agrupamiento y
para efecto de nuestro curso, los denominarnos "Rubros de Inspección".
Así tenemos la siguiente relación:
,A. DIsEÑO
B. MATERIALES
C. EQUIPOS
'D. FABRICACION
E. MONTAJE
F. PRUEBAS
G. PERSONAL
'H. INS'fALACIONES ACCESORIAS
I. SEGURIDAD Y PROTECCION
Cada uno de estos rubros representa un tema amplio e importante a tratar
aún desde el punto específico de nuestro curso, pero haremos un análisis
resumido de ellos, como sigue:
,
5. ,
- 3 -
A. DISEÑO:
Es el primer recurso técnico (usado como herramienta de inspección)
• por el cual, mediante planos y detalles se dim las características
físicas del proyecto.
El Inspector al familiarizarse con ellos los usará como la referencia
más categórica al confrontar posibles discrepancias en el desarrollo
de la obra •
• En el diseño de tanques de Almacenamiento se deben tener en cuenta
los criterios generales siguientes:
•
l. Selección de Materiales:
Concreto armado
Concreto pretensa do
Acero
2. Volúmenes de Tancaje:
Volumen total
Número de tanques
Dimensiones de tanques
•
•
3. Tipos de tanques:
Tanques abiertos
Tanques de techo fijo
Tanques de techo flotante
4. Ubicación, pozas contra incendio y espaciamientos:
Ubicación de tanques
Agrupamiento de tanques
Capacidad de las pozas contra incendio
Muros contra incendio
Espaciamientos
6. •
•
•
•
- 4 -
5. Accesorios y Fijaciones:
Recepción y Despacho
Entradas de hombre y de limpieza
Drenajes
Vent.i.laciones
Mediciones
Escaleras y plataformas
Tuberías
Cámaras de espuma
6. Cimentación de Ta~~es:
Suelo y Sub-suelo de cimentación
Base del tanque
Cimentación del tanque
7. Controles y Pruebas:
Prueba radiográfica
Prueba hidrostática
Control de consolidación del terreno
Control de asentamientos.
Luego se deben analizar los criterios particulares, debiendo toda es-
ta información ser plasmada en un Expediente Técnico, el cual debe
estar lo suficientemente explícito para poder construir el/los
tanque/s sin que se incurra en discrepancias .
7. •
•
•
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f
f
•
- 5 -
B. MATERIALES
•
B.l Para Obra Civil
Son todos aquellos que intervienen en relleno de la sub-base, ba-
se y anillo de cimentación del tanque y están conformado por los
ASTM-C-1SO.,.S6.
De acuerdo a especificaciones.
ácidos y materiales orgánicos.
De acuerdo a especificaciones.
Limpia, de composición y granulome-
tría especificada •
Limpia, de composición y tamaño es-
pecificado.
Para la armadura de fierro corruga-
do según especificaciones.
Para encofrado, de tamaño y condi-
ciones que garantizen buena ejecu-
ción de obra.
aceites,
Limpia libre de sales,
8. Madera:
siguientes elementos:
lo Material de relleno:
2. Agua:
3. Sand-oil:
4. Cemento:
5. Arena:
•
6. Piedra:
7. Acero:
B.2 Para obra Metal-Mecánica
Son los materiales que se usan en la construcción del tanque y
sus accesorios.
•
lo Planchas: AS'rMespecificadas.
2. Perfiles estructurales: ASTM especificadas.
3. Electrodos de soldadura: AWS-AS. 1
4. Tubería y conexiones: API Std. 5L
5. Bridas: ANSI-B16.5
6. Válvulas: ANSI-ASTM
7. Pernos (espárragos) : ASTM-A307
•
8. ,
, 8. Varios (empaques,
vidrios, carbones,
de disco, etc.)
- 6 -
fil tras, aislamientos, discos de esmeril,
fusibles, tintas penetrantes, escobillas
,
•
Para cada uno de estos grupos de materiales, se tendrá- en cuenta
los requisitos de fabricación y calidad que deben cumplir según
el respectivo organismo de Normas.
9. •
•
•
f
f
•
c.
•
•
•
•
•
- 7 -
EQUIPOS.
En la construcción de tanques, los equipos, máquinas y herramientas a
emplear son numerosos y diversificados, dependiendo su empleo de la
modalidad de montaje y/o procedimiento de soldadura.
Hacemos una relación de ellos y su aplicación.
l. Grupo Electrógeno y/o Transformadores:
Para generar energía eléctrica para las máquinas soldadoras,
herramientas portátiles, iluminación, debiendo instalarse un
tablero de mando y control con instrumentos y caja de fusibles.
2. Soldadoras Eléctricas:
Máquinas a Transformador-Rectificador Trifásicas de 300-400 Amp •
cuyas principales características eléctricas sean: 80% de voltaje
en vacío, y 60% mínimo de ciclo de trabajo. El número de máqui-
nas debe ser de 10 para soldar las paredes del cilindro y de un
tanque de 146 ME Y 6 máquinas de apoyo para el fondo, techo apun-
talado que pueden ser de capacidad menor (250-300 Amp.), pudiendo
ser del tipo de Motor a Combustión a gasolina o petróleo .
3. Grúas:
___ o
Dependiendo del sistema de montaje del cilindro la grúa puede ser,
Simple, o de plunu corta y fija para el sistema de montaje
por gateado (anillo bajo anillo).
De pluma extensible para el sistema de montaje con pluma
(anillo sobre anillo) .
10. •
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(
•
•
•
•
•
- 8 -
4. Gatas Hidráulicas:
Cuando la erección se hace por el sistema de anillo bajo anillo
armado y soldado (gateado).
Estas gatas podrán ser de dos capacidades, para las primeras car-
gas de 4 ó 5 anillos: de 20-25 ton., colocadas cada 15° cada 6 m.
de largo y para levantar el cilindro con más de 5 anillos serán
de 50 ton. de capacidad.
Estas gatas deben ser revis.a¿as y reparadas, antes del izaje de
cada anillo .
5. Equipo de Oxi-Corte con carro-transportable:
Pudiendo emplearse el propano combustible, se deberán emplear por
lo menos en N° de 3, con sus respectivos accesorios para las la-
bores de ajuste, corte, remociones, etc .
6. Esmeril Eléctricos Portátil Angular:
En número de 1 por cada soldador, para la limpieza de los pases
de raiz, y desbastes finos, se inspeccionará su estado y funcio-
namiento y protección (deberán preverse esmériles de repuesto por
ser muy sensibles al deterioro en este trabajo) .
7. Equipo de Prueba al Vacío:
Consistente en una caja de cierre hermético con sus conexiones y
manómetro indicador de vacío, para la prueba de las uniones sol-
dadas del fondo .
11. •
'4t
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•
•
•
•
•
- 9 -
8. Compresora:
Con capacidad de 600 a 900 lbs. para empleo de 3 ó 4 pistolas de
arenado .
9. Equipo de Arenado:
Tolvas, Mangüeras, Boquillas.
Para la preparación de las superficies a ser pintadas.
la. Equipo S~~i-Automático Portátil de Oxi-Corte:
Para biselados y cortes de precisión en campo .
12. •
•
•
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f
- la -
D. FABRICACION:
La inspección respectiva debe iniciarse durante el proceso de fabri-
cación o preparación de piezas, las cuales deben efectuarse en talle-
res que cuenten con la implementación adecuada, poniendo especial
atención en la secuencia de trabajo que detallamos a continuación,
l. Preparación de las Planchas:
a. Enderezado:
Debe hacerse en frío mediante el uso de prensa y sólo se mar-
tillará a temperatura de forja (rojo).
b. Dimensiones:
Las tolerancias para las planchas del cilindro son,
ancho y largo ~ :t 1/16" (1.S mm.)
,.
c. Corte:
diagonales ~ :t 1/4" (6.0 mm.)
Con Cizalla: hasta 3/8" para uniones a tope.
Con Cizalla: hasta 5/8" para uniones traslapadas.
Tolerancia de rectitud del corte: :t 1/32" (0.8 mm.)
Corte con oxígeno se hará con guía, y de preferencia con
equipo semi-automático de corte, excepto en los bordes cir-
cunferenciales del techo y fondo que se podrá efectuar con
soplete manual.
2. Preparación de Bordes:
Para las juntas de diferentes tipos de soldadura en tanques (ver
figura 1.1).
13. ~
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- 11 -
a. Bordes rectos (a escuadra) para los tipos Pl y Vl. (Fig. 1.1).
b. Bordes con bisel de 30. y talón de 1/8" (3 mm.) para tipo H-l
• (Fig. 2.1).
c. Sólo un borde con bisel de 45. y talón de 3 mm. para H-2.
(Fig. 1.1).
d. 1 borde con doble bisel de 45. y talón de 3 mm. para H-3.
(Fig. 5.1).
e. Bordes con bisel de 30. y talón de 3 mm. (Fig. 2.1) para P-2
y V-2.
f. Bordes con doble bisel de 30. talón de 3 mm. para tipo V-3
(Fig. 5.1).
g. Bordes con bisel de 30. (sin talón) (Fig. 3.1) para tipo C.
h. Bordes rectos (a escuadra) para tipos D y E. (Fig. 1.1).
Los bordes cortados y biselados deberán presentar finalmente una
superficie uniforme y lisa, libre de estrías, socavados, escamas,
escoria, rebarbas, distorsiones, quemaduras, y dentro de las
tolerancias dimensionales indicadas, y sólo cumplidas estas con-
diciones estarán aptas para el rolado.
3. Rolado:
Las planchas ya preparadas y biseladas serán roladas en frío
mediante el uso de rola mecánica o motorizada, cuidando que el
lado del bisel quede en la parte convexa de la plancha.
La curvatura a obtenerse es de acuerdo a la siguiente tabla:
• Espesor Nominal de las Plan- Diámetro Nominal del Tq
chas en Pulg. en Pies
3/16" a 3/8" 40 ó menos
3/8" a 1/2" 60 ó menos
1/2" a 5/8" 120 ó menos
5/8" ó más cualquiera •
•
14. •
•
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/ - 12 -
•
De preferencia antes de alcanzar la curvatura final, se verifica-
rá que los bordes estén paralelos, y sin alabeo ni distorsión.
En el plano vertical las planchas no quedarán con curvatura que
signifique una flecha mayor de 1/4" para una cuerda de 36" •
•
4. Apilado:
Las planchas roladas deberán mantener su curvatura y paralelismo
durante el tiempo previo al montaje, para lo cual al apilarlas,
debe emplearse el sistema de calzos (Fig. 4.1 a y b) o colocarlas
ciecanto sobre un soporte apropiado (Fig. 4.1.c) .
•
,5. Transporte:
Si es posible, el rolado debe hacerse en el lugar de la Obra, so-
bre todo el lugares a donde el transporte es difícil, o por las
excesivas distancias, se corre el riesgo de perder la forma de
• las planchas roladas por sacudidas violentas, los cambios de tem-
peratura, etc.
Si hay que transportarlas, se construirán apoyos especiales, con
medios de sujeción adecuados en los camiones (Fig. 4.1.c).
Para la carga y descarga, se usarán ganchos de auto-ajuste o me-
cánicos, y al descargar y apilar se empleará los métodos propues-
tos anteriormente (Numeral 4).
Se cuidarán los bordes biselados de los golpes, y del contacto
con el terreno húmedo o con materias grasosas .
15. •
•
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- 13 -
E. MONTAJE:
, -----
El montaje es el armado y soldadura del tanque, el cual se inicia con
el fondo, continúa con las paredes verticales (cilindro), luego el
techo y finalmente los accesorios, conexiones y escalera.
1. Fondo:
,
La presentación de las planchas del fondo, el orden y secuencia
de la soldadura se indican en los planos, los que han sido esta-
blecidos de a~uerdo a las técnicas para disipar el calor y mi-
nimizar la deformación de las planchas y los esfuerzos de las
costuras soldadas que las unen.
,
a. Presentación y Apuntalado:
,
,
,
Las planchas se colocarán de manera que queden traslapadas de
bordes a 1" y se sujetarán con puntos de soldadura de 1" de
long. (2.5 cms.) con penetración completa, Con electrodos
E-6011 de 1/8" diam. a fin de no obstaculizar el ler. cordón
de raíz.
El ler. punto se coloca en el centro de la junta, y los
siguientes a una distancia.de 20-25 espesores (de la plancha)
~ 6", en orden alterno, hacia los extremos (Fig. 6.1).
Las juntas transversales se apuntalan primero y luego las
juntas laterales adyacentes, hasta llegar al borde perimetral.
Antes de colocar los puntos se presiona la junta de modo que
no quede ninguna luz entre las superficies, esta operación se
hace por medios mecánicos tales como el ilustrado (Fig. 7.1).
Sólo debe aplicarse golpes en frío (martillado) para este
ajuste, en los lugares de la junta lateral adyacentes al
traslape transversal (zonas marcadas xxxxxx en los bordes de
la plancha, (Fig. 6.1).
16. •••
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(
•
•
•
•
•
b.
- 14 -
El proceso de apuntalado se lleva hasta la zona del corte
perimetral, donde se encuentra el eje del anillo base de con-
creto en el cual descansa el borde del primer anillo del ci-
lindro (casas) este corte se hace a 1.1/2" más afuera de la
línea que marca el diámetro exterior del tanque (Fig. 8.1).
Realizado este corte se procede a preparar la zona del borde
recortado donde se encuentran los traslapes, a fin de que la
pared del tanque descanse sobre los dos bordes a ras (Fig.
10.1) .
Esto se realiza por forja, colocando una matriz debajo de la
plancha inferior y calentándola al rojo en una zona de 2" de
ancho y 3" de largo (Fig. 9.1 Y 11.1) Y golpeando sobre un
aplanador colocado sobre la plancha superior del traslape,
hasta conformar el perfil de la Fig. 10.1 •
En los fondos con anillo perimetral, (Fig. 12.1) el apuntala-
do se hace con la misma técnica en lo que respecta al área
central, puesto que la corona o anillo perimetral se prepara
para que sus juntas radiales sean soldadas a tope, cuando ya
esté construído el cilindro y apoyado en la base. Las demás
juntas se mantendrán casi libres a excepción de un tramo de
30 cms. que suelda de ante mano, donde quedará el cilindro .
Soldadura:
El orden y secuencia general de soldadura para todo el fondo
será de modo tal que el avance sea desde el centro hacia
afuera, usando el IIpaso de peregrino" I con cada electrodo
(Fig. 14.1).
Primero se sueldan todas las juntas transversales, en sus
tramos A y después los tramos B (Fig. l3.l.a y 14.1).
