Precalentamiento ASME B31.3 - 2010

Generalidades

 El precalentamiento se utiliza, junto con el tratamiento térmico, para reducir al mínimo los efectos negativos de las altas temperaturas y gradientes térmicos severos inherentes en la soldadura. La necesidad del precalentamiento y la temperatura a utilizar se especificarán en el diseño de ingeniería y demostrado bajo una calificación del WPS. Los requisitos y las recomendaciones en este documento se aplican a todos los tipos de soldadura, incluyendo puntos de soldadura, soldaduras de reparación y soldaduras de sellado de uniones roscadas.

Requisitos y recomendaciones.

 Las temperaturas de precalentamiento mínimas requeridas y recomendadas para materiales de diferentes números P (Según ASME Secc IX) se dan en la Tabla 330.1.1. Si la temperatura ambiente es inferior a 0 ° C (32 ° F), las recomendaciones de la Tabla 330.1.1 se vuelven requerimientos. El espesor previsto en la Tabla 330.1.1 es el correspondiente a la parte más gruesa de la soldadura (espesor mayor).

Materiales no enlistados.

 Los requisitos de precalentamiento de un material no listado deberán especificarse en el WPS.

Verificación de la Temperatura

(a) La temperatura de precalentamiento se comprobará mediante el uso de lápices de colores que indican la temperatura,  registradores de temperatura por termopar, u otros medios adecuados para garantizar que la temperatura especificado en la WPS se obtiene antes y se mantiene durante la soldadura.

(b) Los termopares se pueden unir temporalmente de manera directa a la pieza de trabajo (junta por soldar) utilizando el método de descarga por capacitancia sin necesidad de una calificación del proceso de soldadura (WPS). Después los termopares serán removidos, las áreas se examinarán visualmente para la verificar algún defecto que deba ser  reparado.

Zona de Precalentamiento .

La zona de precalentamiento se extenderá al menos 25 mm (1 pulgada) más allá de cada borde de la soldadura.

Requisitos Específicos

Materiales diferentes.

Cuando los materiales que tienen diferentes Requisitos de precalentamiento se sueldan entre sí, se recomienda que se utilice la temperatura más alta mostrada en la Tabla 330.1.1.

Interrupción de la Soldadura.

Si la soldadura se interrumpe, la velocidad de enfriamiento debe ser controlada por los medios necesarios para prevenir efectos perjudiciales en la tubería. El precalentamiento especificado en el WPS se aplica antes de que se vuelva a soldar.

Formas de Transmision de Calor

La transmisión del calor puede producirse mediante  tres mecanismos:

• La conducción (Típica en los sólidos)

• La convección (típica en líquidos y gases)

• La Radiación (se presenta en todos los estados físicos)

Conducción

Cuando se calienta el extremo de una barra metálica al poco tiempo el calor  llega al extremo más alejado de la fuente de calor. En la conducción de calor las partículas más cercanas a la fuente de calor se agitan con más energía que las que están más alejadas. Esta energía se comunica de unas partículas a las más cercanas (por contacto) hasta que la energía se reparte por todo el sólido. Esta forma de conducción de calor es típica en los sólidos, comportándose de distinta manera dependiendo de ellos, por ejemplo los metales son buenos conductores térmicos.

Convección

Cuando se llena un vaso con agua fría una mitad y caliente en otra observamos que ambos líquidos se mezclan hasta quedar a una temperatura tibia. Se ha hecho una transferencia de calor del agua calienta a la fría. Esta transferencia es un ejemplo de convección; en la convección se trasmite el calor por desplazamiento de las partículas que forman los cuerpos. Esta transferencia de calor es típica de los líquidos y gases.

Radiación

Cuando nos acercamos a un cuerpo muy caliente, se nota que llega calor desde él. En la transmisión por radiación el calor se propaga sin necesitar la ayuda de materia. La energía calorífica se transmite por ondas electromagnéticas. La cantidad de energía por radiación que absorbe o emite un cuerpo depende de la temperatura y la superficie.

El Relevado de Esfuerzos por el método de resistencia eléctrica se lleva a cabo por la Conducción de calor de la resistencia hacia el metal.

El Relevado de esfuerzos por el método de gas expulsado se lleva a cabo por la Convección de los Gases en el Interior del Recipiente (Internal Firing) o por los gases en el horno temporal (Temporal Furnace).

Quemador de Gas para equipo de Relevado.