PLH-PE-04-01 Soldadura Termoplasticos Butt Welding Rev.5

8/13/2019 PLH-PE-04-01 Soldadura Termoplasticos Butt Welding Rev.5

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Procedimiento Especfico

Ttulo: Soldadura de termoplsticos butt-welding

Cdigo: PLH-PE-04-01

Revisin: 5

Fecha: 02/03/2011

Normas: UNE 53394(DVS 2207) / DVS 2202 / DS-INF 70-2

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DOCUMENTO: PROCEDIMIENTO ESPECIFCO

TTULO: SOLDADURA TERMOPLASTICOS BUTT-WELDING

CDIGO: PLH-PE-04-01

5 D. Lzaro J. Lzaro E. Snchez 02/03/11 Se redefinen los registros aplicables

4 D. Lzaro J. Lzaro E. Snchez 09/04/08Se redisea el documento introduciendo el nuevo logotipoSe hace referencia a nuevos registros

3 D. Lzaro J. Lzaro E. Snchez 06/06/05 Se introduce un formato de control para inspeccin visual de soldaduras

2 D. Lzaro J. Lzaro E. Snchez 01/03/05 Se incluyen tres niveles de inspeccin, conforme a DVS 2202-1

1 D. Lzaro J. Lzaro E. Snchez 06/10/04 Emisin inicial a partir de antiguo PLH-PE-03. Todas las pginas en Rev.1

REVISION ELABORADO REVISADO APROBA DO FECHA NATURALEZA DE LA REVISION


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INDICE

1.- Objeto Pag. 5

2.- Alcance Pag. 5

3.- Metodologa

3.1.- Documentaci n de Referencia Pag. 5

3.2.- Utillaje Pag. 5

3.3.- Condic iones Ambientales Pag. 6

3.4.- Preparacin de la Soldadura Pag. 5

3.4.1.- Ajus te de la temperatura Pag. 6

3.4.2.- Montaje de tubos sobre la mquina y alineacin Pag. 6

3.4.3.- Limp ieza de superfi cies Pag. 7

3.4.4.- Refrenteado de superfi cies Pag. 7

3.5.- Proceso de Soldadura

3.5.1.- Ajuste Pag. 8

3.5.2.- Recocido Pag. 83.5.3.- Cambio de posicin Pag. 8

3.5.4.- Enfriamiento Pag. 9

3.6.- Parmetros de Soldadura Pag. 9

3.7.- Inspeccin Visual Pag. 10

4.- Registros Pag. 12

5.- Anexos Pag. 12


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1.- Objeto

El objeto del presente procedimiento es la descripcin del proceso de soldadura por polifusin a tope (BUTT WELDING) para tubera,

accesorios y planchas.

2.- Alcance

El presente procedimiento se aplica a tubera y accesorios de los materiales que a continuacin se detallan:

3.- Metodologa

3.1.- Documentacin de Referencia

Este documento est elaborado siguiendo las directrices expuestas en los siguientes cdigos:

DVS 2207-1 Welding of thermoplastics / heated tool welding of pipes, pipeline components and sheets made of PE-HD

DVS 2207-11 Welding of thermoplastics / heated tool welding of pipes, pipeline components and sheets made of PP

DVS 2207-15 Welding of thermoplastics / heated tool welding of pipes, pipeline components and sheets made of PVDF

DVS 2207-25 Welding of thermoplastics / heated tool butt welding of casements sections made of PVC-U DVS 2202-1 Imperfections in thermoplastic welding joints; features, descriptions, evaluation

DS INF 70-2 Plastics pipes - Butt fusion of polyolefine pipe systems - Fusion methodology

3.2.- Utillaje

Para la ejecucin de este tipo de soldadura se requiere un utillaje especfico basado fundamentalmente en:

Una bancada sobre la que deslizan unos elementos de fijacin (mordazas) de los elementos a soldar. Una de las mordazas es

fija, mientras que la otra es deslizante

Un elemento refrenteador formado por un disco doble, plano dotado de cuchillas, que permitan que las superficies a soldar sean

perfectamente planas y paralelas entre s

Un elemento calefactor elctrico que permite fundir las superficies a soldar, con control de temperatura (termostato). Dicho

elemento calefactor va recubierto en tefln para evitar toda adherencia

Un sistema de accionamiento de la mordaza mvil para ejercer presin entre los elementos a soldar, de funcionamiento mecnico

o hidrulico

Material

PVC (Cloruro de Polivinilo)

PE (Polietileno)

PP (Polipropileno)

PVDF (Fluoruro de Polivinilideno)


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3.3.- Condiciones Ambientales

Las condiciones ambientales pueden afectar a la eficiencia de la soldadura realizada. Los principales parmetros que pueden repercutir

sobre el proceso de soldadura son los siguientes:

Temperatura ambiente. Una temperatura ambiente inferior a 5 C repercute en un rpido enfriamiento del elemento calefactor,

complicando la regulacin de temperatura del mismo as como la uniformidad de la temperatura en propio elemento.

Exposicin al sol. Una prolongada exposicin al sol de las zonas a soldar (extremos de tubo / accesorio) puede provocar unas

diferencias elevadas de temperatura en dichas zonas.

La accin del viento es doble. Por un lado, puede favorecer un enfriamiento del elemento calefactor. Por otro lado, puede

conseguir que el proceso de enfriamiento no sea natural.

Es aconsejable, en la medida de lo posible, evitar cualquiera de estas condiciones extremas.

3.4.- Preparacin de la Soldadura

El procedimiento descrito a continuacin corresponde al aplicable a las mquinas manuales de soldadura de tubos y accesorios. Para

el caso de la mquina CNC de soldadura de plancha, el procedimiento vendr reflejado en su tabla correspondiente.

3.4.1.- Ajuste de la Temperatura

Previo a la preparacin de las partes a soldar, la primera accin que se debe realizar es el ajuste de la temperatura del elemento

calefactor (espejo). El objeto de esta primera accin es poder realizar otras operaciones durante el tiempo que tarda el elementocalefactor en alcanzar su temperatura de trabajo, que se suele ser relativamente largo.

La temperatura de trabajo depender del material y espesor del tubo. El ajuste final con respecto al espesor se realizar ms tarde.

Para un primer ajuste se utilizar la siguiente tabla:

La temperatura se ajustar con el termostato. Una comprobacin con un termmetrode superficie es aconsejable.

3.4.2.- Montaje de Tubos sobre la Mquina y Al ineacin

La operativa a seguir previo a la propia realizacin de la soldadura viene definida por las siguientes etapas:

1. Elegir las mordazas adecuadas al dimetro del tubo

2. Cortar los tubos a medida y amordazar los tubos

3. Colocar rodillos en el suelo para apoyar el tubo y facilitar su arrastre (en caso de tramos de gran longitud)

4. Comprobar la alineacin axial de los tubos sobre la mquina

5. Comprobar la alineacin entre las secciones de los tubos. Esta no puede ser superior al 10% del espesor del tubo

Una vez amordazados los tubos, se arrastrar lentamente el tramo de tubo en el suelo con el sistema hidrulico para determinar la

fuerza de arrastre necesaria. La presin correspondiente se leer en el manmetro.

Material Temperatura, C

PE 220

PP 210

PVDF 240

PVC-U 210


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3.5.1- Ajuste

En esta primera etapa, se aplica presin y calor conjuntamente para

asegurar una perfecta alineacin entre ambos extremos, as como el

calentamiento uniforme de las zonas de unin.

El tiempo ta1 ser el necesario hasta obtener una rebaba de una cierta

altura. Para este parmetro, se siguen las recomendaciones del cdigo

dans DS/INF 70-2. Los valores de presin, altura de rebaba y temperatura

vienen dados en la tabla correspondiente.

3.5.2.- Recocido

Durante la etapa de recocido, se mantendrn las superficies a soldar en

contacto con el elemento calefactor, sin la aplicacin de presin. Debe

mantenerse nicamente la presin de arrastre, para que los tubos no

tiendan a separarse.

El tiempo de recocido ta2depende del espesor del tubo. Para el clculo deeste parmetro, se siguen las recomendaciones del cdigo dans DS/INF

70-2. El valor de la temperatura se refleja en la tabla correspondiente.

3.5.3.- Cambio de Posic in

La etapa de retirada del elemento calefactor debe realizarse los ms rpido posible. En caso contrario, la temperatura de la zona de

unin disminuye demasiado, adems de producirse una posible oxidacin de las superficies calentadas.

El tiempo tu no se refleja en las tablas, ya que se intentar hacerlo lo ms corto posible.

IMPORTANTE: a la presin de ajusteindicada en las tablas, hay que aadirle la presin de arrastre.

Esta presin es importante cuando la longitud de tubo arrastrado es grande.

IMPORTANTE: esta es la fase ms importante del proceso de soldadura. Habr de respetarse de

manera escrupulosa el valor ta2reflejado en las tablas, como mnimo.

Esquema general

Recocido


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3.5.4.- Enfriamiento

Durante la etapa de enfriamiento, se mantendrn las superficies unidas a presin, dejando que el enfriamiento se realice de manera

natural. Junto con el recocido, esta fase es de gran importancia.

La presin a la que se mantienen los tubos ser la reflejada en la tabla ms

la presin de arrastre.

El tiempo tf1 ser el necesario para que una vez retirado el elemento

calefactor, los extremos del tubo se unan de manera que en el momento

del contacto la velocidad de arrastre sea prcticamente nula. El valor de tf1

no vendr reflejado en las tablas.

El tiempo de enfriamiento tf2depende del espesor del tubo. Para el clculo

de este parmetro, se siguen las recomendaciones del cdigo dans

DS/INF 70-2. El valor de la temperatura se refleja en la tabla

correspondiente.

3.6.- Parmetros de Soldadura

Los parmetros de soldadura a controlar se detallan en las tablas de soldadura correspondiente a cada mquina. As como las

temperaturas y tiempos son iguales para un cierto dimetro y espesor (definidos por el ciclo de soldadura), las presiones (o fuerzas)

depender del sistema hidrulico de cada mquina.

Los valores que aparecen en dichas tablas son los siguientes:

Las tablas se reflejan en la instruccin tcnica PLH-PE-04-01-TABLAS.

Parmetro Descripcin

Da dimetro exterior del tubo, mm

e espesor del tubo, mm

Pa presin de ajuste, bar

F fuerza de ajuste, kg (para las mquinas sin sistema hidrulico)

K altura de rebaba al final del ajuste, mm

T temperatura del elemento calefactor, C

Ta2 tiempo de recocido (calentamiento sin presin), min

Pe presin de enfriamiento, bar

tf2 tiempo de enfriamiento, min

IMPORTANTE: al igual que el tiempo de recocido, habr de respetarse de manera escrupulosa el valor tf2

reflejado en las tablas, como mnimo.

Enfriamiento


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3.7.- Inspeccin Visual

En la siguiente tabla, se detallan los tipos de defectos ms comunes en la realizacin de soldadura a tope, as como sus causas y la

aceptacin o no (evaluacin) de dichos defectos. Estos defectos vienen recogidos en el cdigo DVS 2202, parte 1.

N Defecto DescripcinEvaluacin

Nivel I Nivel II Nivel III

1

Grietas en sentido transversal oparalelo a la soldadura. Puedenaparecer en:- la soldadura- el material base- zona afectada por el calentamiento

No permitido No permitido No permitido

2

Muescas locales o continuadasparalelas a la soldadura, con raz en elmaterial de base. Causadas por:- presin de ajuste insuficiente- tiempo de recocido muy corto- tiempo de enfriado muy corto


3

Muescas cercanas a la soldadura, ensentido transversal o paralelo a lasoldadura. Causadas por:- mordazas- transporte incorrecto- preparacin superficial defectuosa

Permitido solo sis 0,5 mm

Permitido solo sis 1 mm

Permitido solo sis 2 mm

4

Las superficies a soldar desplazadas

una respecto de la otra

Permitido solo si e2 mm



5

Desviacin angular de los tubossoldados. Causada por:- fallo de la mquina- fallo en el montaje de los tubos




6

Bordn de soldadura afilado sobreparte o la totalidad de la soldadura.Causado por:- Parmetros de soldadura incorrectos(presin de ajuste excesiva)


7

Bordn de soldadura muy estrecho omuy ancho, en parte o la totalidad de lasoldadura. Causado por:- tiempo recocido incorrecto- temperatura de espejo incorrecta- presin de ajuste incorrecta

Los valores permitidos se definen en la tabla adjunta


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En el grfico adjunto se muestra la anchura de bordn

admitida despus de la soldadura, en funcin del espesor

de la tubera.

Como se puede apreciar, esta anchura deber permanecerdentro de un rango para cada espesor, rango que viene

definido entre las dos rectas (valores lmite) y sombreado.

N Defecto DescripcinEvaluacin

Nivel I Nivel II Nivel III

8

Soldadura no uniformecon bordn desoldadura irregular en parte o latotalidad de la soldadura. Causado por:- preparacin superficial defectuosa- mquina defectuosa

Permitido solo sib10,7 b2



9

Fusin incompleta en parte o latotalidad de la soldadura. Causado por:- superficies contaminadas u oxidadas- tiempo de cambio de posicin muylargo- temperatura de espejo muy baja

- temperatura de espejo muy alta


10

Hueco entre superficies. Causadopor:- presin de enfriamiento insuficiente- tiempo de enfriamiento insuficiente


11

Poros o inclusiones aislados,dispersos o localmente concentrados.Causados por:- formacin de vapor durante lasoldadura- espejo contaminado

Permitido porosaislados solo si s0,05 s




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4.- Registros

Los registros vinculados con el presente procedimiento hacen referencia a las tareas de inspeccin. Cuando dichas tareas de

inspeccin sean preceptivas, se utilizarn los siguientes formatos:

PLH-F-PE-06, Registro de montaje de tuberas termoplsticos

PLH-F-PE-08, Registro de inspeccin de equipos termoplstico

5.- Anexos

Los documentos que complementan el presente procedimiento son las siguientes:

PLH-PE-04-01-TABLAS, tablas de mquina de soldadura BUTT-WELDING

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Documents

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