martes, 10 de febrero de 2015

ASME Secc IX - WPS P-Number and G-Number

En las Especificaciones de Procedimiento de Soldadura (WPS – Welding Procedure Specification) elaboradas bajo las consideraciones del Código ASME IX,  hacen mención al “P-number” y “Group number (G-number)”, para el caso de metales ferrosos, siendo el primero considerado como una variable esencial y el segundo como variable esencial suplementaria.

De acuerdo al Código ASME Sección IX, QW-200.3 indica que el “P-number” es asignado para materiales base de características similares como composición química, soldabilidad y propiedades mecánicas. Y así mismo en función de los requerimientos de resistencia al impacto para un “P-number” se designa un “G-number”. Ello se hace con la finalidad de reducir el número de WPS y la designación para cada tipo de material ferroso o no ferroso se presenta en la Tabla QW/QB-422 del Código ASME Sección IX.

Esta designación de “P-number” y “G-number” es meramente una convención normativa de la ASME, así como también lo ha designado el Código API 1104 tomando como referencia la resistencia mecánica del material ha agrupado a los mismo como sigue: todo material menor o igual a 42,000 psi; todo material mayor a 42,000 psi pero menor a 65,000 psi y para todo material mayor o igual a 65,000 psi, se deberá tomar de forma individual y se deberá elaborar un WPS específico para dicho material base.

Como indicado por el Código ASME Sección IX, se busca facilitar a la industria en hacer el menor uso de WPS calificados, por ende reducir sus costes operativos dado que no habrá necesidad de hacer las calificaciones de los WPS que muchas veces los mismos son costosos por el número de ensayos a realizar, el coste del material de aporte, el mecanizado de las probetas, las horas hombre del soldador e inspector, coste de energía eléctrica entre otros costes escondidos propios de la gestión administrativa.

Sin embargo, a pesar de que  un material pueda cumplir con el “P-number” y “G-number” especificado en un WPS, su uso debe ser realizado bajo un criterio lógico de compatibilidad metalúrgica, verificando que los otros factores limitantes que se indican como variables esenciales, tales como geometría de junta, los espesores de los elementos a soldar, el proceso de soldadura, el material de aporte, la temperatura de precalentamiento y de post-soldadura, condiciones de operación (en los que se requiera una determinada resistencia al impacto para bajas temperaturas), entre otras variables que acotan el uso de un determinado WPS.


Entonces podemos afirmar que con conocimientos de ingeniería metalúrgica y experiencia en el campo de la soldadura se podría utilizar algunos WPS para la soldadura de determinados materiales, siempre y cuando se evidencia un sustento técnico que valide su utilización.


Ejemplo.
Si se tuviera un WPS para soldar al material A105 que de acuerdo a la Tabla QW/QB-422 del Código ASME Sección IX, lo designa con un P1 y G2 y se desea soldar un material A106 Gr A que de acuerdo a la Tabla QW/QB-422 del Código ASME Sección IX, lo designa con un P1 y G1, ¿es posible hacer uso de WPS mencionado?
En principio se debe evaluar la compatibilidad de los materiales. En la siguiente tabla se resume lo descrito en cada una de las especificaciones para cada material. ASTM A105, material aplicable para temperatura ambiente y altas temperaturas en sistemas a presión y ASTM A106 Gr. A, material aplicable para alta temperatura.




NOTA: lo ideal es determinar el CE en función de lo que indica el certificado de calidad del material.

Ambos materiales no presentan requerimientos de resistencia al impacto, aunque el diseñador podría solicitarlo en función de su diseño.  Sus límites de fluencia son próximos (diferencia absoluta igual a 20%), con ligera variación en el %C haciendo al ASTM A105 lo cual lo hace ligeramente más difícil de soldar, por lo que podría inferirse que los parámetros indicados en el WPS para soldar al material ASTM A105 podría ser utilizado para soldar al ASTM A106 Gr A.

Esta claro que se debería evaluar los otros parámetros de soldadura, pero considerado que apliquen para este caso particular, en principio no habría inconveniente en hacer el WPS para soldar al material ASTM A105 para soldar el material ASTM A106 Gr. A, mismo que se encuentren en grupos diferentes, ya que se estaría haciendo uso de un WPS más riguroso para un material menos exigente.

Actualización 03/Oct/2016
En el siguiente enlace se visualiza los materiales con sus respectivos números P y grupos G.
http://pnumbers.com/