Procedimiento Para Soldaduras de termofusión HDPE-

TERMOFUSIÓN HDPE

Se deberá verificar las posibles interferencias con líneas eléctricas o caños enterrados,de acuerdo al procedimiento Prospección de Interfases Subterráneas.

· Aunque el ancho de la excavación lo determina Ingeniería, deberá ser lo suficientemente ancho que permita los trabajos de compactación alrededor de la tubería.

· El fondo de la excavación deberá ser uniforme, sin rocas y que permita un apoyo continuo a lo largo de la tubería, evitando condiciones que produzcan tensiones forzadas o deformaciones permanentes que dañen la tubería, deberá tener una cama de arena de 20 cm. dispuestas en dos capas de 10 cm.

· El espacio alrededor del tubo se rellenará con material seleccionado y se compactará a una densidad Proctor 95%. para darle a la tubería apoyo firme y continuo, utilizando compactador vibratorio para arena.
· Después de 30 cm. por encima del tubo, se rellenará con material de menor calidad pero a la misma densidad de compactación, se debe eliminar toda piedra de mayor tamaño a 2”.

· Para el tapado de la zanja se usara el material producto de la excavación, con un espesor de 15cm. (primera capa), las subsecuentes capas se harán de acuerdo al procedimiento Movimiento de tierras, excavación y relleno.
La zanja se compactará manualmente con la ayuda de pisones o de un compactador
canguro o similar.
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Trabajos Eléctricos.

· Serán los encargados de garantizar el suministro de energía en las diferentes fases del trabajo de soldadura.

Trabajos Tubería.

· Serán los encargados de verificar los trabajos en lo relacionado a dimensionamiento, al manejo y bajada de la tubería a la excavación.

Soldadura de Termofusión

Los parámetros que se deben controlar para lograr una buena soldadura son:

  • · Temperatura superficial de la plancha.
  • · Presión de precalentamiento.
  • · Presión de calentamiento.
  • · Presión de unión.
  • · Tiempo de enfriamiento.
  • · Tiempo de separación.


Durante todo el desarrollo de este procedimiento, se deberá tener en cuenta las
recomendaciones del fabricante del equipo. Se debe probar la exactitud de los termómetros del termoelemento con un pirómetro de superficie o indicador de barra de lápiz, por lo menos una vez al día.

Se deberá tener especial cuidado con las condiciones climáticas en el área de trabajo, para que los parámetros recomendados no sean alterados y den lugar a enfriamientos muy rápidos y a una distribución desigual de la temperatura. El calor extremo altera los tiempos de calentamiento y enfriamiento. La falta de alineación entre los extremos

Soldadura a Tope

El procedimiento de Soldadura a Tope debe cumplir con las especificaciones de la norma ASTM D 2657 – 90 y ASTM F2620
Se deberá inspeccionar la soldadura visualmente y evaluarla según ASTM F2620.
Visualmente, examinar el corte superficial de la pared del tubo en la soldadura, para determinar si hay vacíos o áreas sin unir.
Para someter soldaduras a pruebas de flexión se debe dejar enfriar dicha soldadura por lo
menos 1 hora.
Se deberá prepara una probeta, cortándola en forma axial al tubo a través de la soldadura,por lo menos tres partes o tiras, se examinará detenidamente toda el área de fusión, sosteniéndola por los extremos y doblándola (flexionándola) 180°, se debe examinar toda el área de fusión sosteniendo cada tira por los extremos y doblándola o flexionándola 180°.
La presencia de separaciones, ranuras o vacíos en el área de la soldadura, son razones para considerarla defectuosa, por lo tanto será rechazada.

Para realizar la Soldadura a Tope se debe disponer de un equipo compuesto de:

  • · Mesa alineadora con bancada.
  • · Mordazas de fijación ( para diferentes diámetros.)
  • · Elemento de calefacción regulable.
  • · Rectificador (biselador) de caras.
  • · Generador eléctrico.
  • · Sistema mecánico o hidráulico para el movimiento de la mesa alineadora.
  • · Alcohol (Propano ó Etílico)
  • · Papel absorbente desechable.
Se debe seguir todas las recomendaciones y especificaciones del fabricante del equipo.  El corte del tubo donde se va a efectuar la soldadura debe ser perfectamente recto y los  extremos a soldar deben quedar completamente paralelos. Se deben alinear los tubos,  esto se realiza ajustando la prensa de sujeción de los tubos. 
El refrentado de los tubos a soldar se hace mediante el biselador colocado en medio de  los extremos de las tuberías a preparar. Después se deben presionar los extremos contra el biselador, accionándolo para obtener un refrentado correcto y completo de las  superficies, lográndose superficies planas y paralelas. 
Los extremos refrentados no se deben tocar, evitando así contaminarlos. Se deben limpiar con papel absorbente y alcohol. No se debe utilizar limpiadores del tipo solvente. 
Verificar el alineamiento, uniendo suavemente los extremos refrentados. Luego se verifica la perpendicularidad del corte, controlando que la separación entre las caras no sea mayor  del 0.2% de espesor. 
El termoelemento debe estar limpio y su recubrimiento de teflón debe estar en excelentes condiciones. La temperatura del termoelemento debe ser de 210 ± 5 °C ( 410 ± 5 ° F),  para espesores de pared menores a 10 mm y de 200 ± 5 °C ( 392 ± 5 ° F) para espesores de pared superiores a 10 mm. (o lo que indique el fabricante del equipo). 
Se deben controlar, la fuerza de compresión contra el termoelemento y el tiempo de calentamiento. 
Transcurrido el tiempo de calentamiento y después de verificar que la fusión es uniforme, se deben juntar los extremos aplicando una fuerza gradual iniciando con 0.15 Nw/mm2 (1.50 Kg. Fuerza) hasta el valor final de acuerdo al espesor de la tubería. 
La fuerza final debe ser mantenida hasta que la soldadura haya bajado a una temperatura de 70°C. No se permite acelerar el proceso de enfriamiento con agua, o con corrientes de aire. 
Inspeccionar que en toda la circunferencia, el reborde sea uniforme y esté contra el tubo.

 La unión de la tubería debe permanecer inmóvil en un periodo de 10 a 60 minutos
adicionales antes de su manejo o ensayo.
Teniendo en cuenta que los parámetros y las recomendaciones referentes a los tiempos,
temperatura, consumo eléctrico y procedimientos para el manejo de tuberías plásticas son
especificas de cada fabricante, todos los trabajadores deberán estar familiarizados con
estas recomendaciones.
* Soldadura a Encaje

Para le ejecución de este tipo de soldadura se deben seleccionar las herramientas apropiadas y necesarias de acuerdo al diámetro de la tubería y al accesorio, según ASTM F1056-97.

  • · Elemento de calefacción manual con temperatura regulable (plancha).
  • · Accesorios para calentar las superficies a soldar, según sea el diámetro.
  • · Cortador de tubo.
  • · Raspador de superficies (Biselador).
  • · Alcohol (Propano o Etílico).
  • · Papel absorbente desechable.
El procedimiento de Soldadura a Encaje debe cumplir con las especificaciones de la norma ASTM D-2657-90 Parte 8 y ASTM F2620.
Para obtener una buena soldadura es necesario que se cumplan los siguientes pasos:
  1. Cortar los extremos del tubo para obtener superficies limpias.
  2. Colocar el biselador sobre el tubo y rotarlo, removiendo aproximadamente 1.5 mm delborde exterior del extremo del tubo, esta operación tiene varias funciones, primero raspar la superficie a soldar limpiándola de impurezas, eliminar el posible ovalado del tubo, y producir un bisel en el extremo del mismo, que facilite su entrada tanto en el molde como en la conexión y así evitar el arrastre del material.
  3. Marcar la profundidad de inserción apropiada en la tubería. Se debe alinear el anillo frío y el extremo del tubo, con el fin de redondear la tubería y mantener la profundidad de inserción apropiada.
  4. Se verifica que el termómetro haya alcanzado la temperatura requerida de 260°C (500°F); una vez alcanzada la temperatura no debe iniciarse la operación de soldadura hasta 5 minutos después,para garantizar que los moldes tengan también la temperatura requerida.
 El extremo de los tubos, el interior de las conexiones a soldar y los moldes se deben limpiar cuidadosamente utilizando alcohol y toallas de papel, esta limpieza debe realizarse lo más cercano posible al momento de la unión, para evitar contaminación de las partes.
La conexión y el tubo deben unirse simultáneamente al elemento térmico, el cual se colocará de forma perpendicular entre las dos áreas a soldar, verificado el correcto  alineamiento, a partir de este momento empieza el conteo del tiempo para el ciclo de calentamiento.
Durante el tiempo de enfriamiento, la unión no deberá moverse o rotarse. Se deberá inspeccionar la soldadura visualmente y evaluarla según ASTM F2620.
Visualmente, examinar el corte superficial de la pared del tubo en la soldadura, para determinar si hay vacíos o áreas sin unir.
Para someter soldaduras a pruebas de flexión se debe dejar enfriar dicha soldadura por lo menos 1 hora.
5.3.4 Soldadura a Solape
El procedimiento de soldadura a Solape debe cumplir con las especificaciones de la
norma ASTM D-2657-90 Parte 10 y ASTM F2620.
Se debe contar con los siguientes elementos:

  • · Máquina de alineación. 
  • · Equipada con soportes y accesorios en diversos diámetros para el agarre de tuberías y un aplicador de presión con adaptadores para fijar las silletas. 
  • · Elemento de calefacción manual con regulador de temperatura (Plancha calentadora). 
  • · Accesorios para calentar superficies (Moldes). 
  • · Papel absorbente desechable. 
  • · Alcohol (Propanol o Etílico). 
  • · Lija gruesa (# 180 y # 200) y Biselador. 
Para realizar la soldadura a Solape se deben seguir los siguientes pasos:
  • La maquina deberá estar instalada siguiendo las recomendaciones del fabricante. 
  • Enderezar la tubería tanto como sea posible y usar los dos anillos fríos para redondear la tubería. 
  • Apoyar la tubería directamente detrás del área de fusión para que resista la fuerza de la herramienta calórica.
Limpiar de la superficie del tubo cualquier material contaminante, quitar del área de fusión la textura brillante del tubo mediante el uso de lija hasta obtener una superficie rugosa, igualmente el área de contacto del accesorio (silleta). Con un papel absorbente desechable empapado en alcohol, retirar los residuos. 
Presentar el accesorio (silleta) sobre el tubo para verificar que la curvatura es la adecuada. 
Verificar la temperatura máxima de fusión, la cual debe ser 500 °F. 
Colocar la plancha calentadora entre la silleta y el tubo, aplicando presión. 
Después que sea logrado el calentamiento adecuado, retirar la plancha calentadora del 
tubo y verificar que el área está 100% fundida, sin puntos fríos. 
Si el patrón de fundido es satisfactorio, se deben unir las superficies rápidamente, aplicando la presión adecuada para lograr la fusión del reborde alrededor de la base del accesorio (silleta), ajustando la máquina para mantener la presión sobre la unión. Permitir que la unión se enfríe durante un tiempo de aproximadamente 30 min. 
Transcurrido este tiempo, se inspeccionará visualmente y se comparará con una unión de
muestra o patrón. 
Dejar enfriar la unión por lo menos 1 hora antes de someterla a una prueba de doblaje 
fuerte. 

Manejo y transporte de la tubería. 

Las tuberías de HDPE tienen una superficie muy lisa por lo que deben ser firmemente 
aseguradas para prevenir deslizamientos durante el transporte, utilizando para ello 
eslingas de nylon. 
No se deben arrastrar ni golpear durante el manejo y transporte para evitar daños en la 
superficie exterior. 
Es importante proteger los extremos de la tubería para evitar deterioros que puedan 
dificultar el proceso de soldadura o que obliguen a reparar los extremos. 
Para descargar las tuberías se debe emplear sogas textiles o eslingas de lona para evitar 
daños y ralladuras en la tubería. 

5.4 Seguridad, Salud y Medio Ambiente 
  • · Se aplicarán los procedimientos PT, AR y Dialogo Diario de Prevención de 15 minutos.
 Uso EPP (casco de seguridad, gafas de seguridad, guantes de vaqueta, botas de seguridad). 
  • · Prestar primeros auxilios en caso de ser un golpe leve y según la gravedad seguir con el procedimiento para atención y transporte de heridos. Informar al supervisor y elaborar el reporte de incidentes/accidentes. 
  • · Si se presenta algún accidente por motivo de esta actividad, se deberá seguir de acuerdo al plan de atención medica inmediatamente. 
  • · Se tendrán disponibles en el área de trabajo, extintores de PQS con certificación UL 
  • · Mantener el orden y el aseo en las áreas que se intervienen. Mantener herramientas, equipos y materiales en forma ordenada. Realizar análisis de riesgo, peligros y controles preventivos en conjunto con el personal de la maniobra. Acopiar las herramientas y los equipos de la maniobra en áreas seguras que no impidan el transito 
  • normal. 
  • · Tomar descanso activos que permitan contrarrestar posiciones repetitivas y de larga exposición. 
  • · Seleccionar y verificar el buen estado de las herramientas utilizadas. 
  • · No exceder límites de carga peso máximo permitido por persona es de 25 Kilos. 
  • · Prueba de gases en el área intervenida, según lo indicado en el PT.Verificar el área este despejada en el momento del incendio. 

6 REGISTROS 
  • · PWCP-371-GE-Q-157_Protocolo de control de soldadura por termofusión en tubería HDPE 

7 DOCUMENTOS DE REFERENCIA 
  • · ASME B31.3 
  • · PWCP–371–OP–B–003 Prospección de interfaces subterráneas 
  • · PWCP-371-OP-B-002 Movimiento de tierras, excavación y relleno. 
  • · Norma ASTM D-2657-90 y ASTM F2620 
  • · Norma ISO 11414 ”Tubos y accesorios de polietileno-preparación de uniones por 
  • termofusión a tope entre tubo-tubo y tubo-accesorio” 
  • · Norma ISO 13953 “Tubos y accesorios de polietileno-determinación de las propiedades 
  • tensile y modo de falla de las uniones realizadas por termofusión a tope”