Las tuberías galvanizadas son tuberías de acero recubiertas con una capa de zinc para mejorar su resistencia a la corrosión. Según los diferentes métodos de galvanización, las tuberías galvanizadas se dividen en tuberías galvanizadas por inmersión en caliente y tuberías galvanizadas por inmersión en frío. La galvanización por inmersión en caliente presenta una capa más gruesa y una mayor resistencia a la corrosión, mientras que la galvanización por inmersión en frío (electrogalvanización) presenta una capa más delgada y se utiliza principalmente en lugares con menores requisitos de protección contra la corrosión. Las tuberías galvanizadas se utilizan ampliamente en la construcción, la industria petrolera, la química, el riego agrícola y otros sectores, pero su soldadura es más difícil que la de las tuberías de acero al carbono convencionales y requiere una atención especial.
La especificación de soldadura para tuberías galvanizadas se deriva de la Sociedad Americana de Soldadura (AWS), "Soldadura de Acero Galvanizado". Esta especificación aborda la preparación de los metales y el proceso de soldadura, requiriendo la soldadura sobre acero sin zinc, incluso si la pieza ha sido galvanizada. El recubrimiento de zinc debe eliminarse de ambos lados de la soldadura prevista y de ambos lados de la pieza de trabajo al menos entre 2,5 y 10 cm.
Al soldar tuberías galvanizadas, se debe prestar atención a lo siguiente:
1. Las tuberías de acero galvanizado con un diámetro superior a 100 mm deben conectarse con bridas o accesorios especiales con casquillo.
2. Para garantizar la calidad de la soldadura, se debe tratar la galvanización de la unión entre la tubería y la brida. La capa galvanizada debe limpiarse con una muela abrasiva o papel de lija, o bien con una llama de gas.
3. La soldadura de tuberías y bridas de acero galvanizado debe galvanizarse dos veces.
Proceso de soldadura de tuberías galvanizadas
1. Preparación antes de la soldadura
Eliminar la capa galvanizada: La pieza a soldar puede eliminarse mediante rectificado (muela abrasiva o cepillo de alambre) o tratamiento químico (decapado o lavado alcalino) para reducir los poros y los defectos de soldadura.
Tratamiento de precalentamiento: Un precalentamiento adecuado (generalmente de 100 a 150 °C) puede reducir la tensión de soldadura y el riesgo de grietas.
2. Elegir el proceso de soldadura adecuado
Soldadura por arco de acero (SMAW): Adecuada para la construcción en obra, se recomienda utilizar electrodos de bajo hidrógeno como J422 (E6013) o J506 (E7018) para prevenir grietas.
Soldadura con protección de gas (MAG/MIG): El uso de CO₂ o soldadura con protección de gas mixto puede reducir la escoria de soldadura y mejorar la calidad de la soldadura. Se recomienda el alambre de soldadura ER70S-6. Soldadura TIG (soldadura por arco con gas inerte de tungsteno): Adecuada para tuberías galvanizadas de pared delgada, con alta calidad de soldadura, pero a baja velocidad, ideal para soldaduras de precisión.
3. Ajuste de los parámetros de soldadura
Reduzca la corriente: Reduzca adecuadamente la corriente de soldadura para reducir la evaporación de la capa de zinc y la formación de poros.
Acelere la velocidad de soldadura: Reduzca el tiempo de fusión de la capa de zinc y la influencia del vapor de zinc.
Soldadura multicapa: Para tuberías galvanizadas de pared gruesa, la soldadura multicapa puede reducir el riesgo de grietas y mejorar la calidad de las soldaduras.
4. Ventilación y medidas de seguridad
Refuerce la ventilación: La soldadura de tuberías galvanizadas libera humo y polvo de óxido de zinc. El trabajo debe realizarse en un entorno bien ventilado. Utilice equipo de extracción de humos o protección respiratoria cuando sea necesario.
Use equipo de protección: Los operadores deben usar máscaras de gas, gafas protectoras y guantes protectores para evitar daños corporales causados por el vapor de zinc. 5. Tratamiento post-soldadura
Eliminación de escoria de soldadura: Una vez finalizada la soldadura, la escoria debe limpiarse a tiempo para comprobar la calidad de la misma.
Recubrimiento anticorrosivo: Si la capa de zinc de la soldadura se daña, se debe aplicar un recubrimiento con pintura antioxidante o pintura galvanizada en frío para restaurar la resistencia a la corrosión
de la tubería.
Las medidas para garantizar la calidad de la soldadura de tuberías galvanizadas son:
1. El factor humano es el principal factor de control en la soldadura de tuberías galvanizadas con gas. Debido a la falta de las medidas necesarias de control posterior a la soldadura, es muy fácil tomar atajos y afectar la calidad. Al mismo tiempo, las características especiales de la soldadura de tuberías galvanizadas dificultan garantizar la calidad de la soldadura. Por lo tanto, antes de iniciar el proyecto, se deben seleccionar soldadores cualificados con los certificados correspondientes para soldadores de recipientes a presión de calderas o equivalentes. Se debe realizar la capacitación técnica y la instrucción necesarias. Tras la evaluación y aprobación in situ de los soldadores, de acuerdo con las normas de examen para soldadores de recipientes a presión de calderas, se debe otorgar el permiso para entrar en el sitio para realizar la soldadura. No se realizarán reemplazos arbitrarios para garantizar la estabilidad de los soldadores que soldarán la tubería.
2. Control de los materiales de soldadura: Asegurarse de que los materiales de soldadura adquiridos provengan de canales regulares, cuenten con libros y certificados de garantía de calidad y cumplan con los requisitos del proceso. Los procedimientos de aceptación y entrega de los materiales de soldadura deben ser formales y completos, y la recuperación de las cabezas de las varillas de soldadura debe controlarse estrictamente para garantizar la dirección y la cantidad del flujo. Los materiales de soldadura deben hornearse estrictamente según el proceso, y no se debe entregar más de la mitad de la cantidad necesaria para un día a la vez.
3. Máquina de soldar: La máquina de soldar es una máquina de soldar, y su rendimiento debe ser confiable y cumplir con los requisitos del proceso. La máquina de soldar debe contar con medidores de corriente y voltaje calificados para garantizar la correcta implementación del proceso de soldadura. El cable de soldadura no debe ser demasiado largo, y los parámetros de soldadura deben ajustarse si lo es.
4. Método del proceso de soldadura: Asegúrese de implementar estrictamente el método de operación especial para tuberías galvanizadas, verifique la ranura antes de soldar según el proceso de soldadura, controle los parámetros y métodos de operación del proceso de soldadura, verifique la calidad de la apariencia después de la soldadura y aumente las pruebas no destructivas posteriores a la soldadura si es necesario. Controle la capa de soldadura y la cantidad de materiales de soldadura para cada pasada.
5. Control del entorno de soldadura: Asegúrese de que la temperatura, la humedad y la velocidad del viento durante la soldadura cumplan con los requisitos del proceso. No se debe soldar en condiciones adversas.
¿Cómo controlar el proceso de soldadura de acero galvanizado? La preparación previa a la soldadura del acero galvanizado es la misma que la del acero bajo en carbono. Es importante tener en cuenta que el tamaño de la ranura y la capa galvanizada adyacente deben manipularse con cuidado. Para soldar, la ranura debe ser del tamaño adecuado, generalmente de 60 a 65°, y debe dejarse un espacio de 1,5 a 2,5 mm. Para reducir la penetración de zinc en la soldadura, se puede retirar la capa galvanizada de la ranura antes de soldar.
En la supervisión real, se utiliza un proceso centralizado de ranurado y sin bordes romos para un control centralizado, y se adopta un proceso de soldadura de dos capas para reducir la posibilidad de soldaduras incompletas. La varilla de soldadura debe seleccionarse según el material base de la tubería galvanizada. Generalmente, el acero J422 se utiliza con mayor frecuencia para acero bajo en carbono debido a su facilidad de operación.
La soldadura de acero galvanizado se puede realizar de forma segura y eficaz si se siguen los procedimientos correctos. La mayoría de estos procedimientos deben ser prácticas estándar para soldar acero sin recubrimiento o limpio. La publicación ANZI/ASC Z-49.1 de la Sociedad Americana de Soldadura, Seguridad y Corte en Soldadura, abarca todos los aspectos de la seguridad y la salud en el entorno de soldadura. Contiene información sobre la protección del personal y de las áreas generales, la ventilación, la prevención y protección contra incendios, y los espacios confinados.
Resumen
La soldadura de tuberías galvanizadas es diferente a la soldadura de tuberías de acero convencionales. Se debe prestar especial atención a la influencia de la capa de zinc para evitar defectos de soldadura. Mediante un tratamiento previo a la soldadura adecuado, la selección de los métodos de soldadura adecuados, el ajuste de los parámetros de soldadura y la adopción de medidas de seguridad, se puede mejorar eficazmente la calidad de la soldadura para garantizar la vida útil de la tubería galvanizada. En el proceso de construcción, el seguimiento de estos puntos no solo mejora la eficiencia de la soldadura, sino que también garantiza la seguridad de la construcción.
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