Adquisición de Aceros Estructurales

Procura 003

Preámbulo
La compra de aceros es un tema que parece complicado, por lo que presento este artículo con el temor de que, por lo denso, este blog pierda atracción o se desvirtúe como lugar de intercambio de experiencias, problemas y expectativas.
Mi primer trabajo fue en mantenimiento minero y continué pasando por metal mecánica, procura y construcción, por lo que los temas que expongo tal vez estén sesgados hacia materiales, servicios y estándares de estos sectores, pero pretendo que estos artículos sean leídos por todo tipo de empresa o de usuarios (metal mecánica, mantenimiento, construcción, pesquería, energía, petróleo, agro-industria, servicios, etc.).

Generalidades

A nivel industrial el producto más comercializado es el acero (si no se le adquiere directamente, lo haremos a través de contratistas o empresas que lo procesan para entregarlo como máquinas, equipos, estructuras o bienes).

Producción de Acero

Desde que don Enrique Bessemer patentó su horno en el siglo XIX, el uso del acero ha crecido de manera regular y constante, por lo que las siguientes mejoras y optimizaciones permitieron una gran variedad de calidades, clasificaciones y codificaciones, para otra gran variedad de usos y aplicaciones.

Si a la abundante cantidad de aceros al carbono que se pueden obtener (por su aplicación, están clasificados en estructurales, para maquinarias, para herramientas, para remaches y tornillos, para rieles, para cuchillas -como tijeras, cizallas, cinceles, etc.-, para matrices y punzones, para resortes y cuchillas de máquinas herramienta, para brocas, tarrajas, limas, etc.), consideramos también la gran variedad de elementos aleantes que se pueden usar para obtener características especiales (aceros inoxidables, de grano fino, para recipientes a presión, para trabajos a altas temperatura, para usos criogénicos, resistentes a la abrasión, resistentes al impacto, para uso automotriz, para uso naval, etc.), y los diferentes tipos de procesos de manufactura que se pueden aplicar (laminado en caliente, laminado en frio, fundido, forjado, templado, revenido, etc.), y para terminar, que se presentan en distintos formatos y formas (planchas, ángulos, canales, vigas, barras, etc.), se explica de manera muy somera por qué el mundo de los aceros parece complicado.

Catálogos de Fabricantes

Lo bueno de este ambiente tan técnico y especializado, es que ante tan vasta cantidad de información, usos y aplicaciones, hay muchos gremios, asociaciones y organismos nacionales e internacionales que han organizado y clasificado la data relevante y han establecido normas y estándares que orientan la selección y permiten adquirir los materiales de manera confiable y segura (como ASTM, AISI, API, AISC, UNS, BSI, CSA, JIS, DIN, ASME, SAE, AMS, AFNOR, UNE, UNI, SS, etc.).

Con este artículo (centrado sólo en aceros estructurales) se quiere resaltar que la Procura de aceros debe conocer y usar las especificaciones técnicas vigentes porque nos ayudan a indicar expresamente las características o condiciones que deben ser establecidas en la Orden de Compra o Contrato. Sólo a manera de ejemplo, les presento algunas de las principales especificaciones ASTM para aceros estructurales (posteriormente les presentaré la información requerida para otros tipos de acero):

Aceros Estructurales

ASTM A36.
Históricamente, éste ha sido el acero estructural más popular de todos, porque tiene la particularidad de que el fabricante ajusta la composición química en los distintos espesores establecidos, para fijar el valor del Esfuerzo de Fluencia mínimo en 36 ksi. Por esta razón la especificación no establece tipos, grados o clases de aceros A36, ni acabados o tratamientos especiales.
Adicionalmente, su popularidad es la gran maquinabilidad que posee (taladrado, rolado, torneado, etc.) y la buena soldabilidad (soldadura manual, semiautomática y automática).
En cuanto a lo que se refiere a Procura, en varias partes del texto de la norma se establece que las pruebas y ensayos adicionales o especiales (descritas en los “Requerimientos Suplementarios”) sólo serán efectuados si la Orden de Compra o el Contrato lo establece expresamente.
Algunos de estos párrafos de la norma a tener en cuenta son:

1.2Requerimientos Suplementarios (… tales requerimientos aplican sólo cuando son especificados en la Orden de Compra.
1.4… se recomienda que el Comprador considere especificar los Requerimientos Suplementarios.
3.1… el material será conforme a uno de los estándares listados en la Tabla 1 si otra cosa no es especificado por el Comprador.
Perfiles de Acero – Características Geométricas

ASTM A992.
El uso de este acero estructural se inició aproximadamente en 1998, y la norma corresponde a vigas de ala ancha (llamadas Vigas W) y no incluye otro tipo de perfiles.
Su consumo ha crecido en los últimos años por el desarrollo de edificios y puentes con requerimientos técnicos más exigentes y complicados, gracias a que son producidos con un Esfuerzo de Fluencia mínimo de 50 a 65 ksi (mucho mayor a las vigas de acero A36), pero conservando la soldabilidad y la ductilidad.
La norma establece que de requerirse pruebas y ensayos adicionales o especiales (descritas en los “Requerimientos Suplementarios”), sólo serán efectuados si la Orden de Compra o el Contrato lo establece expresamente.

Aceros HSLA
Este es un grupo de aceros de Alta Resistencia y Baja Aleación (High Strength – Low Alloy o HSLA) que fueron desarrollados para cubrir aplicaciones especiales, principalmente en estructuras móviles (como carros ferroviarios, tolvas de vehículos, torres de electrificación, recipientes portátiles, construcciones navales, silos de almacenamiento, carros mineros, etc.) donde el peso de la estructura resta eficiencia a la aplicación, y/o que trabajaran en ambientes con condiciones ambientales desfavorables.
La mayoría de aceros HSLA son productos patentados (hay más de 200 marcas que no están cubiertas por alguna especificación ASTM o algún otro organismo internacional).
Entre los aceros estructurales que si están especificados por ASTM tenemos:

ASTMDescripción
A242Acero Estructural HSLA
Este acero es resistente a la corrosión atmosférica (hasta 4 veces la del acero A36). Además de la aplicación en edificios, también se usa en containers de carga marítima, puertas metálicas, silos, cangilones, tanques cisternas y puentes.
Estos aceros se parecen a las planchas conocidas comercialmente como CorTen Tipo A y B.
A572Acero HSLA al Columbio – Vanadio
También se usa en equipos mineros, vigas, puentes, torres de alta tensión, silos, etc. Acero clasificado en cinco grados (de acuerdo al Esfuerzo de Fluencia mínimo garantizado): 42, 50, 55, 60 y 65.
A588Acero Estructural HSLA de 50 ksi de Esfuerzo de Fluencia a 4 plg. de espesor.
Es muy resistente a la corrosión atmosférica, aun sin pintar (Wheathering Steel). Además del uso estructural (puentes y edificios), también se utiliza en coches ferroviarios de pasajeros.
De acuerdo a la composición química, se establecen cuatro Grados (A, B, C y K).
A633Planchas de Acero Estructural HSLA Normalizadas
Por su alta tenacidad a bajas temperaturas (hasta -45 °C) y resistencia a la corrosión atmosférica, se recomienda para estructuras de plataformas petroleras marinas, postes y pilotes.
De acuerdo a la composición química, se establecen cuatro Grados (A, C, D y E).
A656Planchas de Acero Estructural HSLA Laminado en Caliente, con Formabilidad Mejorada
Acero de alta resistencia, donde se requiere la disminución del peso y la mayor formabilidad. Se recomienda para chasis de camiones, vagones ferroviarios, equipos de izaje (como Man-Lifts) y celosías de grúas.
Se establecen cuatro Grados (50, 60, 70 y 80).
A678Planchas de Acero Estructural HSLA Templadas y Revenidas
Muy utilizado para estructuras de tanques esféricos de combustible, puentes y tuberías de presión de hidroeléctricas. De acuerdo a la composición química, se establecen cuatro Grados (A, B, C y D).
A709Acero Estructural HSLA en Perfiles, Planchas y Barras, y Templadas y Revenidas para Puentes
Acero para puentes, clasificado en 7 grados (36, 50, 50S, 50W, HPS 50W, HPS 70W, 100 y 100W).
A808Acero Estructural HSLA al Carbono, Manganeso, Columbio, Vanadio, con Tenacidad Mejorada
Acero de gran resistencia a la corrosión atmosférica, para estructuras en ambientes a bajas temperaturas (alta tenacidad) y para carros ferroviarios. De acuerdo a la composición química, se establecen cuatro Grados (A, B, C y D).
A871Planchas de Acero Estructural HSLA con Resistencia a la Corrosión Atmosférica
Acero recomendado para estructuras tubulares (torres de transmisión, postes, etc.). Se clasifica en dos Grados (60 y 65) de acuerdo al Límite de Fluencia mínimo, y cuatro Tipos (I, II, III y IV) de acuerdo al tipo de tratamiento térmico.
Catálogos de Distribuidores

Gestión de Materiales (Materials Management)

Esta área de Procura es la responsable de (entre otras funciones) registrar los pedidos y establecer qué y cuánto comprar. Para el proceso de adquisición, Gestión de Materiales tiene la responsabilidad de verificar con el Usuario (Ingeniería, Operaciones, Mantenimiento, Proyectos, etc.) la correcta descripción de lo que se va a adquirir, y de ahí la importancia de que su personal tenga referencias confiables de las normas y especificaciones internacionales, y de las equivalencias que pueden existir entre organizaciones distintas para un mismo tipo de acero.

Para la adquisición de planchas y perfiles de acero, Gestión de Materiales debe saber que las descripciones formales (las usadas desde la convocatoria, y para la supervisión de la calidad del Proveedor y para organizar el Tráfico & Logística) se encuentran establecidas en las especificaciones ASTM.

Como toda la información ya está clasificada y organizada, todas las descripciones formales las encontramos (de manera general) en la Especificación General ASTM A6, Sección 4 (Ordering Information), que establece cómo detallarlas para ser adquiridas (es decir, establece el orden en el que la descripción debe ser emitida al Proveedor):

Especificación ASTM requeridaComo: A36, A131, A242, A992, etc.
Nombre del materialPlancha, Barra, Canal, Ángulo, etc.
Designación del formatoFormato, o Tamaño y espesor, o Diámetro
Grado, Clase y TipoSi aplica
CondiciónSi no es As Rolled, ver Sección 6
CantidadEn peso o número de piezas
ExclusionesPara productos provenientes de bobinas
Tratamiento térmicoVer sección 6.
Prueba de tamaño de granoPara grano fino austenítico
Reporte de propiedades mecánicasSegún sección 14
Requerimientos de embalaje y marcado
Requerimientos suplementariosSi hubiera
Uso finalSi hubiera un uso específico, ver sección 18.1
Requerimientos especialesSegún sección 1.10
Reparación por soldadura
Colores de marcadoSegún sección 18.1.5

Al recibir el pedido del Usuario, Gestión de Materiales debe asegurarse de recibir la requisición (la solicitud de materiales) junto con las especificaciones internas de la Organización (preparado por el Usuario).

Compra (Purchasing)

Todas las Organizaciones tienen sus propios procedimientos, usos y costumbres sobre cómo comprar, y dependiendo del tamaño de la empresa (MyPE, mediana o gran empresa), el tipo de negocio (servicios, producción, consultoría, comercialización, etc.) y el sector en que se desarrolla (energía, petróleo, minería, manufactura, hotelería, educación, farmacéutico, pesquería, agricultura, turístico, transporte, etc.), es que cada una define de qué manera realiza sus adquisiciones, y establece sus procedimientos (escritos y estandarizados, o verbales y habituales), los formatos a utilizar para las convocatorias, la evaluación y la adjudicación (preestablecidos y validados por la Organización, o versátiles y dinámicos según la adquisición), y el tipo de confirmación de adquisición (Orden de Compra, Contrato, Confirmación de Pedido, Nota de Compra, Convenio de Compra, Acuerdo, etc.).

Ya sea que la Organización adquiera los aceros directamente (como en minería, energía, metal mecánica, o petróleo), o a través de un Contratista (cómo en industrias alimentarias, empresas textiles, transporte, hotelería y turismo, o laboratorios farmacéuticos), el Comprador debe organizar la convocatoria y saber (según lo que establezcan los Procedimientos de Compra):

1.Relación de Proveedores de la convocatoria.
¿Qué Proveedores o Contratistas serán invitados a cotizar?
2.Lista de Materiales.
Si se tiene claro qué pedir:
¿Conviene cotizar por peso o por cantidad de piezas?
3.Adquisición Local o Importación.
Aun si hubiese suficiente stock local:
¿Cuándo conviene la compra local y cuando la importación?
4.Respecto a los documentos que debe entregar el Proveedor o Contratista
¿Qué ‘entregables’ debe proporcionar?
¿Quién verificará las pruebas y ensayos?
¿Qué pruebas y ensayos no están incluidos en el costo del material?
5.Para el control de Tráfico y Logística:
¿Debe ser el mismo embalaje para compra local y para importación?
¿Cuándo uso la especificación ASTM A700 del embalaje y cuando no?
6.Verificación Pre-Embarque:
¿Cuándo conviene la verificación pre-embarque en Origen?,
¿A quién la solicito?
7.Recepción y Almacenamiento:
¿El área de recepción es suficiente?
¿Tengo los equipos necesarios para la descarga y manipulación?
8Aceptación de Materiales:
¿Quién está autorizado para verificar los materiales recibidos?
Si hubiesen No Conformidades:
¿Quién procesa el rechazo formal de los materiales?
Puente Ferroviario de Acero Estructural

Supervisión de la Calidad del Proveedor (Supplier Quality Surveillance)

Es casi imposible reconocer a simple vista un acero al carbono de otro (por ejemplo, al tratar de diferenciar un acero estructural, de un acero para recipientes a presión), y aún más si el acero lo adquirimos procesado por un fabricante de estructuras o de equipos industriales.

Por esta razón, usualmente es necesario que cualquier tipo de acero (en bruto o procesado) sea respaldado por reportes y certificados de las pruebas, ensayos y análisis efectuados a los productos.

La compra debe establecer qué documentos deben respaldar y sustentar que lo que el Proveedor o Contratista está entregando, corresponde a lo que la Organización desea adquirir. En el ambiente de Proyectos, a estos documentos les llaman los ‘entregables’, que el Proveedor entrega en el Dossier de Calidad. El área de Procura encargada de verificar que el Proveedor o Contratista cumple con los requerimientos técnicos del pedido es Supervisión de la Calidad del Proveedor.

La supervisión de la Calidad del Proveedor por parte de la Organización no aplica para todas las adquisiciones, y para el caso de aceros, esta acción también dependerá de las condiciones y circunstancias técnicas y comerciales de la adquisición, y del análisis de riesgos y de reposición de materiales.

Laminación de Planchas de Acero Estructural

Observaciones y Comentarios

1.Las Especificaciones Técnicas (ET) de la Organización para la compra directa de aceros debe considerar y tener en cuenta las equivalencias de los tipos de acero, según los diferentes organismos de estandarización (como la equivalencia del acero ASTM A36 en ASME, AISC, JIS, ISO o BSI).
2.Las Especificaciones Técnicas (ET) de la Organización para la compra de aceros procesados (como en la adquisición de un sistema de fajas transportadoras, de un nuevo edificio industrial, a la adquisición de grúas puente o pórticos, un puente peatonal, vehicular o ferroviario, una nave de pesca o ‘bolichera’, un puente portátil Bailey, un tanque de almacenamiento, la tolva de un camión, etc.) debe considerar y tener en cuenta las especificaciones de los aceros requeridos, y agregar las especificaciones de:
a. Los procesos de fabricación homologados o aprobados para proceder
(como las de maquinado, soldadura, tratamientos térmicos, etc.),
b. Los tipos de recubrimientos y los métodos de aplicación,
c. Los métodos de ensayo y análisis requeridos.
3.La mayoría de fabricantes y distribuidores manejan todas las designaciones de las especificaciones internacionales más usadas (el mercado peruano maneja las designaciones ASTM, ASME, AISC, API, entre otras), por lo que los pedidos de compra deben considerar equivalencias entre designaciones.
4.En más de una vez se ha podido verificar que los materiales suministrados o los procesos de manufactura especificados, no corresponden con lo establecido en la Orden o el Contrato, gracias a la intervención de Supervisión de la Calidad del Proveedor, o simplemente verificando los ‘entregables’ acordados.
En las adquisiciones de aceros (directa o a través de contratistas), es muy complicado (pero no imposible) identificar si un acero es el solicitado, y es necesario que el Comprador tenga presente que todos los Proveedores y Contratistas están tratando de ahorrar costos.
Perfiles de Acero

Referencias

Las principales referencias de proveedores internacionales son:
a. Acerinox
b. U.S. Steel Corp. (USS)
c. Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp.
d. Gerdau
e. ArcelorMittal
f. ThyssenKrupp Steel AG
g. JFE Steel Corp.

En el Perú, los principales distribuidores e importadores son:
a. JN Aceros  706 1000
b. Discovery ventas@discoverinox.com.pe
c. Polimetales ventas@polimetales.com
d. Multimet  ventas@multimet.net
e. Maccinox  ventas@maccinox.com

Para terminar este artículo, invito a comentar y compartir experiencias o anécdotas a los amigos y colegas de Procura, como Marisa Paz y Michel Acuy de Ausenco, Patrick Tweddle, Martín Carhuattocto, César Castillo, Elisa Caballero y Eduardo Arenas de Fluor, Nazia Gutiérrez y Luis Segundo de Chinalco, Jorge Sandoval y Nicolás De la Cruz R. de DRP, Julio Vilca de Milpo, Ruth Camavilca y Alfonso Uriarte de Bechtel, Eduardo Velásquez de Wood, Miguel Aguirre de Nexa, Jorge Oyague G. de Lumina, Rafahel Ruiz R. de CESEL, Javier Rojas de Pluspetrol, Crisman Chirinos de Enersur GDF, Jorge Martinez y Roberto Deza de Antamina, Alberto Velarde y Xenia P. Rodríguez de Cerro Verde, Ulises Proaño de SNC Lavalin, Víctor Huaraz (FAMESA), así como a Alfonso Pasapera, Victor Alvarado y Enrique Sáenz de ESAN; y por Ingeniería y Construcción, invito a los colegas de Antamina (José L. Zavala e Ignacio Calderon V.), Gold Fields (Ricardo Caycho), ECROMSA (Leonardo Tagle R.), Stracon (Edgar Cosco), M3 (Jimmy Oropeza), Buenaventura (Oscar Ruesta y Hugo Soto M.), SPCC (Gustavo Moreano), Antapaccay (Dercy Soto), Termodinámica (Jaime Segura) y COSAPI (Julio C. Cuadros).

Un saludo a Todos!!!
Ing. Juan A. Valdivia Jáuregui
CIP N° 51116

Grúas y Naves – Fabricaciones con Aceros Estructurales HSLA

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