Codigos y Calificaciones de Soldadura(1)
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CÓDIGOS
Conjunto de disposiciones que son
aplicables en una comunidad y
generalmente aplican para procesos
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CÓDIGOS DE SOLDADURA
•UTILIZAN TÉRMINOS ESPECIALES PARA INDICAR EL USO MANDATORIO
•SE VUELVEN DE APLICACIÓN OBLIGATORIA CUANDO ESTÁN ESPECIFICADOS EN REGULACIONES ESTATALES O EN EL CONTRATO
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¿POR QUÉ UTILIZAR UN CÓDIGO DE SOLDADURA?
•CALIDAD
•FAVORECE LA ECONOMÍA DEL PROYECTO
•QUÉ, CÚANDO, CÓMO Y DÓNDE
•CRITERIOS DE ACEPTACIÓN
•CALIFICA EL WPS Y AL PERSONAL
•ORDEN DE COMPRA O CONTRATO INSTITUTO DE SOLDADURA WEST ARCO
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CÁMARA DE COMERCIO BOGOTÁJUNIO 21 DE 2005
ESTÁNDAR API 1104/1999 (NTC 4991)
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ESTÁNDAR API 1104/1999 (NTC 4991)
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ASMESociedad Americana de Ingenieros Mecánicos
Existen dos comités que involucran la formulación, revisión e interpretación de estándares que cubren productos que pueden ser fabricados por soldadura:CÓDIGO PARA CALDERAS Y RECIPIENTES A PRESIÓNCÓDIGO PARA TUBERÍA DE PRESIÓN (B31) INSTITUTO DE SOLDADURA WEST ARCO
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Código de Calderas y Recipientes a Presión
Secciones I,III, IV, VIII y X: Diseño, construcción e inspección de evaporadores y recipientes a presión. Secciones VI, VII, y XI: Cuidado y operación de evaporadores o componentes de plantas nucleares.Secciones II, V y IX: Especificaciones de materiales, ensayos no destructivos y calificación de procedimientos y soldadores.
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SECCIÓN IX CÓDIGO ASME/2004
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ASME SECCIÓN IX/2004
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CÓDIGO PARA TUBERÍA DE PRESIÓN (B31)
B31.1: Tubería de potencia B31.2: Tubería de gas combustible (natural, glp) B31.3: Plantas Químicas y Refinería de Petróleo B31.4: Tubería para sistemas de transporte de petróleo líquido B31.5:Tubería para refrigeración. B31.8: Tubería para transmisión y distribución de gas B31.9: Tubería para servicios en edificios INSTITUTO DE SOLDADURA WEST ARCO
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AWS(American Welding Society)1. AWS D1.1/D1.1M:2004
Structural Welding Code-Steel
Última edición del código para la soldadura de estructuras en aceros al carbono y baja aleación cuando el espesor del metal base es superior a 1/8” (3 mm). INSTITUTO DE SOLDADURA WEST ARCO
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AWS D1.1:2004
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AWS D1.1:2004
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AWS D1.1:2004
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AWS D1.1:2004
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AWS(American Welding Society)
2. AWS D1.2/2003 Structural Welding Code-Aluminium
Reúne las reglas y regulaciones necesarias para el empleo de los procesos GMAW, GTAW, soldadura por arco de plasma (PAW) y soldadura de espárragos (SW) de las estructuras en aluminio no tubulares dinámica o estáticamente cargadas, así como las estructuras tubulares.
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AWS D1.2:2003
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AWS D1.2:2003
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AWS(American Welding Society)
3. ANSI/AWS D1.3/1998 Structural Welding Code-Sheet Steel
Cubre la soldadura en aceros al carbono y de baja aleación cuando el espesor nominal del material base es menor a 3/16” (4.8 mm).
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AWS D1.3:1998
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AWS(American Welding Society)
4. ANSI/AWS D1.4/1998 Structural Welding Code-Reinforcing Steel
Cubre la soldadura de acero de refuerzo para concreto.
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AWS D1.4:1998 (NTC 4040)
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AWS(American Welding Society)
5. AASHTO/AWS D1.5M/D1.5:2002 Bridge Welding Code
Contiene los requerimientos de la AASHTO (American Association of State Hihgway and Transportation Officials) para la fabricación de puentes por soldadura en aceros al carbono y de baja aleación. Cubre lo referente a inspección, calificación, detalles estructurales, soldadura con espárragos, detalles de las juntas soldadas y otros. INSTITUTO DE SOLDADURA WEST ARCO
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AWS D1.5:2002
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AWS(American Welding Society)
6. AWS D1.6/1999 Structural Welding Code-Stainless Steel
Cubre los requerimientos aplicables para la soldadura de estructuras en acero inoxidable.
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AWS D1.6:1999
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AWS(American Welding Society)
7. ANSI/AWS D9.1M/D9.1:2000 Sheet Metal Welding Code
Este es un código para la calificación de procedimientos, habilidad y requerimientos de inspección, para soldadura por fusión y soldadura fuerte, empleada en la fabricación y montaje de componentes y sistemas no estructurales en láminas metálicas. INSTITUTO DE SOLDADURA WEST ARCO
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ANSI/AWS D9.1: 2000
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CGA(Asociación Americana de Gas
Comprimido)
Promueve, desarrolla y coordina la estandarización de actividades en la industria del gas comprimido.Para soldadura cuenta con el estándar CGA C3:Estándar para la Soldadura por Fusión y Soldadura Fuerte en Recipientes de Pared Delgada
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CGA C3 2000
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CALIFICACIONESLos reportes y certificaciones de
calificación de soldaduras son DECLARACIONES de las empresas de que los procedimientos de soldadura y el personal han sido probados de acuerdo con el código o especificación apropiado y que han sido encontrados aceptables.
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RESPONSABLE DE LAS CALIFICACIONES
La mayoría de los códigos y especificaciones delegan la responsabilidad de estas calificaciones en manos del fabricante o el contratista.
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IMPORTANCIA DE LAS CALIFICACIONES
Hoy en día la mayoría de los fabricantes y contratistas se han dado cuenta de que la calificación de procedimientos y soldadores genera ahorros porque, cuando el personal y los métodos de fabricación han sido probados es menos probable que haya costos excesivos causados por rechazos de soldaduras y, por consiguiente, demoras en los trabajos.
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PARTES DE UN PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA
1. WPS: ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (WELDING PROCEDURE SPECIFICATION)
2. PQR: REGISTRO DE LA CALIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO (PROCEDURE QUALIFICATION RECORD)
3. WPQ: CALIFICACIÓN DE LA HABILIDAD DEL SOLDADOR U OPERARIO
(WELDER PERFORMANCE QUALIFICATION)
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ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (WPS)
DOCUMENTO PREPARADO POR UN DEPARTAMENTO TÉCNICO O DE INGENIERÍA DE LA EMPRESA PARA DAR INSTRUCCIONES PRECISAS AL PERSONAL QUE EJECUTA Y AL QUE INSPECCIONA LAS SOLDADURAS.
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ESPECIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA (WPS)
EL PROPÓSITO DE UNA WPS ES DEFINIR Y DOCUMENTAR TODOS LOS DETALLES QUE SE DEBEN TENER EN CUENTA AL SOLDAR MATERIALES O PARTES ESPECÍFICAS.
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CONTENIDO DE UNA WPS
SU CONTENIDO DEBE ESTAR DE ACUERDO CON:
LOS REQUERIMIENTOS APLICABLES DE LOS CÓDIGOS
DE LAS EXIGENCIAS DEL CONTRATO U ORDEN DE COMPRA Y
DE LAS BUENAS PRÁCTICAS DE
INGENIERÍA
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CONTENIDO DE UNA WPS
1. TODAS LAS VARIABLES ESENCIALES, RELATIVAS A CADA PROCESO DE SOLDADURA UTILIZADO.
2. TODAS LAS VARIABLES NO ESENCIALES, RELATIVAS A CADA PROCESO DE SOLDADURA UTLIZADO.
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CONTENIDO DE UNA WPS
3. LAS VARIABLES ESENCIALES SUPLEMENTARIAS , CUANDO SE REQUIERAN PRUEBAS DE IMPACTO DE LA SOLDADURA.
4. INFORMACIÓN ADICIONAL QUE SE CONSIDERE NECESARIA PARA OBTENER LAS SOLDADURAS DESEADAS.
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CONTENIDO DEL WPS1. Identificación de la WPS, de la empresa y del
responsable de la WPS.2. Alcance.3. Identificación de los metales base: Especificación, tipo
y/o grado.4. Proceso (s) de soldadura utilizados.5. Diseño de la juntas, tolerancias y detalles.6. Tipo, clasificación y composición de los metales de
aporte y otros materiales de soldadura. También se pueden incluir las condiciones de almacenamiento de estos materiales.
7. Posiciones en las cuales es aplicable el procedimiento.8. Precalentamiento y temperaturas entre pases.
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CONTENIDO DEL WPS 9. PWTH10. Tipo y composición de los gases de
protección, cuado sea aplicable11. Tipo de corriente eléctrica, polaridad y rangos
de corriente para los diferentes tipos y tamaños de electrodos o varillas utilizadas
12. Voltaje y velocidad de avance del arco13. Otras características eléctricas (modo de
transferencia, velocidad de alimentación del almbre, etc.)
14. Preparación de las juntas y limpieza de las superficies para la soldadura
15. Puntos de soldadura para armado y ensamble de las partes
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CONTENIDO DEL WPS
16. Preparación de la raíz de la soldadura antes de soldar por el otro lado
17. Entrada de calor a la junta15. Otras como: tipo de cordón, boquillas
de gas, oscilación, distancia de contacto del electrodo, simple o múltiples pases, martillado de las juntas y otros aspectos que se consideren relevantes
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REGISTRO DE LA CALIFICACIÓN DEL PROCEDIMIENTO (PQR)
DOCUMENTO QUE VALIDA Y RESPALDA UNA WPS, EN EL CUAL SE REGISTRAN LOS VALORES REALES DE LAS VARIABLES DEL PROCEDIMIENTO DE SOLDADURA USADO PARA EJECUTAR UNA CALIFICACIÓN EN UNA PROBETA SOLDADA Y LOS VALORES DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS DE LAS PRUEBAS Y ENSAYOS EFECTUADOS A LA MISMA.
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¿PARA QUÉ SE EVALÚA UNA UNIÓN SOLDADA?
DETECTAR, CARACTERIZAR Y EVALUAR LAS DISCONTINUIDADES
DETERMINAR CUMPLIMIENTO CON EL DISEÑO
CALIFICAR PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA
CALIFICAR SOLDADORES, OPERARIOS Y PUNTEADORES
EVALUAR COMPORTAMIENTO DE LA CONSTRUCCIÓN SOLDADA EN SERVICIO
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¿QUÉ TIPO DE EVALUACIONES EXISTEN?
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (END)
ENSAYOS DESTRUCTIVOS
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ENSAYOS DESTRUCTIVOSTENSIÓNDOBLAMIENTO GUIADOROTURA NICKMACROATAQUEROTURA DEL FILETEIMPACTO
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ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (END)
INSPECCIÓN VISUAL (VT)RADIOGRAFÍA (RT)ULTRASONIDO (UT)PARTÍCULAS MAGNÉTICAS (MT)LÍQUIDOS PENETRANTES (PT)
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OBTENCIÓN DEL PQR
PQR = IV y/o END y ED
IV: Inspección VisualEND: Ensayos No
DestructivosED: Ensayos Destructivos
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OBTENCIÓN DEL WPQ
WPQ = IV y END WPQ = IV y ED
IV: Inspección VisualEND: Ensayos No
DestructivosED: Ensayos Destructivos
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SECUENCIA DE UNA CALIFICACIÓN
1. WPS2. EJECUCIÓN CUPÓN DE PRUEBA3. VT (CRITERIOS DEL CÓDIGO)4. END (cuando se requiera) 5. UBICACIÓN, IDENTIFICACIÓN, RAYADO Y
ESTAMPE DE PROBETAS6. EXTRACCIÓN Y MECANIZADO DE PROBETAS7. EJECUCIÓN DE LOS RESPECTIVOS ENSAYOS8. ANÁLISIS DE RESULTADOS (CRITERIOS DEL
CÓDIGO)9. INFORME: RECHAZO O CERTIFICACIONES (PQR;
WPQ)
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CUPÓN DE PRUEBA
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INSPECCIÓN VISUAL VT
MANDATORIO POR TODOS LOS CÓDIGOS DE SOLDADURA
MÁS RÁPIDO Y ECONÓMICOAPLICABLE EN TODAS LAS ETAPAS
DE LA EJECUCIÓN DE LA UNIÓN SOLDADA
ANTES, DURANTE Y DESPUÉS: EFECTIVIDAD
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CUPÓN DE PRUEBA
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TUBERÍA EN FILETE
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WPS EN FILETE
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WPQ EN FILETE
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WPS EN BISEL
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Probetas calificación de procedimiento
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WPQ EN BISEL
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WPQ EN BISEL
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Probetas calificación de procedimiento en tubería
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ENSAYOS MECÁNICOS ASME SECCIÓN IX:2004 Y AWS D1.1:2004
ENSAYO CATEGORÍA DE SOLDADURA APLICABLE
OBJETIVO
TENSIÓN (Sección Reducida)
RANURA RESISTENCIA MÁXIMA DE LA UNIÓN SOLDADA
DOBLAMIENTO GUIADO
RANURA SANIDAD Y DUCTILIDAD DE LA UNIÓN SOLDADA
IMPACTO RANURA TENACIDAD A LA ENTALLA
MACROATAQUE FILETE TAMAÑO, CONTORNO Y GRADO DE SANIDAD
ROTURA FILETE SANIDAD
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ENSAYOS MECÁNICOS ESTÁNDAR API 1104:1999
ENSAYO CATEGORÍA DE SOLDADURA APLICABLE
OBJETIVO
TENSIÓN (Sin sección reducida)
RANURA RESISTENCIA MÁXIMA DE LA UNIÓN SOLDADA
DOBLAMIENTO GUIADO
RANURA SANIDAD Y DUCTILIDAD DE LA UNIÓN SOLDADA
ROTURA NICK RANURA Y FILETE
SANIDAD
MACROATAQUE FILETE TAMAÑO, CONTORNO Y GRADO DE SANIDAD
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Preparación Probetas ASME SECCIÓN IX
Redonda
Plana
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Preparación Probetas API 1104
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Probeta de Doblez ASME Y AWS D1.1
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Probeta de Rotura Nick
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Macrografía de una Soldadura en Filete
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NÚMERO PROBETAS CALIFICACIÓN DE WPS ASME SECCIÓN IX:2004
SOLDADURA DE RANURA
SOLDADURA DE FILETE
Platina-Platina: 2T + 4D Platina-Platina: 5MA
Tubería-Tubería: 2T + 4D Platina-Tubería: 4 MA
Tubería-Tubería: 4MA
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NÚMERO PROBETAS PARA WPQ ASME SECCIÓN IX:2004
SOLDADURA DE RANURA
SOLDADURA DE FILETE
Platina-Platina: 2D Platina-Platina: 1MA + 1RF
Tubería-Tubería: 4D Platina-Tubería: 1MA + 1RF
Tubería-Tubería: 1MA + 1RF
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NÚMERO PROBETAS CALIFICACIÓN DE WPS AWS D1.1:2004
SOLDADURA DE RANURA
SOLDADURA DE FILETE
Platina-Platina: 2T + 4D Platina-Platina: 3MA
Tubería-Tubería: 2T + 4D Platina-Tubería: 3 MA(4 MA: 4F y 5F)
Tubería-Tubería: 3MA(4 MA: 4F y 5F)
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NÚMERO PROBETAS PARA WPQ AWS D1.1:2004
SOLDADURA DE RANURA
SOLDADURA DE FILETE
Platina-Platina: 2D Platina-Platina: 1MA + 1RF
Tubería-Tubería: 4D Platina-Tubería: 1MA
Tubería-Tubería: 1MA
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PROBETAS CALIFICACIÓN WPS API 1104:1999
DIÁMETRO TENSIÓN NICK D.RAÍZ D.CARA D.LADO TOTAL
Menor 2 3/8”
- 2 2 - - 4
2 3/8”- 4 ½”
- 2 2 - - 4
4 ½”-12 ¾” 2 2 2 2 - 8
Mayor 12 ¾”
4 4 4 4 - 16
e menor o igual 0.500”
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PROBETAS CALIFICACIÓN WPS API 1104:1999
DIÁMETRO TENSIÓN NICK D.RAÍZ D.CARA D.LADO TOTAL
Menor o igual4 ½”
- 2 - - 2 4
Mayor a4 ½”-12 ¾”
2 2 - - 4 8
Mayor 12 ¾”
4 4 - - 8 16
e mayor a 0.500”
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PROBETAS PARA WPQ API 1104:1999
DIÁMETRO TENSIÓN NICK D.RAÍZ D.CARA D.LADO TOTAL
Menor 2 3/8”
- 2 2 - - 4
2 3/8”- 4 ½”
- 2 2 - - 4
4 ½”-12 ¾” 2 2 2 - - 6
Mayor 12 ¾”
4 4 2 2 - 12
e menor o igual 0.500”
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PROBETAS PARA WPQ API 1104:1999
DIÁMETRO TENSIÓN NICK D.RAÍZ D.CARA D.LADO TOTAL
Menor o igual4 ½”
- 2 - - 2 4
Mayor a4 ½”-12 ¾”
2 2 - - 2 6
Mayor 12 ¾”
4 4 - - 4 12
e mayor a 0.500”