En construcción.

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Plan de Calidad en la Planificación del Montaje de Estructuras Metálicas

Calidad: Un Pilar Fundamental para el Éxito del Proyecto

El Plan de Calidad (PC) es un documento esencial en la planificación del montaje de estructuras metálicas que establece los criterios, procedimientos, recursos y responsabilidades necesarios para asegurar que la estructura montada cumpla con los requisitos de calidad especificados en los planos, las especificaciones técnicas, la normativa aplicable (NSR-10 en Colombia) y las expectativas del cliente. No se trata solo de evitar defectos, sino de garantizar la *seguridad*, la *durabilidad* y la *funcionalidad* de la estructura a lo largo de su vida útil.

Un Plan de Calidad bien elaborado y aplicado contribuye a:

• Prevenir errores y defectos: Identificando los puntos críticos de control y estableciendo las medidas preventivas necesarias.
• Reducir costos: Evitando retrabajos, reparaciones y reclamaciones.
• Cumplir con el cronograma: Asegurando que los trabajos se realicen correctamente a la primera, sin necesidad de correcciones.
• Garantizar la seguridad: Previniendo fallas estructurales que puedan poner en riesgo la vida de las personas.
• Satisfacer al cliente: Entregando una estructura que cumpla con sus expectativas y necesidades.
• Mejorar la reputación de la empresa: Demostrando compromiso con la calidad y la excelencia.

El Plan de Calidad debe ser un documento *específico* para cada proyecto, adaptado a las características de la estructura, los materiales utilizados, los procedimientos de montaje y los requisitos del cliente. Debe ser elaborado *antes* de iniciar cualquier trabajo de montaje, y debe ser conocido y comprendido por *todos* los involucrados en el proyecto, desde el gerente del proyecto hasta los operarios.

Componentes Clave del Plan de Calidad

1. Alcance del Plan de Calidad:

Se debe definir claramente el alcance del Plan de Calidad, especificando los elementos de la estructura metálica que cubre (columnas, vigas, arriostramientos, conexiones, etc.) y las actividades del montaje que abarca (recepción de materiales, almacenamiento, preensamblaje, izaje, alineación, conexión, apriete de pernos, soldadura, inspección, etc.).

2. Referencias Normativas:

El Plan de Calidad debe hacer referencia a *todas* las normas técnicas aplicables al proyecto, incluyendo:

• NSR-10 (Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente): Es la norma *fundamental* para el diseño y la construcción de estructuras en Colombia, incluyendo las estructuras metálicas. El Plan de Calidad debe asegurar que se cumplan *todos* los requisitos de la NSR-10 relacionados con el montaje de estructuras metálicas.
• Normas Técnicas Colombianas (NTC): Existen numerosas NTC que pueden ser aplicables, dependiendo de los materiales, los procesos y los equipos utilizados. Algunas NTC relevantes son:
  • NTC 2: Especificaciones generales para la construcción de edificaciones.
  • NTC 199: Aceros. Productos de acero estructural laminados en caliente, de acero al carbono.
  • NTC 2076: Soldadura. Electrodos revestidos para el soldeo por arco de aceros al carbono y de baja aleación.
  • NTC 4040: Soldadura. Inspección de uniones soldadas en acero.
  • NTC 4267: Construcción. Andamios tubulares. Requisitos de seguridad.
  • Otras NTC sobre pernos, pinturas, etc.
• Normas Internacionales: En ausencia de normas colombianas específicas, o cuando el cliente lo requiera, se pueden utilizar normas internacionales, como:
  • AWS D1.1 (Structural Welding Code - Steel): Código de Soldadura Estructural - Acero, de la American Welding Society (AWS). Es una norma *muy* utilizada a nivel mundial para la soldadura de estructuras metálicas.
  • ASTM (American Society for Testing and Materials): Normas sobre materiales (acero, pernos, etc.).
  • AISC (American Institute of Steel Construction): Especificaciones para el diseño y la construcción de estructuras de acero.
  • ISO 9001: Sistemas de gestión de la calidad.
• Especificaciones Técnicas del Proyecto: Son los requisitos definidos por el diseñador.

Es *fundamental* que el Plan de Calidad esté *actualizado* con las últimas versiones de las normas aplicables.

3. Organización y Responsabilidades:

El Plan de Calidad debe definir la estructura organizativa responsable de la gestión de la calidad en el proyecto, incluyendo:

• Gerente del Proyecto: Responsable general de la calidad del proyecto.
• Jefe de Montaje: Responsable de la ejecución del montaje de acuerdo con el Plan de Calidad.
• Inspector de Calidad (o Control de Calidad): Responsable de realizar las inspecciones y verificaciones para asegurar el cumplimiento de los requisitos de calidad. Puede ser una persona del equipo de montaje o un profesional externo.
• Supervisor de Soldadura: Responsable de la calidad de los trabajos de soldadura. Debe ser un profesional calificado según la norma AWS D1.1 o la norma colombiana equivalente.
• Operarios: Responsables de ejecutar los trabajos de acuerdo con los procedimientos establecidos y de informar sobre cualquier problema o desviación.

Se deben definir *claramente* las responsabilidades de cada miembro del equipo en relación con la calidad, incluyendo la autoridad para detener los trabajos si se detectan problemas de calidad.

4. Control de Documentos y Registros:

El Plan de Calidad debe establecer un sistema para controlar los documentos y registros relacionados con la calidad, incluyendo:

• Planos: Asegurar que se utilicen los planos *aprobados* y *actualizados*.
• Especificaciones Técnicas: Asegurar que se utilicen las especificaciones técnicas *vigentes*.
• Procedimientos de Trabajo: Asegurar que se utilicen los procedimientos de trabajo *aprobados* y *actualizados*.
• Registros de Inspección: Documentar los resultados de las inspecciones y verificaciones realizadas.
• Certificados de Materiales: Documentar la calidad de los materiales utilizados (acero, pernos, pintura, etc.).
• Calificaciones de Soldadores: Documentar la calificación de los soldadores.
• Registros de Calibración de Equipos: Documentar la calibración de los equipos de medición e inspección (llaves de torque, equipos de ensayos no destructivos, etc.).
• No Conformidades: Registrar cualquier desviación de los requisitos de calidad, las acciones correctivas tomadas y su verificación.
• Informes de Auditoría: Documentar los resultados de las auditorías internas o externas al Plan de Calidad.

Se debe establecer un sistema para *identificar*, *almacenar*, *proteger*, *recuperar*, *retener* y *disponer* de los documentos y registros de calidad. Los registros deben ser *legibles*, *fácilmente identificables* y *recuperables*.

5. Inspecciones y Ensayos:

Este es el *componente central* del Plan de Calidad. Se deben definir las inspecciones y ensayos que se realizarán para verificar que la estructura metálica cumple con los requisitos de calidad. Las inspecciones y ensayos se deben realizar en *todas* las etapas del montaje, desde la recepción de los materiales hasta la entrega final de la estructura.

Inspecciones:

Las inspecciones son verificaciones visuales o con instrumentos de medición sencillos, que se realizan para detectar defectos o desviaciones de los requisitos de calidad. Algunas inspecciones comunes en el montaje de estructuras metálicas son:

• Inspección de Materiales Recibidos: Verificar que los materiales (acero, pernos, pintura, etc.) correspondan a lo especificado, que estén en buen estado y que se entreguen con los certificados de calidad correspondientes.
• Inspección del Almacenamiento: Verificar que los materiales se almacenen de forma adecuada para evitar daños o deterioro.
• Inspección de la Preparación de las Superficies: Verificar que las superficies a soldar o pintar estén limpias, secas y libres de óxido, grasa u otros contaminantes.
• Inspección de la Alineación y el Aplomado: Verificar que los elementos de la estructura estén correctamente alineados y aplomados, dentro de las tolerancias especificadas.
• Inspección de las Conexiones Apernadas: Verificar que los pernos sean del tipo y tamaño correctos, que estén apretados al torque especificado y que se utilicen las arandelas adecuadas.
• Inspección Visual de Soldaduras: Verificar que las soldaduras tengan el tamaño y la forma correctos, que no presenten defectos visibles (grietas, porosidad, socavaciones, etc.) y que cumplan con los requisitos de la norma AWS D1.1 o la norma colombiana equivalente. Es la inspección *más básica*, y *obligatoria* para *todas* las soldaduras.
• Inspección Dimensional: Verificar que las dimensiones de los elementos y de la estructura en general cumplan con las tolerancias especificadas en los planos.
• Inspección de la aplicación de pintura: Verificar que la pintura se aplique correctamente, en el espesor especificado, y que cubra toda la superficie a proteger.

Las inspecciones deben ser realizadas por personal *calificado* y *competente*, con conocimiento de los requisitos de calidad y de los métodos de inspección. Se deben utilizar *listas de verificación* para asegurar que se revisen todos los aspectos relevantes. Los resultados de las inspecciones deben ser *documentados* en registros de inspección.

Ensayos:

Los ensayos son pruebas más complejas que las inspecciones, que se realizan para verificar propiedades específicas de los materiales o de la estructura. Algunos ensayos comunes en el montaje de estructuras metálicas son:

• Ensayos No Destructivos (END): Se utilizan para detectar defectos internos o superficiales en las soldaduras, sin dañar la pieza. Los END más comunes son:
  • Líquidos Penetrantes (LP): Se utiliza para detectar grietas, fisuras y porosidades abiertas a la superficie. Es un método *sencillo* y *económico*, pero solo detecta defectos superficiales.
  • Partículas Magnéticas (PM): Se utiliza para detectar grietas y fisuras superficiales y subsuperficiales en materiales ferromagnéticos (acero). Es un método *rápido* y *sensible*, pero solo se puede utilizar en materiales ferromagnéticos.
  • Ultrasonido (UT): Se utiliza para detectar defectos internos (grietas, inclusiones, falta de fusión) en materiales metálicos. Es un método *versátil* y *preciso*, pero requiere personal *altamente calificado* y equipos *sofisticados*.
  • Radiografía Industrial (RT): Se utiliza para detectar defectos internos (grietas, porosidad, inclusiones) en materiales metálicos. Es un método *muy preciso*, pero es *costoso*, requiere medidas de seguridad *especiales* (por la radiación ionizante) y no es práctico para inspeccionar elementos en obra. Se utiliza principalmente en la fabricación de la estructura.
• Ensayos Destructivos: Implican la destrucción o daño de la pieza ensayada. Se realizan en *laboratorios*, sobre *probetas* (muestras) de material, *no* sobre la estructura montada. Algunos ejemplos son:
  • Ensayo de Tracción: Para determinar la resistencia a la tracción, el límite elástico y la ductilidad del acero.
  • Ensayo de Doblado: Para evaluar la ductilidad de las soldaduras.
  • Ensayo de Impacto (Charpy): Para determinar la tenacidad del acero (su resistencia a la fractura frágil).
  • Análisis Químico: Para verificar la composición química del acero.
• Pruebas de Carga: En algunos casos, se pueden realizar pruebas de carga sobre la estructura montada (o sobre una parte de ella) para verificar su resistencia y estabilidad. Estas pruebas deben ser diseñadas y supervisadas por un ingeniero estructural.
• Medición de Torque: Se utiliza una llave dinamométrica (torquímetro) para verificar que los pernos de alta resistencia se aprietan al torque especificado.

Los ensayos deben ser realizados por personal *calificado* y *certificado*, utilizando equipos *calibrados* y siguiendo los procedimientos establecidos en las normas aplicables. Los resultados de los ensayos deben ser *documentados* en informes de ensayo.

El Plan de Calidad debe especificar:

• Qué inspecciones y ensayos se realizarán.
• En qué etapas del montaje se realizarán.
• Qué métodos de inspección y ensayo se utilizarán.
• Qué criterios de aceptación se aplicarán (basados en las normas y especificaciones).
• Quiénes son los responsables de realizar las inspecciones y ensayos.
• Qué registros se generarán.

La frecuencia de las inspecciones y ensayos dependerá del tipo de estructura, los materiales utilizados, los procedimientos de montaje y los requisitos del cliente. En general, se debe realizar una inspección *visual* del 100% de las conexiones soldadas, y se deben realizar END en un porcentaje de las soldaduras, según lo especificado en la norma AWS D1.1 o la norma colombiana equivalente. El porcentaje de END dependerá de la *criticidad* de la conexión y del *tipo de ensayo*.

6. Control de No Conformidades:

Una no conformidad es cualquier desviación de los requisitos de calidad especificados en los planos, las especificaciones técnicas, las normas aplicables o el Plan de Calidad. El Plan de Calidad debe establecer un procedimiento para *identificar*, *registrar*, *analizar*, *corregir* y *prevenir* las no conformidades.

El procedimiento para el control de no conformidades debe incluir:

• Identificación de la No Conformidad: Cualquier persona que detecte una no conformidad (operario, supervisor, inspector de calidad, etc.) debe *informarla* de inmediato al responsable de calidad.
• Registro de la No Conformidad: Se debe registrar la no conformidad en un formato específico (Registro de No Conformidades), incluyendo:
  • Descripción detallada de la no conformidad.
  • Ubicación de la no conformidad.
  • Fecha de detección.
  • Persona que detectó la no conformidad.
  • Causa raíz de la no conformidad (si se puede determinar en el momento).
  • Fotografías (si es posible).
• Análisis de la No Conformidad: El responsable de calidad, junto con el jefe de montaje y, si es necesario, el diseñador estructural, deben *analizar* la no conformidad para determinar su causa raíz y su impacto en la seguridad, la durabilidad y la funcionalidad de la estructura.
• Definición de la Acción Correctiva: Se debe definir la acción correctiva a implementar para *eliminar* la no conformidad y *prevenir* su repetición. La acción correctiva puede incluir:
  • Reparación de la pieza o conexión defectuosa.
  • Reemplazo de la pieza o conexión defectuosa.
  • Modificación del procedimiento de trabajo.
  • Capacitación adicional al personal.
  • Mejora del control de calidad.
• Implementación de la Acción Correctiva: Se debe implementar la acción correctiva de forma *oportuna* y *efectiva*.
• Verificación de la Acción Correctiva: Se debe *verificar* que la acción correctiva haya sido *efectiva* para eliminar la no conformidad y prevenir su repetición. Esto puede incluir una nueva inspección o ensayo.
• Cierre de la No Conformidad: Una vez que se ha verificado la acción correctiva, se debe *cerrar* la no conformidad en el Registro de No Conformidades.

Es *fundamental* que se realice un *seguimiento* de las no conformidades para asegurar que se implementen las acciones correctivas y que se prevenga su repetición. Las no conformidades *recurrentes* deben ser objeto de un *análisis más profundo* para identificar las causas raíz y tomar medidas más *drásticas*.

7. Acciones Correctivas y Preventivas:

El Plan de Calidad debe establecer un sistema para implementar acciones correctivas y preventivas, no solo en respuesta a no conformidades, sino también como parte de un proceso de *mejora continua*.

• Acciones Correctivas: Son acciones tomadas para *eliminar* la causa de una no conformidad *detectada*. Su objetivo es evitar que la no conformidad se *repita*.
• Acciones Preventivas: Son acciones tomadas para *eliminar* la causa de una no conformidad *potencial*. Su objetivo es *prevenir* que la no conformidad *ocurra*.

El sistema de acciones correctivas y preventivas debe incluir:

• Identificación de oportunidades de mejora (a partir de auditorías, inspecciones, sugerencias del personal, análisis de datos, etc.).
• Análisis de las causas raíz de las no conformidades (reales o potenciales).
• Definición de las acciones correctivas o preventivas a implementar.
• Asignación de responsables y fechas límite para la implementación.
• Implementación de las acciones.
• Verificación de la efectividad de las acciones.
• Documentación de las acciones.

8. Auditorías Internas:

Las auditorías internas son evaluaciones *sistemáticas* e *independientes* del Plan de Calidad y de su implementación, realizadas para verificar si se cumplen los requisitos establecidos y si el plan es *efectivo* para asegurar la calidad del montaje. Las auditorías internas deben ser realizadas por personal *calificado* e *independiente* del área auditada.

El Plan de Calidad debe establecer:

• La frecuencia de las auditorías internas (por ejemplo, cada 3 meses, cada 6 meses).
• El alcance de las auditorías internas (qué procesos, actividades o áreas se auditarán).
• Los criterios de auditoría (qué normas, procedimientos o requisitos se utilizarán como referencia).
• El método de auditoría (entrevistas, revisión de documentos, observación de actividades, etc.).
• Los requisitos para los auditores internos (calificación, experiencia, independencia).
• El procedimiento para la elaboración y presentación del informe de auditoría.
• El procedimiento para el seguimiento de las acciones correctivas derivadas de la auditoría.

Los resultados de las auditorías internas deben ser utilizados para *mejorar* el Plan de Calidad y su implementación.

9. Criterios de Aceptación

Son fundamentales, y deben estar definidos de forma clara y medible. Deben basarse en las normas técnicas, las especificaciones del proyecto, y los requerimientos del cliente. Deben cubrir todos los aspectos relevantes: Materiales, dimensiones, soldaduras, pernos, pintura, etc. Deben establecer los límites aceptables para cada característica, y el método de verificación.

10. Mejora Continua

El Plan de Calidad debe ser un documento "vivo", sujeto a un proceso de mejora continua. Esto implica:

• Revisión periódica del plan, para actualizarlo con base en la experiencia, cambios normativos, o nuevas tecnologías.
• Análisis de los resultados de las inspecciones, ensayos, auditorías y no conformidades, para identificar oportunidades de mejora.
• Implementación de acciones correctivas y preventivas.
• Retroalimentación del personal involucrado en el montaje.

Consideraciones Adicionales para Colombia

• Cumplimiento de la NSR-10: El Plan de Calidad debe asegurar el cumplimiento *estricto* de la NSR-10, que es la norma *fundamental* para el diseño y la construcción de estructuras en Colombia.
• Calificación del Personal: Es importante verificar que todo el personal involucrado en el montaje (soldadores, inspectores, operadores de equipos) cuente con las *calificaciones* y *certificaciones* requeridas por la normativa colombiana y por las normas internacionales aplicables (AWS, ASME, etc.).
• Proveedores: Se debe asegurar que los proveedores de materiales y servicios (fabricación de la estructura, ensayos no destructivos, alquiler de equipos) cumplan con los requisitos de calidad y cuenten con las certificaciones necesarias.
• Formalidad: Asegurarse de que todos los involucrados (proveedores, contratistas, trabajadores) estén debidamente formalizados y cumplan con sus obligaciones legales y tributarias.

Tablas

Normas Técnicas Relevantes para el Montaje de Estructuras Metálicas en Colombia

Ejemplo de Lista de Verificación para Inspección Visual de Soldaduras

Ejemplo de Registro de No Conformidad