CSA W59 — Welded Steel Construction (Canadian Standard)
A CSA W59 é a norma da Canadian Standards Association para construções em aço soldado. Ela estabelece requisitos de projeto de soldagem, qualificação de procedimentos, fabricação e inspeção do aço estrutural no Canadá. Este guia segue a edição W59-18 (maio de 2018), que cita a CSA S6 e a CSA S16 como exemplos de normas de projeto aplicáveis.
Contexto canadense: A CSA W59 funciona em conjunto com a CSA W47.1 (certificação de empresas). A Cláusula 3.1.1 da W59-18 exige que os contratados que trabalham segundo a W59 cumpram a CSA W47.1 quando o contrato ou a norma de projeto aplicável (por exemplo, CSA S6 ou CSA S16) assim determinar. As empresas solicitam a certificação W47.1 ao Canadian Welding Bureau (CWB).
O que é a CSA W59?
A CSA W59 é a norma canadense para construções em aço soldado, equivalente em escopo à AWS D1.1 nos Estados Unidos. Ela abrange requisitos de fabricação e montagem de aço estrutural, incluindo procedimentos de soldagem, pré-qualificação, metais de base, preaquecimento e correspondência do metal de adição. A CSA W59 utiliza unidades métricas (MPa, mm, graus Celsius).
A CSA W59 — formalmente intitulada “Welded Steel Construction” — é a norma nacional canadense que rege a soldagem de aço estrutural. Ela abrange o projeto de ligações soldadas, a qualificação de procedimentos de soldagem, a qualificação de soldadores e operadores de soldagem, os requisitos de fabricação e os critérios de inspeção. A norma é publicada pela Canadian Standards Association (CSA Group). A W59-18 cita a CSA S6 e a CSA S16 como exemplos de uma norma de projeto aplicável que pode exigir a certificação da empresa (Cláusula 3.1.1).
A CSA W59 compartilha uma estrutura organizacional semelhante à da AWS D1.1 e é frequentemente descrita como o equivalente canadense da D1.1. Ambas as normas oferecem caminhos de EPS pré-qualificadas e não pré-qualificadas, ambas especificam requisitos de preaquecimento por grau do material e espessura, e ambas usam critérios de aceitação semelhantes para inspeção visual e não destrutiva. No entanto, a CSA W59 remete a graus de aço canadenses (CSA G40.20/G40.21) e a normas canadenses de metal de adição (CSA W48), e exige certificação da empresa segundo a CSA W47.1 quando o contrato ou a norma de projeto aplicável assim determinar.
Este guia segue a CSA W59-18, publicada em maio de 2018. Se o seu contrato indicar outra edição, consulte o texto dessa edição. A norma se aplica à soldagem de aços carbono e de baixa liga com limite de escoamento mínimo especificado não superior a 700 MPa. Ela não abrange a soldagem de vasos de pressão ou de dutos, que se enquadram respectivamente na ASME Section IX e na API 1104.
EPSs Pré-qualificadas sob a CSA W59
A Cláusula 3.1.3.1 da CSA W59-18 oferece um caminho pré-qualificado semelhante à Cláusula 5 da D1.1. Juntas para SMAW, SAW, FCAW, MCAW (modo de transferência por spray), GTAW e GMAW (modos de transferência por spray e pulsado) que atendem à Cláusula 10 são consideradas pré-qualificadas e aprovadas sem ensaios de qualificação do procedimento, desde que os procedimentos de soldagem também atendam às Cláusulas 4, 5 e 10.
Assim como a D1.1, a CSA W59 oferece um caminho Pré-qualificado para procedimentos de Soldagem que atendem a condições específicas. Uma EPS pré-qualificada deve satisfazer todos os requisitos a seguir para evitar a necessidade de Ensaio de qualificação de procedimento:
O processo de soldagem deve ser um dos seis processos listados na Cláusula 3.1.3.1: soldagem com eletrodo revestido (SMAW), soldagem a arco submerso (SAW), soldagem com arame tubular (FCAW), soldagem com arame tubular metálico (MCAW, modo de transferência por spray), soldagem TIG (GTAW) ou soldagem MIG/MAG (GMAW, modos de transferência por spray e pulsado). A junta deve atender à Cláusula 10, e o procedimento de soldagem também deve atender às Cláusulas 4, 5 e 10. O metal de base deve atender às normas CSA ou ASTM listadas nas Cláusulas 3.2.2 e 3.2.3, ou a outra especificação de qualidade de soldagem equivalente determinada pelo engenheiro do contratado e aprovada pelo engenheiro (Cláusula 3.2.1). As temperaturas de preaquecimento e interpasse devem atender aos mínimos da Tabela 5.3.
Os detalhes de junta só podem se afastar da Cláusula 10 se o contratado tiver qualificado a junta proposta e seu procedimento de soldagem de acordo com os requisitos da CSA W47.1 (Cláusula 3.1.3.2). Para ver como a D1.1 documenta os ensaios de qualificação de procedimento, consulte o guia do registro de qualificação de procedimento.
Metais de Base e Graus de Aço
A CSA W59-18 lista os metais de base permitidos na Cláusula 3.2: graus CSA G40.21 na Cláusula 3.2.2 e normas ASTM na Cláusula 3.2.3. Para o preaquecimento, a Tabela 5.3 coloca cada aço em colunas específicas, cujos cabeçalhos acrescentam o processo de soldagem e o designador de hidrogênio difusível do consumível. Os principais graus de aço abrangidos incluem estas designações CSA G40.21:
- 300W
- Aço estrutural geral com limite de escoamento mínimo de 300 MPa (44 ksi) conforme a CSA G40.21. O sufixo W indica um grau soldável. Em resistência, o 300W fica entre o ASTM A36 (250 MPa / 36 ksi de escoamento) e o A572 Gr.50 (345 MPa / 50 ksi de escoamento). A W59-18 o designa como 300W (44W). Na Tabela 5.3, o 300W aparece na Coluna 2 (consumíveis com designadores de hidrogênio difusível ≤ H16, sem designador ou qualquer eletrodo que não seja de baixo hidrogênio) e na Coluna 3 (consumíveis ≤ H8, GMAW, GTAW).
- 350W e 350WT
- Aço estrutural de maior resistência com Limite de Escoamento Mínimo de 350 MPa. O 350WT inclui requisitos de tenacidade Charpy V-notch para serviço em baixa Temperatura. Comparável ao ASTM A572 Gr.50. Os requisitos de pré-aquecimento aumentam com a Espessura, semelhante ao comportamento da Categoria B da D1.1.
- 400W e 480W
- Graus estruturais de maior resistência usados em aplicações especiais em que se exige redução de peso ou maior capacidade de carga. A Tabela 5.3 coloca o 400W e o 480W na Coluna 4, cujas temperaturas mínimas de preaquecimento e interpasse são mais altas que as da Coluna 3 em cada faixa acima de 20 mm, por exemplo 65 °C em vez de 10 °C de mais de 20 mm a 40 mm.
A CSA W59 também aceita aços designados pela ASTM listados em suas tabelas de compatibilidade de Metal de Base. Fabricantes canadenses que trabalham em projetos com aço especificado pela ASTM podem usar as tabelas W59 para determinar os requisitos de pré-aquecimento e a correspondência do Metal de Adição, desde que o grau específico esteja listado.
Requisitos de Pré-aquecimento
A Tabela 5.3 da W59-18 define as temperaturas mínimas de preaquecimento e interpasse por aço, espessura e processo de soldagem. A coluna também depende do designador de hidrogênio difusível do consumível: a Coluna 2 abrange SMAW, FCAW, MCAW e SAW com ≤ H16, sem designador ou com um eletrodo que não seja de baixo hidrogênio; as Colunas 3 e 4 compartilham o cabeçalho ≤ H8, GMAW, GTAW e se dividem por aço; a Coluna 5 (≤ H4) aplica-se apenas aos aços nela listados.
A filosofia de pré-aquecimento espelha a Tabela 5.11 da D1.1 — o objetivo é diminuir a Taxa de Resfriamento na Zona Afetada pelo Calor, permitindo que o hidrogênio se difunda antes que a solda esfrie a temperaturas onde a Trinca por hidrogênio pode iniciar. Os valores de Temperatura específicos podem diferir da D1.1 devido às diferentes designações de grau de aço e às unidades métricas usadas na CSA W59.
Requisitos de Metal de Adição
A Cláusula 3.1.2.1 da CSA W59-18 exige que os metais de adição e materiais associados atendam à CSA W48, exceto na soldagem de pinos. A W59 escreve a classificação SMAW como E4918 (E7018) nas Cláusulas W.9.2.5 e W.9.3, e seu Anexo V informativo relaciona o ER49S-6 da W48-01 à antiga designação imperial ER70S-6. Os requisitos de correspondência garantem que a resistência e a composição do metal de adição sejam adequadas ao metal de base soldado.
Fabricantes que importam consumíveis classificados pela AWS para uso sob a CSA W59 devem Verificar se a classificação AWS específica está listada nas tabelas de compatibilidade de Metal de Adição da W59. A maioria das classificações comuns AWS A5.1, A5.5, A5.17, A5.18, A5.20 e A5.29 têm aceitação correspondente na CSA W59, mas a verificação é necessária para cada classificação específica.
Como a CSA W59 se Compara a Outras Normas
A CSA W59 rege o aço estrutural canadense; a D1.1 rege o aço estrutural dos EUA. Ambas oferecem caminhos de EPS pré-qualificadas: a D1.1 na Cláusula 5 e a W59-18 na Cláusula 3.1.3, com os detalhes de junta da Cláusula 10. Principais diferenças: a W59 usa unidades métricas, remete a graus de aço CSA G40.21 e a metais de adição CSA W48, e exige certificação da empresa segundo a CSA W47.1 quando o contrato ou a norma de projeto aplicável assim determinar. A D1.1 usa unidades duplas imperiais/métricas e metais de adição AWS A5.x.
CSA W59 vs AWS D1.1
As normas são estruturalmente semelhantes — ambas oferecem caminhos de EPS pré-qualificadas, ambas listam os metais de base que aceitam e ambas têm critérios de aceitação comparáveis para descontinuidades de solda. As principais diferenças são jurisdicionais: a W59 remete a graus de aço canadenses (G40.20/G40.21) e a especificações canadenses de metal de adição (W48), usa unidades métricas e exige a certificação de empresa CSA W47.1 quando o contrato ou a norma de projeto aplicável assim determinar (Cláusula 3.1.1). Uma EPS qualificada pela D1.1 não pode ser usada em trabalhos CSA W59 sem requalificação ou documentação que comprove a conformidade com as disposições da W59.
CSA W59 vs ASME Seção IX
A CSA W59 se aplica à construção de aço estrutural, enquanto a ASME IX se aplica a equipamentos de pressão. Para trabalhos canadenses em vasos de pressão e tubulações, a ASME IX rege a qualificação de Soldagem, não a CSA W59. Muitas oficinas de Fabricação canadenses mantêm ambas as certificações W59 (através do CWB/W47.1) e qualificações ASME IX para trabalhos de pressão. As duas Normas usam sistemas de agrupamento de Metal de Base, classificações variáveis e estruturas de qualificação completamente diferentes.
| Aspect | CSA W59 | AWS D1.1 | ASME IX |
|---|---|---|---|
| Scope | Structural steel (Canada) | Structural steel (US) | Pressure equipment |
| Units | Metric (MPa, mm, °C) | Imperial + metric dual | Imperial + metric dual |
| Prequalified WPS? | Yes (Clause 3.1.3, Clause 10 joints) | Yes (Clause 5) | No |
| Base metal grouping | Table 5.3 columns by steel, process, and hydrogen designator | Table 5.6 groups (I–V) | P-numbers |
| Filler metal reference | CSA W48 | AWS A5.x | F-numbers |
| Preheat method | Table 5.3 | Table 5.11 | Per WPS/PQR |
| Company certification | W47.1 when mandated (Clause 3.1.1) | Not required | ASME stamps |
Guias de Normas Relacionadas
Perguntas Frequentes
A CSA W59 é a norma da Canadian Standards Association para construções em aço soldado. Ela estabelece requisitos de projeto, qualificação, fabricação e inspeção de estruturas soldadas em aço carbono e de baixa liga. A W59-18 cita a CSA S6 e a CSA S16 como exemplos de uma norma de projeto aplicável (Cláusula 3.1.1). A norma abrange configurações de junta pré-qualificadas e não pré-qualificadas, requisitos de preaquecimento, seleção do metal de adição e critérios de inspeção.
A CSA W59 é o equivalente canadense da AWS D1.1. Ambas as Normas cobrem a Soldagem de aço estrutural e compartilham uma estrutura semelhante com caminhos de EPS pré-qualificada e qualificada. As principais diferenças incluem agrupamentos de Metal de Base (a CSA W59 referencia graus de aço CSA G40.20/G40.21 como 300W e 350W em vez de designações ASTM), Especificação de Metal de Adição (CSA W48 versus série AWS A5) e tabelas de pré-aquecimento que usam Celsius e milímetros. A CSA W59 também referencia a CSA W47.1 para requisitos de Certificação de Empresa, que não tem equivalente direto na D1.1. Muitas disposições são tecnicamente harmonizadas entre as duas Normas.
Sim. Pela Cláusula 3.1.3.1 da CSA W59-18, juntas para SMAW, SAW, FCAW, MCAW (modo de transferência por spray), GTAW e GMAW (modos de transferência por spray e pulsado) que atendem à Cláusula 10 são consideradas pré-qualificadas e aprovadas sem ensaios de qualificação do procedimento, desde que os procedimentos de soldagem também atendam às Cláusulas 4, 5 e 10. Um detalhe de junta que se afaste da Cláusula 10 exige que a junta e seu procedimento de soldagem sejam qualificados de acordo com a CSA W47.1 (Cláusula 3.1.3.2).
A CSA W59 abrange graus de aço estrutural especificados na CSA G40.20/G40.21, incluindo 300W (300 MPa de escoamento, entre ASTM A36 e A572 Gr.50), 350W (semelhante ao A572 Gr.50), 350WT (com requisitos de tenacidade Charpy V-notch), 400W e 480W. A Norma também aceita aços designados pela ASTM que estão listados em suas tabelas de Metal de Base. Os requisitos de pré-aquecimento variam por grau de aço, Espessura e Processo de Soldagem, semelhante à Tabela 5.11 da D1.1, mas organizada por designações de grau CSA e usando unidades métricas.
A CSA W47.1 rege a certificação de empresas para soldagem por fusão de aço, enquanto a CSA W59 especifica os requisitos técnicos para construções em aço soldado. A Cláusula 3.1.1 da W59-18 exige que os contratados cumpram a CSA W47.1 quando o contrato ou a norma de projeto aplicável (por exemplo, CSA S6 ou CSA S16) assim determinar. Na edição W47.1-03 (Cláusula 5.2), a Divisão reflete o engenheiro de soldagem da empresa: a Divisão 1 emprega um em tempo integral, a Divisão 2 contrata um em tempo parcial e a Divisão 3 não é obrigada a empregar nem contratar um. A AWS D1.1 não tem requisito equivalente de certificação de empresas.