Miércoles, marzo de 16 2011 21: 30

Soldadura y Corte Térmico

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Este artículo es una revisión de la 3.ª edición del artículo “Soldadura y corte térmico” de la Enciclopedia de salud y seguridad en el trabajo de GS Lyndon.

Vista general del proceso

Soldadura es un término genérico que se refiere a la unión de piezas de metal en las caras de unión que se vuelven plásticas o líquidas por calor o presión, o ambos. Las tres fuentes directas comunes de calor son:

  1. llama producida por la combustión de gas combustible con aire u oxígeno
  2. arco eléctrico, golpeado entre un electrodo y una pieza de trabajo o entre dos electrodos
  3. resistencia eléctrica ofrecida al paso de corriente entre dos o más piezas de trabajo.

 

A continuación se analizan otras fuentes de calor para la soldadura (consulte la tabla 1).

Tabla 1. Entradas de materiales de proceso y salidas de contaminación para la fundición y refinación de plomo

Proceso

entrada de materiales

Emisiones de aire

Residuos de proceso

Otros desechos

Sinterización de plomo

Mineral de plomo, hierro, sílice, fundente de piedra caliza, coque, soda, ceniza, pirita, zinc, cáustico, polvo de cámara de filtros

Dióxido de azufre, partículas que contienen cadmio y plomo

   

fundición de plomo

sinterizado de plomo, coque

Dióxido de azufre, partículas que contienen cadmio y plomo

Aguas residuales de lavado de plantas, agua de granulación de escoria

Escoria que contiene impurezas como zinc, hierro, sílice y cal, sólidos de embalses superficiales

escoria de plomo

Lingotes de plomo, carbonato de sodio, azufre, polvo de cámara de filtros, coque

   

Escoria que contiene impurezas tales como cobre, sólidos de embalses superficiales

Refinación de plomo

Lingotes de escoria de plomo

     

 

In soldadura y corte a gas, el oxígeno o el aire y un gas combustible se alimentan a un soplete (soplete) en el que se mezclan antes de la combustión en la boquilla. La cerbatana suele ser manual (ver figura 1). El calor funde las caras metálicas de las piezas a unir, haciendo que fluyan juntas. Con frecuencia se agrega un metal de aporte o una aleación. La aleación suele tener un punto de fusión más bajo que las piezas que se van a unir. En este caso, las dos piezas generalmente no se llevan a la temperatura de fusión (soldadura fuerte, blanda). Se pueden utilizar fundentes químicos para evitar la oxidación y facilitar la unión.

Figura 1. Soldadura con gas con soplete y varilla de metal filtrante. El soldador está protegido por un delantal de cuero, guanteletes y gafas.

MET040F1

En la soldadura por arco, el arco se inicia entre un electrodo y las piezas de trabajo. El electrodo se puede conectar a un suministro eléctrico de corriente alterna (CA) o de corriente continua (CC). La temperatura de esta operación es de unos 4,000°C cuando las piezas de trabajo se fusionan. Por lo general, es necesario agregar metal fundido a la unión ya sea derritiendo el electrodo mismo (procesos de electrodos consumibles) o derritiendo una varilla de relleno separada que no lleva corriente (procesos de electrodos no consumibles).

La soldadura por arco más convencional se realiza manualmente por medio de un electrodo consumible cubierto (revestido) en un portaelectrodos de mano. La soldadura también se logra mediante muchos procesos de soldadura eléctrica semiautomáticos o totalmente automáticos, como la soldadura por resistencia o la alimentación continua de electrodos.

Durante el proceso de soldadura, el área de soldadura debe protegerse de la atmósfera para evitar la oxidación y la contaminación. Hay dos tipos de protección: revestimientos de fundente y protección de gas inerte. En soldadura por arco con protección de fundente, el electrodo consumible consta de un núcleo de metal rodeado por un material de revestimiento fundente, que suele ser una mezcla compleja de minerales y otros componentes. El fundente se derrite a medida que avanza la soldadura, cubriendo el metal fundido con escoria y envolviendo el área de soldadura con una atmósfera protectora de gases (p. ej., dióxido de carbono) generados por el fundente calentado. Después de la soldadura, la escoria debe eliminarse, a menudo mediante astillado.

In soldadura por arco con protección de gas, una capa de gas inerte sella la atmósfera y evita la oxidación y la contaminación durante el proceso de soldadura. El argón, el helio, el nitrógeno o el dióxido de carbono se utilizan comúnmente como gases inertes. El gas seleccionado depende de la naturaleza de los materiales a soldar. Los dos tipos más populares de soldadura por arco con protección de gas son la de metal y la de gas inerte de tungsteno (MIG y TIG).

Soldadura por resistencia consiste en utilizar la resistencia eléctrica al paso de una alta corriente a bajo voltaje a través de los componentes a soldar para generar calor para fundir el metal. El calor generado en la interfaz entre los componentes los lleva a temperaturas de soldadura.

Riesgos y su prevención

Toda soldadura implica peligros de incendio, quemaduras, calor radiante (radiación infrarroja) e inhalación de vapores metálicos y otros contaminantes. Otros peligros asociados con procesos de soldadura específicos incluyen peligros eléctricos, ruido, radiación ultravioleta, ozono, dióxido de nitrógeno, monóxido de carbono, fluoruros, cilindros de gas comprimido y explosiones. Consulte la tabla 2 para obtener detalles adicionales.

Tabla 2. Descripción y peligros de los procesos de soldadura

Proceso de soldadura

Descripción

Peligros

Soldadura y corte a gas

Soldadura

El soplete derrite la superficie de metal y la varilla de aporte, lo que hace que se forme una junta.

Humos metálicos, dióxido de nitrógeno, monóxido de carbono, ruido, quemaduras, radiación infrarroja, fuego, explosiones

Soldadura

Las dos superficies metálicas se unen sin fundir el metal. La temperatura de fusión del metal de aporte es superior a 450 °C. El calentamiento se realiza mediante calentamiento por llama, calentamiento por resistencia y calentamiento por inducción.

Humos metálicos (especialmente cadmio), fluoruros, fuego, explosión, quemaduras

Soldadura

Similar a la soldadura fuerte, excepto que la temperatura de fusión del metal de aporte es inferior a 450 °C. El calentamiento también se realiza con un soldador.

Fundentes, humos de plomo, quemaduras

Corte de metales y ranurado con llama

En una variación, el metal se calienta con una llama y se dirige un chorro de oxígeno puro hacia el punto de corte y se mueve a lo largo de la línea que se va a cortar. En el ranurado con llama, se quita una tira de metal de la superficie pero no se corta el metal.

Humos metálicos, dióxido de nitrógeno, monóxido de carbono, ruido, quemaduras, radiación infrarroja, fuego, explosiones

Soldadura a presión de gas

Las piezas se calientan con chorros de gas bajo presión y se forjan juntas.

Humos metálicos, dióxido de nitrógeno, monóxido de carbono, ruido, quemaduras, radiación infrarroja, fuego, explosiones

Soldadura por arco protegido por fundente

Soldadura por arco de metal blindado (SMAC); soldadura por arco de “revestimiento”; soldadura manual por arco metálico (MMA); soldadura por arco abierto

Utiliza un electrodo consumible que consta de un núcleo de metal rodeado por un revestimiento de fundente

Humos metálicos, fluoruros (especialmente con electrodos de bajo hidrógeno), radiación infrarroja y ultravioleta, quemaduras, electricidad, fuego; también ruido, ozono, dióxido de nitrógeno

Soldadura por arco sumergido (SAW)

Se deposita una capa de fundente granulado sobre la pieza de trabajo, seguida de un electrodo de alambre de metal desnudo consumible. El arco funde el fundente para producir un escudo protector fundido en la zona de soldadura.

Fluoruros, fuego, quemaduras, radiación infrarroja, eléctrica; también humos metálicos, ruido, radiación ultravioleta, ozono y dióxido de nitrógeno

Soldadura por arco protegido con gas

gas inerte metálico (MIG); soldadura por arco metálico con gas (GMAC)

El electrodo es normalmente un alambre consumible desnudo de composición similar al metal de soldadura y se alimenta continuamente al arco.

Radiación ultravioleta, humos metálicos, ozono, monóxido de carbono (con CO2 gas), dióxido de nitrógeno, fuego, quemaduras, radiación infrarroja, electricidad, fluoruros, ruido

gas inerte de tungsteno (TIG); soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW); heliarco

El electrodo de tungsteno no es consumible y el metal de aporte se introduce manualmente en el arco como consumible.

Radiación ultravioleta, humos metálicos, ozono, dióxido de nitrógeno, fuego, quemaduras, radiación infrarroja, electricidad, ruido, fluoruros, monóxido de carbono


soldadura por arco de plasma (PAW) y pulverización por arco de plasma; corte por arco de tungsteno

Similar a la soldadura TIG, excepto que el arco y la corriente de gases inertes pasan a través de un pequeño orificio antes de llegar a la pieza de trabajo, creando un “plasma” de gas altamente ionizado que puede alcanzar temperaturas de más de 33,400 XNUMX °C. También se usa para metalizar.

Humos metálicos, ozono, dióxido de nitrógeno, radiación ultravioleta e infrarroja, ruido; fuego, quemaduras, eléctrico, fluoruros, monóxido de carbono, posibles rayos x

Soldadura por arco con núcleo fundente (FCAW); soldadura de gas activo de metal (MAG)

Utiliza un electrodo consumible con núcleo fundente; puede tener escudo de dióxido de carbono (MAG)

Radiación ultravioleta, humos metálicos, ozono, monóxido de carbono (con CO2 gas), dióxido de nitrógeno, fuego, quemaduras, radiación infrarroja, electricidad, fluoruros, ruido

Soldadura por resistencia eléctrica

Soldadura por resistencia (soldadura por puntos, costura, proyección o a tope)

Una alta corriente a bajo voltaje fluye a través de los dos componentes de los electrodos. El calor generado en la interfaz entre los componentes los lleva a temperaturas de soldadura. Durante el paso de la corriente, la presión ejercida por los electrodos produce una soldadura de forja. No se utiliza fundente ni metal de aportación.

Ozono, ruido (a veces), peligros de maquinaria, fuego, quemaduras, electricidad, vapores metálicos

Soldadura por electroescoria

Se utiliza para soldadura a tope vertical. Las piezas de trabajo se colocan verticalmente, con un espacio entre ellas, y se colocan placas o zapatas de cobre en uno o ambos lados de la junta para formar un baño. Se establece un arco debajo de una capa de fundente entre uno o más alambres de electrodo alimentados continuamente y una placa de metal. Se forma un charco de metal fundido, protegido por fundente fundido o escoria, que se mantiene fundido por la resistencia a la corriente que pasa entre el electrodo y las piezas de trabajo. Este calor generado por resistencia derrite los lados de la unión y el alambre del electrodo, llenando la unión y formando una soldadura. A medida que avanza la soldadura, el metal fundido y la escoria se mantienen en su posición al cambiar las placas de cobre.

Quemaduras, fuego, radiación infrarroja, electricidad, vapores metálicos

soldadura por chispa

Las dos partes metálicas a soldar están conectadas a una fuente de alta corriente y bajo voltaje. Cuando los extremos de los componentes se ponen en contacto, fluye una gran corriente, lo que provoca que se produzca un "parpadeo" y lleva los extremos de los componentes a temperaturas de soldadura. Se obtiene una soldadura de forja por presión.

Electricidad, quemaduras, fuego, vapores metálicos


Otros procesos de soldadura

Soldadura por haz de electrones

Una pieza de trabajo en una cámara de vacío es bombardeada por un haz de electrones de un cañón de electrones a altos voltajes. La energía de los electrones se transforma en calor al golpear la pieza de trabajo, derritiendo así el metal y fusionando la pieza de trabajo.

Rayos X a alto voltaje, eléctricos, quemaduras, polvos metálicos, espacios confinados

Corte Arcair

Se genera un arco entre el extremo de un electrodo de carbono (en un portaelectrodo manual con su propio suministro de aire comprimido) y la pieza de trabajo. El metal fundido producido es expulsado por chorros de aire comprimido.

Humos metálicos, monóxido de carbono, dióxido de nitrógeno, ozono, fuego, quemaduras, radiación infrarroja, electricidad

Soldadura por fricción

Una técnica de soldadura puramente mecánica en la que un componente permanece estacionario mientras que el otro gira contra él bajo presión. El calor se genera por fricción y, a la temperatura de forja, la rotación cesa. Luego, una presión de forja efectúa la soldadura.

Calor, quemaduras, riesgos de maquinaria

Soldadura láser y taladrado

Los rayos láser se pueden utilizar en aplicaciones industriales que requieren una precisión excepcionalmente alta, como ensamblajes en miniatura y microtécnicas en la industria electrónica o hileras para la industria de fibras artificiales. El rayo láser funde y une las piezas de trabajo.

Electricidad, radiación láser, radiación ultravioleta, fuego, quemaduras, humos metálicos, productos de descomposición de recubrimientos de piezas de trabajo

Soldadura de pernos

Se genera un arco entre un espárrago de metal (que actúa como electrodo) sostenido en una pistola de soldadura de espárragos y la placa de metal que se va a unir, y eleva la temperatura de los extremos de los componentes hasta el punto de fusión. La pistola fuerza el espárrago contra la placa y lo suelda. El blindaje lo proporciona una férula de cerámica que rodea el espárrago.

Humos metálicos, radiación infrarroja y ultravioleta, quemaduras, electricidad, fuego, ruido, ozono, dióxido de nitrógeno

Soldadura termita

Una mezcla de polvo de aluminio y un polvo de óxido de metal (hierro, cobre, etc.) se enciende en un crisol, produciendo metal fundido con la evolución de un calor intenso. Se golpea el crisol y el metal fundido fluye hacia la cavidad a soldar (que está rodeada por un molde de arena). Esto se usa a menudo para reparar piezas fundidas o forjadas.

Incendio, explosión, radiación infrarroja, quemaduras

 

Gran parte de la soldadura no se realiza en talleres donde las condiciones generalmente pueden controlarse, sino en el campo en la construcción o reparación de grandes estructuras y maquinaria (p. ej., armazones de edificios, puentes y torres, barcos, locomotoras y vagones de ferrocarril, equipo pesado, etc.). sobre). Es posible que el soldador deba llevar todo su equipo al sitio, configurarlo y trabajar en espacios reducidos o en andamios. La tensión física, la fatiga excesiva y las lesiones musculoesqueléticas pueden ser consecuencia de la necesidad de alcanzar, arrodillarse o trabajar en otras posiciones incómodas e incómodas. El estrés por calor puede resultar del trabajo en clima cálido y los efectos oclusivos del equipo de protección personal, incluso sin el calor generado por el proceso de soldadura.

Cilindros de gas comprimido

En las instalaciones de soldadura con gas a alta presión, el oxígeno y el gas combustible (acetileno, hidrógeno, gas ciudad, propano) se suministran a la antorcha desde cilindros. Los gases se almacenan en estos cilindros a alta presión. Los peligros especiales de incendio y explosión y las precauciones para el uso y almacenamiento seguro de los gases combustibles también se analizan en otra parte de este documento. Enciclopedia. Se deben observar las siguientes precauciones:

  • Solo se deben instalar en los cilindros reguladores de presión diseñados para el gas en uso. Por ejemplo, un regulador de acetileno no debe usarse con gas de carbón o hidrógeno (aunque puede usarse con propano).
  • Las cerbatanas deben mantenerse en buen estado y limpiarse a intervalos regulares. Se debe usar un palo de madera dura o un alambre de latón blando para limpiar las puntas. Deben conectarse a los reguladores con mangueras especiales reforzadas con lona colocadas de tal manera que sea poco probable que se dañen.
  • Los cilindros de oxígeno y acetileno deben almacenarse por separado y únicamente en locales resistentes al fuego, desprovistos de materiales inflamables y deben estar ubicados de manera que puedan retirarse fácilmente en caso de incendio. Se deben consultar los códigos locales de construcción y protección contra incendios.
  • Debe observarse escrupulosamente la codificación de colores vigente o recomendada para la identificación de cilindros y accesorios. En muchos países, se aplican en este campo los códigos de color aceptados internacionalmente que se utilizan para el transporte de materiales peligrosos. Los argumentos a favor de la aplicación de normas internacionales uniformes a este respecto se ven reforzados por consideraciones de seguridad vinculadas a la creciente migración internacional de trabajadores industriales.

 

Generadores de acetileno

En el proceso de soldadura con gas a baja presión, el acetileno generalmente se produce en generadores por reacción de carburo de calcio y agua. Luego, el gas se canaliza al soplete de soldadura o corte en el que se alimenta el oxígeno.

Las plantas generadoras estacionarias deben instalarse al aire libre o en un edificio bien ventilado lejos de los talleres principales. La ventilación de la casa del generador debe ser tal que impida la formación de una atmósfera explosiva o tóxica. Debe proporcionarse una iluminación adecuada; los interruptores, otros equipos eléctricos y lámparas eléctricas deben estar ubicados fuera del edificio o ser a prueba de explosiones. El humo, las llamas, las antorchas, la planta de soldadura o los materiales inflamables deben excluirse de la casa o de las inmediaciones de un generador al aire libre. Muchas de estas precauciones también se aplican a los generadores portátiles. Los generadores portátiles deben usarse, limpiarse y recargarse únicamente al aire libre o en un taller bien ventilado, lejos de cualquier material inflamable.

El carburo de calcio se suministra en tambores sellados. El material debe almacenarse y mantenerse seco, en una plataforma elevada sobre el nivel del piso. Los almacenes deberán estar situados bajo cubierta, y si colindan con otro edificio la medianera deberá ser ignífuga. El almacén debe estar adecuadamente ventilado a través del techo. Los tambores deben abrirse solo inmediatamente antes de cargar el generador. Se debe proporcionar y utilizar un abridor especial; Nunca se debe usar un martillo y un cincel para abrir tambores. Es peligroso dejar los tambores de carburo de calcio expuestos a cualquier fuente de agua.

Antes de desmantelar un generador, se debe quitar todo el carburo de calcio y llenar la planta con agua. El agua debe permanecer en la planta durante al menos media hora para garantizar que todas las partes estén libres de gas. El desmontaje y el servicio deben ser realizados únicamente por el fabricante del equipo o por un especialista. Cuando se está recargando o limpiando un generador, no se debe volver a usar nada de la carga anterior.

Las piezas de carburo de calcio incrustadas en el mecanismo de alimentación o adheridas a partes de la planta deben eliminarse con cuidado, utilizando herramientas que no produzcan chispas hechas de bronce u otra aleación no ferrosa adecuada.

Todos los interesados ​​deben estar completamente familiarizados con las instrucciones del fabricante, que deben exhibirse de manera visible. También se deben observar las siguientes precauciones:

  • Se debe instalar una válvula de contrapresión diseñada correctamente entre el generador y cada soplete para evitar el contrafuego o el flujo inverso del gas. La válvula debe inspeccionarse regularmente después de un retroceso y el nivel del agua debe revisarse diariamente.
  • Solo deben usarse sopletes del tipo inyector diseñados para operación a baja presión. Para calentar y cortar, a veces se emplea gas ciudad o hidrógeno a baja presión. En estos casos, se debe colocar una válvula de retención entre cada soplete y la tubería principal o tubería de suministro.
  • Una explosión puede ser causada por un "retroceso de llama", que resulta de sumergir la punta de la boquilla en el charco de metal fundido, lodo o pintura, o por cualquier otra obstrucción. Deben eliminarse las partículas de escoria o metal que se adhieren a la punta. La punta también debe enfriarse con frecuencia.
  • Se deben consultar los códigos locales de construcción y de incendios.

 

Prevención de incendios y explosiones

Al ubicar las operaciones de soldadura, se debe tener en cuenta las paredes circundantes, los pisos, los objetos cercanos y el material de desecho. Se deben seguir los siguientes procedimientos:

  • Todo material combustible debe ser retirado o protegido adecuadamente con láminas de metal u otros materiales adecuados; Nunca se deben usar lonas.
  • Las estructuras de madera deben desaconsejarse o protegerse de manera similar. Se deben evitar los pisos de madera.
  • Se deben tomar medidas de precaución en el caso de aberturas o grietas en paredes y pisos; el material inflamable en las habitaciones contiguas o en el piso de abajo debe retirarse a una posición segura. Se deben consultar los códigos locales de construcción y de incendios.
  • Siempre se debe tener a mano un equipo de extinción de incendios adecuado. En el caso de una planta de baja presión que utilice un generador de acetileno, también se deben tener disponibles baldes de arena seca; los extintores de incendios de polvo seco o dióxido de carbono son satisfactorios. Nunca se debe usar agua.
  • Los cuerpos de bomberos pueden ser necesarios. Se debe designar una persona responsable para mantener el sitio en observación durante al menos media hora después de la finalización del trabajo, para hacer frente a cualquier foco de incendio.
  • Dado que pueden ocurrir explosiones cuando el gas acetileno está presente en el aire en cualquier proporción entre el 2 y el 80 %, se requiere una ventilación y un control adecuados para garantizar que no haya fugas de gas. Solo se debe usar agua jabonosa para buscar fugas de gas.
  • El oxígeno debe controlarse cuidadosamente. Por ejemplo, nunca debe liberarse al aire en un espacio confinado; muchos metales, ropa y otros materiales se vuelven activamente combustibles en presencia de oxígeno. En el corte de gas, el oxígeno que no se pueda consumir se liberará a la atmósfera; El corte de gas nunca debe realizarse en un espacio confinado sin los arreglos de ventilación adecuados.
  • Las aleaciones ricas en magnesio u otros metales combustibles deben mantenerse alejadas de las llamas o arcos de soldadura.
  • La soldadura de contenedores puede ser extremadamente peligrosa. Si se desconoce el contenido anterior, siempre se debe tratar un recipiente como si hubiera contenido una sustancia inflamable. Las explosiones pueden evitarse eliminando cualquier material inflamable o haciéndolo no explosivo ni inflamable.
  • La mezcla de aluminio y óxido de hierro utilizada en la soldadura por termita es estable en condiciones normales. Sin embargo, en vista de la facilidad con la que el polvo de aluminio se encenderá y la naturaleza casi explosiva de la reacción, se deben tomar las precauciones adecuadas en el manejo y almacenamiento (evitar la exposición a altas temperaturas y posibles fuentes de ignición).
  • En algunas jurisdicciones, se requiere un programa de permiso de trabajo en caliente por escrito para soldar. Este programa describe las precauciones y los procedimientos a seguir durante la soldadura, corte, quemado, etc. Este programa debe incluir las operaciones específicas realizadas junto con las precauciones de seguridad que se implementarán. Debe ser específico de la planta y puede incluir un sistema de permisos interno que debe completarse con cada operación individual.

 

Protección contra el calor y los peligros de quemaduras

Pueden producirse quemaduras en los ojos y partes expuestas del cuerpo debido al contacto con metal caliente y salpicaduras de partículas de metal incandescente o metal fundido. En la soldadura por arco, una chispa de alta frecuencia utilizada para iniciar el arco puede causar quemaduras pequeñas y profundas si se concentra en un punto de la piel. La radiación infrarroja intensa y visible de una llama de corte o soldadura de gas y el metal incandescente en el baño de soldadura pueden causar molestias al operador y a las personas que se encuentran cerca de la operación. Cada operación debe ser considerada con anticipación, y las precauciones necesarias diseñadas e implementadas. Se deben usar gafas hechas específicamente para soldadura y corte con gas para proteger los ojos del calor y la luz irradiados por el trabajo. Las cubiertas protectoras sobre el filtro de vidrio deben limpiarse según sea necesario y reemplazarse cuando estén rayadas o dañadas. Donde se emite metal fundido o partículas calientes, la ropa protectora que se use debe desviar las salpicaduras. El tipo y el grosor de la ropa ignífuga que se use debe elegirse de acuerdo con el grado de peligro. En las operaciones de corte y soldadura por arco, se deben usar cubiertas de zapatos de cuero u otras polainas adecuadas para evitar que las partículas calientes caigan en las botas o los zapatos. Para proteger las manos y los antebrazos contra el calor, las salpicaduras, la escoria, etc., es suficiente el tipo de guantelete de cuero con puños de lona o cuero. Otros tipos de ropa de protección incluyen delantales de cuero, chaquetas, mangas, polainas y cubiertas para la cabeza. En la soldadura por encima de la cabeza, son necesarios una capa protectora y una gorra. Toda la ropa de protección debe estar libre de aceite o grasa, y las costuras deben estar por dentro, para no atrapar glóbulos de metal fundido. La ropa no debe tener bolsillos ni puños que puedan atrapar chispas, y debe usarse de manera que las mangas se superpongan a los guantes, las mallas se superpongan a los zapatos, etc. La ropa de protección debe inspeccionarse en busca de costuras reventadas o agujeros a través de los cuales pueda entrar metal fundido o escoria. Los artículos pesados ​​que se dejan calientes al finalizar la soldadura siempre deben marcarse como "calientes" como advertencia para otros trabajadores. Con la soldadura por resistencia, el calor producido puede no ser visible y pueden producirse quemaduras por la manipulación de conjuntos calientes. Las partículas de metal caliente o fundido no deben salir volando de las soldaduras por puntos, costuras o proyección si las condiciones son las correctas, pero se deben usar pantallas no inflamables y se deben tomar precauciones. Las pantallas también protegen a los transeúntes de quemaduras en los ojos. No se deben dejar piezas sueltas en la garganta de la máquina porque pueden salir proyectadas con cierta velocidad.

Seguridad ELECTRICA

Aunque los voltajes sin carga en la soldadura por arco manual son relativamente bajos (alrededor de 80 V o menos), las corrientes de soldadura son altas y los circuitos primarios del transformador presentan los peligros habituales de los equipos que funcionan con el voltaje de la línea de alimentación. Por lo tanto, no se debe ignorar el riesgo de descarga eléctrica, especialmente en espacios reducidos o en posiciones inseguras.

Antes de comenzar a soldar, siempre se debe verificar la instalación de puesta a tierra en el equipo de soldadura por arco. Los cables y las conexiones deben ser sólidos y de capacidad adecuada. Siempre se debe utilizar una abrazadera de conexión a tierra adecuada o un terminal atornillado. Cuando dos o más máquinas de soldar estén conectadas a tierra en la misma estructura, o donde también se utilicen otras herramientas eléctricas portátiles, la puesta a tierra debe ser supervisada por una persona competente. El puesto de trabajo debe ser seco, seguro y libre de obstrucciones peligrosas. Un lugar de trabajo bien organizado, bien iluminado, correctamente ventilado y ordenado es importante. Para trabajos en espacios confinados o posiciones peligrosas, se puede instalar protección eléctrica adicional (dispositivos sin carga y de bajo voltaje) en el circuito de soldadura, lo que garantiza que solo haya corriente de voltaje extremadamente bajo disponible en el portaelectrodos cuando no se está soldando. . (Consulte la discusión sobre espacios confinados a continuación). Se recomiendan los portaelectrodos en los que los electrodos se sujetan con un agarre de resorte o rosca de tornillo. Las molestias debidas al calentamiento pueden reducirse mediante un aislamiento térmico eficaz en la parte del portaelectrodos que se sujeta con la mano. Las mordazas y las conexiones de los portaelectrodos deben limpiarse y apretarse periódicamente para evitar el sobrecalentamiento. Se deben tomar medidas para acomodar el portaelectrodos de manera segura cuando no esté en uso por medio de un gancho aislado o un portaelectrodos completamente aislado. La conexión del cable debe diseñarse de manera que la flexión continua del cable no provoque el desgaste y la falla del aislamiento. Se debe evitar el arrastre de cables y tubos de suministro de gas de plástico (procesos protegidos con gas) a través de placas calientes o soldaduras. El cable del electrodo no debe entrar en contacto con el trabajo o cualquier otro objeto conectado a tierra (tierra). Los tubos de goma y los cables recubiertos de goma no deben usarse en ningún lugar cerca de la descarga de alta frecuencia, porque el ozono producido pudrirá la goma. Se deben usar tubos de plástico y cables cubiertos de cloruro de polivinilo (PVC) para todos los suministros desde el transformador hasta el portaelectrodos. Los cables vulcanizados o revestidos de goma dura son satisfactorios en el lado primario. La suciedad y el polvo metálico o de otro tipo pueden provocar una avería en la unidad de descarga de alta frecuencia. Para evitar esta condición, la unidad debe limpiarse regularmente soplando con aire comprimido. Se debe usar protección auditiva cuando se usa aire comprimido durante más de unos pocos segundos. Para la soldadura por haz de electrones, la seguridad del equipo utilizado debe comprobarse antes de cada operación. Para protegerse contra descargas eléctricas, se debe instalar un sistema de enclavamientos en los distintos gabinetes. Es necesario un sistema confiable de puesta a tierra de todas las unidades y gabinetes de control. Para equipos de soldadura por plasma utilizados para cortar espesores pesados, los voltajes pueden ser tan altos como 400 V y se debe anticipar el peligro. La técnica de disparar el arco por un pulso de alta frecuencia expone al operador a los peligros de un choque desagradable y una quemadura dolorosa y penetrante de alta frecuencia.

Radiación ultravioleta

La luz brillante emitida por un arco eléctrico contiene una alta proporción de radiación ultravioleta. Incluso la exposición momentánea a ráfagas de arco eléctrico, incluidos los destellos perdidos de los arcos de otros trabajadores, puede producir una conjuntivitis dolorosa (fotooftalmía) conocida como “ojo de arco” o “rayo en el ojo”. Si alguna persona está expuesta al arco eléctrico, se debe buscar atención médica inmediata. La exposición excesiva a la radiación ultravioleta también puede causar sobrecalentamiento y quemaduras en la piel (efecto de quemadura solar). Las precauciones incluyen:

  • Se debe usar un protector o casco equipado con el grado correcto de filtro (consulte el artículo “Protección para los ojos y la cara” en otra parte de este manual). Enciclopedia). Para los procesos de soldadura por arco protegido con gas y corte por arco de carbón, los protectores de mano planos brindan una protección insuficiente contra la radiación reflejada; se deben usar cascos. Deben usarse gafas protectoras o anteojos con protectores laterales debajo del casco para evitar la exposición cuando se levanta el casco para inspeccionar el trabajo. Los cascos también brindarán protección contra salpicaduras y escoria caliente. Los cascos y los protectores de manos están provistos de un filtro de vidrio y una cubierta protectora de vidrio en el exterior. Esto debe inspeccionarse, limpiarse y reemplazarse regularmente cuando esté rayado o dañado.
  • La cara, la nuca y otras partes expuestas del cuerpo deben protegerse adecuadamente, especialmente cuando se trabaja cerca de otros soldadores.
  • Los asistentes deben usar gafas adecuadas como mínimo y otros EPP según lo requiera el riesgo.
  • Todas las operaciones de soldadura por arco deben ser protegidas para proteger a otras personas que trabajen cerca. Cuando el trabajo se lleve a cabo en bancos fijos o en talleres de soldadura, deben instalarse pantallas permanentes cuando sea posible; de lo contrario, se deben utilizar pantallas temporales. Todas las pantallas deben ser opacas, de construcción robusta y de un material resistente a las llamas.
  • El uso de pinturas negras para el interior de las cabinas de soldadura se ha convertido en una práctica aceptada, pero la pintura debe producir un acabado mate. Se debe proporcionar una iluminación ambiental adecuada para evitar la fatiga visual que provoque dolores de cabeza y accidentes.
  • Las cabinas de soldadura y las pantallas portátiles deben revisarse regularmente para asegurarse de que no haya daños que puedan provocar que el arco afecte a las personas que trabajan cerca.

 

Peligros químicos

Los contaminantes transportados por el aire de la soldadura y el oxicorte, incluidos los humos y gases, surgen de una variedad de fuentes:

  • el metal que se está soldando, el metal de la varilla de aporte o los componentes de varios tipos de acero, como el níquel o el cromo)
  • cualquier revestimiento metálico sobre el artículo que se está soldando o sobre la varilla de aporte (p. ej., zinc y cadmio del enchapado, zinc del galvanizado y cobre como una capa delgada sobre varillas de aporte continuas de acero dulce)
  • cualquier pintura, grasa, desechos y similares en el artículo que se está soldando (por ejemplo, monóxido de carbono, dióxido de carbono, humo y otros productos de descomposición irritantes)
  • revestimiento de fundente en la varilla de aporte (p. ej., fluoruro inorgánico)
  • la acción del calor o la luz ultravioleta sobre el aire circundante (p. ej., dióxido de nitrógeno, ozono) o sobre hidrocarburos clorados (p. ej., fosgeno)
  • gas inerte utilizado como escudo (p. ej., dióxido de carbono, helio, argón).

 

Los humos y gases deben eliminarse en la fuente mediante LEV. Esto puede lograrse mediante un cerramiento parcial del proceso o mediante la instalación de campanas que suministren una velocidad de aire suficientemente alta a través de la posición de soldadura para asegurar la captura de los humos.

Debe prestarse especial atención a la ventilación en la soldadura de metales no ferrosos y ciertos aceros aleados, así como a la protección contra el peligro del ozono, el monóxido de carbono y el dióxido de nitrógeno que pueden formarse. Los sistemas de ventilación portátiles y fijos están fácilmente disponibles. En general, el aire extraído no debe recircularse. Debe recircularse solo si no hay niveles peligrosos de ozono u otros gases tóxicos y el aire de escape se filtra a través de un filtro de alta eficiencia.

Con la soldadura por haz de electrones y si los materiales que se sueldan son de naturaleza tóxica (p. ej., berilio, plutonio, etc.), se debe tener cuidado para proteger al operador de cualquier nube de polvo al abrir la cámara.

Cuando existe un riesgo para la salud debido a los humos tóxicos (p. ej., plomo) y LEV no es factible, por ejemplo, cuando se están demoliendo estructuras pintadas con plomo mediante oxicorte, es necesario el uso de equipo de protección respiratoria. En tales circunstancias, se debe usar un respirador aprobado de alta eficiencia que cubra toda la cara o un respirador purificado de aire (PAPR) de alta eficiencia. Es necesario un alto nivel de mantenimiento del motor y la batería, especialmente con el respirador original de presión positiva de alta eficiencia. Se debe fomentar el uso de respiradores de línea de aire comprimido de presión positiva cuando se disponga de un suministro adecuado de aire comprimido de calidad respirable. Siempre que se deba usar equipo de protección respiratoria, se debe revisar la seguridad del lugar de trabajo para determinar si son necesarias precauciones adicionales, teniendo en cuenta la visión restringida, las posibilidades de enredarse, etc., de las personas que usan equipo de protección respiratoria.

Fiebre de humos metálicos

La fiebre de los humos metálicos se observa comúnmente en trabajadores expuestos a los vapores de zinc en el proceso de galvanización o estañado, en la fundición de latón, en la soldadura de metal galvanizado y en la metalización o rociado de metales, así como por la exposición a otros metales como el cobre, manganeso y hierro. Ocurre en trabajadores nuevos y en aquellos que regresan al trabajo después de un paréntesis de fin de semana o vacaciones. Es una condición aguda que ocurre varias horas después de la inhalación inicial de partículas de un metal o sus óxidos. Comienza con mal sabor de boca seguido de sequedad e irritación de las mucosas respiratorias que se traduce en tos y ocasionalmente disnea y “opresión” en el pecho. Estos pueden ir acompañados de náuseas y dolor de cabeza y, unas 10 a 12 horas después de la exposición, escalofríos y fiebre que pueden ser bastante intensos. Estos duran varias horas y van seguidos de sudoración, sueño y, a menudo, poliuria y diarrea. No existe un tratamiento particular y la recuperación suele ser completa en unas 24 horas sin dejar residuos. Se puede prevenir manteniendo la exposición a los vapores metálicos dañinos dentro de los niveles recomendados mediante el uso de LEV eficiente.

Espacios confinados

Para el ingreso a espacios confinados, puede existir el riesgo de que la atmósfera sea explosiva, tóxica, deficiente en oxígeno o una combinación de las anteriores. Cualquier espacio confinado de este tipo debe estar certificado por una persona responsable como seguro para entrar y trabajar con un arco o llama. Es posible que se requiera un programa de entrada a espacios confinados, incluido un sistema de permisos de entrada, y es muy recomendable para el trabajo que debe llevarse a cabo en espacios que normalmente no están construidos para una ocupación continua. Los ejemplos incluyen, pero no se limitan a, bocas de acceso, bóvedas, bodegas de barcos y similares. La ventilación de los espacios confinados es crucial, ya que la soldadura con gas no solo produce contaminantes en el aire, sino que también consume oxígeno. Los procesos de soldadura por arco protegido con gas pueden disminuir el contenido de oxígeno del aire. (Ver figura 2.)

Figura 2. Soldadura en un espacio cerrado

MET040F2

SF Gilman

ruido

El ruido es un peligro en varios procesos de soldadura, incluida la soldadura por plasma, algunos tipos de máquinas de soldadura por resistencia y la soldadura por gas. En la soldadura por plasma, el chorro de plasma se expulsa a velocidades muy altas, produciendo un ruido intenso (hasta 90 dBA), especialmente en las bandas de frecuencia más altas. El uso de aire comprimido para soplar el polvo también genera altos niveles de ruido. Para evitar daños en la audición, se deben usar tapones para los oídos u orejeras y se debe instituir un programa de conservación de la audición, que incluya exámenes audiométricos (capacidad auditiva) y capacitación de los empleados.

Radiación ionizante

En los talleres de soldadura donde las soldaduras se inspeccionan radiográficamente con equipos de rayos X o rayos gamma, se deben observar estrictamente las advertencias e instrucciones habituales. Los trabajadores deben mantenerse a una distancia segura de dicho equipo. Las fuentes radiactivas deben manipularse únicamente con las herramientas especiales requeridas y con sujeción a precauciones especiales.

Se deben seguir las regulaciones locales y gubernamentales. Ver el capítulo Radiación, ionizante en otra parte de este Enciclopedia.

Se debe proporcionar suficiente blindaje con soldadura por haz de electrones para evitar que los rayos x penetren en las paredes y ventanas de la cámara. Cualquier parte de la máquina que proporcione protección contra la radiación de rayos X debe estar interconectada para que la máquina no pueda activarse a menos que esté en su posición. Las máquinas deben revisarse en el momento de la instalación en busca de fugas de radiación de rayos X y periódicamente a partir de entonces.

Otros peligros

Las máquinas de soldadura por resistencia tienen al menos un electrodo, que se mueve con una fuerza considerable. Si se opera una máquina con un dedo o una mano entre los electrodos, se producirá un aplastamiento grave. Siempre que sea posible, se debe diseñar un medio de protección adecuado para proteger al operador. Los cortes y las laceraciones se pueden minimizar desbarbando primero los componentes y usando guantes protectores o manoplas.

Se deben utilizar procedimientos de bloqueo/etiquetado cuando se realiza mantenimiento o reparación de maquinaria con fuentes de energía eléctrica, mecánica o de otro tipo.

Cuando se elimina la escoria de las soldaduras mediante astillado, etc., los ojos deben protegerse con gafas u otros medios.

 

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Referencias de la industria de procesamiento y trabajo de metales

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