2 Índice Indice.................................................................................. ¡Error! Marcador no definido. Introducción....................................................................................................................... 3 OPERADORES. ............................................................................................................................... 4 RIESGOS COMUNES..................................................................................................................... 4 OTRAS NORMAS DE SEGURIDAD........................................................................................... 11 PULIDORAS.................................................................................................................................... 11 TIPOS DE SOLDADURA.............................................................................................................. 12 RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS................................................................................. 17 SOLDADURA Y RADIACIONES.................................................................................................. 18 EQUIPO DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL SOLDADURA ....................................................... 19 ........................................................................................................................................................... 21 HUMOS, GASES Y VAPORES.................................................................................................... 21 MEDIDAS PREVENTIVAS............................................................................................................ 24 GASES INERTES PARA ATMÓSFERAS DE PROTECCIÓN................................................ 24 SOLDADURA Y CORTE OXIGÁS............................................................................................... 25 HUMOS, GASES Y VAPORES.................................................................................................... 26 RADIACIONES NO IONIZANTES............................................................................................... 28 ELEMENTOS DEL EQUIPO......................................................................................................... 28 SOLDADURA Y CORTE OXIGÁS............................................................................................... 30 BOTELLAS...................................................................................................................................... 31 RETROCESO DE LA LLAMA....................................................................................................... 32 NORMAS DE SEGURIDAD.......................................................................................................... 37
3 Introducción El proceso de soldadura consiste en la unión de dos piezas de metal, de igual o parecida composición, llevándolas al estado de fusión mediante la acción directa del calor. El origen del calor suministrado establece el tipo de soldadura: Soldadura eléctrica: Arco eléctrico establecido entre dos electrodos. Soldadura oxigás: Llama producida por la combustión de un gas. Los soldadores están sometidos a los riesgos típicos de la industria, además de los propios de las operaciones de soldadura, los que trataremos a lo largo de este curso. El hecho de que la soldadura sea aplicada por un operario “especializado” no implica, necesariamente, que sea conocedor de todos los riesgos de accidentes o enfermedad profesional a los que se expone durante la operación de soldadura. Por esta razón, todos los soldadores que deberán certificarse en SEGURIDAD PARA SOLDADURA Y OXICORTE, antes de comenzar su actividad profesional en ella.
4 OBJETIVO El personal pueda detectar los riesgos de accidente o de enfermedad laboral, presentes en la ejecución de los trabajos de soldadura y oxicorte. Conozca los procedimientos frente a los riesgos. Aplique Permisos de trabajo para actividades de soldadura y oxicorte OPERADORES Antes de comenzar a manejar un grupo de soldadura o de oxicorte en la industria, cada operador autorizado debe recibir un ATS sobre el contenido del manual de instrucciones del fabricante del modelo o modelos a utilizar. El manual de instrucciones del fabricante permanecerá en un lugar conocido por los operadores autorizados para que puedan consultarlo siempre que lo consideren necesario Se entregará copia de este manual de instrucciones junto con el ATS impartido a los usuarios de la máquina. Todos los participantes de un centro de trabajo deben recibir un ATS (Asignación de Trabajo Seguro) sobre el Manual de instrucciones de las máquinas y herramientas que utilicen Cada persona tiene el derecho de recibir comunicación detallada, verbal y escrita, sobre los riesgos asociados a las herramientas que vaya a utilizar en la obra y sobre las medidas a adoptar durante su ejecución RIESGOS COMUNES INCENDIO Y EXPLOSIÓN POR ACUMULACIÓN DE LOS GASES UTILIZADOS
5 Los gases combustibles utilizados en soldadura y corte tienen la capacidad de acumularse en espacios que lo propicien formando atmósferas susceptibles de explotar, en caso de que en su seno se manifieste una fuente de ignición. En función del espacio cerrado donde se acumule y del margen de explosividad del gas de que se trate, se necesitará mayor o menor cantidad de gas para convertir la atmósfera en explosiva, que se manifestará en la parte baja o alta del volumen en que se forme según el gas sea de mayor o menor densidad que el aire INCENDIO Y EXPLOSIÓN POR ACUMULACIÓN DE LOS GASES UTILIZADOS Los gases pueden acumularse en cualquier espacio cerrado: tanques, conductos, tuberías, calderas, bodegas, zanjas, canaletas, e incluso huecos y aberturas de las propias piezas o sus inmediaciones. Para evitarlo, nunca se introducirán los cilindros de gases en estos lugares; ni se dejará el soplete o las mangueras en su interior. Mientras la atmósfera generada permanezca dentro de la suficiente energía puede hacerla explotar. La atmósfera inflamable o explosiva puede deberse al área donde se realiza el trabajo de soldadura. En estas situaciones se contemplarán medidas adicionales, al igual que cuando se tenga que soldar dentro de espacios confinados.
6 INCENDIO Y EXPLOSIÓN POR ACUMULACIÓN DE LOS GASES UTILIZADOS INCENDIO Y EXPLOSIÓN POR ACCIÓN DIRECTA DEL ARCO O LLAMA La temperatura alcanzada en el seno de un arco eléctrico varía entre 3 500ºC y 10 000ºC, disminuyendo rápido con la distancia. La llama oxiacetilénica presenta distintas zonas térmicas: Dardo central (zona 1): De color blanco brillante, alcanza los 3200ºC (se produce monóxido de carbono e hidrógeno). Penacho azulado (zona 2): Se alcanzan los 2000º Gases y vapores no visibles (zona 3): Se encuentran el dióxido de carbono y el vapor de agua formados en zona 2. La temperatura varía con la posición del soplete (figura)
7 INCENDIO Y EXPLOSIÓN POR TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONDUCCIÓN Los metales cuando son soldados, pueden transmitir el calor absorbido hasta un punto alejado, inflamando combustibles situados fuera del campo visual del soldador. Si se trata de materiales de baja conductividad térmica, el calor se transmite con dificultad, acumulándose entonces puntualmente con riesgo de auto ignición del material. Cuando la transmisión de calor presente riesgo de incendio o explosión de combustibles próximos, puede recurrirse al enfriamiento forzado con aire o agua. INCENDIO Y EXPLOSIÓN POR PROYECCIONES INCANDESCENTES Representan la causa más frecuente de siniestro originados por operaciones de soldadura. La mayoría de estas proyecciones portan suficiente energía calorífica como para iniciar la combustión de materiales inflamables (líquidos o sólidos), y de producir la ignición de gases o vapores acumulados. Soldadura por arco eléctrico: Las proyecciones, originariamente son vapores, que se condensan el enfriar, pasando a estado líquido. Más tarde se solidifican, al enfriarse más en contacto con el aire.
8 INCENDIO Y EXPLOSIÓN POR PROYECCIONES INCANDESCENTES Soldadura oxigás: Las proyecciones s forman como en el arco eléctrico. Oxicorte: El chorro de oxígeno proyectad contra la pieza desplaza acero líquido e forma de vapor fuera de la zona de corte Estas proyecciones pueden disgregarse a chocar contra el suelo, pudiendo alcanza grandes distancias. . CONTACTOS TÉRMICOS Las piezas soldadas o cortadas alcanzan su temperatura de fusión (más de 1000ºC, en caso del acero) durante la operación, enfriándose lentamente una vez terminada. Cuando se termine la operación, las partes calientes deben ser señalizadas o marcadas y/o protegerlas hasta que dejen de presentar riesgo de quemadura en la piel. Las piezas pequeñas calentadas a temperaturas peligrosas deben ser manipuladas con herramientas apropiadas. Tales herramientas deben estar disponibles. CONTACTOS TÉRMICOS La protección de las manos con guantes de cuero es obligatoria para estos trabajos.
9 Cuando se trabaje con gases licuados, debe considerarse el riesgo de congelación por contacto con él. Puede producir lesiones serias en los tejidos dérmicos. Los gases desprendidos y el propio aire caliente de la llama de soldadura son portadores de temperaturas peligrosas a distancias considerables, tanto para la piel (por quemadura) como para el tracto respiratorio inferior ( al respirarlos): tráquea, bronquios, bronquiolos y alveolos). CONTACTOS TÉRMICOS PIEZAS HUECAS Debe tenerse en cuenta que el aire o cualquier otro gas que contenga va a tratar de expandirse por efecto del incremento de temperatura (aumento de volumen). Al no poder hacerlo, aumentará la presión interior que, unido a la debilitación del material por el calentamiento, puede hacer reventar la pieza en cuestión. RIESGOS ERGONÓMICOS Las posturas que deben adoptar los soldadores, y el tiempo que en ocasiones deben mantenerlas, pueden dar lugar a lesiones dorso lumbares o traumatismos musculares. La posición de la pieza y el punto de soldadura debe facilitar la posición recta de la columna vertebral, evitando siempre inclinaciones o torsiones innecesarias. La pieza de trabajo debe situarse de modo que permita la adopción de posturas seguras y confortables para el soldador. La posición del codo respecto a la superficie de trabajo deberá estar: ligeramente por debajo, para trabajos de precisión; ligeramente por encima, para trabajos livianos; entre 20 y 40 centímetros por encima, para trabajos pesados. NORMAS COMUNES Sólo máquina y equipos con la inspección obligatoria serán utilizadas. En el caso de observar cualquier defecto en la máquina, será comunicado a su jefe para proceder a su reparación Inspección visual diaria (nunca usar máquina o equipo defectuoso). Inspección del lugar de trabajo, incluyendo la vertical y alcance de proyecciones, al comenzar y terminar el trabajo (detección de combustibles, incluyendo gases y otras actividades simultaneas en zona de trabajo).
10 Después de realizar un trabajo fuera de un área designada, deberá comprobarse que no quedan escorias incandescentes. Asegurar esta comprobación 60 minutos después de terminar el trabajo. Siempre que sea posible, trasladar el trabajo a un área de soldadura designada. ÁREA DESIGNADA: zona apantallada en cuya área se prevé la realización de trabajos en caliente, esté área está delimitada con materiales no combustibles y su interior estará libre de materiales inflamables. Combustibles o materiales inflamables deben ser retirados como mínimo 10 m de la zona de trabajo. No se realizarán trabajos en caliente en condiciones de polvo extremas, hasta que no se hayan tomado las medidas necesarias. Si por la situación de la zona de trabajo existen Los suelos, paredes, tejados, techos, etc... construidos con materiales combustibles serán cubiertos. Si esto no es posible, deben humedecerse completamente. Se debe de tener previsto un sistema de extinción de incendios. Evitar proyecciones o caída de incandescentes sobre mangueras, cables y equipos, mediante mantas ignífugas. Delimitar el paso de personas. . . No se podrá realizar ningún trabajo de Corte o Soldadura dentro de un espacio confinado o en altura sin consultar las Normas sobre Espacio Confinados y Protección de Caídas Cada soldador, con un extintor de 10 kilos, con agente adecuado, en buen estado de uso.
11 Protección personal mínima: casco, lentes, calzado de seguridad, careta facial adaptable al casco, guantes de soldador, y mandil o peto de soldador. Ropa retardaste al fuego, sin bolsillos ni pliegues. Las perneras por fuera de las botas (salvo en caso de uso de polainas). Utilizar protección respiratoria cuando exista riesgo de inhalación de humos, gases o vapores toxico. El filtro a utilizar deberá seleccionarlo personal competente Todo lo referente a la protección personal es aplicable a los ayudantes, cuando se deben mantener junto al soldador durante la operación o parte de ella. OTRAS NORMAS DE SEGURIDAD Las piezas a soldar/cortar, deberá ser auto soportantes por dimensione y peso o estar convenientemente soportadas y sujetas. Próximo (a menos de 10 m) a cada punto de trabajo de soldadura, o cualquier otro foco de fuego o proyecciones, se deberá disponer de extintor de al menos 5 Kg PULIDORAS TODO TRABAJO DE SOLDADURA CONLLEVA LA UTILIZACION DE UN ESMERIL O PULIDOR PARA LA LIMPIEZA Y PERFILADO DE LA SOLDADURA PARA PODER UTILIZAR LA PULIDORA, SE DEBE HABER CURSADO Y APROBADO EL CURSO DE OPERADOR DE PULIDORA.
12 TIPOS DE SOLDADURA Soldadura eléctrica Soldadura oxigás SOLDADURA ELÉCTRICA (y corte) CARACTERÍSTICAS En esta clase de soldadura, el calor necesario para alcanzar la temperatura de fusión de las piezas a soldar es proporcionado por un arco eléctrico que se hace saltar entre un electrodo y las piezas a soldar, formando parte de un circuito de corriente alterna o continua. Riesgo eléctrico Circuito de seguridad electrónica de un equipo de soldadura
13 . Las máquinas de soldadura eléctrica convierten la corriente de red a la tensión y el amperaje necesarios para que propicien la formación de arcos eléctricos adecuados a las características de la soldadura a efectuar. Así pues, toda operación de soldadura eléctrica implica un riesgo de contacto eléctrico cuyos posibles efectos vamos a tratar a continuación EFECTOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA AL ATRAVESAR EL ORGANISMO Las consecuencias del paso de la corriente por el cuerpo pueden ocasionar desde lesiones físicas secundarias (golpes, caídas, etc.), hasta la muerte por fibrilación ventricular, pasando por quemaduras y otras lesiones orgánicas de diversa consideración.
14 Una persona se electrocuta cuando la corriente eléctrica pasa por su cuerpo, es decir, cuando la persona forma parte del circuito eléctrico, pudiéndose distinguir, al menos, dos puntos de contacto: el de entrada y el de salida. La fibrilación ventricular consiste en el movimiento anárquico del corazón, el cual, deja de enviar sangre a los distintos órganos y, aunque esté en movimiento, no sigue su ritmo normal de funcionamiento. Por tetanizacion entendemos el movimiento incontrolado de los músculos como consecuencia del paso de la energía eléctrica. La asfixia se produce cuando el paso de la corriente afecta al centro nervioso que regula la función respiratoria, ocasionando el paro respiratorio. Otros factores fisiopatológicos, como contracciones musculares, dificultad respiratoria, parada cardiaca temporal, etc, pueden producirse sin fibrilación. INTENSIDADES LÍMITE. Umbral de percepción: Es el valor mínimo de la corriente que provoca una sensación en una persona.
15 Umbral de reacción: Es el valor mínimo de la corriente que provoca una contracción muscular. Umbral de no soltar: Es el valor máximo de la corriente que permite a una persona soltar unos electrodos de prueba. Umbral de fibrilación ventricular: Es el valor mínimo de la corriente que puede producir fibrilación ventricular. Esta es la causa principal de muerte por contacto eléctrico. En corriente alterna, este umbral decrece considerablemente con el aumento del tiempo de contacto.
16 RECORRIDO DE LA CORRIENTE A TRAVÉS DEL CUERPO La gravedad de un accidente eléctrico depende del recorrido de la corriente a través del cuerpo. Un recorrido de mayor longitud tendrá mayor resistencia, pero también más probabilidad de atravesar órganos vitales. Los datos vistos hasta ahora se refieren a los trayectos mano izquierda- los dos pies. Para otros trayectos se aplica el llamado factor de corazón, F. El factor de corazón permite calcular la equivalencia de riesgo que presentan corrientes que atraviesan el cuerpo siguiendo distintos recorridos. SISTEMAS DE PROTECCIÓN Circuito de protección. Aislamiento, dimensionado, estado. La máquina. Contactos directos: aislamiento de bornes y cables. Contactos directos: Puesta a tierra asociada a sistema de corte por corriente de defecto (interruptor diferencial). Circuito de soldeo. Contactos directos: Tensión de vacío por debajo de la de seguridad. Aislamiento de pinza y cable. Contactos con el electrodo Contactos indirectos: Corrientes de retorno
17 circulando por elementos ajenos al circuito de soldadura. La pinza de masa debe ir a la pieza. Dispositivo de tensión de vacío de seguridad. Una resistencia en el primario limita la tensión en el secundario a 24 voltios (en vacío). El sistema cortocircuita la resistencia cuando se cierra el circuito, pudiendo entonces alcanzar la tensión de cebado, que hace que salte el arco entre el electrodo y la pieza. RADIACIONES ELECTROMAGNÉTICAS Las ondas electromagnéticas están formadas por la acción de dos campos, uno eléctrico y otro magnético, cuyas intensidades varían y se desplazan a la velocidad de la luz. RADIACIONES IONIZANTES: Son capaces de ionizar los átomos. De longitud de onda menor de 0,02 micras, por encima de las radiaciones ultravioleta, son radiaciones muy penetrantes y peligrosas para el organismo. En ensayos no destructivos; en procesos de soldadura por haz electrónico; y en algunos casos de MIG, cuando el electrodo de tungsteno contenga rodio (no más del uno o dos por ciento) y se suelde en lugares cerrados. RADIACIONES NO IONIZANTES: No tienen la capacidad de ionizar átomos. Sus longitudes de onda están por encima de 0,02 micras. Radiaciones ultravioletas: Pueden producir lesiones eritematosas en dosis muy pequeñas. Radiación visible: Son inofensivas siempre que no se sobrepase cierta intensidad. Pueden causar lesiones serias de retina, incluso irreversibles, en caso de deslumbramiento.
18 Radiación infrarroja: Penetran en el ojo transformándose en calor, donde ejercen una acción lenta y acumulativa de opacidad del cristalino (catarata de vidriero). También puede producir quemaduras en retina y coroides, así como parálisis del esfínter del iris. La gravedad de la lesión tiene relación directa con la energía infrarroja a la que se expone el ojo. SOLDADURA Y RADIACIONES En soldadura por arco con electrodo revestido, la temperatura conseguida por medio de una descarga eléctrica produce un espectro radiante caracterizado por una gran cantidad de radiación infrarroja y visible, y, en menor medida, aunque considerable, radiación ultravioleta. En los procesos de soldadura por arco en atmósferas inertes o activas provocadas por emisión de gases, la intensidad de la radiación ultravioleta puede llegar a ser hasta cuarenta veces la producida en la soldadura con electrodo revestido.
19 CARACTERÍSTICAS DE RADIACIONES La intensidad 2de la radiación disminuye con a distancia del foco emisor La energía radiante emitida o absorbida por una superficie disminuye con el ángulo que forma con la dirección de la radiación Para cualquier longitud de onda, la intensidad de la radiación crece con la temperatura Al aumenta la temperatura la distribución dela energía se desplaza hacia raciocines de menor longitud de onda EQUIPO DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL SOLDADURA Casco de seguridad con pantalla de protección facial acoplada Lentes de seguridad Guantes mecánicos con protección térmica y aislante. Ropa de algodón, lana, o fibra ignífuga, más delantal o chaqueta de cuero, así como monja. Polainas y manguitos de cuero y botas de caña alta. Protección respiratoria (cuando sea requerida) contra polvos, humos, o vapores, según el caso. OCULARES FILTRANTES Los cristales utilizados deben ser capaces de absorber las radiaciones infrarrojas, hasta reducirlas a valores tolerables; de eliminar las radiaciones ultravioletas de longitud de onda comprendida entre 0,28 y 0,33 micras; y de limitar la intensidad del espectro visible de modo que se eviten los deslumbramientos, manteniendo una buena apreciación de detalles (bordes de chapas y límites del baño de fusión).
20 PARÁMETROS DE ELECCIÓN Tipo de arco Intensidad de corriente Posición y distancia del soldador al arco Iluminación del local Sensibilidad óptica del soldador Hábitos propios de cada soldador La cara del soldador debe mantenerse convenientemente alejada del arco. Se considera adecuado un alejamiento Los oculares filtrantes se clasifican por números, que indican el grado de protección, función de los valores de transmisión de las radiaciones ultravioleta, visible e infrarrojos. Según la iluminación ambiental, puede usarse el grado de protección inferior o superior al de la tabla. Los números mostrados son los indicados para unas condiciones normales de trabajo y visión.
21 . Los ayudantes de soldador que se mantengan a una distancia de un metro del arco podrán usar dos o tres números menos que el soldador En los trabajos al aire libre, podrán utilizarse filtros inferiores en un número a los indicado en la tabla. HUMOS, GASES Y VAPORES Las altas temperaturas generadas durante esta soldadura propician la emisión de gases, vapores, y volátiles derivados de la condensación de los materiales y productos participantes del proceso: material base y de aportación, gases que componen la atmósfera en que se produce el arco, y recubrimientos y residuos de las superficies. GASES ORIGINADOS POR EL MEDIO ATMOSFÉRICO Ozono: Se forma a partir del oxígeno del aire, por acción de los rayos ultravioleta. Es un gas irritante para las vías respiratorias que, a concentraciones elevadas, puede producir inflamaciones graves en los pulmones. El ozono se forma hasta un metro o más de distancia, desde el arco.
22 El aumento de la intensidad, con el consiguiente aumento de la temperatura, aumenta la concentración de ozono Ciertos metales producen más ozono que otros, como el aluminio. mezclas. Óxidos de Nitrógeno: La combinación del oxígeno y el nitrógeno en las condiciones térmicas propiciadas por la soldadura genera la formación de óxidos de nitrógeno. El dióxido de nitrógeno es un gas poco soluble (débil acción irritante sobre las mucosas). Su inhalación en pequeñas concentraciones puede manifestarse en forma de inflamación pulmonar varias horas, incluso días más tarde; que pueden ser de carácter grave, dando lugar a edemas agudos. El arco eléctrico con electrodo revestido genera más óxidosde nitrógeno que el producido en atmósfera inerte o activa. Se exceptúan los casos de corte con electrodo de tungsteno, en los que se producen aún en mayor cantidad Monóxido de Carbono: Se produce en las combustiones incompletas (deficiencia de oxígeno), o por reducción de dióxido de carbono. Puede causar serios trastornos, al obstaculizar la oxigenación sanguínea, produciendo vértigos, somnolencia, dolores de cabeza, e incluso la muerte, a ciertas concentraciones. La producción de este gas en la soldadura por arco eléctrico es muy pequeña, pero en espacios confinados puede ser suficiente para resultar peligroso para la salud HUMOS DERIVADOS DEL METAL BASE Y DE APORTACIÓN La fusión del material base y de aportación da lugar a la formación de humos, gases y vapores con efectos tóxicos para el organismo. La inhalación de humos metálicos de zinc, latón o cobre puede ocasionar un cuadro agudo denominado fiebre de los soldadores, que se manifiesta con fiebre alta, dolores, tos, náuseas, y sudoración intensa. La volatilización de estos metales resulta particularmente intensa durante los procesos de soldadura TIG Y MIG. La soldadura y corte de aceros genera humos de óxidos de hierro, cuya inhalación produce una alteración pulmonar, catalogada como enfermedad profesional, denominada siderosis. Los aceros inoxidables producen óxidos y partículas de níquel, cromo, cadmio, molibdeno, etc. (según la composición del acero). Los humos desprendidos de las aleaciones de aluminio pueden ser causa de severas alteraciones pulmonares, especialmente los que, por contenerlo el material a soldar, contengan sílice.
23 De los distintos tipos de revestimiento de electrodos usados en soldadura, son los celulósiscos y los básicos los que generan mayor cantidad de gases tóxicos. GASES, VAPORES Y HUMOS PRODUCIDOS POR RECUBRIMIIENTOS Y RESIDUOS SUPERFICIALES Las pinturas de minio, u otras que contengan plomo o cromo, generan pigmentos metálicos que, en el caso del plomo, producen saturnismo. Los galvanizados contienen zinc que humos de óxido de zinc, que afecta seriamente a los pulmones. Los restos de aceites, bajo la acción de la alta temperatura del arco eléctrico, puede producir acroleína, causante de edemas pulmonares. Los productos desengrasantes, lubricantes, desoxidantes, disolventes, etc también se descomponen térmicamente, generando gases y vapores tóxicos. Los disolventes que contengan derivados clorados de hidrocarburos alifáticos, en particular tricloroetileno, percloroetileno, y tetracloruro de carbono, producen molestia que derivan en somnolencia, irritabilidad y perturbaciones de la memoria. Especial atención se debe prestar a la formación de fosgeno, cuya inhalación provoca grave inflamación de los pulmones, seguida con edema agudo. El soldador debe limpiar las superficies expuestas a las altas temperaturas del arco eléctrico o, si ello no fuera posible, enterarse de la naturaleza del recubrimiento o residuo de que se trate y de los posibles efectos de su descomposición térmica.
24 MEDIDAS PREVENTIVAS Evitar el alcance de la zona respiratoria: Extracción fija o localizada que capta los gases y volátiles producidos por el arco antes de que se alijen del lugar donde se producen. (Sistema de extracción bien calculado y escrupuloso seguimiento de instrucciones de fabricante o proyectista: distancias y caudales que garanticen la inocuidad del aire respirado). Disminución de la concentración de contaminantes: Dilución de gases y volátiles hasta valores de concentración admisibles. (Aportación de aire). Protección Individual: Debe constituir el último recurso. Un técnico especialista debe determinar el tipo de máscara a utilizar y, sobretodo, la clase de filtro, apropiados a la forma y naturaleza del contaminante o contaminantes de los que nos tengamos que proteger GASES INERTES PARA ATMÓSFERAS DE PROTECCIÓN Los más utilizados son los gases nobles (Argón, Helio, Kriptón, Neón, Xenón…), el Nitrógeno, y el dióxido de Carbono, o alguna combinación de ellos. Gases inertes: Carecen de color, olor y sabor, por lo que no son detectables. Desplazan el aire, produciendo en efecto asfixiante. La inhalación de dos bocanadas de un gas inerte puede hacer perder la consciencia, y pocos minutos más tarde producir lesiones cerebrales irreversibles. Antes de acceder a los espacios contenidos, medir el contenido de oxígeno.
25 Dióxido de carbono: Además de actuar como un gas inerte más, la temperatura del arco lo descompone en monóxido de carbono y oxígeno. Aunque el monóxido de carbono se recombina como dióxido de carbono al separarse del arco, la pequeña cantidad desprendida debe tenerse en cuenta en los espacios cerrados. El oxígeno se combina con el metal fundido (la varilla debe contener suficientes desoxidantes para propiciar la reacción con el oxígeno libre. Debe prevenirse la acumulación de estos gases teniendo en cuenta su densidad respecto al aire: los más pesados (Argón, Kriptón, y Xenón) se acumularán en el fondo; los más ligeros (Helio y Neón) lo harán en la parte alta. El Nitrógeno y el dióxido de carbono tienen una densidad parecida a la del aire. Antes de acceder a los espacios contenidos, medir el contenido de oxígeno. NORMAS DE SEGURIDAD Fuente de alimentación, cable de conexión, interruptor diferencial, puesta a tierra de masas del equipo. Dimensionado circuito de soldeo, pinza porta electrodos y bornes (aislamiento), electrodo más largo de 80 mm., conexiones de intemperie. Desconexión de los equipos durante las pausas largas. No dejar la pinza con el electrodo puesto. Evitación de humedad: lluvia, zonas húmedas (toldos y plataformas). Pinza y electrodos bien secos, guantes secos, nunca manos desnudas. Uso de soporte-pinza (nunca bajo el brazo o sobre material conductor). Pinza de masa a pieza a soldar, lo más cerca al punto de soldadura (evitar usar tuberías o estructura como circuito de retorno). Disponer de contenedor para recoger las puntas de electrodo. SOLDADURA Y CORTE OXIGÁS La temperatura de fusión se alcanza por combustión de una mezcla de gases: combustible (acetileno, propano, gas natural, o sus mezclas en diferentes proporciones), y comburente (oxígeno).
26 Según la forma de envasado, los gases pueden ser: comprimidos, licuados y disueltos a presión. (No se consideran los criogénicos). Todos ellos se contienen en cilindros, para facilitar su uso en los centros de trabajo. El manejo y uso de estos cilindros presenta unos riesgos cuya naturaleza todo soldador debe conocer. (Se revisarán más adelante). Marcado de cilindros en la ojiva con los siguientes datos: nombre del gas, marca del fabricante, número de fabricación, presión de prueba (en kg/cm²), capacidad (en litros), fecha de la prueba y marca del experto que la realizó. Además de lo indicado, las botellas indicarán: Cilindros de gases comprimidos: presión de carga a 21º C (en kg/cm²), y el peso en vacío en kilos. Cilindros de gases licuados: carga máxima admisible de gas, en kilos, y el peso en vacío. Cilindros de acetileno: identificación de la masa porosa e identificación del líquido en el que se encuentra disuelto, si no es acetona. El gas contenido en los cilindros también está indicado por los colores del cuerpo de los mismos, del de la ojiva, y el de una franja de 50 milímetros situada entre ambas. Los cilindros cuyos contenidos sean mezclas de gases tendrán el cuerpo del color que corresponda al gas mayoritario, y la ojiva dividida en cuarterones con los colores de los gases que componen la mezcla. HUMOS, GASES Y VAPORES Puede aplicarse lo dicho en soldadura eléctrica, en lo que aplique. Los gases propios de este tipo de soldadura son: Oxígeno: Gas comburente que facilita la combustión (hace arder los combustibles de forma mucho más rápida y violenta que en atmósfera normales de aire. A presiones o temperaturas elevadas se hace especialmente peligroso, al aumentar su capacidad de reacción. (Apertura lenta de la válvula del cilindro, con el reductor conectado). Una atmósfera enriquecida con oxígeno puede dar lugar a la combustión espontánea de algunas substancias, como aceites o grasas, por lo que siempre se debe evitar el contacto con botellas o conductos de oxígeno con las manos, guantes, cotones o trapos manchados o impregnados con ellas. (No engrasar elementos en contacto con oxígeno).
27 Propano: Industrialmente, se utiliza mezclado con butano en baja proporción, envasado en estado líquido. Se trata de un gas más pesado que el aire, por lo que tiende a cumularse en zonas bajas, formando atmósferas explosivas. Es inflamable cuando se encuentra mezclado con el aire en una proporción entre el dos y el ocho y medio por ciento. No es tóxico, pero tiene efectos asfixiantes por desplazamiento del aire. Como todo gas licuado, en la parte alta de los cilindros hay siempre una parte de propano en forma de gas, que es el que sale al abrir la válvula de salida, y que se mantiene a presión constante, independientemente del grado de carga, para una temperatura dada. (A 15º C, la presión del gas en la botella es siempre de 7,5 kg/cm². La evaporación del propano líquido enfría el cilindro, reduciéndose así la presión del gas del interior. Cuando el consumo es grande, es posible que aparezca agua, incluso hielo, en el exterior. Si se alcanzara la temperatura de -42ºC, la presión bajaría hasta la atmosférica, lo que impediría la salida del gas. Por ello, para consumos superiores a un kilo de propano por hora, deben utilizarse varios cilindros en paralelo. Acetileno: Es un gas combustible, de molécula muy inestable, lo que hace que al combinarse con el oxígeno se produzca una combustión violenta, con desprendimiento de gran cantidad de calor. Se trata de un gas incoloro, de olor característico, ligeramente más pesado que el aire (el de uso industrial ) por lo que tiende a acumularse en las zonas bajas. Es muy inestable, pudiendo explotar a presiones superiores a 1,5 kg / cm². Es un asfixiante simple (desplaza el aire) tornando las atmósferas en deficitarias de oxígeno. Exposiciones a concentraciones moderadas pueden causar mareo, dolor de cabeza, y pérdida de conocimiento. El acetileno arde en proporciones de mezcla con el aire entre el dos y el ochenta por ciento. Durante su descomposición genera calor que, si produce descomposición de su molécula, genera más calor. En algunos casos, la acumulación de calor es tal, que acaba explotando. Por la tanto, el acetileno no necesita oxígeno para explotar. El exceso de presión también provoca su descomposición. Para reducir este riesgo, se suministra disuelto en un líquido, habitualmente acetona, en cilindros rellenos de un material poroso.
28 RADIACIONES NO IONIZANTES La escala del grado de protección del ocular filtrante lo establece el caudal de acetileno, en soldadura, y el de oxígeno, para el oxicorte. Según el tipo de trabajo, las tablas indican el número del filtro de protección requerido. Cuando en la soldadura oxigás se emplea flux, la luz emitida por la fuente es muy rica en luz monocromática según el Flux empleado Para suprimir las molestias de emisión monocromática, se recomienda el uso de filtros que tengan absorción selectiva, según el tipo de Flux. Los marcados con la letra a cumplen esta condición. ELEMENTOS DEL EQUIPO Reguladores: Para reducir la presión del cilindro a la de uso, manteniéndola constante. La diferente presión utilizada con los distintos gases exige el uso exclusivo de reguladores característicos par cada uno de ellos. Los manómetros de los reguladores deben encontrarse en buen estado, para conocer en todo momento las presiones de uso y de cilindros.
29 REGULADORES Regulación y utilización Ajuste la presión adecuada en función de cada trabajo. No sobrepase 1 Kg./Cm2 para el acetileno, esta presión es suficiente para soldar y cortar. -No trabaje sin manómetros o si éstos están estropeados o defectuosos. -No lubricarlos -Verifique que los reguladores y sus acoplamientos son los adecuados al gas y trabajo a realizar. Después de su utilización Con los cilindros cerradas y las válvulas de los sopletes abiertas, elimine la presión residual en mangueras y reguladores. Deje el volante de regulación de los reductores totalmente aflojado. Mangueras: Conductos del gas hasta el soplete, de material flexible reforzado con trenzas de hilo resistente. Distintos espesores, según el gas (mangueras específicas). Las de oxígeno, verde; las de combustible, rojo. Las conexiones de mangueras deben ser las reglamentarias, dimensionadas para el diámetro de las mangueras a unir. Soplete: Propicia la mezcla del oxígeno y el gas combustible en proporción y condiciones apropiadas. Pueden ser: inyectores (con la marca I, el combustible es aspirado por la alta presión relativa del oxígeno), y de igual presión ( con la marca II, los gases entran a la misma presión y se mezclan. La potencia de un soplete es el número de litros de acetileno que consume por hora. El caudal de acetileno lo determina la boquilla, marcada con un número, según la tabla de al lado.
30 La secuencia de encendido de un soplete varía, según el tipo. Deben seguirse siempre las indicaciones del fabricante, que deben mantenerse en el estuche del soplete. SOLDADURA Y CORTE OXIGÁS SOPLETES Antes de su encendido, compruebe que la presión de gas y la boquilla instalada en el soplete son las adecuadas al trabajo a realizar. Utilice sólo boquillas en perfecto estado, compruébelas antes de su uso. Verifique antes de cada uso la estanqueidad del soplete y de todo el equipo con buscafugas o agua jabonosa. Compruebe que el inyector está correctamente alojado. Durante el uso, si durante el trabajo de soldadura o corte se produce la desaparición de la llama, actúe de forma precavida cerrando la válvula del gas combustible y posteriormente el del oxígeno ya que puede ser como consecuencia de un retroceso. El retroceso se reconoce por la desaparición de la llama a la vez que se produce un estampido seguido de un característico silbido, pero no siempre aparecen estos signos. Sea prudente. Si durante el proceso de soldadura o corte ocurriese un retroceso de llama dentro del soplete, o simplemente lo sospecha, se cerrará inmediatamente la válvula de paso del acetileno hasta que se apague la llama en el interior del soplete y deje de oírse el ruido silbante que se produce.
31 Se cerrará después la válvula del oxígeno. Enfríe el soplete en un recipiente de agua. Después retire el soplete y abra el paso del oxígeno para desalojar el agua que penetró en éste. Haga revisar el equipo. Si el soplete petardea o presenta anomalías en la llama, apáguelo rápidamente y revise todo el equipo. No apoye el soplete encendido sobre el equipo, ni lo deje colgando de las mangueras. No dirija la llama sobre objetos combustibles o sobre los cilindros. Cuando el soplete funcione durante periodos de tiempo muy continuados conviene enfriarlo de vez en cuando, sumergiéndolo en agua con la llave de acetileno cerrada y la de oxígeno abierta, dejando borbotear el gas en el agua. Si las boquillas se obstruyesen con las proyecciones, utilice los escariadores (boquillero). No manipule el soplete ni trate de apretar o aflojar algo, mientras se mantenga la llama encendida. BOTELLAS CLASIFICACIÓN SEGÚN EL COLOR QUE TENGAN
32 RETROCESO DE LA LLAMA Consiste en la propagación hacia atrás, dentro del soplete, de la inflamación de la mezcla. Se manifiesta con un estallido brusco, con extinción o no de la llama. Cuando se trata de un retroceso de llama sostenido, tras el estallido inicial, se escucha un silbido o chirrido procedente de la combustión continuada. Se dice que se produce una Inversión de flujo cuando el gas con mayor presión fluye dentro de la línea de menor presión. La deflagración se produce cuando a una inversión de flujo le sucede un retroceso de llama sostenido, y no necesariamente de forma inmediata. El retroceso de la llama se produce siempre que la velocidad de propagación de la combustión es superior a la de salida de la mezcla. Cuando ocurre lo contrario, la llama se extingue (produciéndose el escape). La llama arderá de forma estable cuando exista equilibrio entre la velocidad de salida de la mezcla y la de propagación de la combustión en ella. CAUSAS DEL RETROCESO DE LA LLAMA El equilibrio entre las velocidades de flujo y de propagación de la combustión no se manifiesta en toda la sección del orificio, sino solamente en la parte adyacente a la pared, donde la velocidad del flujo se reduce por fricción, y la de propagación se anula, por impedimento de reacción de combustión propiciado por la conductividad térmica del material. • Presión de utilización del gas incorrecta • Baja presión de cilindro • Manguera pinzada, doblada, cortada ... • Bajada de presión debida a la longitud de las mangueras
33 • Inversión de las mangueras de alimentación de gas • Pérdida de gas en los conectores, valvulas, etc (no estanco) • Orificios de boquillas demasiado grueso o demasiado pequeño • Calentamiento de la boquilla, escoria en la boquilla Velocidad excesiva de propagación de la combustión de la mezcla (causas): Incremento de la proporción de oxígeno de la mezcla Elevación de la temperatura de la mezcla Presencia de turbulencias en el flujo de la mezcla Retroceso sostenido de la llama: Cualquier retroceso de la llama puede derivar en un retroceso sostenido. La llama en retroceso se mueve al largo del soplete como una detonación: una onda de choque que va por delante del frente de la llama. Cuando este frente llaga al inyector o punto de mezcal, se calienta, debido al exceso de presión, que, además hacer retroceder al oxígeno y al combustible en sus conductos. Cuando ambos gases fluyen de nuevo hacia delante, se producirá un retroceso de llama sostenido en el punto de mezcla, si la temperatura ha alcanzado la de ignición de la mezcla de ambos gases.
34 Causas de la inversión de flujo: Boquilla deteriorada u obstruida con suciedad o escoria (el gas a alta presión fluirá dentro de la línea de menor presión) Presión del oxígeno por debajo de la del gas combustible (el combustible entrará en el conducto del oxígeno) Reductores cerrados y válvulas del soplete abiertas, una vez se para el trabajo (el combustible se evacua primero, entrando entonces el oxígeno en su conducto) Presión del oxígeno demasiado alta, cuando se enciende el soplete (si el operario abre las dos válvulas del soplete y trata de encenderlo con el oxígeno a pleno flujo, este gas puede fluir hacia atrás por el conducto del gas combustible) Boquilla pequeña para el caudal establecido (en este caso, el gas de mayor presión, parcialmente impedido a la salida de la boquilla, fluirá por el conducto del de menor presión) ACTUACIÓN EN CASO DE RETROCESO SOSTENIDO Ante un retroceso sostenido de la llama, anunciado por un silbido característico, debe cortarse inmediatamente el suministro de gas en el soplete y en los reductores (el oxígeno debe cerrarse primero). Antes de reiniciar el trabajo, se debe comprobar la boquilla y la temperatura del soplete, que se enfriará con agua en caso de sobrecalentamiento. En caso de deflagración, puede comenzar la descomposición del acetileno en el interior del cilindro, si no existe interruptor de deflagración. Una temperatura superior a 300º C puede ser también causa de descomposición. En caso de deflagración se debe: cerrar inmediatamente las válvulas de los cilindros, comprobar que el cilindro de acetileno no está caliente (si lo estuviera, comprobar que no está cerrada). Si la descomposición continuara, por pérdida u otra causa, existe riesgo de se extienda y provoque la explosión del cilindro, que puede producirse después de varios minutos o de varias horas (incluso más de un día). Si se sospecha del inicio de descomposición: Evacuar y acordonar el área; no acercarse al cilindro; enfriarlo continuamente desde un lugar protegido; y llamar a los bomberos. MEDIDAS PREVENTIVAS MONTAJE Y MANIPULACIÓN CORRECTOS DEL EQUIPO Todos los componentes del equipo deben ser de la misma marca, estar unidos correctamente, y no encontrarse deteriorados.
35 Las presiones seleccionadas deben ser las indicadas por el fabricante para el tipo de trabajo que se vaya a realizar. Debe verificarse que la boquilla no se encuentra bloqueada por suciedad o escoria. Utilizar siempre la aguja limpiadora apropiada. Reemplazar las boquillas deterioradas inmediatamente a su detección. Durante las operaciones, evitar mantener la boquilla demasiado cerca de la pieza, impidiendo así que se reduzca la velocidad del flujo y el calentamiento de la boquilla, que propiciarían el retroceso de la llama. Siempre, antes de encender el soplete, purgar las mangueras de oxígeno y combustible durante unos segundos, para evitar el riesgo de presencia de mezclas explosivas en alguna de las mangueras durante el encendido. El purgado debe realizarse de forma independiente para cada una de las mangueras, permaneciendo cerrada la válvula del gas que no se esté purgando. ENCENDIDO DEL SOPLETE El encendido correcto del soplete evita el retroceso de la llama. La secuencia de encendido defiere de los sopletes inyectores a los de igual presión, por lo que el soldador debe seguir siempre las instrucciones dadas al respecto por el fabricante del soplete, que deben permanecer en su estuche o caja. MANTENIMIENTO DEL EQUIPO Un buen mantenimiento de todos los elementos que componen el equipo es una buena prevención de retrocesos de llama. La boquilla es el elemento más expuesto, por lo que requiere mayor atención que ningún otro. La suciedad interior y la acumulación de escorias provocan un flujo de mezcla turbulento, que incrementa la velocidad de propagación de su combustión. Una boquilla obstruida puede ser causa de inversión de flujo. Las boquillas se limpian química o mecánicamente. La limpieza mecánica, la más frecuente, se realiza con agujas de limpieza, que deben tener el diámetro adecuado al del orificio de la boquilla. El agrandamiento del diámetro del orificio de la boquilla por el uso de una aguja inadecuada reducirá la velocidad de salida de la mezcla, incrementando así el riesgo de retroceso de la llama. El resto de elementos, mangueras, válvulas, conexiones, reductores, sopletes… deben ser inspeccionados periódicamente, retirando los que se encuentren con alguna deficiencia.
36 VÁLVULAS DE CONTROL El retroceso de llama y la inversión de flujo pueden prevenirse con dispositivos de seguridad. Las válvulas de control detienen el paso de la llama y del gas bajo determinadas condiciones. Instaladas en los conductos de oxígeno y combustible, pueden accionarse por exceso de presión, temperatura o flujo. Previenen de forma efectiva el paso de la llama. La disposición de los distintos elementos varía, según el fabricante. Como norma general, los fabricantes recomiendan un dispositivo combinado a la salida del reductor; otro de menor peso, y no necesariamente tan complejo, a la entrada del soplete; y uno más, de similares características al del soplete, en la manguera, cuando su longitud supere los diez metros, situado a un metro del soplete. Casco de seguridad • Lentes de seguridad con filtro adecuado (al menos grado 6) • Guantes mecánicos con protección térmica y aislante. • Ropa de algodón, lana, o fibra ignífuga, más delantal o chaqueta de cuero, así como monja. • Polainas y manguitos de cuero y botas de caña alta. • Protección respiratoria (cuando sea requerida) contra polvos, humos, o vapores, según el caso.
37 NORMAS DE SEGURIDAD Los gases a emplear deben ser los adecuados para la operación a realizar, y los elementos y equipos los previstos para estos gases. Como norma general, se instalarán válvulas de seguridad a la salida de los reductores y a la entrada del soplete. En las dos mangueras. En ningún caso se engrasarán los componentes asociados al oxígeno, ni se manipularán con las manos o guantes manchados de grasa o aceite. Los cilindros deben permanecer verticales, y se adoptarán las medidas necesarias para evitar que vuelquen o reciban golpes. En obra se transportarán en carritos. Los cilindros de gas estarán tapados con manta ignífuga para protegerlos de proyecciones y de la acción solar. Después de cerrar las válvulas de los cilindros, se purgará el soplete, las mangueras y los reductores. Antes de encender el soplete, se comprobará que se encuentra limpio y en buen estado, y que la boquilla es la apropiada para el gas y el caudal a utilizar. La boquilla no se roscará o desenroscará en caliente. Su orificio se limpiará o desobturará con una aguja de latón que no dañe o agrande el orificio. Los sopletes, mientras se encuentren conectados, no se colgarán de los cilindros ni se dejarán en el interior de espacios confinados. Está prohibido fumar mientras se suelda, corta o calienta con soplete o se manipulan cilindros de oxígeno o gases combustibles
38 Bibliográficas NOM-027-STPS-2008 NOM-017-STPS-2008 NOM-030-STPS-2009