Los procesos de soldadura representan algunos de los mayores riesgos para la seguridad y la salud. El término soldadura debe incluir la soldadura con gas, por arco eléctrico, por resistencia e incluso procesos como son el soldeo y la soldadura fuerte.
TERMINOLOGÍA DE LOS PROCESOS
Para entender los riesgos que representa la soldadura es clave conocer cómo funciona el proceso. La soldadura requiere que el material se derrita o funda para formar una unión rígida.
Soldadura: El material fundido es el de las partes que se unirán o de un material de aporte parecido.
Soldadura fuerte o soldeo: El material es cualquier otro material con menor temperatura de fusión.
Categorías básicas de soldadura:
- Soldadura con gas: Se caracteriza por el proceso del soplete de oxiacetileno, el gas acetileno arde a una temperatura alta, la cual se quema a una temperatura aún mayor al agregar oxígeno puro a la flama. Para soldadura con puntos bajos de fusión se emplean gases alternos y seguros, como el gas natural, propano o gases MAPP, empleados en la soldadura fuerte y soldeo. Su característica principal es que el gas debe usarse como combustible para el proceso, no como gas inerte.
- Soldadura por arco eléctrico: Requiere de un pequeño espacio entre los electrodos. El calor se obtiene del arco eléctrico que se forma entre los electrodos. Se caracteriza por la barra electrodo o soldadura por arco metálico protegido, la cuales una operación altamente portátil. La barra es una pieza de varilla de soldadura que se sujeta con pinzas y se consume durante el proceso.
Soldadura por arco con núcleo de fundente: El fundente se encuentra dentro de la varilla, como reminiscencia de la soldadura con núcleo de ácido o de resina.
Soldadura por arco con gas de tungsteno: El arco eléctrico consume un electrodo flexible que se enrolla en un carrete y se alimenta de manera continua al arco durante la soldadura.
El fundente es un compuesto químico que se combina con impurezas y con oxígeno para evitar la oxidación dañina de los metales calientes (escoria). El gas inerte desplaza al aire ambiente de la soldadura y mantiene el oxígeno dañino lejos de los metales calientes.
Soldadura por arco sumergido: El fundente es granular, el arco eléctrico está oculto debajo de la acumulación y relleno de fundente granular y fundido.
- Soldadura por resistencia: Proceso menos riesgoso. Utilizado en la producción en masa. La resistencia se limita a láminas delgadas de material. Se refiere a pasar corriente eléctrica a través del material a soldar, permitiendo que el calor generado lo funda, la fusión sólo ocurre donde se unen las superficies.
Soldadura de resistencia por puntos: Se emplea para unir cubiertas de láminas metálicas, cajas, guardas y cubiertas en productos como calentadores y depósitos para granos.
Soldadura por aluminotermia: Utiliza una reacción química para producir el calor para la soldadura.
Soldadura con rayo láser: Se utiliza un rayo de luz láser generar el calor. Los rayos fijan el punto de soldadura con tanta precisión que se emplean para aplicaciones microscópicas en partes pequeñas.
RIESGOS DE LA SOLDADURA CON GAS
Soldadura más problemática para los administradores de seguridad y salud.
Riesgos del acetileno: El acetileno es el gas combustible que se utiliza para las soldaduras con gas es inestable, lo que provoca accidentes. Para evitar estos riesgos se disuelve el gas en un solvente adecuado (acetona). Se puede almacenar acetileno en un tanque portátil. Los tanques de acetileno deben mantenerse con la válvula hacia arriba cuando se almacenan o se encuentran en uso. Cuando la válvula estuviera abierta, el soldador podría recibir un flujo inesperado de acetona líquida altamente inflamable en lugar de gas acetileno.
Es importante poder interrumpir con rapidez el flujo de combustible en caso de emergencia, en particular de acetileno.
Gases combustibles alternos: Gas MAPP, gas natural y propano. Estos no alcanzan una temperatura suficientemente elevada al quemarse, pero poseen la temperatura suficiente para la soldadura fuerte y el soldeo, como para algunas aplicaciones de soldadura.
Tanques de oxígeno: Es casi totalmente seguro si se mantiene lejos de fuentes de combustible. Pero resultan ser más peligrosos que los de acetileno debido a la presión extremadamente alta del tanque oxígeno (2000 psi).
Si la válvula de un tanque se rompe mientras se encuentra en un cuarto pequeño, puede rebotar en las paredes hasta matar a alguien, el riesgo de un tanque pesado que vuela sin control alrededor del cuarto es catastrófico. Si estos se utilizan como rodillos o soporte se pueden dañar, al igual que la válvula. La tapa protectora de la válvula es fundamental cuando se retira para usarlo y volverla a poner en su almacenamiento.
Si la válvula se desprende mientras la tapa protectora se encuentra enroscada en su lugar, el gas que se escapa se impacta a alta velocidad en la parte superior cerrada de la tapa, contribuyendo a contrarrestar la fuerza del gas que sale por la válvula.
Los riesgos de presión extrema son los principales que provoca, pero el oxígeno representa riesgos adicionales debido a sus propiedades químicas. Si las manos o guantes están grasosos, puede ocurrir una combustión explosiva en la que el trabajador pierda la mano. Una barrera no combustible de 5 pies de altura debe separar los tanques de oxígeno y acetileno por una distancia mínima de 20 pies.
Sopletes y aparatos: Deben recibir la aprobación de un laboratorio de prueba reconocido.
Soplete común: Pieza de ingeniería sofisticada. Es un montaje doble de tubo y válvula útil para enviar oxígeno y gas combustible a la flama para la soldadura. Cuenta con una cámara de mezclado. El soplete está diseñado para que la mezcla ocurra en el momento adecuado y en el volumen total correcto.
El soplete determina el volumen total de la mezcla. La cámara de mezclado la distribuye de manera uniforme en las distintas aperturas para las puntas del soplete aprobadas.
Retroceso de la llama: El flujo se altera y la flama puede comenzar a retroceder sobre la corriente de mezcla y empezar a arder dentro del soplete. Se manifiesta por medio de un chasquido o crujido. Este se puede dar debido al deterioro del equipo o por el rompimiento del mismo. Si no se reemplaza la punta, es muy posible que ocurra este fenómeno. Para concluir el trabajo, el soldador o ayudante debe retirar la escoria quebradiza de la soldadura terminada.
El ensamble de un soplete es costoso. La grasa o el aceite son peligrosos en el soplete debido a los riesgos con respecto al oxígeno.
Manguera para abastecer gas al soplete: Debe ser flexible y es objeto de los riesgos físicos del desgaste y deterioro al que están sujetos. Tener muchas mangueras facilita que éstas se enreden, por ello los soldadores enredan una cinta adhesiva alrededor de las mangueras de acetileno y oxígeno para mantenerlas en orden, pero esto oculta defectos en las mangueras.
Múltiples: Redes de tubería rígida que permiten que uno o más tanques abastezcan a uno o más sopletes. Su propósito es incrementar los volúmenes de soldadura con gas.
Tubería de servicio: La tubería para acetileno debe ser de acero o de hierro forjado, el cobre puede reaccionar con el acetileno y producir acetiluro de cobre, un explosivo peligroso. Con las tuberías de oxigeno nuevamente es el contacto con grasas. Los accesorios y la tubería deben revisarse antes del montaje. Los sistemas de tubería con oxígeno deben purgarse después del montaje mediante el soplado de nitrógeno sin aceite o bióxido de carbono sin aceite. El retroceso de la llama también puede ocurrir en los sistemas de tubería de servicio y para su protección se usa un candado de agua o anticongelante.
RIESGOS DE LA SOLDADURA POR ARCO
Más riesgosa que la soldadura con gas. Sus principales riesgos van relacionados a la salud, incendios y explosiones, riesgos oculares (por radiación) y en espacios confinados. Requiere de la comprensión de los procesos de soldadura por arco eléctrico y del propio equipo.
Diseño del equipo: Promover el equipo como mejor opción ante otros. El proceso de soldadura requiere de una gran cantidad de energía eléctrica en forma de circuitos de bajo voltaje y alto amperaje. Los riesgos que representan van encaminados al voltaje. El soldador puede recibir una descarga eléctrica al contacto con la máquina si algo sale mal, para evitarlo se debe asegurar que la estructura de la soldadora está conectada a tierra de manera adecuada.
Operación: La capacitación de seguridad y salud del uso de una soldadora es lograr una mayor vida útil del equipo. El estado del cable, el enroscarlo contribuye a un riesgo. El cable debe desenroscarse antes de realizar la soldadura, si estos deben remplazarse o reparase. El circuito eléctrico no debe pasar por cilindros o tanques con gas comprimido.
RIESGOS DE LA SOLDADURA POR RESISTENCIA
Forma más limpia, saludable y más segura de soldadura. Son más importantes los riesgos mecánicos alrededor del punto de operación.
Riesgos de descarga: El voltaje puede alcanzar cientos o miles de voltios en su punto máximo, estos conllevan la capacidad de generar una corriente quemante. El enclavamiento no sólo debe interrumpir la energía a la máquina, sino que también debe poner en corto circuito a todos los capacitadores, si no es así, podría enviar una descarga mortal.
Guardas: Las soldadoras por puntos y costura aplican presión a los materiales cuando se realiza la soldadura.
Soldadoras por puntos: La presión vuelve a la máquina análoga a una prensa mecánica, y el operador puede resultar herido por riesgos mecánicos.
Soldadoras por costura: No son como las prensas mecánicas, pero también implican riesgos relacionados con el punto de operación, estos se dan en la rotación opuesta de los rodillos produce un par de puntos de atrapamiento durante la operación, por encima y por debajo del material que se está soldando.
INCENDIOS Y EXPLOSIONES
La soldadura es una de las principales causas de incendios industriales. La capacitación es un elemento importante en la estrategia de prevención de riesgos. La soldadura en tuberías o tambores viejos con petróleo ha generado un gran número de explosiones y muertes. El empleo de gas inerte para proteger la soldadura puede ocasionar falta de oxígeno en un espacio confinado. La soldadura es una operación de reparación que debe realizarse en espacios confinados. Los soldadores conocen el potencial de incendios que generan los arcos y chispas derivados del proceso de soldadura.
Permisos para trabajo en caliente: Son más genéricos. El administrador de seguridad y salud debe instaurar un sistema que requiera la aprobación y permisos por escrito para realizar operaciones en caliente, incluso en reparaciones rápidas. El administrador de seguridad y salud es responsable de establecer el sistema de permisos y asegurarse de que se ejecute de manera adecuada. Al solicitar un permiso para trabajos en caliente se debe tomar en cuenta si se requiere de un guardia contra incendios que está mejor posicionado para esos trabajos, también para observar una ignición y suspender de inmediato el trabajo antes que el incendio se salga de control.
Otra forma en la que se propagan los incendios por soldadura es a través de orificios en el suelo o en el techo. El propósito del sistema de permisos es garantizar que se preste la atención debida al incendio potencial generado por el trabajo en caliente. Establecer permisos colectivos o excepciones del sistema de permisos en áreas de la planta con riesgos de incendio para que estos sean mínimos.
PROTECCIÓN OCULAR
Forma parte del equipo de protección personal. Usar protección ocular necesaria para evitar dolor y molestias, así como heridas oculares de largo alcance.
Al seleccionar la protección ocular las sombras más oscuras (los números de sombra más altos) proporcionan mayor protección que las sombras más claras (números de sombra más bajos).
ROPA DE PROTECCIÓN
Uso de ropa adecuada por parte del soldador. Para evitar una “quemadura de sol” por los rayos ultravioleta que produce el arco para soldadura, evitar que caigan chispas calientes o pequeñas rebabas de metal fundido en las aberturas de los zapatos o entre las piezas de ropa. Estas prendas de ropa están hechas de cuero, así como los guantes para soldadura, delantales y polainas debido a la alta protección térmica que ofrece. La radiación ataca a la tela de algodón y la desintegra rápido, aunque no la quema. Incluso debajo del casco debe estar protegida para evitar la caída de una chispa de soldadura en la oreja.
GASES Y HUMOS
Riesgo que corre el soldador en términos de respiración.
Posición A: Exposición crónica al “humo” de la soldadura. Su principal error es que las personas que asumen esta posición extrema pasan por alto los efectos a largo plazo de una exposición crónica.
Posición B: Higienista Industrial. Encontrar un riesgo en casi todas las situaciones que implican la presencia del humo de la soldadura. Exagera los efectos de pequeñas exposiciones a contaminantes peligrosos.
Las exposiciones son muy bajas y pueden controlarse por medio de procedimientos adecuados.
Categorías de contaminantes:
Retroceso de la llama: El flujo se altera y la flama puede comenzar a retroceder sobre la corriente de mezcla y empezar a arder dentro del soplete. Se manifiesta por medio de un chasquido o crujido. Este se puede dar debido al deterioro del equipo o por el rompimiento del mismo. Si no se reemplaza la punta, es muy posible que ocurra este fenómeno. Para concluir el trabajo, el soldador o ayudante debe retirar la escoria quebradiza de la soldadura terminada.
El ensamble de un soplete es costoso. La grasa o el aceite son peligrosos en el soplete debido a los riesgos con respecto al oxígeno.
Manguera para abastecer gas al soplete: Debe ser flexible y es objeto de los riesgos físicos del desgaste y deterioro al que están sujetos. Tener muchas mangueras facilita que éstas se enreden, por ello los soldadores enredan una cinta adhesiva alrededor de las mangueras de acetileno y oxígeno para mantenerlas en orden, pero esto oculta defectos en las mangueras.
Múltiples: Redes de tubería rígida que permiten que uno o más tanques abastezcan a uno o más sopletes. Su propósito es incrementar los volúmenes de soldadura con gas.
Tubería de servicio: La tubería para acetileno debe ser de acero o de hierro forjado, el cobre puede reaccionar con el acetileno y producir acetiluro de cobre, un explosivo peligroso. Con las tuberías de oxigeno nuevamente es el contacto con grasas. Los accesorios y la tubería deben revisarse antes del montaje. Los sistemas de tubería con oxígeno deben purgarse después del montaje mediante el soplado de nitrógeno sin aceite o bióxido de carbono sin aceite. El retroceso de la llama también puede ocurrir en los sistemas de tubería de servicio y para su protección se usa un candado de agua o anticongelante.
RIESGOS DE LA SOLDADURA POR ARCO
Más riesgosa que la soldadura con gas. Sus principales riesgos van relacionados a la salud, incendios y explosiones, riesgos oculares (por radiación) y en espacios confinados. Requiere de la comprensión de los procesos de soldadura por arco eléctrico y del propio equipo.
Diseño del equipo: Promover el equipo como mejor opción ante otros. El proceso de soldadura requiere de una gran cantidad de energía eléctrica en forma de circuitos de bajo voltaje y alto amperaje. Los riesgos que representan van encaminados al voltaje. El soldador puede recibir una descarga eléctrica al contacto con la máquina si algo sale mal, para evitarlo se debe asegurar que la estructura de la soldadora está conectada a tierra de manera adecuada.
Operación: La capacitación de seguridad y salud del uso de una soldadora es lograr una mayor vida útil del equipo. El estado del cable, el enroscarlo contribuye a un riesgo. El cable debe desenroscarse antes de realizar la soldadura, si estos deben remplazarse o reparase. El circuito eléctrico no debe pasar por cilindros o tanques con gas comprimido.
RIESGOS DE LA SOLDADURA POR RESISTENCIA
Forma más limpia, saludable y más segura de soldadura. Son más importantes los riesgos mecánicos alrededor del punto de operación.
Riesgos de descarga: El voltaje puede alcanzar cientos o miles de voltios en su punto máximo, estos conllevan la capacidad de generar una corriente quemante. El enclavamiento no sólo debe interrumpir la energía a la máquina, sino que también debe poner en corto circuito a todos los capacitadores, si no es así, podría enviar una descarga mortal.
Guardas: Las soldadoras por puntos y costura aplican presión a los materiales cuando se realiza la soldadura.
Soldadoras por puntos: La presión vuelve a la máquina análoga a una prensa mecánica, y el operador puede resultar herido por riesgos mecánicos.
Soldadoras por costura: No son como las prensas mecánicas, pero también implican riesgos relacionados con el punto de operación, estos se dan en la rotación opuesta de los rodillos produce un par de puntos de atrapamiento durante la operación, por encima y por debajo del material que se está soldando.
INCENDIOS Y EXPLOSIONES
La soldadura es una de las principales causas de incendios industriales. La capacitación es un elemento importante en la estrategia de prevención de riesgos. La soldadura en tuberías o tambores viejos con petróleo ha generado un gran número de explosiones y muertes. El empleo de gas inerte para proteger la soldadura puede ocasionar falta de oxígeno en un espacio confinado. La soldadura es una operación de reparación que debe realizarse en espacios confinados. Los soldadores conocen el potencial de incendios que generan los arcos y chispas derivados del proceso de soldadura.
Permisos para trabajo en caliente: Son más genéricos. El administrador de seguridad y salud debe instaurar un sistema que requiera la aprobación y permisos por escrito para realizar operaciones en caliente, incluso en reparaciones rápidas. El administrador de seguridad y salud es responsable de establecer el sistema de permisos y asegurarse de que se ejecute de manera adecuada. Al solicitar un permiso para trabajos en caliente se debe tomar en cuenta si se requiere de un guardia contra incendios que está mejor posicionado para esos trabajos, también para observar una ignición y suspender de inmediato el trabajo antes que el incendio se salga de control.
Otra forma en la que se propagan los incendios por soldadura es a través de orificios en el suelo o en el techo. El propósito del sistema de permisos es garantizar que se preste la atención debida al incendio potencial generado por el trabajo en caliente. Establecer permisos colectivos o excepciones del sistema de permisos en áreas de la planta con riesgos de incendio para que estos sean mínimos.
PROTECCIÓN OCULAR
Forma parte del equipo de protección personal. Usar protección ocular necesaria para evitar dolor y molestias, así como heridas oculares de largo alcance.
ROPA DE PROTECCIÓN
Uso de ropa adecuada por parte del soldador. Para evitar una “quemadura de sol” por los rayos ultravioleta que produce el arco para soldadura, evitar que caigan chispas calientes o pequeñas rebabas de metal fundido en las aberturas de los zapatos o entre las piezas de ropa. Estas prendas de ropa están hechas de cuero, así como los guantes para soldadura, delantales y polainas debido a la alta protección térmica que ofrece. La radiación ataca a la tela de algodón y la desintegra rápido, aunque no la quema. Incluso debajo del casco debe estar protegida para evitar la caída de una chispa de soldadura en la oreja.
GASES Y HUMOS
Riesgo que corre el soldador en términos de respiración.
Posición A: Exposición crónica al “humo” de la soldadura. Su principal error es que las personas que asumen esta posición extrema pasan por alto los efectos a largo plazo de una exposición crónica.
Posición B: Higienista Industrial. Encontrar un riesgo en casi todas las situaciones que implican la presencia del humo de la soldadura. Exagera los efectos de pequeñas exposiciones a contaminantes peligrosos.
Las exposiciones son muy bajas y pueden controlarse por medio de procedimientos adecuados.
Categorías de contaminantes:
Partículas: Pueden ser partículas de polvo o incluso de humo más pequeñas.
Humos: Partículas pequeñas de metal que el arco ha vaporizado y que se re solidifican en partículas cuando se enfrían.
Gases: Pueden estar presentes desde el inicio, como los gases inertes de protección, o producto de una reacción química del proceso.
Neumoconiosis: Reacciones al polvo en los pulmones. Algunos polvos de soldadura son más peligrosos porque causan fibrosis, la formación de tejido fibroso innecesario en los pulmones. Los polvos más dañinos son aquellos en los que las partículas microscópicas tienen forma de fibras en lugar de partículas más redondeadas (Asbesto y Silice).
Irritantes pulmonares: Atacan directamente a los pulmones, ya sean partículas o de gases. Los riesgos más insidiosos provienen de partículas o gases que no irritan los pulmones directamente, sino que a través de ellos llegan al resto del cuerpo, en donde actúan como venenos sistémicos.
Potenciales de riesgo: El elemento que más contribuye a los contaminantes atmosféricos relacionados con la soldadura es el recubrimiento o la condición de las superficies que se van a unir. Si la superficie del metal posee un recubrimiento de material que contenga asbesto, este recubrimiento debe retirarse para evitar la contaminación del aire por asbesto. La energía del arco para soldadura puede causar la descomposición del solvente en gas fosgeno peligroso.
Galvanizado: Se refiere a un recubrimiento de zinc sobre el metal para evitar la corrosión. El arco para soldadura puede producir humos de zinc u óxido de zinc que puede causar una “fiebre de humo metálico”.
La soldadura de metales enchapados es mucho más peligrosa que la del hierro o el acero sobre el cual se emplea el enchapado. El cadmio es un metal de enchapado cuyos humos de soldadura se consideran muy peligrosos hasta incluso mortal en una sola exposición grave. Las exposiciones crónicas se han asociado con enfisema y daños en el riñón. El acero inoxidable es uno de los materiales más peligrosos cuando se sueldan, debido a su alto contenido de cromo.
La soldadura en espacios confinados complica el problema de la contaminación atmosférica. En espacios confinados, los riesgos de los gases aumentan de manera drástica. Ninguno de los materiales tóxicos ni de las condiciones peligrosas que se describen representa un peligro tal como para prohibir la soldadura. Las atmósferas de soldadura pueden volverse seguras mediante una ventilación local o general, o mediante equipo de protección personal.
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