¿Cómo se puede lograr que un proceso de soldadura o corte térmico se vuelva más seguro?

El soldar, es un proceso que consiste en unir dos materiales, mediante la coalescencia de las piezas ya sea a través de la aplicación de calor y/o presión.

Cuando hablamos de industria, la metalmecánica es una de las más importantes, pues de ahí surgen productos y subproductos para muchas de las cosas que utilizamos día a día, como lo pueden ser electrodomésticos, automóviles, herramientas general así como equipos de alta especialidad y hasta la fabricación de aviones y naves espaciales. Dentro de esta industria lo más común es encontrar procesos de soldadura, que es un proceso en donde se unen dos materiales, mediante la coalescencia de las piezas ya sea a través de la aplicación de calor y/o presión.

Tipos de Soldadura

Dentro de estos procesos de soldadura destacan la soldadura tipo SMAW (Shielded Metal Arc Welding por sus siglas en Ingles) la FCAW (Flux-Cored Arc Welding) la GMAW (Gas Metal Arc Welding MIG & MAG) la TIG (Tungsten Inert Gas Welding) y la soldadura plasma, pues son las comúnmente encontradas en la industria, y algo que tienen en común todas estas técnicas es que estos procesos expiden humos, en un principio son para proteger el proceso mismo de soldadura, sin embargo después de hacer su trabajo se convierten en contaminantes, que afectan a las personas, al planeta y a los procesos de producción.

¿De que depende la cantidad de contaminantes que se generan al soldar?

La cantidad y tipo de contamínate va a depender mucho del tipo de soldadura que se esté aplicando, del material base a soldar, aunque en mayor medida del consumible, pues de este se desprenden casi el 90% de los contaminantes. Dichos contaminantes son compuestos que son muy dañinos para la salud, como lo son el cromo hexavalente, el plomo, el magnesio y el ozono que se consideran como cancerígenos, lo importante en este punto es que las personas son las primeras afectadas, pues en muchos procesos, la soldadura es de manera manual, por lo que casi de inmediato los contaminantes entran en contacto con el soldador, pues los humos toman dirección a su zona de respiración, por lo que es de vital importancia el evitar que los humos lleguen a este punto.

"Se puede lograr soldar de manera mas segura en su  taller o planta"

Elementos fundamentales en un sistema de extracción eficiente para humos de soldadura

Para eliminar los contaminantes generados en los procesos de humos de soldadura existen diversos métodos, también se han desarrollado nuevas tecnologías, sin embargo la manera más común y la más utilizada, es a través de un sistema de extracción el cual consta de 4 elementos básicos: el primero es una campana, esta es la encargada de direccionar el contaminante hacia el sistema en general y lo que se busca es que el aire que se extraiga sea solamente el que está contaminado. El segundo elemento es una red de ductos, este elemento es el que transporta el aire contaminado desde la campana hasta la siguiente etapa que es el tercer elemento, se trata de un filtro colector de polvo y humos, este colector hace pasar el aire contaminado a través de una medio filtrante para solo permitir el paso de aire limpio y el cuarto elemento pero no menos importante es ventilador, el ventilador es el que genera toda la energía para poder vencer todas las restricciones al paso de le aire desde la campana y hasta el colector del polvos.

La selección y el tamaño de tres de los cuatro elementos mencionados anteriormente, dependen en gran medida de uno y este el es la campana, pues dependiendo de la cantidad de flujo a extraer por medio de la campana, se deriva el tamaño de los ductos, colector de polvo y ventilador y de aquí surge el monto de inversión inicial a realizar, es decir un flujo más grande hace que la inversión inicial sea mayor, sin embargo debemos ser muy cuidadosos por que el comprometer este flujo, pone en riesgo la extracción eficiente, entonces este punto si toma una mayor relevancia.

Tradicionalmente las campanas más utilizadas son las campanas tipo “canopy” que son campanas que se colocan por la parte superior de donde se generan los contaminantes, estas campanas deben de cubrir todo el área de generación y se recomienda hacerles un encerramiento para así solo extraigan aire con contaminantes y no aire limpio, esta alternativa tiene “pros” y “contras”, cuando hablamos de una soldadura automatizada o robótica es una opción muy viable, puesto que las trayectorias del robot son muy variadas, a velocidades rápidas y en piezas que ocupan un área considerablemente amplia, sin embargo cuando hablamos de soldadura manual, estas campanas no siempre son la mejor opción, puesto que las velocidades de soldadura son muy constantes y el área en donde se aplica es muy puntual, además que el proceso manual es hecho por un trabajador, entonces al colocar una campana tipo “canopy” genera la desventaja de que a pesar de que se extraen los contaminantes estos pasan por la zona de respiración del soldador, esto es un problema y para solucionarse existen alternativas muy eficientes, una tecnología que funciona muy bien es colocar brazos de extracción, estos son elementos flexibles que constan de una manguera soportada por una estructura ya sea exterior o interior de aluminio, con muelles que brindan la rigidez necesaria para quedarse en la posición deseada. El punto de estos brazos es colocarlo lo mas cercano posible al punto de generación, para que el humo generado inmediatamente sea succionado y así evitar que pasen por la zona de respiración del soldador, además que al colocar estos brazos cerca del punto de generación la extracción es puntal y asegura que se extraiga solamente el aire contaminado, por lo que afecta de manera directa a la inversión inicial en los otros tres elementos del sistema de extracción, pues podemos pasar de flujos de succión de 3000, m3/h a flujos de 1500 m3/h, es decir una reducción del 50%, en otras palabras, con estos brazos se puede reducir la inversión hasta en un 50%, y eso no es todo pues con el paso del tiempo el gasto energético será de la mitad tambien.

Un sistema de extracción óptimo y a la medida para una fábrica de turbinas  

Estas consideraciones fueron las que se tomaron en cuenta al momento de proponer una solución para una empresa del ramo de la metalmecánica, que se dedica a la fabricación de equipos de alta especialidad para la industria en general como lo son turbinas, alabes, filtros prensa y otros equipos especializados.

En esta empresa al hacer equipos de alta especialidad, mucha de su soldadura es manual, y se debe tener una flexibilidad de acceso a puntos en donde una campana convencional no es una opción, además al ser manual la soldadura siempre se está en riesgo de que se entre en la zona de respiración del soldador, estos dos puntos fueron clave para elegir como solución los brazos de extracción Nederman, que aparte de alcance garantizaban la rigidez para que se queden de manera fija en el punto de extracción, esto porque los puntos de generación en algunos casos estaban a más de 2 metros de altura del piso. Otro aspecto importante era que se reducía en gran media la inversión inicial por el tamaño de los equipos, pues se reducían los flujos a extraer. El tipo de soldadura que se estaba utilizando era la Flux Cored que de las técnicas que mayor generación de humos tienen, por lo que el flujo a extraer era de aproximadamente 1,100 m3/h  por lo que para esta opción la alternativa fueron unos brazos NEX MD, que son brazos de 6” de diámetro que cuentan con una capacidad de succión de hasta 1,300 m3/h, el soporte metálico lo tienen por la parte exterior, situación que permite que las caídas de presión a través del brazo sean las menores posibles, esta opción se ajustó muy bien a la necesidad de la empresa fabricante de equipos especializados, en donde se generó una instalación de 7 brazos, aquí el flujo total a extraer fue de aproximadamente 8,000 m3/h que si lo comparamos con una extracción convencional por campana pudo a ver sido de hasta 16,000 m3/h, con esto la empresa que adquirió estos brazos quedó satisfecha puesto que generó un ahorro en su inversión inicial, la solución se adecuó perfecto a sus necesidades y  sus trabajadores ya no tuvieron que respirar más estos contaminantes que afectan de manera impórtate a su salud, por lo que incluso generó una mayor productividad para su empresa.

Si necesitas resolver más dudas, una asesoría técnica  o bien una evaluación de los contaminantes en su proceso de soldadura con gusto el equipo de expertos en filtración del aire de Nederman México le atenderá. Escribenos a: [email protected]

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Manténgase bien informado en nuestros próximos artículos sobre cómo puede aumentarse la seguridad en los procesos donde existan emisiones que ponen en peligro la seguridad de sus operadores y equipos.