Soldar es la acción de unir piezas de igual o distinta ... · PDF fileEl tipo de soldadura ... • Fugas de gas con riesgo de asfixia o explosión. • NOx resultado de la reacción
37
1 DEFINICION Soldar es la acción de unir piezas de igual o distinta naturaleza, en la que su adherencia se produce por aporte de calor a una temperatura adecuada, con aplicación de presión o sin ella y con adición de metal de aportación o sin ella.
Soldar es la acción de unir piezas de igual o distinta naturaleza, en la que su adherencia se produce por aporte de calor a una temperatura adecuada, con aplicación de presión o sin ella y con adición de metal de aportación o sin ella.
2
RIESGOS HIGIENICOS
Como consecuencia de estas operaciones, el soldador puede estar expuesto a agentes contaminantes de origen físico (ruido, vibraciones, temperatura, radiaciones) y químico (polvos, humos y gases tóxicos).
3
GENERACION DE HUMOS DE SOLDADURA
Al aplicar el foco calorífico sobre el material base, se originan humos y gases tóxicos que pasan al ambiente.
4
COMPOSICION DE LOS HUMOS
• El tipo de soldadura, características y ajustes del equipo.
• El metal base a unir y su recubrimiento superficial.
• El metal de aportación con sus correspondientes sustancias protectoras (gases, escorias, fundentes, aglutinantes, desoxidantes,etc.).
Moderador
Notas de la presentación
La composición de los humos que se generan mientras se suelda depende de: El tipo de soldadura (temperaturas alcanzadas) y las características y ajuste del equipo (potencia de los transformadores de soldadura, lo cual influye en la intensidad de corriente de la misma y en el voltaje del arco). El material base a unir (puntos de fusión y vaporización) y su tratamiento superficial (anticorrosión). El metal de aportación (electrodos, varillas, hilo, etc.) con sus correspondientes sustancias protectoras de soldadura (gases, escorias, fundentes, desoxidantes,etc.).
5
Suspensión en el aire de partículas sólidas procedentes de una condensación del estado gaseoso originado por la fusión de metales; a menudo va acompañado de una reacción química de oxidación.
HUMOS METALICOS
Tamaño de partícula < 0,1 micras
Moderador
Notas de la presentación
Estas partículas suelen ser esféricas y tienen la particularidad de que suelen flocurar (unión de partículas pequeñas, formándose otras de tamaño mayor).
6
La radiación generada durante los procesos de soldadura contiene bandas de Ultravioleta, Visible e Infrarroja en dosis importantes y con distintas intensidades energéticas.
RADIACIONES DE SOLDADURA
7
TIPOS DE SOLDADURA METÁLICA
• Soldadura blanda o fuerte.• Soldadura por gas.• Soldadura al arco.• Soldadura al arco bajo gas protector.• Corte de metales.
Moderador
Notas de la presentación
Soldadura con aportación de metal (blandas, duras, con soplete o con arco). Soldadura sin aportación de metal (eléctrica por puntos, por calentamiento y presión, por inducción, por rayo láser, etc). Corte de metales. Aunque no es un tipo de soldadura, vamos a incluir el corte de metales.
8
Unión de piezas metálicas de igual o diferente naturaleza mediante la aportación de un metal o aleación cuya temperatura de fusión es inferior a la del metal base.
SOLDADURA BLANDA O FUERTE
• Blanda: Ta fusión del metal de aportación < 425 oC.(Sn, Pb, Sb, Bi, Cd y Ag).
• Fuerte : Ta fusión del metal de aportación > 425 oC.(aleaciones de Cu, Sn, Pb, Zn, Cd, y Ag).
TIPOS
Moderador
Notas de la presentación
Limpieza previa de la superficies a soldar utilizando procedimientos adecuados (mecánicos o químicos) o bien, emplear fundentes para limpiar los óxidos y evitar que estos se formen durante la soldadura. Fusión del material de aportación por diferentes procedimientos (soplete, soldador, resistencia, baño de metal fundido, inducción) sin llegar a fundir el metal base. Se llevan a cabo en un gran numero de industrias como las dedicadas a la fabricación, montaje, mantenimiento y reparación de componentes eléctricos y electrónicos; el acondicionamiento de aire y la refrigeración; fabricación de recipientes, carcasas, depósitos y contenedores metálicos; instalación de líneas de suministro de gas y sustancias químicas; fabricación y reparación de radiadores; joyería; actividades artísticas, etc.
9
• Humos metálicos procedentes de los metales o aleaciones fundidas (Sn, Pb, Ag, Cu, Zn, etc.).
• Gases procedentes de los fundentes (fluoruros, cloruros, boratos, óxidos).
SOLDADURA BLANDA O FUERTE
Riesgos químicos
10
Unión de piezas metálicas mediante el calor aportado por la llama procedente de la combustión de un gas en un equipo denominado soplete, pudiendo utilizar o no metal de aportación.
SOLDADURA POR GAS
La llama mas usada es la oxiacetilénica en la que se alcanzan temperaturas de unos 3200 oC, aunque también se pueden utilizar llamas de oxipropano, oxihidrógeno u oxigas natural.
11
SOLDADURA POR GAS
• Asfixia por disminución del oxigeno del aire debido a su consumo en la combustión del gas.
• CO por combustión incompleta de sustancias en contacto con la llama.
• Fugas de gas con riesgo de asfixia o explosión.• NOx resultado de la reacción química producida por
el aumento de temperatura que provoca la llama.• Humos metálicos del metal base, recubrimientos o
del metal de aportación.
Riesgos químicos
Moderador
Notas de la presentación
Producción de gases nitrosos por oxidación del nitrógeno del aire y en presencia de la llama N2 + O2 => 2NO 2NO + O2 => 2NO2
12
SOLDADURA AL ARCO
La fusión del metal se produce como consecuencia del calor generado por un arco voltaico que se hace saltar entre el electrodo y el metal base, pudiéndose alcanzar temperaturas que superan los 4.000 oC.
Puede ser:• Con electrodo no consumible de grafito.• Con electrodo metálico consumible.• Por arco sumergido.
Moderador
Notas de la presentación
La soldadura con arco puede ser : Mediante electrodo no consumible de grafito, con o sin metal de aportación (en desuso). Mediante fusión del propio electrodo. El electrodo puede ser sin recubrimiento (desnudo) o con recubrimiento (revestido), siendo este ultimo el mas utilizado. Por arco sumergido. Electrodo metálico continuo, sin revestimiento, que hace de conductor y de metal de aportación. El arco, la fusión y la solidificación se encuentran protegidos por la escoria producida por un flux que precede al arco.
13
Tipos de electrodos:• Acidos. 30% SiO2
• Básicos. 25% F2 Ca• Rutilo. 55% TiO2
SOLDADURA AL ARCO CON ELECTRODO REVESTIDO
Moderador
Notas de la presentación
Los electrodos mas frecuentemente utilizados son los ácidos, básicos y de rutilo. Acidos. 30% SiO2 Básicos. 25% F2Ca (fluorita) Rutilo . 55% TiO2 Existen otros como los neutros y óxidos menos utilizados.
14
SOLDADURA AL ARCO CON ELECTRODO REVESTIDO
Tipos de fundente según su función:• Protectores contra la oxidación (carbonatos,
hidratos de carbono, carbón vegetal).• Escorias.• Aglutinantes (silicato de sodio, resinas
fenólicas, dextrina, goma).
Moderador
Notas de la presentación
El electrodo esta revestido de una capa de fundente que estabiliza el arco, protege y mejora la soldadura. Gases protectores contra la oxidación (carbonatos, hidratos de carbono, polvo de carbón vegetal). Escorias.- Evitan el contacto de la soldadura con el O2 y el N2 y además evitan las contracciones bruscas por efecto del enfriamiento rápido. Aglutinantes.- Sirven para fijar el revestimiento en el electrodo.
15
• Radiación ultravioleta.• NOx y O3 como resultado de reacciones químicas
producidas por el aumento de temperatura que provoca la radiación UV que genera el arco.
• Oxidos metálicos, del metal base y del metal de aportación (Fe, Mn, Ti, etc), sílice, fluoruros.
• Oxidos de plomo, cadmio o zinc, según recubrimiento del metal base (galvanizado, cadmiado, etc.).
• Fosgeno (T+), descomposición de productos desengrasantes derivados del cloro.
SOLDADURA AL ARCO CON ELECTRODO REVESTIDO
Riesgos
Moderador
Notas de la presentación
Vapores nitrosos (reacción del oxigeno y nitrógeno atmosféricos) y ozono por efecto del aumento de temperatura producido por la radiación UV que genera el arco. Oxidos metálicos.- Sílice en forma amorfa (electrodos ácidos), oxido de titanio (electrodos de rutilo), y fluoruros en forma soluble de Na, K y Ca (electrodos básicos). Intoxicación por fosgeno. En trabajos de soldadura sobre piezas impregnadas de productos clorados para el desengrase. Se descompone al calentarla por encima de 300oC, produciendo gases tóxicos y corrosivos: ClH, CO, vapores de cloro. Reacciona lentamente con agua produciendo gases tóxicos y corrosivos. Mas denso que el aire y puede extenderse a ras de suelo. Muy toxico (símbolo T+).
TIG. Arco con electrodo de tungsteno con protección de gas inerte. MIG. Arco con hilo continuo y protección de gas inerte, la transferencia de metal tiene lugar por pulverización axial. MAG. Arco con hilo continuo y protección de anhídrido carbónico puro o mezclado.
17
TIG electrodo de tungsteno no consumible y arco bajo protección por gas inerte (Ar, Ar + H, Ar + He).
SOLDADURA AL ARCO BAJO GAS INERTE
Riesgos químicos• Los mismos que para la soldadura al arco con electrodo
revestido.• Polvo radioactivo (Torio) generado en afilado de electrodos.• Ar, He, CO2 gases no tóxicos que pueden crear problemas
de asfixia por desplazamiento del oxigeno.• El CO2 puede pasar a CO en el arco, siendo peligroso
porque impide la oxigenación de la sangre.
Moderador
Notas de la presentación
Para soldar aceros aleados y aleaciones ligeras y especiales. Algunos fabricantes añaden torio (2%) en las varillas de tungsteno el cual se desprende en forma de polvo durante el afilado de las mismas. Algunos autores apoyan la teoría de que el Torio posee una baja radioactividad ya que lo que emite son partículas alfa, altamente ionizantes debido a su elevada energía pero con escaso poder de penetración, siendo incapaces de atravesar la piel o incluso una hoja de papel. Cada varilla debe afilarse 3 o 4 veces antes de eliminarla dependiendo del método de trabajo, de su destreza y experiencia. En el proceso de afilado se produce una cantidad variable de partículas capaces de penetrar en el organismo a través de heridas o por vías respiratoria o digestiva. Una vez en su interior, las partículas se desintegran pudiendo producir daños graves en el organismo.
18
MIG, MAG hilo consumible de alimentación automática y arco bajo protección por gas inerte o activo (Ar, Ar + O2 , Ar + He, Ar + CO2 , CO2 ).
SOLDADURA AL ARCO BAJO GAS INERTE O ACTIVO
Riesgos químicos• Los mismos que para la soldadura al arco con electrodo
revestido.• Ar, CO2 gases no tóxicos que pueden crear problemas de
asfixia por desplazamiento del oxigeno.• El CO2 puede pasar a CO en el arco, siendo peligroso
porque impide la oxigenación de la sangre.
Moderador
Notas de la presentación
Gas protector suele ser CO2, aunque también puede encontrarse con argón y helio. El material de aportación produce gran cantidad de humos debido a los desoxidantes y fundentes.
19
CORTE DE METALES
• A la llama: uso de gas de combustión: acetileno, propano, butano, metano,etc.
• Al plasma: mediante arco y un gas proyectado a alta velocidad y temperatura.
• Ranurado (arco-aire): fundición del metal mediante arco y corte por proyección de chorro de aire .
Moderador
Notas de la presentación
Ranurado (arco-aire): Uso de electrodo de carbono y fundición mediante arco del metal base y corte por proyección de chorro de aire comprimido.
20
CORTE DE METALES Riesgos
• Asfixia por disminución del oxigeno del aire debida al proceso de combustión del gas.
• CO por combustión incompleta de sustancias en contacto con la llama.
• Fugas de gas con riesgo de asfixia o explosión.• Humos metálicos del metal base o recubrimiento.• NOx resultado de la reacción química producida por
el aumento de temperatura que provoca la llama.• Gases de descomposición (acroleína,fosgeno).
21
• Tóxicos o irritantes: Cd, Cr, Mn, Zn, Ni, Ti, Va, Pb, Mo.
• Neumoconióticos poco peligrosos: Al, Fe, Sn, carbón.
• Neumoconióticos muy peligrosos: Si, Cu, Be.
RESUMEN: HUMOS METÁLICOS
Moderador
Notas de la presentación
Según el tipo de soldadura (a mayor temperatura mayor facilidad para producir humos) y las características del material a soldar (puntos de fusión y vaporización), se pueden distinguir los siguientes humos metálicos: Pb, Zn, Cd.- puntos de fusión y vaporización bajos por lo que se forman fácilmente humos metálicos.
22
RESUMEN: GASES
• Vapores nitrosos (NOx).- su presencia pasa inadvertida hasta que sobreviene la intoxicación.
• Ozono (O3 ).• Ar, He, CO2 .- gases no tóxicos que pueden provocar
problemas de asfixia por desplazamiento del oxígeno.• CO.- El CO2 pasa a CO en el arco, siendo peligroso
porque impide la oxigenación de la sangre.• Fosgeno (COCL2 ).- gas fuertemente tóxico e
irritante. • Acroleína (F, T+), fluoruros.
Moderador
Notas de la presentación
Bien porque se utilice para proteger la soldadura (CO2, Ar, He) o bien porque se desprenden de los revestimientos de electrodos o piezas a soldar. Fosgeno .- Cuando las piezas tiene restos de hidrocarburos clorados (tricloroetileno, percloroetileno, etc) o sus polímeros, por acción de la radiación ultravioleta, se pueden descomponer originando gases fuertemente tóxicos e irritantes, como el fosgeno. Fluoruros procedentes de los humos de los fundentes, y acroleina al aplicar altas temperaturas sobre glicéridos (aceites y grasas) que recubren las piezas al soldar.
23
• Asfixia.• Fiebre metálica. (soldadura de Zn, Cu).• Patologías de tipo irritativo en aparato digestivo
y/o vías respiratorias.• Edema pulmonar, fibrosis y alteraciones
funcionales, muerte.• Berilosis, siderosis (polvo de berilio o hierro en
los pulmones).• Cáncer de pulmón y/o de la cavidad nasal en la
soldadura de acero inoxidable por la presencia de Cr (VI).
EFECTOS EN LA SALUD
Moderador
Notas de la presentación
Fiebre metálica. (soldadura de Zn, Cu).- Entre 4 y 6 horas después de la realización del trabajo aparecen los primeros síntomas (sensación de hormigueo en nariz, dolor en pecho, tos, gusto dulce en boca, sed, dolores musculares y escalofríos, aumento de la temperatura corporal incluso por encima de 390. Los síntomas empiezan a declinar por la noche y solo en casos mas agudos se prolongan uno o dos días. Fosgeno. Ojos: enrojecimiento, irritación, dolor, visión borrosa. Piel: enrojecimiento, quemaduras. Inhalación: Exposición de corta duración, La inhalación puede originar quemazón, tos, dificultad respiratoria, dolor de garganta y edema pulmonar, cuyos síntomas no se ponen de manifiesto hasta pasadas algunas horas y se agravan por el esfuerzo físico. La exposición a altas concentraciones puede producir la muerte.. Exposición de larga duración, puede afectar al pulmón, dando lugar a fibrosis y alteraciones funcionales.
24
PREVENCIÓN DE RIESGOS HIGIÉNICOS
Extracción localizadaCaptación por aspiración de humos, polvos o vapores lo mas cerca posible del punto de generación, evitando su dispersión en el ambiente y eliminando o al menos reduciendo la posibilidad de que sean inhalados.
25
Puesto fijo: sin necesidad de que el soldador se desplace.
EXTRACCIÓN LOCALIZADA
Mesa con extracción Brazo articulado
Moderador
Notas de la presentación
El caudal de aspiración recomendado para este tipo de mesa es de 2000 m3/h por metro de longitud de la mesa. La velocidad del aire en las rendijas debe ser como mínimo de 5 m/s. La eficacia disminuye mucho si la anchura de la mesa rebasa los 60 - 70 cm. La colocación de pantallas en los extremos de la mesa, en la forma que se indica en la figura, mejora la eficacia de extracción. Debe tenerse en cuenta que la velocidad de la corriente de aire creada por una campana de aspiración en el punto de soldadura, disminuye rápidamente al aumentar la distancia entre la boca de aspiración y el punto de soldadura; por lo tanto, es importante que esta distancia no sea superior a la prevista en el cálculo del caudal, a fin de mantener la eficacia del sistema.
26
Puesto móvil: es preciso el desplazamiento del soldador.
EXTRACCIÓN LOCALIZADA
Sistemas portátiles
Moderador
Notas de la presentación
Extracción localizada mediante tubos flexibles en zonas de difícil acceso.
27
Otros sistemas de extracción localizada
EXTRACCIÓN LOCALIZADA
Extracción incorporada a la pistola de soldadura
Extracción incorporada en la pantalla de protección
Moderador
Notas de la presentación
En las operaciones de soldadura con hilo continuo y atmósfera protectora se ha sugerido el empleo de extracciones acopladas a la propia boquilla de soldadura.
28
EXTRACCIÓN LOCALIZADA
Cuando el sistema dispone de filtro de humo, la descarga del aire aspirado puede efectuarse en la propia zona de trabajo.
29
VENTILACIÓN AMBIENTAL
No puede ser considerada como una solución al problema higiénico planteado sino como complemento necesario a la extracción localizada cuando su descarga se produzca en el interior del local y no disponga de filtro depurador.
30
VENTILACIÓN AMBIENTAL
Forzada Natural
Moderador
Notas de la presentación
El principal inconveniente de la ventilación natural es la dificultad o imposibilidad de regulación, ya que la tasa de renovación en cada momento depende de las condiciones climatológicas y de la superficie de las aberturas de comunicación con el exterior. La ventilación forzada elimina este problema y la tasa de ventilación es ajustable y controlable. Un recinto acotado consiste en una estructura con techo y dos lados que acotan el lugar donde se ejecutan las operaciones de soldadura. El aire fresco llega constantemente al recinto. Este sistema hace circular el aire a una velocidad mínima de 0,5 m/s.
31
EQUIPOS DE PROTECCIÓN RESPIRATORIA
MASCARILLAS AUTOFILTRANTESCONTRA HUMOS DE SOLDADURA
FFP2 (S)
RESPIRADOR
Moderador
Notas de la presentación
MASCARILLA , 8514 (USA), 9925 CE Diseñados para ofrecer protección contra los humos metálicos originados en los procesos de soldadura. Presenta una capa de carbón activo para filtrar el ozono. (N95), FFP2(S) EFICIENCIA Certificado EN 149.
32
• Acción eritematosa, pero la emisión del arco eléctrico es poco importante en este campo. Producen ozono. Son absorbidas rápidamente por el aire no llegando normalmente al ojo.
• Acción esencialmente eritematosa, incluso en dosis pequeñas. Exposición muy breve (segundos) causa conjuntivitis.
• Pigmentación de la piel sin otro daño. Abundan en la radiación solar.
• La observación directa de una fuente puntual intensa, provoca deslumbramientos, que determinan lesiones retinianas más o menos irreductibles.
• Penetran en el ojo humano transformándose en calor, donde producen una acción lenta y acumulativa de opacidad del cristalino (catarata de vidriero).
• Las radiaciones inferiores a 2000 nm producen el efecto anteriormente indicado pero más atenuado.
EFECTOS EN LA SALUD
Moderador
Notas de la presentación
La emisión de radiación UV de 200 nm y IR de 2000 m son prácticamente nulas en los procesos de soldeo. * Las radiaciones superiores a 2 micras son paradas por la córnea no planteando en este campo condiciones especiales para su protección.
33
Radiaciones ultravioleta y luminosasPantalla facial con certificación para el tipo de soldadura y filtros u oculares filtrantes que deben reunir una serie de características en función del tipo e intensidad de soldadura.
PREVENCIÓN DE RIESGOS HIGIÉNICOS
Moderador
Notas de la presentación
El soldador debe utilizar una pantalla facial con certificación de calidad para este tipo de soldadura, utilizando el visor de cristal inactínico cuyas características varían en función de la intensidad de corriente empleada. Para cada caso se utilizará un tipo de pantalla, filtros y placas filtrantes que deben reunir una serie de características función de la intensidad de soldeo y que se recogen en tres tablas; en una primera tabla se indican los valores y tolerancias de transmisión de los distintos tipos de filtros y placas filtrantes de protección ocular frente a la luz de intensidad elevada.
34
GRADO DE PROTECCIÓN DE OCULARES FILTRANTES
Moderador
Notas de la presentación
Para elegir el filtro adecuado (nº de escala) en función del grado de protección se utiliza esta tabla que relaciona los procedimientos de soldadura o técnicas relacionadas con la intensidad de corriente en amperios (5 A < I < 500 A). Se puede observar que el número de escala exigido aumenta según se incrementa la intensidad NOTAS: Según las condiciones de iluminación ambiental, pueden usarse un grado de protección inmediatamente superior o inferior al indicado en la tabla La expresión metales pesados abarca los aceros y sus aleaciones, el cobre y sus aleaciones, etc. Las columnas que delimitan los grados de protección deben leerse de la forma siguiente: Límite inferior < I = Límite superior Significado de las abreviaciones o conceptos utilizados: Ranurado por arco de aire: Empleo de un electrodo de carbono y un chorro de aire comprimido para eliminar el metal en fusión.
35
SELECCIÓN OCULARES FILTRANTES
• Tipo de arco o tipo de llama. • Intensidad de corriente de soldadura o caudal
de gas o de los gases. • Posición y distancia del operario con relación
al punto de soldadura. • Iluminación ambiental del local. • Presencia de superficies reflectantes.• Hábitos y sensibilidad óptica del soldador.
Moderador
Notas de la presentación
Los oculares filtrantes para soldadura han de ser seleccionados teniendo en cuenta como mínimo los parámetros siguientes:
36
Deben de dejar pasar, en el campo del visible, una intensidad suficiente de radiación para que el soldador pueda seguir, sin fatiga y con suficiente precisión, el comportamiento del electrodo en los bordes de la chapa y del baño de fusión de las piezas a unir.
SELECCIÓN OCULARES FILTRANTES
Moderador
Notas de la presentación
La identificación y clasificación de oculares filtrantes se realiza en base a la transmisión media en la banda visible. El valor N suministra información de la proporción en que son detenidas las radiaciones UV e IR que normalmente acompañan a la luz visible. Es solo la detención de la parte visible del espectro la que el usuario puede conocer a la vista de un ocular filtrante. Si el factor de protección N es demasiado alto, lo único que se consigue es ver con mas dificultad la operación que se realiza, sin aumentar por ello el grado de protección.
37
Radiaciones ultravioleta y luminosasMamparas de separación de puestos de trabajo para proteger al resto de operarios.
PREVENCION DE RIESGOS HIGIÉNICOS
SEÑALIZACIONPELIGRO
ZONA DE SOLDADURA
Autor: Miguel García Cárdenas
Moderador
Notas de la presentación
El material debe estar hecho de un material opaco o translúcido robusto. La parte inferior debe estar al menos a 50 cm del suelo para facilitar la ventilación. Se debería señalizar con las palabras: PELIGRO ZONA DE SOLDADURA, para advertir al resto de los trabajadores
