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NTP 495: Soldadura oxiacetilénica y oxicorte: normas de seguridad

Soudage et oxicoupage: normes de securité
Oxyacetylene welding and cutting: Safety Standards

Redactor: José Mª Tamborero del Pino
Ingeniero Industrial

CENTRO NACIONAL DE CONDICIONES DE TRABAJO

Introducción

Los gases en estado comprimido son en la actualidad prácticamente indispensables para llevar a cabo la mayoría de los procesos de soldadura. Por su gran capacidad inflamable, el gas más utilizado es el acetileno que, combinado con el oxígeno, es la base de la soldadura oxiacetilénica y oxicorte, el tipo de soldadura por gas más utilizado.

Por otro lado y a pesar de que los recipientes que contienen gases comprimidos se construyen de forma suficientemente segura, todavía se producen muchos accidentes por no seguir las normas de seguridad relacionadas con las operaciones complementarias de manutención, transporte, almacenamiento y las distintas formas de utilización.

En esta NTP tratamos las instalaciones no fijas de soldadura oxiacetilénica por alta presión donde tanto el oxígeno como el gas combustible (acetileno, hidrógeno, etc.) que alimentan el soplete proceden de las botellas que los contienen a alta presión. Es conveniente resaltar que la llama de un soplete de acetileno/oxígeno puede llegar a alcanzar una temperatura por encima de los 3100 oC aumentando de esta forma la peligrosidad de este tipo de soldadura.

El objetivo de esta NTP es dar a conocer los distintos riesgos y factores de riesgo asociados a los trabajos de soldadura oxiacetilénica y oxicorte, las operaciones de almacenamiento y manipulación de botellas así como el enunciado de una serie de normas de seguridad; finalmente se dan normas reglamentarias relacionadas con el almacenamiento de gases inflamables. Previamente, como introducción al tema, se reseñan las características más importantes de los elementos que componen los equipos de soldadura oxiacetilénica.

Características de los elementos de la soldadura oxiacetilénica

Además de las dos botellas móviles que contienen el combustible y el comburente, los elementos principales que intervienen en el proceso de soldadura oxiacetilénica son los manorreductores, el soplete, las válvulas antirretroceso y las mangueras. (Ver fig. 1)

Manorreductores

Los manorreductores pueden ser de uno o dos grados de reducción en función del tipo de palanca o membrana. La función que desarrollan es la transformación de la presión de la botella de gas (150 atm) a la presión de trabajo (de 0,1 a 10 atm) de una forma constante. Están situados entre las botellas y los sopletes.

Soplete

Es el elemento de la instalación OXIACETILÉNICA que efectúa la mezcla de gases. Pueden ser de alta presión en el que la presión de ambos gases es la misma, o de baja presión en el que el oxígeno (comburente) tiene una presión mayor que el acetileno (combustible). Las partes principales del soplete son las dos conexiones con las mangueras, dos llaves de regulación, el inyector, la cámara de mezcla y la boquilla.

Fig. 1: Elementos principales de una instalación móvil de soldadura por gas

Válvulas antirretroceso

Son dispositivos de seguridad instalados en las conducciones y que sólo permiten el paso de gas en un sentido impidiendo, por tanto, que la llama pueda retroceder. Están formadas por una envolvente, un cuerpo metálico, una válvula de retención y una válvula de seguridad contra sobrepresiones. Pueden haber más de una por conducción en función de su longitud y geometría.

Conducciones para equipos oxiacetilénicos

Las conducciones sirven para conducir los gases desde las botellas hasta el soplete. Pueden ser rígidas o flexibles.

Riesgos y factores de riesgo

Soldadura: Riesgos

Almacenamiento y manipulación de botellas

Normas de seguridad frente a incendios/explosiones en trabajos de soldadura

Los riesgos de incendio y/o explosión se pueden prevenir aplicando una serie de normas de seguridad de tipo general y otras específicas que hacen referencia a la utilización de las botellas, las mangueras y el soplete. Por otra parte se exponen normas a seguir en caso de retorno de la llama.

Normas de seguridad generales

Normas de seguridad específicas

Utilización de botellas: Seguridad

Mangueras: Seguridad

Soplete: Seguridad

Retorno de llama: Seguridad

En caso de retorno de la llama se deben seguir los siguientes pasos:

  1. Cerrar la llave de paso del oxígeno interrumpiendo la alimentación a la llama interna.

  2. Cerrar la llave de paso del acetileno y después las llaves de alimentación de ambas botellas.

Normas de seguridad frente a otros riesgos en trabajos de soldadura

Exposición a radiaciones

Las radiaciones que produce la soldadura oxiacetilénica son muy importantes por lo que los ojos y la cara del operador deberán protegerse adecuadamente contra sus efectos utilizando gafas de montura integral combinados con protectores de casco y sujeción manual adecuadas al tipo de radiaciones emitidas. El material puede ser el plástico o nylon reforzados, con el inconveniente de que son muy caros, o las fibras vulcanizadas.

Para proteger adecuadamente los ojos se utilizan filtros y placas filtrantes que deben reunir una serie de características 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. Las definiciones de los factores de transmisión vienen dados en la ISO 4007 y su determinación está descrita en el cap. 5 de la ISO 4854. Los factores de transmisión de los filtros utilizados para la soldadura y las técnicas relacionadas vienen relacionadas en la tabla 1 de la NTP 494.

Por otro lado, para elegir el filtro adecuado (nº de escala) en función del grado de protección se utilizan otras dos tablas que relacionan el tipo de trabajo de soldadura realizado con los caudales de oxígeno (operaciones de corte) o los caudales de acetileno ( soldaduras y soldadura fuerte con gas). Se puede observar que el número de escala exigido aumenta según aumenta el caudal por hora. Ver tablas 1 y 2.

Protección vista en soldadura y oxicorte

Tabla 1. Escalonado de protección que debe utilizarse en operaciones de soldadura y soldadura fuerte con gas
TIPO DE TRABAJO I = Caudal de acetileno en litros por hora
I = 70 70 < I £200 200 < I £ 800 I > 800
Notas:
  1. Cuando en la soldadura con gas se emplea un flux la luz emitida por la fuente es muy rica en luz monocromática correspondiente al tipo de flux empleado. Para suprimir la molestia debida a esta emisión monocromática, se recomienda utilizar filtros o combinaciones de filtros que tengan una absorción selectiva según el tipo de flux empleado. Los filtros indicados con letra “a” cumplen estas condiciones.
  2. Según las condiciones de uso, puede emplearse la escala inmediatamente superior o inferior
Tabla 2. Escalonado de protección que deben utilizar se en operaciones de oxicorte
TIPO DE TRABAJO Caudal de oxígeno en litros por hora
900 a 2000 2000 a 4000 4000 a 8000
Notas
  1. Según las condiciones de uso, puede emplearse la escala inmediatamente superior o inferior
  2. Los valores de 900 a 2000 y de 2000 a 8000 litros por hora de oxígeno corresponden muy aproximadamente al uso de orificios de corte de 1,5 y 2 mm de diámetro, respectiva mente.

Será muy conveniente el uso de placas filtrantes fabricadas de cristal soldadas que se oscurecen y aumentan la capacidad de protección en cuanto se enciende el arco de soldadura; tienen la ventaja que el oscurecimiento se produce casi instantáneamente, y en algunos tipos en tan sólo 0,1 ms. Las pantallas o gafas deben ser reemplazadas cuando se rayen o deterioren.

Para prevenir las quemaduras por salpicaduras, contactos con objetos calientes o proyecciones, deben utilizarse los equipos de protección individual reseñados en el apartado correspondiente de ésta NTP.

Exposición a humos y gases

Siempre que sea posible se trabajará en zonas o recintos especialmente preparados para ello y dotados de sistemas de ventilación general y extracción localizada suficientes para eliminar el riesgo.

Es recomendable que los trabajos de soldadura se realicen en lugares fijos. Si el tamaño de las piezas a soldar lo permite es conveniente disponer de mesas especiales dotadas de extracción localizada lateral. En estos casos se puede conseguir una captación eficaz mediante una mesa con extracción a través de rendijas en la parte posterior (fig. 2).

 
m.m.
A
B
C
D
E
F
G
H
Fig. 2: Mesa fija de soldadura con extracción posterior. Cotas recomendadas

El caudal de aspiración recomendado 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 o 70 cm. La colocación de pantallas en los extremos de la mesa, según se puede ver en la Fig. 2 mejora la eficacia de la extracción.

Cuando es preciso desplazarse debido al gran tamaño de la pieza a soldar se deben utilizar sistemas de aspiración desplazables. (fig. 3). El caudal de aspiración está relacionado con la distancia entre el punto de soldadura y la boca de aspiración. Ver Tabla 3.

Fig. 3: Sistema de extracción localizada móvil

Tabla 3. Relación entre el caudal de aspiración y la distancia al punto de soldadura de la boca de aspiración

Caudal en m3/h Distancia en m

Nota: La distancia entre la boca de aspiración y el punto de soldadura debe respetarse al máximo pues la velocidad de la corriente de aire creada por la campana disminuye rápidamente con la distancia perdiendo eficacia el sistema.

Si bien no es objeto de esta NTP, cabe reseñar la importancia de adoptar medidas especiales de prevención frente a la exposición a contaminantes químicos, cuando se trate de aleaciones o revestimientos que puedan contener metales como el Cr, Ni, Cd, Zn, Pb, etc., todos ellos de alta toxicidad.

Normas de seguridad en el almacenamiento y manipulación de botellas

Normas reglamentarias de manipulación y almacenamiento

En general se aplicará dentro del Reglamento de almacenamiento de productos químicos la ITC-MIE-APQ-005 sobre Almacenamiento de botellas y botellones de gases comprimidos, licuados y disueltos a presión (O.21.07.1992, B.O.E. de 14.08.1992). De esta ITC entresacamos los aspectos más relevantes.

Emplazamiento de botellas

Ventilación de botellas

Instalación eléctrica

Protección contra incendios

Medidas complementarias: botellas

Otras normas no reglamentarias: botellas

En caso de utilizar un equipo de manutención mecánica para su desplazamiento, las botellas deben depositarse sobre una cesta, plataforma o carro apropiado con las válvulas cerradas y tapadas con el capuchón de seguridad.

Las cadenas o cables metálicos o incluso los cables recubiertos de caucho no deben utilizarse para elevar y transportar las botellas pues pueden deslizarse (fig. 5).
Fig. 4: Tipo de plataforma de transporte de botellas Fig. 5: Indicador de prohibición de utilización de cadenas o cables para transportar botellas de gas
Cuando existan materias inflamables como la pintura, aceite o disolventes aunque estén en el interior de armarios espaciales, se debe respetar una distancia mínima de 6 m.
Fig. 6: Distancia de seguridad entre botellas almacenadas y un armario con pinturas, aceites o disolventes.

Normas reglamentarias sobre clases de almacenes

Normas reglamentarias sobre separación entre botellas de gases inflamables y otros gases

Las botellas de oxígeno y de acetileno deben almacenarse por separado dejando una distancia mínima de 6 m siempre que no haya un muro de separación.

En el caso de que exista un muro de separación se pueden distinguir dos casos:

  1. Muro aislado: la altura del muro debe ser de 2 m como mínimo y 0,5 m por encima de la parte superior de las botellas (fig. 8). Además la distancia desde el extremo de la zona de almacenamiento en sentido horizontal y la resistencia al fuego del muro es función de la clase de almacén según se puede ver en la Tabla 4.

Fig. 7: Almacenamiento de botellas sin muro de separación

 

Fig. 8: Almacenamiento de botellas separadas por un muro aislado
Tabla 4. Relación entre la clase de almacén, la distancia y la resistencia al fuego
CLASE DISTANCIA d
(m)
RF (Resistencia al fuego en min)
  1. Muro adosado a la pared: se debe cumplir lo mismo que lo indicado para el caso de muro aislado con la excepción que las botellas se pueden almacenar junto a la pared y la distancia en sentido horizontal sólo se debe respetar entre el final de la zona de almacenamiento de botellas y el muro de separación (fig. 9).

EPI's soldadura oxiacetilénica

El equipo obligatorio de protección individual, se compone de:

  • Polainas de cuero

  • Calzado de seguridad

  • Yelmo de soldador (Casco y careta de protección)

  • Pantalla de protección de sustentación manual

  • Guantes de cuero de manga larga

  • Manguitos de cuero

  • Mandil de cuero

  • Casco de seguridad, cuando el trabajo así lo requiera

Fig. 9: Almacenamiento de botellas separadas por un muro adosado a la pared

Además el operario no debe trabajar con la ropa manchada de grasa, disolventes o cualquier otra sustancia inflamable. Cuando se trabaje en altura y sea necesario utilizar cinturón de seguridad, éste se deberá proteger para evitar que las chipas lo puedan quemar.

Reglamentación y normas

(1) Reglamento de Aparatos a Presión
R.D. 1244/1979, de 4.04 (M. Ind. y E. BB.OO. E., 29.05, rect. 28.06.1979, completado por las Instrucciones Técnicas Complementarias ITC-MIE-AP.

(2) Reglamento de Almacenamiento de Productos Químicos
R.D. 668/1980, de 8.02 (M. Ind. y E., B.O.E. 14.04.1980), completado por las Instrucciones Técnicas Complementarias ITC-MIE-APQ.

(3) Norma Internacional ISO 4850-1979.