Revision bibliográfica

Antecedentes

Figura 1. Soplete utilizado en trabajos terrestres. (1)

Los primeros intentos de de cortes y soldaduras subacuáticas remontan de 1908 donde con un simple soplete fue utilizado para esta labor pero se pudo comprobar que no daba resultados satisfactorios, el soplete tropezaba con resistencias bajo el agua y esto dificultaba el precalentamiento de la pieza.(1)

Figura 2: Buzos profesionales del año 1926, vestidos para ingresar al agua.

Luego de varias mejoras en el proceso se llegó a construir una cámara cerrada para la combustión del soplete y un conducto para la salida de los gases de combustión, este proceso se conoce actualmente como Dry Welding y dependiendo

del tamaño de la cámara se le conoce con un nombre en específico.

Habitat Dry Welding: Para cámaras del tamaño de una habitación pequeña donde el soldador tiene gran visibilidad y movilidad.

Chamber Dry Welding: Para cámaras de un tamaño menor que el de tipo Habitat, solo caben la cabez y los hombros del soldador y es abierto en el fondo para que el buceador quepa en el.

Dry Spot Welding: Para cámaras aún más pequeñas donde solo cabe la cabeza del soldador y su herramienta de soldadura, aunque en los tres casos hay una alta visibilidad del lugar de soldadura.

Figura 3. Soplete de boquilla estrecha para soldar.

Al principio se utilizó el soplete oxhídrico para los trabajos submarinos (1920-1940), pero con la llegada de la Segunda Guerra Mundial se perfecciono el método para alcanzar a llenar las demandas que imponía la guerra, podríamos colocar el inicio de la “revolución” de esta ciencia en el año 1941, en el ataque de Pearl Harbor cuando los cascos de los barcos y el cambio de piezas como remaches, tuvo que hacerse a mar abierto, sin tener la posibilidad de trasladar los barcos a diques secos. Aquí fue donde se evidenció unas mejoras en los electrodos, que pasaron a ser electrodos impermeables desarrollados por el químico holandés P.C. Van Der Willigen.

Figura 4. Equipo de buzos salvamentistas de la 2da. Guerra Mundial. (1)

En este caso se efectuó una prevalencia hacia la soldadura subacuática húmeda (Wet Welding) frente a la de cámaras, ya que requería menos tiempo de preparación y mas versatilidad frente a los lugares a reparar, lo que abarataba costos de hasta un 50%, pero la calidad del trabajo era hasta un 40% a la soldadura seca, por lo que en le mayoría de los casos no se utiliza esta. En ambos casos el procedimiento que mas se utiliza es la SMAW (soldadura eléctrica por arco protegido).

Otro boom de la soldadura acuática sucedió en los años 60´s donde las compañías petrolificas se dirigían a armar los pozos submarinos y requerían técnicas especializadas para la soldadura de tubos y cañerías a profundidades nunca antes probadas, la tecnología actual fundamenta sus bases en los avances de esta época.

Figura 5. La industria Off Shore, uno de los principales campos de acción de la soldadura

subacuática.(1)

El U.S NAVY se llevan los más avanzados equipos de soldadura acuática y es una autoridad en el tema, llegando a escribir un muy detallado manual que explica las precauciones, medidas de seguridad, equipamiento y demás frente a las nuevas técnicas de soldadura que serán revisadas más adelante. Welding, estos métodos son los más utilizados por la marina en sus trabajos de reparaciones y de junción de metales. Varios estudios realizados por la marina demuestran varias precauciones que hay que tener en cuenta respecto al tema, por ejemplo mencionan que El resultado de un estudio conducido por la US Navy reveló que “el principal riesgo de la electricidad bajo el agua con buzos involucrados en corte o soldadura es que la descarga eléctrica por sí mismo no es letal El peligro existe cuando un buzo usa ropa de protección inadecuada y está cerca de una fuente de poder eléctrica de alta tensión se encontró que la corriente alterna AC posee una Amenaza mayor para el buzo que la corriente directa DC por lo tanto La corriente alterna no deberá ser usada bajo ninguna circunstancia Para corte ni soldadura. Se sabe que la corriente eléctrica por arriba de niveles de descarga que pasan a través del tejido humano puede alterar temporalmente la función fisiológica de las células Los efectos a largo plazo si existieran se desconocen Niveles mucho

mayores de descarga pueden causar quemaduras Descargas severas posiblemente podrían resultar en un paro cardiaco o respiratorio en los buzos Adicionalmente descargas menores pueden causar la pérdida de control pánico o daño debido a la contracción involuntaria de los músculos Por lo tanto con excepción de un hormigueo al inicio del arco eléctrico descargas eléctricas desagradables no deberán ser toleradas en operaciones subacuáticas aunque no haya daños fisiológicos o puedan ser aparentes”

Requerimientos técnicos

FuentesEn el trabajo recopilatorio de Juan Medina especifican que las fuentes de voltaje requeridas para esta soldadura debe generar entre 300 y 600 amperes en corriente continua para el método de arco voltaico con oxígeno, este mismo equipo puede ser utilizado para el proceso de corte submarino

Figura 6. Generador Lincoln Electric CMDR 400 A (1)

Interruptores de SeguridadEs obligatoria en cualquier operación eléctrica, protege al buzo si necesita cambiar los electrodos, permite que pase corriente solo si se esta soldando cuando se tiene el electrodo posicionado.

Es importante, especialmente cuando se usa interruptores unipolares, que se controle si el interruptor no esta puesto en derivación; se

puede tener certeza de esto, verificando que el cable que se encuentra entre la máquina de soldar y el interruptor se halla totalmente aislado en toda su extensión. Cualquiera fuera el tipo de interruptor de desconexión que se use, deberá estar ubicadode tal manera que el guarda o “tender”, a cargo del sistema de comunicación, pueda operar elinterruptor y controlar la operación en todo momento cuando el buzo se encuentre debajo de lasuperficie.

Figura 7. Interruptor de seguridad

Cables electricosPor cuestiones obvias se utilizan cables aislados y extra-flexibles, este cable debe soportar la máxima corriente requerida por el trabajo, el diámetro del cable dependerá de la distancia de la fuente del área de trabajo, procurando siempre mantener la menor resistencia del cable, para esto se pueden conectar varios cables en paralelos para disminuir la resistencia pero teniendo que aumentar la corriente.

Para soldaduras bajo el agua puede conectarse al portaelectrodo un cable a 10 pies (3 mts) de diámetro 8.25mm (1/0 para la escala AWG, llamado látigo conductor) para hacer más manejable para el buzo el portaelectrodos. Los cables deben ser formados en longitudes mínimas de 50 pies (15 mts), complementados con conectores machos y hembras.

Figura 8. Diversos cables con conector y detalle interior del cable. (1)

Polaridad

Para la soldadura subacuática se usa corriente continua (DC), con polaridad directa que se obtiene conectando el borde negativo (-) de la máquina de soldar al porta electrodo, y el terminal positivo (+) a la pinza dentada de conexión a tierra. A diferencia de la soldadura en superficie, en donde se utiliza tanto la polaridad directa como la indirecta, la soldadura subacuática requiere de la polaridad directa, debido a que permite una mayor penetración del electrodo al metal base. Si se usara la polaridad inversa, causaría una reacción de electrolisis que debilitaría todas las piezas metálicas como pinzas y abarazaderas.

Torchas y portaelectrodosSiempre deben usarse torchas y portaelectrodos específicamente diseñados para aplicaciones bajo el agua. Existen un sinnúmero de marcas internacionales que fabrican torchas y portaelectrodos para uso submarino como ser Tweco-Arcair, Broco Inc., Divex Commercial, AAI-Craftsweld, Oxilance Aqualance, Surweld, AquaThermic, Prothermic y otras. Todas las partes de las torchas y porta electrodos están completamente aisladas, son durables y están diseñadas de forma tal que permitan fácilmente el recambio de los electrodos.

Cristal protector oscuroLos ojos deben ser protegidos de la luz intensa, aunque el ojo tiene mecanismos de defensa, estos no son suficientes contra las luces ultravioletas e infrarrojas, para estos casos se utiliza un cristal de color verde oscuro, estos pueden fijarse a los cascos de buceo

Figura 9. Ejemplo de lente protector. (1)

Bibliografia:[1]MEDINA, J.M. Underwater cutting and

welding, Recopilacion, Argentina, 2009

[2] U.S NAVY, U.S. NAVY Underwater Cutting & Welding Manual, 2002.

[3]ORDOÑEZ JIMENEZ, J.L., Soldadura subacuatica: evolucion del proceso, Bogotá, MetalActual No. 26, 2012.