Tema 33: Equipos de corte térmico y soldadura

El corte por plasma consigue temperaturas muy altas ionizando un gas gracias a la combinación de un generador de alta frecuencia con una tensión continua. El gas más habitual es el aire, aunque vale cualquier otro que no ataque al electrodo ni a la pieza (argón, nitrógeno, hidrógeno…). Dentro de la antorcha los electrones se separan de los iones del gas (estado de plasma) y, al salir, vuelven a unirse liberando mucha energía. La boquilla se refrigera con el propio aire, que sale por conductos laterales. La temperatura depende del gas empleado.

Componentes: máquina, conexión a red trifásica, conector de tierra, manguera y pistola de plasma, botella de aire con reductor de presión y su manguera, cabezal, consumibles (boquillas) y gafas de protección. El portaelectrodos puede ser de tungsteno, hafnio o circonio, según el gas.

Ventajas frente al oxicorte: sirve para una gama de materiales más amplia, permite cortar metales de poco espesor (algo que el oxicorte no consigue) y es más productivo, ya que corta hasta 6 veces más rápido, según el calibre.

Uso correcto:

• Requiere práctica regular.

• Hay que conectar a tierra tanto el equipo como el generador que lo alimenta.

• La pistola no debe tocar directamente la pieza.

• El arco no debe superar 6-7 mm de longitud.

• Se usan gafas de protección para soldadura conformes a la norma UNE-EN ISO 16321 (parte 1, requisitos generales de la protección ocular y facial, y parte 2, protectores para soldadura y técnicas conexas), que ha anulado las antiguas UNE-EN 166 y UNE-EN 169. Se suma el equipo de protección que indique el fabricante. Si el metal desprende gases tóxicos, hace falta protección respiratoria, y en la zona debe haber medios de extinción (agua, extintor…).

Conservación. Las reparaciones corresponden al servicio técnico del fabricante, pero conviene revisar cables y conexiones, limpiar a menudo el cabezal de la pistola y sustituir los consumibles gastados, y mantener limpia la máquina con un paño seco, sobre todo las rejillas de entrada y salida de aire.

El oxicorte sirve para soldar o cortar metales con una llama muy energética que un soplete aplica sobre la pieza. La llama procede de quemar de forma continua una mezcla de oxígeno y un gas combustible, normalmente acetileno. Supera los 3.000 ºC y permite cortar espesores de más de 200 mm.

Componentes. Dos botellas a presión (oxígeno y acetileno), cada una con su manorreductor, de las que salen mangueras hasta el punto donde se mezclan los gases: roja para el acetileno y azul para el oxígeno (la naranja es para el GLP y la negra para el aire o gases inertes, UNE-EN ISO 3821) (en general, roja para combustible y azul para oxígeno; nunca deben intercambiarse). En las conducciones van las válvulas antirretroceso, que solo dejan pasar el gas en un sentido e impiden que la llama retroceda hacia las botellas.

Protección del operador: gafas de soldadura que filtren las radiaciones dañinas y el EPI del fabricante; si no lo especifica, el equipo de intervención completo (casco, verdugo, chaquetón, cubrepantalón, guantes de fuego y botas), con manguitos, polainas y mandil de cuero.

Botellas. Su almacenamiento y utilización se rigen por la ITC MIE APQ-5 («Almacenamiento de gases en recipientes a presión móviles»), aprobada por el Real Decreto 656/2017, y su identificación, por el Reglamento de equipos a presión (Real Decreto 809/2021). Normas básicas:

• Se colocan en lugares estables, sin combustibles cerca y bien ventilados; nunca en sótanos, locales subterráneos, huecos de escalera o pasillos.

• Se protegen del hielo, la nieve y el sol.

• El acetileno es explosivo en contacto con plata, mercurio y aleaciones con más del 70 % de cobre, así que las conducciones no pueden ser de esos materiales.

• Según el art. 4.1 de la ITC EP-6 del Real Decreto 809/2021, las botellas se identifican conforme a la norma UNE-EN 1089-3 (código de colores): el cuerpo de la botella ya no tiene color fijo y el riesgo se identifica por el color de la ojiva y la etiqueta. La ojiva del acetileno pasa de marrón a marrón teja; la del oxígeno sigue siendo blanca. La botella de oxígeno suele ser de 50 L a 200 kg/cm².

• Deben estar a 5-10 m de la zona de trabajo.

• No se agotan del todo, por el riesgo de retroceso de llama.

• Se almacenan en vertical, separando llenas y vacías, y no se manipulan con manos o guantes grasientos. La botella de acetileno puede almacenarse a presiones de hasta unos 15 bar (15 kg/cm²): pese a ser un gas muy inestable, lo permiten el diseño de la botella y la acetona que contiene, en la que va disuelto.

Manorreductores. Mantienen el caudal con mínimas variaciones de presión. Tienen dos manómetros: el de alta, que marca la presión de la botella, y el de baja, regulable, que mide la salida al soplete. Normas: sin restos de grasa (el oxígeno la inflama), apertura progresiva, no apretarlos en exceso a la botella, aflojar el regulador de baja al mínimo al terminar y buscar fugas con agua jabonosa. La presión de trabajo de cada gas se ajusta al espesor y al soplete.

Montaje. Primero se conectan los manorreductores a las botellas, tras purgar el grifo para expulsar impurezas; las botellas deben llevar al menos 12 horas en posición vertical antes de usarse. Después se conectan las mangueras a los manorreductores y al soplete.

El soplete tiene dos conexiones de manguera, dos llaves de regulación, inyector, cámara de mezcla y boquilla. Antes de encender se purga cada manguera con su gas y se comprueba que la boquilla esté limpia y sea la adecuada al corte.

Encendido: se ajustan las presiones de trabajo en los manorreductores; se abre primero, un poco, la válvula de oxígeno y luego, más, la de acetileno; se prende la mezcla (mejor con chispero que con llama) y se regula hasta lograr el dardo adecuado.

Apagado: se cierra primero la válvula de acetileno y después la de oxígeno. El soplete nunca se cuelga de las botellas, ni siquiera apagado.

Si fallan las antirretroceso y la llama retrocede:

• Cerrar la llave del oxígeno, cortando la llama interna.

• Cerrar la del acetileno y después las de ambas botellas.

• Si arde el grifo de la botella de acetileno, intentar cerrarlo; si no se logra, apagarlo con extintor de nieve carbónica o de polvo.

• Después de un retroceso o de un fuego en el grifo, vigilar que la botella no se caliente sola.

Sustitución del acetileno por butano. Muchos servicios han cambiado la botella de acetileno por una de butano por tres razones:

• Peligro en el transporte: el acetileno va disuelto en acetona y embebido en una masa porosa que frena su descomposición explosiva y evita que la botella estalle; una botella de acetileno afectada por el fuego es mucho más peligrosa y tiene protocolo específico.

• Disponibilidad: el butano o el propano se recargan con facilidad en estaciones de servicio, incluso en festivos.

• Poder calorífico similar: el del acetileno es de 11.526 kcal/kg y el del butano de 10.840 kcal/kg, suficiente para los cortes habituales.