Gestión de humos de soldadura, paso a paso

La gestión de los humos de soldadura siempre ha sido una preocupación para los atareados talleres de soldadura, pero con la aprobación de las nuevas recomendaciones de la Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH) en muchas provincias hace unos años, la capacidad de cumplir con los objetivos estrictos de los humos de manganeso en particular ha impulsado que los talleres cambien sustancialmente su enfoque en la gestión de humos.

Básicamente, las regulaciones requieren que la exposición al manganeso en los humos de soldadura se mantenga por debajo de 0,1 mg/m3 para partículas inhalables y de 0,02 mg/m3 para partículas respirables. Esto representa una reducción diez veces mayor que el TLV anterior de 0,2 mg/m3.

Por supuesto, nunca se insistirá lo suficiente en la importancia de la gestión de los humos.

"El humo de soldadura es un pequeño mal pernicioso porque es una partícula muy fina", dijo Tom Miller, director de ventas regional para Canadá y el centro de EE. UU. de Donaldson Torit. “Es una partícula de metal oxidado que tiende a permanecer en el aire con mucha facilidad en la atmósfera de la planta, lo que le permite fluir por todas partes y llegar a la superficie de todo lo que hay en una instalación. Se trata de partículas superfinas en el rango de 0,1 a 1 micrón que son altamente respirables”.

La pregunta es, ¿cómo debe proceder una empresa para encontrar la mejor solución a sus necesidades? En última instancia, no existe un sistema que resuelva por sí solo todos los desafíos de gestión de los humos de soldadura, pero, como han explicado varios expertos, la variedad de herramientas disponibles para reducir la exposición de los operadores a los humos de soldadura sigue creciendo.

EPI

Eric Sommers, gerente de producto para controles de humos de soldadura en Miller Electric Mfg. Co., enfatizó que si un taller tiene preocupaciones sobre sus humos de soldadura, primero debe contratar a un higienista industrial para que realice el trabajo de muestreo en las instalaciones.

"Una vez que comprenda la exposición a la que se enfrenta, podrá trabajar a través de la jerarquía de controles de seguridad y salud ocupacional generalmente aceptada para llegar a una solución que sea apropiada para la seguridad y salud ocupacional, y que sea factible para su presupuesto", Sommers explicado.

Aunque el equipo de protección personal (EPP) a menudo se promociona como el último recurso para el manejo de los humos de soldadura, muchos talleres lo adoptan primero para proteger a los más expuestos de inmediato mientras evalúan otras opciones que serán más prácticas a largo plazo. A largo plazo, por supuesto, los empleadores y soldadores deberían recurrir al EPP (un PAPR - respirador purificador de aire motorizado - u otro respirador similar con suministro de aire) sólo si se ha determinado que otros métodos para controlar los humos son insuficientes para mantener la exposición. niveles inferiores a los exigidos por la normativa.

Si bien la combinación de un PAPR con un casco de soldadura puede ser más pesada que los cascos estándar, Sommers señaló que incluso esta tecnología se está avanzando para que sea más cómoda de usar en el trabajo. El casco de la serie T94 de Miller, por ejemplo, ha sido diseñado para ser liviano y estar mejor equilibrado, al mismo tiempo que proporciona un flujo de aire personalizable.

Los empleadores y soldadores deben recurrir al PPE (un PAPR (respirador purificador de aire motorizado) u otro respirador similar con suministro de aire) solo si se ha determinado que otros métodos para controlar los humos son insuficientes para mantener los niveles de exposición por debajo de los exigidos por las regulaciones. Foto cortesía de Lincoln Electric Canadá.

"El flujo de aire se ha dividido en la parte posterior para que el aire realmente se dirija a ambos lados de la cara en lugar de correr desde arriba", dijo Sommers. "También se ha hecho ajustable para que puedas cambiar el lugar donde sopla el aire en tu cara para tu comodidad personal". Entonces, aunque usar EPP no es lo ideal, puede hacerse manejable con las aplicaciones tecnológicas adecuadas.

Alambre de soldadura

En cuanto a la jerarquía de controles, la sustitución de una tecnología o material por otro puede marcar una diferencia significativa para los operadores. Uno de los avances más recientes que se están desarrollando son los cables con bajo contenido de manganeso.

"Muchos ingenieros de soldadura son muy reacios a adoptar esta tecnología porque es muy nueva, pero estamos empezando a ver que se utiliza en aplicaciones menos críticas", dijo Robert Ritchot, gerente de distrito de la oficina de Winnipeg de Lincoln Electric. “Han pasado algunos años desde que se introdujeron por primera vez y están empezando a ganar aceptación. Sin embargo, tienen sus limitaciones. Algunos, por ejemplo, sólo requieren gases con alto contenido de argón. Pero hay un gran mercado que puede beneficiarse de ellos”.

Sommers señaló que el alambre bajo en manganeso Element™ de Hobart reduce la exposición al manganeso entre un 60 y un 90 por ciento. "Eso es en condiciones de laboratorio, por supuesto, pero puede ser un muy buen comienzo para reducir la exposición al manganeso", dijo. "Aún se necesita algo de contenido de manganeso para la dureza que requieren las soldaduras".

Aunque es probable que a los talleres les lleve más tiempo adoptar alambre de soldadura con bajo contenido de manganeso, es una opción relativamente económica. Puede ser tan simple como simplemente cambiar los cables, pero Ritchot enfatizó que dicho cambio debe consultarse primero con su ingeniero de soldadura.

Pistolas de humo

Otra solución popular que se está adoptando en el campo son las pistolas de humos de soldadura que recogen el humo en la boquilla.

"Ahora son tan livianas, si no más livianas, que las armas tradicionales porque pueden usar el efecto de enfriamiento de la succión para enfriar la pistola", dijo Ritchot. “La tecnología más nueva utiliza boquillas de gas estándar en las pistolas que permiten que el sistema de succión de humos esté más alejado del humo para minimizar el riesgo de problemas de integridad del gas. Por ejemplo, el punto de succión puede estar a 65 mm de la boquilla, mientras que antes estaba a solo 30 mm, lo que puede causar problemas con las soldaduras, especialmente en esquinas estrechas”.

La tecnología ha evolucionado rápidamente dentro de este espacio. Todos los principales proveedores de equipos han ideado y están perfeccionando estos diseños, desde las pistolas de extracción de humos Magnum® PRO de Lincoln hasta la Smoke Master® 250 de Tweco y la pistola de extracción de humos FILTAIR™ de Bernard.

Los brazos de humos de soldadura pueden ser problemáticos cuando hay que moverlos periódicamente para seguir una soldadura. El sistema Capture 5 de Miller Electric fue diseñado para crear una atracción más fuerte para un área más grande. Imagen cortesía de Miller Electric Mfg. Co.

Sin embargo, Ritchot enfatiza que si bien una pistola de humos puede ser parte de su solución general de humos de soldadura, es posible que una pistola de humos por sí sola no elimine todos los humos de soldadura.

Tecnología inversora

La moderna tecnología de inversor, que le permite crear una forma de onda de pulso que estabiliza la longitud del arco y reduce las salpicaduras, puede crear una soldadura más limpia y al mismo tiempo producir menos humo.

"Al controlar la transferencia del arco a través de esta nueva tecnología de forma de onda, es posible que pueda mejorar la gestión general de los humos, incluida la exposición al manganeso", dijo Ritchot.

Ritchot también señala que si comienza a utilizar una forma de onda de pulso avanzada, generalmente tendrá que cambiar a un cable con un diámetro mayor porque a menudo reduce el voltaje. Tienes que mantener la corriente para que la soldadura sea similar a la que obtendrías usando un alambre de menor diámetro.

Brazos de extracción de humos

Los brazos de extracción de humos pueden ser herramientas muy eficaces siempre que estén colocados correctamente para el trabajo en cuestión. Sin embargo, es posible que no sean apropiados para todos los entornos y proyectos de soldadura, por lo que es necesario un análisis de su situación de soldadura específica.

"Los soldadores pueden resistirse a mover un brazo a lo largo de una pieza fija durante todo el día, pero las unidades de ventilación por extracción locales que están disponibles actualmente pueden facilitar esta tarea", dijo Ritchot. "Pero para aquellas situaciones en las que puede que no sea factible mover continuamente el brazo de extracción de humos, los soldadores pueden considerar otras soluciones de extracción de humos diseñadas, así como algunas de las otras soluciones mencionadas aquí, para garantizar la seguridad del soldador", continuó Ritchot.

Para aquellos que buscan un brazo de extracción de humos que tenga un poco más de potencia, se está desarrollando tecnología para abordar ese problema.

Miller, por ejemplo, ha desarrollado lo que llama Capture 5, que se parece a un extractor de humos móvil tradicional pero tiene una distancia de captura de hasta 5 pies.

"Se puede considerar como una tubería de doble pared", dijo Sommers. “Tienes el tubo interior que actúa como entrada de humos. Ese aire se lleva a un filtro. Luego, el aire de escape, en lugar de salir por la parte posterior del sistema, sale a través de la campana situada entre la doble pared. Sale en un ángulo de 90 grados desde la campana de captura, creando una zona de presión negativa alrededor de esa campana, lo que ayuda a crear una zona de recolección a hasta 5 pies de distancia de la campana”. Con tal extensión de la capacidad de recolección del brazo de humos, hay menos necesidad de mover el brazo.

"La interacción del brazo es realmente el mayor obstáculo desde una perspectiva de seguridad", dijo Sommers. "Con esto se obtiene un mejor cumplimiento porque el operador no tiene que mover el brazo con mucha frecuencia, en todo caso, y una mejor productividad por la misma razón".

Colectores de humos ambientales

Si bien el objetivo final de cualquier taller es tener la capacidad de recolectar humos directamente en la fuente, los dos métodos principales mencionados anteriormente tienen sus desventajas. Un sistema de extracción de humos ambientales tampoco es un sistema infalible, pero si se mantiene adecuadamente, es un sistema en el que los propios soldadores no tienen que pensar cuando van al taller.

"No existe una solución mejor", afirmó Miller, de Donaldson Torit. “Los sistemas de captura de fuente a veces son difíciles de aplicar en el campo porque la mayor parte de la soldadura se realiza en grandes soldaduras que no se pueden contener con éxito. Y con las pistolas de humos, la manguera soporta peso, lo que puede convertirse en un punto de fatiga. Mientras tanto, se configura un sistema ambiental basado en la geometría física del espacio del taller de soldadura y tendrá en cuenta conflictos ergonómicos, como puentes grúa que pueden entrar en conflicto con el flujo de aire y los conductos”.

Al igual que otras tecnologías relacionadas con la soldadura, los colectores de humos ambientales se han perfeccionado para que sean menos molestos en los talleres. Pueden ser sistemas de conductos que llevan todos los humos a un colector de polvo remoto, o sistemas modulares en los que el aire se filtra en un sistema totalmente integrado en el taller, y se colocan numerosos sistemas de este tipo cuando sea necesario.

Miller dijo que algunos talleres están encontrando métodos novedosos para contener y extraer los humos de soldadura para controlar el costo de dichos sistemas.

“Un gran fabricante de equipos del Medio Oeste que suelda piezas soldadas del tamaño de chasis de camiones tenía una bahía de soldadura rodeada en tres lados por un área de ensamblaje, corte y conformado, y una serie de sistemas de pintura”, explicó Miller. “Para evitar que los contaminantes transportados por el aire se trasladaran a estas otras áreas, colgaron cortinas desde la línea del techo hasta un nivel que aún permitiría el tráfico de montacargas pero aisló el humo de soldadura en esa área. Ese es un espacio de 100 pies por 300 pies en una planta que probablemente sea 12 veces ese tamaño. Solo tuvimos que filtrar el aire en esa área, lo que significó una gran reducción en el flujo de aire total a través del sistema de extracción y ventiladores, controles, conductos y filtros más pequeños”.

Miller sugirió que con un sistema ambiental se considere cuidadosamente cómo funcionan sus procesos, cuáles serán los objetivos del enfoque de extracción de humos para la planta y qué otros procesos deben considerarse al mismo tiempo.

"Un taller puede estar muy centrado en los humos de soldadura, pero puede haber procesos auxiliares que también deberían abordarse en una implementación", dijo Miller. "Por ejemplo, el esmerilado y el acabado también producen contaminantes en el aire y también es necesario tenerlos en cuenta".

El consejo de Miller es garantizar que el medio filtrante del sistema ambiental esté a la altura de la tarea de capturar estas pequeñas partículas. "Algunos sistemas extraen aire de manera eficiente, pero debido a la ineficiencia de sus medios filtrantes pueden devolver hasta el 30 por ciento de los contaminantes a la atmósfera de la planta", dijo. "Busque un medio filtrante que tenga una eficiencia de hasta 0,3 micrones y que también pueda mantener el servicio durante más de 2000 horas".

También es importante asegurarse de que un sistema sea lo suficientemente fácil de mantener para su equipo. "Sin el mantenimiento adecuado, un sistema puede consumir caballos de fuerza y ​​hacer poco o nada por la instalación", dijo Miller.

En última instancia, probablemente será la implementación de alguna combinación de varias de estas tecnologías lo que le permitirá cumplir con los límites de exposición y crear un taller de soldadura más limpio en sus instalaciones. Asegúrese de encontrar la combinación adecuada para su tienda.

Puede comunicarse con el editor Robert Colman en [email protected].

Donaldson Torit, 800-365-1331, www.donaldsontorit.com

Lincoln Electric Canadá, 416-421-2600, www.lincolnelectric.ca