Soldadura subacuática

El proceso de soldadura subacuática ha sido desarrollado y mejorado de manera notable en los últimos años gracias a la llegada de nuevos electrodos y la aplicación de nuevas técnicas de soldadura. Esto, unido a los equipos de nueva generación y fuentes de energía ha dado lugar a una calidad en la soldadura subacuática similar al obtenido en trabajos en la superficie. Actualmente, el buzo profesional que realiza dichos trabajos está recogido en el American Welding Sociation D3.6 como “un soldador certificado que también es buzo comercial, capaz de desarrollar tareas asociadas a trabajos submarinos comerciales, montaje y preparación de la soldadura y que posee la habilidad de producir soldaduras acordes con la AWS D3.6, especificación para la Soldadura Subacuática (húmeda o seca), y otras actividades relacionadas a la soldadura”.

Soldadura subacuática.

Historia

El desarrollo de esta técnica se inicia en la Segunda Guerra Mundial para la reparación de buques y puertos, pero su gran evolución se produce en la década de los 60 debido a la industria petrolífera en alta mar, para estructuras sumergidas como tuberías y cañerías.

Esto también se produce debido a las ventajas que supone esta técnica respecto a la del dique seco, ya que se pueden reducir notablemente los costes y el tiempo destinado a la reparación.

Un caso concreto fue en 1975 el crucero “USS NEWPORT NEWS”, donde 62 aberturas de su casco fueron obturadas, requiriendo 53 días de trabajo y 18 buzos soldadores empleando 504 horas cada uno para realizar la reparación, además de unos 225 kilogramos en electrodos. Aun así, se ahorro un 50% respecto a si las tareas se hubieran realizado en dique seco.

Equipos y conexiones

Generadores de corriente eléctrica

Comúnmente se utilizan generadores de corriente continua o rectificadores de 300 amperios de capacidad colocada sobre un material aislante y el bastidor conectado a tierra. Las principales marcas actuales son Miller, Tweco-Arcair, Lincoln Electric, Tauro, Air Liquide, T&R Welding Products, MOS, entre otras.

Interruptores de seguridad

El interruptor de seguridad permite el paso de corriente únicamente en el momento en que se esta soldando.Cuando se utiliza interruptores unipolares, no debe estar en derivación. También se puede utilizar interruptores de seguridad automáticos. Este deberá estar vigilado por el guarda o "tender" para que pueda desconectarlo en todo momento cuando el buzo se encuentre debajo de la superficie.

Cables eléctricos

Se utilizan cables completamente aislados, aprobados y extra-flexibles.

El diámetro del cable es de 2/0 (133.000 MPC) si el trabajo se realiza a unos 300 pies (100 mts) Si la distancia supera los 400 pies (133 mts) puede usarse un cable de diametro 3/0 (168.000 MPC), o dos o mas cables de 1/0(105.000 MPC) o 2/0 puestos en paralelo.

Los cables a tierra (-) se deben conectar próximos al trabajo que debe realizarse, y el cuerpo del buzo nunca debe estar entre el electrodo y la parte puesta a tierra del circuito a soldar.

Polaridad

Se realiza con polaridad directa cuando se utiliza corriente continua. Cuando se utiliza corriente continua con polaridad inversa, se produce electrolisis y se deteriora rápidamente los componentes. Para la polaridad directa se debe conectar el borne negativo (-) con el porta-electrodo, mientras que la positiva (+) a la abrazadera de conexión a tierra.

Torchas y porta-electrodos

Las torchas y los porta-electrodos son específicamente diseñados para trabajos subacuáticos, destacando las siguientes marcas como Tweco-Arcair, Broco Inc., Divex Commercial, AAI-Craftsweld, Oxilance, Aqualance, Surweld, Aquathermic, Prothermic y otras.

Cristal protector oscuro

La soldadura produce unos rayos ultravioletas de corta longitud de onda que pueden provocar una acción eritemosa e inflamación de la conjuntiva. Para evitarlo, se debe usar lentes protectoras de color verde oscuro. Estas lentes están recogidas en la normativa DIN y pueden ser desde la DIN 6 hasta la 15 dependiendo de la intensidad del arco.

Soldadura hiperbárica

La soldadura hiperbárica se realiza dentro de una cámara sellada sobre la pieza a trabajar y contiene una mezcla de gas helio y oxigeno a una presión igual o levemente superior a la absoluta donde se realiza la soldadura. Se utiliza comúnmente para unir tuberías de aceite en plataformas en alta mar.

Los procesos de soldadura hiperbárica son generalmente el TIG (Tungsten Inert Gas) y el MMA (Manual Metal Arc o por arco metálico sostenido)

Proceso TIG de soldadura

Se utiliza para realizar la primera pasada. En este proceso, se mantiene un arco eléctrico entre un electrodo de tungsteno no consumible y el baño de metal fundido. Se agrega por separado una varilla de alambre. Mediante un chorro de gases inertes (argón o una mezcla de argón - helio) se protegen el electrodo, arco y baño de fusión.

Proceso MMA de soldadura

Se utiliza un electrodo de acero recubierto del tipo básico (electrodo de bajo hidrógeno). Este recubrimiento contiene un 30 % de carbonato de calcio aproximadamente. Se mantiene un arco eléctrico entre el electrodo y la pieza. En este proceso, el recubrimiento se descompone formando gases CO y CO2 y escoria de oxido de calcio que cubre el metal fundido.

Soldadura húmeda subacuática

Se realiza sin ningún cerramiento sobre presionado, en contacto directo con el agua. El proceso utilizado es el de arco protegido o "por electrodo". Entre el electrodo metálico (revestido con fundente y material resistente al agua) y la pieza mediante un arco electrico se produce calor que hace que el gas plasma ionizado conduzca electricidad entre el electrodo y el material base, dando lugar a una reacción química entre los componentes del revestimiento fundente, el metal base y el ambiente acuático. Gracias a estos gases, se mantiene el arco y se protege la soldadura.

Aunque la calidad final es un poco menor que con el método de soldadura hiperbárica, gracias al menor coste por la utilización de menor numero de dispositivos especiales y a que cuanto mayor es la salinidad de el agua, mayor es la estabilidad de este método, es el principal método utilizado.

Especificaciones de soldadura

• ANSI/AWS D3.6-83 - Specification for Underwater Welding (Especificaciones para Soldadura Subacuática)
• American Welding Society – Comité D3b
• Ansi - American National Standars Institute

Véase también

• Electrodo
• Otras técnica de unión: adhesivo, atornillado, remachado.

Referencias

• College Of Oceanering de California
• Prefecto Martín Ruíz de la Prefectura Naval Argentina.
• Tecnologia de los procesos de soldadura. P.T. Houldcroft. Biblioteca Ceac de Mecánica.
• Kalpakjian, Serope and Steven R. Schmid (2001). Manufacturing Engineering and Technology. Prentice Hall.
• SOLDADURA. Principios y Aplicaciones. Larry Jeffus