OXI - GAS

EQUIPO OXI - GAS

Hola amigos internautas, en esta ocasión os voy a hablar de las uniones soldadas, o la union por soldadura.

              OXI-GAS                      OXIACETILÉNICA                     AUTÓGENA                              

estos son los nombres con los que comúnmente se conoce a este tipo de soldadura, el termino oxiacetilénica nos indica que el gas combustible utilizado es el acetileno y autógena quiere decir que las piezas a unir y el metal de aportación "si se utiliza" son de la misma naturaleza.

Es un proceso de soldadura que se clasifica como homogéneo y consiste en unir dos piezas empleando una fuente de calor hasta conseguir una temperatura de fusión en los bordes, se pueden soldar distintos materiales como el acero, cobre, latón, aluminio, magnesio, fundiciones, etc.  muy utilizado hace algunos años en la reparación de carrocerías, pero que en la actualidad está en desuso por la lentitud de ejecución y los cambios estructurales que se producen en los metales al estar sometidos a elevadas temperaturas.  

COMPONENTES

Los equipos OXI-GAS así como otros, cuentan con una serie de componentes para su normal funcionamiento, a continuación paso a describiros.

• BOTELLA DE ACETILENO.
  
  


• BOTELLA DE OXÍGENO.
  
  


• SOPLETE SOLDADOR.
  
  


• MANGUERAS.
  
  


• MANORREDUCTORES.

Os hare una breve explicación de como funcionan estos equipos, como ya he mencionado los equipos OXI-GAS sueldan aplicando mucho calor (aproximadamente unos 3050º C) a los materiales, este calor se genera por una llama oxiacetilénica  en el caso de usar como gas combustible el acetileno. Se produce por la combustión de un gas combustible (Acetileno) y un gas comburente (Oxígeno), una vez ambos gases se mezclan, se dosifican a través de un soplete soldador en cuya salida se inflaman para producir la llama oxiacetilénica.

 Para las personas que nunca han visto o usado estos equipos y a pesar de mi magistral explicación..., dicen que "una imagen vale mas que mil palabras" en este caso un video que será mas instructivo. Ahi se os dejo.

LOOK AT ME

COMBURENTE

Este componente de la soldadura oxi-gas tiene la característica de ser un gas incoloro, inodoro e insípido, y es el comburente mas usado estamos hablando del OXÍGENO, este contiene la sustancia oxidante y al reaccionar con otras sustancias combustibles, provocan la combustión.

El oxígeno es un gas que puede ser extraído tanto del aire (mas empleado), como del agua (lo contiene en mayor porcentaje). 

El almacenamiento del oxígeno se realiza: comprimiéndolo en botellas gruesas que se fabrican de acero estirado sin soldaduras a una presión de carga de 150 kg/cm cuadrado y a una temperatura de 20º C. una manera de identificar la botella del oxigeno es por los colores, la ojiva donde se encuentra el grifo o válvula de seguridad, se pinta de color blanco con las letras OX en negro, viene indicado el nombre del fabricante, dirección, año y número de fabricación, contenidos en litros de agua y presión de la primera prueba, el cuerpo es de color negro.

Para manipular las botellas de oxigeno es aconsejable seguir unas normas y recomendaciones de seguridad como por ejemplo que el oxigeno puro no entre en contacto con grasas y cuerpos grasos, puesto que se inflaman espontáneamente o la exposición de las botellas a alguna fuente de calor ya que genera un alto incremento de la presión, otras recomendaciones a tener en cuenta son:

• Riesgo de incendio. Es un comburente que ayuda a mantener la inflamación de las materias combustibles.
• Actuación en caso de incendio. Cerras el paso de gas y apagar las llamas de alrededor y enfriar las botellas proyectándoles agua.
• Actuación en caso de fuga. Cerrar el paso de gas ventilar la zona y las ropas de los operarios por unos minutos.
• Riesgo de sobre oxigenación. Siempre mantener la zona de soldadura ventilada.
• Mantener alejado el oxigeno de los combustibles.
• Mantener limpias las superficies en contacto con el oxigeno.

COMBUSTIBLES

Para este tipo de soldadura además de usar el gas acetileno se pueden usar otros gases como: hidrógeno, propano, gas natural, butano, o cualquier otro gas combustible pero que no tienen la misma efectividad puesto que alcanzan menores temperaturas que con el acetileno.

Como ya dije el gas combustible mas efectivo es el ACETILENO, las materias primas que se utilizan para su fabricación son el carburo de calcio y el agua. La reacción de estas dos materias primas generan el acetileno que se caracteriza por tener un olor muy fuerte(desagradable), es incoloro, mas ligero que el aire y altamente inflamable e inestable propenso a descomposición y no debe de ser comprimido a una presión superior a 1,5 bar en estado líquido.

El envasado de este gas se realiza disolviendo en acetona ya que es el disolvente que mas capacidad de absorción tiene, se hace en botellas de paredes gruesas, que se fabrican de acero estirado sin soldaduras, se cargan a unos 15 bar y una temperatura de 15º C.

Para su identificación la botella se pinta de color rojo, la parte superior u ojiva lleva estampada la indicación de acetileno disuelto y se pinta de color marrón. En su interior la botella está llena de una materia porosa que obstaculiza la propagación de una onda explosiva que pueda resultar del retorno de la llama compuesta por carbon vegetal, kiesel-guhr y amianto, empapada con acetona.

Al igual que con las botellas de comburente, para la manipulación de estas se recomienda seguir unas normas y recomendaciones de seguridad.

1. No vaciar nunca completamente la botella para no arrastrar la acetona.
2. Cuando una botella esta vaciar dejar siempre el grifo cerrado.
3. No exponer nunca la botella a ningún foco de calor ni al sol.
4. Utilizar las botellas lejos de materia inflamable.
5. No verificar posibles fugas con ningún tipo de llama.

Recomendaciones en caso de:

• Riesgo de incendio.
• Medios de extinción. Si es posible hay que cerrar el paso del gas.
• Actuación en caso de incendio. Evacuación inmediata del personal, llamar a los bomberos y apagar las llamas circundantes.
• En caso de sospecha de que la llama está en el interior de la botella. Enfriar la botella con agua pulverizada, no mover la botella hasta su completo enfriamiento.
• Riesgo de asfixia. Trabajar siempre con la suficiente ventilación.
• Incompatibilidad. No usar para trabajar con los siguientes materiales: cobre, plata, mercurio y sus aleaciones, ácidos, alójenos y humedad.

SISTEMA DE REGULACIÓN DE GASES

El sistema de regulación que controla la salida de los gases en los equipos OXI-GAS, son unos dispositivos o manorreductores que se instalan en los grifos de las botellas y tienen por objetivo suministrar gas a presión constante, independientemente de lo que va quedando en la botella, están compuestos por dos manómetros con sus respectivos tornillos de expansión accionados por una especie de llave de grifo.

• De alta presión que nos da la lectura de la presión que queda en la botella.
• De baja presión que nos da la presión de utilización.

La pregunta ahora es y como funciona. La presión viene regulada por la apertura y cierre de una aguja obturadora cuyo automatismo de apertura y cierre está asegurado por una membrana flexible y dos muelles, estos elementos son accionados a través de un tornillo de expansión donde el operario puede regular la presión de trabajo.

Estos manorreductores que he mencionado son elementos independientes a las botellas que contienen los gases, dicho de otra manera se pueden acoplar o desacoplar cuando se requiera, siguiendo una serie de pautas que os lo describo a continuación.

• Es aconsejable hacer un purgado de la botella, abriendo un poco el grifo para expulsar alguna suciedad que exista en el orificio de salida, evitando con esto que los manorreductores se bloqueen on funcional mal.
• Usar siempre las llaves adecuadas para su instalación.
• Conectar las mangueras a los manorreductores respetando siempre sus colores oxigeno (azul o negro), rojo (acetileno).
• Una ves colocado los manorreductores a las botellas abrir un poco los grifos y girar un poco los tornillos de expansión del acetileno y el oxígeno así dejaremos salir algo de gas para limpiar las mangueras.
• Cerramos las llaves abiertas en el paso anterior y conectamos las mangueras a la entrada del soplete también respetando su posición:
• Oxígeno lado derecho rosca a derecha con las letras OX.
• Acetileno lado izquierdo rosca a izquierda con las letras AC.
• Una ves terminado el montaje, se regulan los manorreductores y se comprueba que no existe fuga de gases, untando agua jabonosa en todos los puntos de unión.

TIPOS DE ANTORCHA (Boquillas, tamaños, tabla de regulación de caudales según boquilla)

El soplete o antorcha es un dispositivo destinado a mezclar los gases en este caso (oxígeno/acetileno) para alcanzar una perfecta combustión, cuenta en la parte central con unas llaves  que regulan las cantidades de los gases que se unirán en la denominada zona de mezcla. 

El soplete o antorcha cuenta también en su otro extremo con un juego de boquillas calibradas intercambiables que vienen identificadas por una cierta numeración, que nos indicara que a mayor numeración mayor diámetro de salida y por tanto mayor caudal de gases, por ejemplo para la reparación de carrocerías se suelen utilizar las boquillas de número 0,1 y 2.

A continuación os dejo una tabla que nos indica la regulación de caudales según la boquilla a utilizar. 

PROCEDIMIENTO DE ENCENDIDO

El proceso de encendido y manejo en quipos de soldadura oxiacetilénica con botellas nos exige una serie de cuidados y precauciones que os lo describiré a continuación.

• Abriremos y cerraremos con suavidad las dos llaves de paso oxígeno/acetileno para eliminar la dureza de la apertura.
• Abriremos los grifos de las botellas.
• Regularemos los manorreductores mediante sus tornillos de expansión, acetileno (de 0,3 a 0,5 bar), y oxigeno (de 1,5 a 2,5), con la precaución de si hay un aumento de presión mayor abriremos el grifo del gas que corresponde en el soplete y aflojaremos el tornillo de expansión de los manorreductores hasta volver a la presión adecuada.
• Abriremos un poco el grifo del oxígeno y se regulara con muy poco caudal para prevenir la formación de hollín en el encendido.
•  Abriremos el grifo del acetileno e inflamaremos los gases empleando una llama externa o piloto, en el encendido es preferible que el acetileno este en exceso y que la llama despegue de la boquilla.

Una vez seguidos estos pasos continuaremos con la regulación de la llama, los tipos de llama y los usos de los distintos tipos de llama. 

• Para regular la llama de la soldadura oxiacetilénica aumentaremos el caudal de oxígeno y emplearemos la vista para observar la variación en el aspecto (color y forma) de la llama, esta se ira haciendo mas blanca, los extremos se tornan transparentes, la zona blanca y luminosa (el dardo) disminuirá de longitud y tomara una forma de lengüeta regular de contorno limpio y luminoso que nos indicará que está bien regulado. Este tipo de llama la denominaremos llama neutra y es la que utilizaremos normalmente. 

Dentro de los tipos de llama tenemos por ejemplo:

• Llama reductora o neutra es la que utilizaremos normalmente. 
• Llama oxidante (utilizado para cortar y soldar el cobre), esta se obtiene al sobrepasar la cantidad de oxígeno y se caracteriza por tener el dardo mas pequeño, azulado y menos brillante. Tiene la desventaja que con este tipo de llama se producen muchas proyecciones por que se oxida y quema el metal base y el de aportación, pero también nos proporciona otra ventaja ya que eleva la temperatura de la soldadura y la fusión se realiza con mas facilidad.
• Llama carburante (utilizado para soldar aluminio, sus aleaciones y recargar piezas de acero), se produce al aumentar la proporción de acetileno se caracteriza por tener el dardo mas largo que en la llama neutra y un penacho blanco y alargado. La desventaja de esta llama es que su exceso carbono endurece los aceros y aumenta su fragilidad.
• Llama de acetileno puro este se produce cuando se quema el acetileno en el aire. Produce una llama de amarillo a rojo anaranjado pero no tiene utilidad en la soldadura.

Ahora os dare una serie de pautas para hacer una soldadura oxiacetilénica que es la que comúnmente se usa y la que desarrollo en esta entrada.

• En términos generales una vez regulada la llama acercaremos la boquilla a una distancia de entre 3 a 5 mm. entre la zona del dardo y la pieza a soldar ya que es la zona en donde se alcanza la mayor temperatura, una distancia inferior provocaría una soldadura mas lenta, defectuosa o haría que la boquilla se obstruya con mayor facilidad por el desprendimiento de material y una distancia en exceso haría una soldadura mas lenta carburando en la zona soldada.
•  Para soldar dos chapas, calentaremos por igual hasta que el metal de ambas piezas tomen una consistencia líquida y se fusionen.
• Para soldar dos chapas utilizando metal de aportación se incorporar cuando las dos piezas tomen la consistencia líquida, de no hacerlo se producirá solo una pegadura de las piezas. 

PROCEDIMIENTO DE APAGADO

Así como en el proceso de encendido seguimos una serie de pasos, también en el proceso de apagado tendremos seguiremos otras, tanto si es por un tiempo corto, medio o de larga duración.

• Si interrumpimos la operación de soldar por unos minutos, bastará con cerrar los grifos del soplete, primero el acetileno y después el oxígeno en ese orden necesariamente.
• Si interrumpimos la operación de soldar por una o dos horas, además de lo dicho en el punto anterior también cerraremos los grifos de las botellas.
• Si interrumpimos la operación de soldar por una larga duración, desalojaremos la presión de los gases para no estropear los muelles de los manorreductores de la siguiente manera.
• Cerraremos los grifos de las botellas y dejaremos salir los gases abriendo las llaves de regulación del soplete, hasta que los manómetros desciendan a cero.
• Aflojaremos los tornillos de expansión de los manorreductores y cerraremos las llaves de regulación del soplete.

MEDIDAS DE PROTECCIÓN Y SEGURIDAD A CUMPLIR EN SU MANEJO

Siempre que trabajemos en un taller, en general deberemos de tener en cuenta las normas de prevención y seguridad para el área en el que nos estemos desempeñando (tema visto anteriormente), pueden ser ciertas EPIS, determinadas acciones o actos. El tema de hoy la soldadura oxi-gas, como no podía ser menos también nos exige seguir unas ciertas normas de seguridad en el uso de sus equipos que os lo describiré a continuación.

•  Evitaremos golpes que afecten a las llaves de regulación.
• Utilizaremos las herramientas para manipular los equipos.
• El montaje y desmontaje de la boquilla del soplete se hará en frio.
• Comprobar siempre que antes de abrir los grifos de las botellas, el tornillo de expansión de los manorreductores.
• No engrasar ningún elementos de los equipos, de ser necesario algún tipo de lubricación usaremos jabón o glicerina.
• No utilizar la manguera del acetileno para paso de oxígeno puesto que sería una mezcla altamente inflamable.
• Si instalamos una manguera nueva deberemos soplar su interior antes de conectarla.
• Los acoplamientos de mangueras y manorreductores las haremos siguiendo las indicaciones del fabricante.
• No utilizaremos la manguera del oxígeno para airear el medio ambiente ni limpiar piezas.
• Muy importante tendremos siempre algún sistema de extinción de incendios apropiados.
• Antes de empezar a soldar revisaremos el estado del equipo.
• Usaremos siempre los medios de protección personal.
• Tendremos especial cuidado de no soldar cerca de recipientes que contengan o hayan contenido productos inflamables.
• Vigilaremos el salto de la chispa y las proyecciones del material fundido.

Recuerda que los gases que se producen por la combustion a excepción que estemos en espacios muy cerrados no resultan peligrosos, están compuestos por anhídrido carbónico y agua. Utilizaremos vidrios o gafas de seguridad para protegernos de las radiaciones ultravioletas e infrarrojas además de evitar fatigar a la vista. Llevaremos como vestimenta implementos de protección mandil, guantes y polainas, además y si es necesario protegeremos las zonas cercanas a la soldadura para evitar posibles incendios o deterioros. 

Bueno amigos internautas hasta aquí el tema de hoy, debo decir que en general el tema de la soldadura me parece interesante (la teoría esta bien pero me quedo con la práctica...) que es mas entretenida. Hasta otra.