La soldadura es un proceso industrial crucial, pero conlleva riesgos inherentes. Uno de los peligros más importantes es el riesgo de descarga eléctrica. Si bien no es raro recibir una descarga eléctrica al cambiar el electrodo o tocar los cables, la posibilidad de sufrir accidentes eléctricos mortales cobra gran importancia en entornos de soldadura, donde los equipos de alto voltaje y los sistemas complejos son comunes.
Por eso, en este artículo profundizaremos en medidas esenciales para prevenir descargas eléctricas en operaciones de soldadura. Desde comprender los peligros eléctricos hasta implementar protocolos de seguridad adecuados, el conocimiento y las precauciones adecuados minimizarán los riesgos, garantizando la seguridad de los soldadores y de quienes trabajan junto a ellos.
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Soldadura y electricidad
Los métodos de soldadura más populares hoy en día, como MIG, TIG o Stick, se conocen como procesos de arco eléctrico. Eso significa que utilizan electricidad para producir un arco y unir estructuras metálicas. Una máquina de soldar, también llamada fuente de alimentación, desempeña un papel crucial en la soldadura. Su soldador utiliza la energía eléctrica de la red o del generador de energía y la transforma en energía de soldadura que crea un arco, que usted utiliza para soldar piezas.
La electricidad utilizada en la soldadura está disponible como monofásica, 120 voltios (V) o 240 V, y triple fase, 575 V en Canadá y 480 V en EE. UU. Como soldador aficionado, es probable que utilice una entrada de 120 V, que es común en el hogar, o 240 V si utiliza máquinas de soldar más potentes. Sin embargo, el voltaje dentro de los equipos de soldadura suele ser mucho mayor: de 120 voltios a 575 voltios o más.
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El problema con los altos voltajes involucrados en la soldadura es que incluso 50 voltios pueden dañar gravemente su cuerpo, tejidos y órganos e incluso electrocutarlo. Es por eso que la mayoría de las soldadoras se construyen de acuerdo con el Código Eléctrico Nacional ANSI/NFPA 70 (2014) para la instalación segura de cableado y equipos eléctricos. Sin embargo, el riesgo de descarga eléctrica durante la soldadura sigue presente debido a la naturaleza del proceso.
Fuente: https://www.nfpa.org/codes-and-standards/7/0/nfpa-70
Peligro de descarga eléctrica al soldar
La descarga eléctrica en la soldadura ocurre cuando se toca un electrodo o una pieza metálica eléctricamente caliente y se cierra un circuito entre el electrodo, la fuente de alimentación y el metal conectado a tierra. Aunque el cuerpo humano conduce electricidad, una vez que se completa un circuito de electrodos, los electrones comienzan a moverse por el cuerpo y pueden causar espasmos, quemaduras, parálisis muscular o la muerte. La gravedad de las lesiones por descarga eléctrica puede variar ampliamente dependiendo de factores como el voltaje, la corriente, la duración de la exposición y el camino que sigue la corriente a través del cuerpo.
Según cómo se produce la descarga, la descarga eléctrica en la soldadura por arco se divide en dos grupos principales:
- Choque de voltaje primario
- Choque de voltaje secundario
Fuente: https://www.ccohs.ca/oshanswers/safety_haz/welding/electric.html
Choque de voltaje primario
La descarga de voltaje primario es una condición grave en la que usted recibe una descarga eléctrica por el voltaje primario (de entrada). Esta descarga ocurre cuando usted toca un cable dañado o un componente eléctricamente caliente dentro de la soldadora mientras su cuerpo o mano está sobre la caja de la soldadora u otro metal conectado a tierra. Si cierra un circuito entre el voltaje de entrada y el soldador, puede recibir una fuerte descarga de 115 a 600 voltios, según la potencia de entrada del soldador.
Debido al grave riesgo de descarga eléctrica con altos voltios, la mayoría de los casos ahora están conectados a tierra, por lo que una vez que ocurre el problema, los problemas queman el fusible en lugar de electrocutarlo. Los fusibles quemados son siempre una señal de que algo anda mal con las conexiones y la corriente, así que no lo ignores. El principal problema detrás de la descarga eléctrica primaria es el hecho de que puede haber electricidad incluso si apaga la soldadora. Por lo tanto, las piezas pueden estar “activas” hasta que desconecte el cable de alimentación de entrada o hasta que se apague el interruptor de desconexión de alimentación.
Fuente: https://www.robsonforensic.com/articles/electrocution-expert-witness
Choque de voltaje secundario
La descarga de voltaje secundario es una condición más común que ocurre con voltajes más bajos, generalmente entre 20 y 100 voltios. Este choque ocurre una vez que completa un circuito entre su electrodo, soldador y metal conectado a tierra. En pocas palabras, recibirá una descarga eléctrica si toca el electrodo y la pieza conectada a tierra al mismo tiempo. Su cuerpo debe tocar ambos lados del circuito de soldadura para recibir una descarga.
El riesgo de esta descarga se basa en el voltaje del circuito abierto y el voltaje del circuito cerrado del soldador, por lo que generalmente ocurre con voltajes más bajos. Como resultado, el shock secundario es más común y menos riesgoso. Sin embargo, muchos de nosotros experimentamos esto cuando empezamos a soldar. Aún así, tenga en cuenta que incluso los golpes pequeños pueden causar inconvenientes o obligarlo a resbalar o caer desde un terreno elevado.
Me sorprendí cuando toqué el electrodo y la pieza conectada a tierra al mismo tiempo.
Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=35-WZ8e_73A
¿Puede la descarga eléctrica al soldar electrocutarlo?
La gravedad de las lesiones por descarga eléctrica en la soldadura puede variar ampliamente dependiendo de factores como el voltaje, la corriente, la duración de la exposición y la trayectoria de la corriente, pero la descarga eléctrica en la soldadura puede causar la muerte. La electricidad se mide en voltios, amperaje y resistencia, y cada uno tendrá una gravedad diferente del choque. Pero si ya has cerrado el circuito, los daños causados por el choque dependerán de la resistencia. La resistencia se mide en ohmios y cuanto mayor es la resistencia, menor es la corriente. Cuanto menor sea la corriente, menor será el daño a sus órganos y tejidos.
Por ejemplo, la piel seca tendrá una resistencia de hasta 100.000 ohmios, por lo que corrientes incluso más altas se reducirán y es posible que sientas un shock apenas perceptible. Sin embargo, la resistencia de la piel depende en gran medida de diversos factores, como el lugar de contacto, las quemaduras solares y la variación de grasa, la dieta o el estrés, pero la humedad la reduce significativamente. En la piel mojada, la resistencia puede caer a 500-1000 ohmios y la corriente siempre tomará el camino de menor resistencia. Debido a la baja resistencia, incluso voltajes más bajos de 50 voltios pueden electrocutarlo si está soldando en ambientes húmedos o con un guante de soldadura mojado. Las electrocuciones son raras, pero hay casos y informes de accidentes en los que los soldadores murieron incluso al cambiar un electrodo, por lo que no se debe descartar el riesgo.
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Aunque tanto el voltaje como la resistencia son responsables de crear las condiciones para la electrocución, en realidad es la corriente la que mata a los soldadores. Dependiendo de la cantidad de corriente que fluya por el cuerpo, pueden producirse espasmos, quemaduras, parálisis muscular o la muerte. El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) estimó los efectos de las corrientes CA de 60 Hz que pasan por el tórax de la siguiente manera:
1mA
Apenas perceptible
16mA
Corriente máxima que una persona promedio puede captar y “dejar ir”
20 mA
Parálisis de los músculos respiratorios.
100 mA
Umbral de fibrilación ventricular
2 amperios
Paralización cardíaca y daño a órganos internos
15/20 amperios
Un fusible o disyuntor típico abre un circuito.
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¿Qué proceso de soldadura tiene mayor riesgo de descarga eléctrica?
Aunque todas las operaciones de soldadura por arco manual conllevan riesgos de descarga eléctrica, el proceso de soldadura por arco/electrodo se considera el más riesgoso. La razón es que una vez que enciende su soldadora, se inicia un circuito eléctrico vivo y hay un voltaje de circuito abierto (OCV). La soldadura comienza cuando el electrodo de soldadura con varilla toca los objetos metálicos base conectados a tierra. En la soldadura TIG o MIG, la corriente de soldadura comienza una vez que presiona el gatillo o el interruptor de pie, por lo que las posibilidades de recibir una descarga eléctrica son menores.
Por lo tanto, el contacto accidental con el electrodo y la tierra puede provocar descargas eléctricas cuando se utiliza una soldadora de varilla. Además, puede recibir una descarga eléctrica al cambiar los electrodos o tocar partes metálicas del portaelectrodos de soldadura, incluso si no está soldando. Los riesgos de descarga eléctrica al realizar soldadura por arco son significativamente menores que los de toques accidentales.
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Los soldadores de varilla como YesWelder Arc 160 abordan los riesgos de descarga eléctrica mediante el uso de un dispositivo de reducción de voltaje (VRD). Este dispositivo reduce el voltaje del circuito abierto a un nivel seguro (normalmente 13 V) cuando no se suelda. Pero justo antes de iniciar un arco, el dispositivo lo vuelve a sintonizar para que aún pueda obtener un inicio de arco confiable.
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¿Cuál es más peligrosa, la corriente alterna o continua?
Aunque tanto la CA como la CC pueden provocar descargas eléctricas a los soldadores, la corriente CA se considera entre 3 y 5 veces más peligrosa que la CC con el mismo voltaje. La razón es la naturaleza de la CA que alterna del lado positivo al negativo del ciclo a una velocidad dada (Hz). La frecuencia de 50-60 Hz, que es común en los hogares, es en realidad más peligrosa que las frecuencias más altas de 500-600 Hz.
Fuente: https://www.electricaltechnology.org/2019/08/ac-dc-what-is-more-dangerous.html
Dado que la corriente en CC fluye en una sola línea, una vez que recibes una descarga, la corriente provoca una única contracción convulsiva y te aleja de la fuente. Aunque esta contracción puede causar daños graves, te empujan y la conexión se rompe, por lo que el daño potencial tras una exposición más prolongada es menor. Si la corriente continua llega al corazón, se produce una parada cardíaca.
Fuente: https://www.electronicsforu.com/technology-trends/learn-electronics/ac-dc-current-body-dangerous
Mientras tanto, la corriente alterna alterna del lado positivo al negativo del ciclo y causa tetania en el cuerpo. La tetania es un calambre o espasmo muscular involuntario que dificulta que un soldador electrocutado libere la fuente de corriente, prolongando la duración de la exposición. Una vez que la corriente alterna llega al corazón, interfiere con el marcapasos natural y provoca una afección conocida como fibrilación auricular. Esta condición puede causar un derrame cerebral o la muerte en caso de una descarga eléctrica.
Cómo prevenir descargas eléctricas en la soldadura
Comprender los riesgos eléctricos y las descargas eléctricas en la soldadura es el primer y esencial paso en la prevención de descargas eléctricas. Sin embargo, existen precauciones y acciones específicas que puede tomar para asegurarse de estar bien protegido. Aquí hay algunos consejos sobre cómo porcentaje de descarga eléctrica en la soldadura:
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Verifique la capacidad de la soldadora: incluso antes de comenzar a soldar, asegúrese de que la capacidad de la soldadora sea compatible con la potencia de entrada de su toma de corriente. 110 o 220 V, 50-60 Hz, CA o CC deben coincidir para garantizar una soldadura segura.
Asegúrese de que el servicio eléctrico de su soldador esté instalado correctamente.
Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=ioF73cvLWzU
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Revisa los cables: Asegúrate de que todos tus cables, ya sea conductor, cable de tierra o cable portaelectrodos, y las conexiones estén bien aislados y en buenas condiciones. El aislamiento desnudo o los cables deshilachados son conexiones cercanas al circuito vivo, por lo que debes asegurarte de repararlos.
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Compruebe el portaelectrodos: un portaelectrodos con aislamiento suelto puede provocarle una descarga eléctrica fácilmente.
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Conecte a tierra la obra: asegúrese de conectar a tierra el metal a soldar a una buena tierra eléctrica.
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Cambie los electrodos con cuidado: la mayoría de los soldadores con varilla experimentan descargas eléctricas al cambiar el electrodo con las manos desnudas o con guantes de soldadura mojados.
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Manténgase seco: los guantes y la piel secos tienen una resistencia significativamente mayor, por lo que los riesgos de descarga son mínimos. Incluso si recibes una descarga eléctrica, ni siquiera lo notarás, así que asegúrate de usar guantes secos.
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Manténgase alejado del agua: los equipos eléctricos y el agua no se mezclan muy bien, así que siempre que sea posible, trate de mantenerse alejado de charcos, humedad o superficies mojadas al soldar.
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Manténgase alejado del circuito eléctrico: La soldadura comienza una vez que se cierra el circuito entre el electrodo, el soldador y el metal base. El contacto directo con partes vivas del circuito hará que su cuerpo entre en él y provocará descargas eléctricas, por lo tanto, no apoye su cuerpo, brazos o piernas sobre la pieza de trabajo.
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Aíslese del trabajo y de la tierra de soldadura: La descarga eléctrica en la soldadura ocurrirá solo cuando toque ambos lados del circuito simultáneamente, pero si está bien aislado y toca solo un lado del mismo, no recibirá una descarga.
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Utilice equipo de protección personal (PPE): si tiene que soldar en condiciones húmedas, asegúrese de usar guantes de goma, botas de goma y almohadillas de goma. Dado que el caucho puede dañarse debido al calor del arco y al metal fundido, use guantes de caucho debajo de los guantes de soldadura.
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Utilice un tapete aislante: Si está soldando encima del acero u otro material conductor, asegúrese de colocar un tapete para aislarse del electrodo o de las partes metálicas.
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Mantén tu soldador cerca: En caso de accidente, debes cortar la conexión rápidamente, por lo que mantener tu soldador cerca te ayudará a reaccionar rápido y apagarlo.
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Desenchufe su soldadora: la mayoría de las piezas y componentes internos del transformador de soldadura permanecen “calientes” incluso si apaga la soldadora. Entonces, si revisa o realiza el mantenimiento de la máquina, asegúrese de desconectarla por completo.
Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=A14OejQiDvQ
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Apague la soldadora cuando no esté en uso: Las soldadoras de varilla/arco se calientan eléctricamente tan pronto como las enciende, así que una vez que haya terminado o esté tomando un descanso, asegúrese de apagarlas. Retire el electrodo de soldadura restante y manténgalo alejado del alcance de otras personas.
Conclusión
Sin duda, la soldadura es una profesión peligrosa con varios peligros al acecho. Es por eso que la mayor parte de la capacitación para soldadores nos enseña la importancia de la seguridad del soldador y el manejo adecuado del equipo de soldadura. Sin embargo, los accidentes ocurren, incluso para los más experimentados, y uno de los más comunes es una descarga eléctrica.
La descarga eléctrica es una experiencia común pero nunca agradable en la soldadura. En casos extremos, el shock puede incluso causar la muerte, pero siempre que comprendas cómo sucede y qué puedes hacer para prevenirlo, los riesgos son mínimos.
Soldadura adecuada
Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=A14OejQiDvQ
🧐Seguridad en la soldadura: Prevención de descargas eléctricas en la soldadura – Preguntas frecuentes
1. ¿Cuál es más peligrosa, la corriente alterna o continua?
Aunque tanto la CA como la CC pueden provocar descargas eléctricas a los soldadores, la corriente CA se considera entre 3 y 5 veces más peligrosa que la CC con el mismo voltaje. La razón es la naturaleza de la CA que alterna del lado positivo al negativo del ciclo a una velocidad determinada (Hz). La frecuencia de 50-60 Hz, que es común en los hogares, es en realidad más peligrosa que las frecuencias más altas de 500-600 Hz.
Dado que la corriente en CC fluye en una sola línea, una vez que recibes una descarga, la corriente provoca una única contracción convulsiva y te aleja de la fuente. Aunque esta contracción puede causar daños graves, te empujan y la conexión se rompe, por lo que el daño potencial tras una exposición más prolongada es menor. Si la corriente continua llega al corazón, se produce una parada cardíaca.
Mientras tanto, la corriente alterna alterna del lado positivo al negativo del ciclo y causa tetania en el cuerpo. La tetania es un calambre o espasmo muscular involuntario que dificulta que un soldador electrocutado libere la fuente de corriente, prolongando la duración de la exposición. Una vez que la corriente alterna llega al corazón, interfiere con el marcapasos natural y provoca una afección conocida como fibrilación auricular. Esta condición puede causar un derrame cerebral o la muerte en caso de una descarga eléctrica.
2. ¿Qué proceso de soldadura tiene mayor riesgo de descarga eléctrica?
Aunque todas las operaciones de soldadura por arco manual conllevan riesgos de descarga eléctrica, el proceso de soldadura por arco/electrodo se considera el más riesgoso. La razón es que una vez que enciende su soldadora, se inicia un circuito eléctrico vivo y hay un voltaje de circuito abierto (OCV). La soldadura comienza cuando el electrodo de soldadura con varilla toca los objetos metálicos base conectados a tierra. En la soldadura TIG o MIG, la corriente de soldadura comienza una vez que presiona el gatillo o el interruptor de pie, por lo que las posibilidades de recibir una descarga eléctrica son menores.
Por lo tanto, el contacto accidental con el electrodo y la tierra puede provocar descargas eléctricas cuando se utiliza una soldadora de varilla. Además, puede recibir una descarga eléctrica al cambiar los electrodos o tocar partes metálicas del portaelectrodos de soldadura, incluso si no está soldando. Los riesgos de descarga eléctrica al realizar soldadura por arco son significativamente menores que los de toques accidentales.