Corte de metales bajo agua como ayuda a la limpieza de las zonas costeras y los fondos subacuáticos

Cada día cobra mayor importancia el cuidado del
medio ambiente, la proyección mundial de los problemas
ambientales, se inicia en la década de los años 60,
cuando al poderío tecnológico ya alcanzado se sobre
impone a la revolución científico – técnica
y al desarrollo sin racionalidad ambiental, lo que en
consecuencia motiva que con sus efectos y amenazas, se pongan en
peligro no ya los valores de la naturaleza, sino la propia
existencia del hombre. Sin lugar a dudas, el crecimiento
económico y el desarrollo tecnológico sin
límites, ha agudizado los problemas ambientales en los
últimos tiempos.

El Medio Ambiente constituye en la actualidad una de las
temáticas de gran interés dentro del campo de la
investigación y de la gestión empresarial, su
control es una herramienta de gran valor. Las preocupaciones
sobre este tema invaden cada día más la vida diaria
de todos los ciudadanos de este planeta. Cada vez se escucha y
con más frecuencia, como en el mundo se contamina la
atmósfera, con la desmedida actividad industrial del mundo
desarrollado, se talan indiscriminadamente los bosques, se
contaminan los ríos y los mares y desaparecen especies que
ni siquiera se llegan a conocer, poniendo en peligro de
extinción la vida de la propia especie humana.

La zona costera ha sido la más vulnerable debido
a la acción del hombre sobre esta zona se han construido
ciudades, puertos, industrias que han generado muchas obras
hidrotécnicas que al paso del tiempo han quedado
abandonadas, al igual que muchas embarcaciones que impiden que se
recupere nuevamente.

La problemática ambiental mundial está
condicionada por una difícil situación
económica, y caracterizada por una falta de
educación ambiental.

Poniendo en manos de todos el conocimiento que se tiene
sobre el corte subacuático se puede contribuir a la
limpieza y recuperación de zonas costeras que hoy se
encuentran abandonadas y ocupadas por elementos metálicos
difíciles de eliminar por otros métodos.

I. Corte bajo el
agua por arco eléctrico.

El corte bajo el agua tiene una gran importancia para la
eliminación de los restos de obras hidrotécnicas,
embarcaciones abandonadas y partes sumergidas de construcciones
metálicas.

El corte bajo el agua casi siempre es ejecutado por
buzos experimentados, adiestrados en corte de metales.

En los últimos 60 años ha ido en aumento y
se ha ampliado el uso de estos métodos de corte bajo el
agua.

1. ¿Cómo se realiza el corte bajo el agua
por arco eléctrico?

El corte por arco eléctrico bajo el agua se puede
realizar por el método oxigeno + arco eléctrico o
aire + arco eléctrico. El método más
utilizado es el de oxicorte por arco eléctrico el cual se
realiza con la utilización de electrodos tubulares de
revestimiento grueso.

Cuando se le suministra al metal calentado o fundido en
estado líquido un chorro de oxigeno este arde y los
óxidos líquidos salen del lugar. Ver figura
No.1

Figura No.1. Esquema del corte de metales
por arco eléctrico bajo el agua.

Al comienzo del corte y al final de la fundición
del electrodo es necesario obedecer una determinada secuencia en
el suministro del gas y el encendido del arco, esto está
dado porque los gases que componen la nube gaseosa formada en la
punta del electrodo cuando el arco está ardiendo bajo el
agua, se encuentra bajo la presión del medio y si se
enciende el arco entre el electrodo tubular y la pieza sin que se
haya suministrado aire u oxigeno, entonces los gases se
trasladarán al canal del electrodo, trayendo consigo gotas
del metal fundido. Esto impide el proceso normal de existencia
del arco eléctrico. Esto mismo sucede cuando se apaga el
arco eléctrico con el retiro previo del suministro de
oxigeno. Por eso durante el encendido del arco eléctrico
bajo el agua entre el electrodo tubular y la pieza, primero se
suministra el gas por el canal del electrodo tubular y
después se realiza el corto circuito para el encendido del
arco. Durante la terminación del proceso de corte o
durante el cambio de electrodo se debe comenzar por apagar el
arco eléctrico retirándolo lejos de la pieza y
después cortar el suministro de gas. El encendido del arco
es necesario hacerlo en los biseles del metal a
cortar.

En el lugar del comienzo del corte, el electrodo se debe
aguantar sin mover del lugar hasta tanto no se haya cortado todo
el espesor del metal.

Si la operación comienza por el medio de la
pieza, entonces después de encendido el arco
eléctrico el electrodo se debe aguantar en un solo lugar
hasta formarse un orificio pasante. Después de esto el
electrodo se retirará hasta alcanzar una longitud de arco
normal y se moverá longitudinalmente por la línea
de corte.

El corte se puede realizar por tres métodos.
Método de corte con el arco eléctrico visible (ver
figura No.3; a.) se utiliza cuando el metal a cortar tiene poco
espesor o sea de 2 a 5 mm. Por eso durante el encendido del arco
la distancia de la capa o punta del electrodo hasta la pieza
será de 2 a 3 mm, y el electrodo se desplaza por la
línea de corte. Debido a la mala visibilidad y lo
dificultoso de mantener siempre visible el arco este
método se utiliza poco. Gran utilidad lo ha alcanzado el
método recostado (ver figura No.3; b). Este consiste en
que después de encendido el arco y se esté
desarrollando el proceso de corte el operador recuesta la copa o
punta del electrodo al metal, colocándolo de 10 a
150 para la parte del movimiento y moviendo el electrodo de
arriba hacia abajo y viceversa.

El corte bajo el agua se realiza con corriente directa
desde fuentes de alimentación que garanticen una corriente
de soldadura hasta 600 amperios, en los regímenes
dependientes del espesor del metal a cortar.

Para el corte bajo el agua se emplean porta electrodos
especiales.

Figura No.3 Posición de la punta del
electrodo para los diferentes métodos de corte.

También el corte de metales bajo el agua se
realiza de dos formas diferentes: cortando una cantidad de
orificios o trasladando el electrodo de forma ininterrumpida. En
el primer caso primero se perforan una serie de orificios
pasantes y después se corta el espacio entre ellos
quedando un corte único; en el segundo caso el corte
comienza en el borde y se realiza ininterrumpidamente.

Para el corte se utilizan electrodos de alambre de acero
de bajo contenido de carbono con un diámetro de 5 a 8 mm,
con una longitud de 500 a 700 mm con un revestimiento de minio
férrico y yeso.

Tanto los electrodos para la soldadura como para el
corte bajo el agua se les cubre con una película
impermeable.

El corte se realiza a grandes corrientes como regla
superando los 500 amperios. Los regímenes de corte del
acero por ejemplo de espesores de 5 a 10 mm se caracterizan por
alcanzar una corriente cercana a los 600 amperios con una
productividad de corte de 4 hasta 10 m/hora utilizando electrodos
de 6 a 7 mm. Con el aumento del espesor del metal a cortar
bruscamente disminuye la productividad del proceso de corte y
significativamente crece el gasto de electrodos. El corte por
arco eléctrico bajo el agua así como la soldadura
se realizan con corriente continua con la polaridad directa.
El consumo de oxigeno es de 6 a 10 m3 por
hora.

Bajo el agua a una profundidad de hasta 100 metros por
el procedimiento de oxicorte con arco eléctrico se cortan
aceros con espesor de hasta 100 y 120 mm.

En calidad de fuente de alimentación durante la
soldadura y corte se utilizan las maquinas habituales de soldar.
Si su potencia no es suficiente se pueden instalar de forma
paralela dos y hasta tres maquinas en un solo arco
eléctrico.

2. ¿Qué medidas de seguridad
adicionales se deben tomar para estos trabajos? Como medidas de
seguridad se deben tomar las siguientes:

El circuito de soldadura tiene que estar equipado con un
dispositivo que pueda desconectar el circuito eléctrico
durante el cambio de electrodos. Se cambia de electrodo solo con
la corriente desconectada, todas los objetos metálicos de
buceo del buzo – soldador tienen que estar aisladas con
alguna resina, laca, cinta debido a que cualquier roce del
electrodo con algún objeto metálico se enciende el
arco eléctrico. Entre el buzo- soldador y el personal que
lo auxilia debe existir buena comunicación, si fuera por
radio mejor.

3. ¿Qué deficiencia tiene este
método de corte?

La deficiencia del oxicorte eléctrico con
electrodo metálico radica en la rápida
fusión del electrodo y como consecuencia el frecuente
cambio de este. Para prolongar el tiempo de servicio se emplean
electrodos de carborundo (carburo de silicio) con un
diámetro de 15 a 18 mm y una longitud de 250 mm, tales
electrodos pueden trabajar hasta 40 minutos. No obstante el
diámetro considerable de estos electrodos dificultan su
introducción en la cavidad del corte cuando se está
cortando grandes espesores.

II. Oxicorte de
metales con combustibles líquidos o
gaseosos.

1. ¿Cómo se realiza el corte con
combustibles?

Para el oxicorte de metales bajo el agua se utilizan
antorchas especiales que trabajan con hidrogeno gaseoso o con
gasolina en forma líquida.

Bajo el agua el metal se enfría de una forma
más intensa que al aire, por eso para su calentamiento se
necesita una llama de 10 hasta 15 veces más potente que
para realizar trabajos parecidos al aire.

El acetileno en calidad de gas
combustible para el corte bajo el agua no se
utiliza.

Las antorchas para el corte bajo el agua tienen una
construcción especial para crear y mantener la burbuja de
gas que separa el agua de la llama. Para la formación de
la burbuja protectora tiene la función el gas
carbónico, el oxido de carbón y un chorro adicional
de aire.

Como combustibles se usan el hidrogeno en forma de gas y
la gasolina en forma líquida.

El encendido y la regulación de la llama de estas
antorchas se hacen fuera del agua. En el caso que se esté
trabajando a mucha profundidad existen encendedores
eléctricos que funcionan con baterías que pueden
dar la chispa necesaria para el encendido de las
antorchas.

Con la antorcha de corte hidrogeno –oxigeno se
corta aceros de espesor hasta 70 mm a una profundidad hasta 30
metros, el hidrogeno y el oxigeno se suministran a la antorcha
por mangueras desde botellones. El aire se suministra por
manguera desde el compresor. La llama no tiene color fuerte
debido a la ausencia del carbono por lo que dificulta su
regulación. Por eso es más cómodo usar la
gasolina como combustible.

Durante el corte de metales bajo el agua la gasolina no
se evapora, se gasifica con el oxigeno.

En la zona de calentamiento de la llama se suministra la
gasolina gasificada la cual logra inflamarse y arder en
oxigeno.

La gasolina se suministra desde un recipiente
dándole presión con nitrógeno suministrando
desde un botellón con regulador. La gasolina se suministra
bajo presión hasta de 1 MPa.

La antorcha de gasolina en una hora de trabajo
ininterrumpido gasta entre 30 y 60 m3 de oxigeno y 10 a 12 kg de
gasolina. El corte es necesario comenzarlo desde los bordes. El
metal a cortar se calienta hasta la aparición de un color
naranja después se suministra el chorro de oxigeno de
corte, después que el metal ha sido traspasado de lado a
lado se comienza a trasladar la antorcha por la línea de
corte.

Lo valioso de este artículo es que logra
trasmitir a los buzos soldadores un conocimiento teórico
que ayuda a realizar estos trabajos de corte bajo el agua que son
altamente riesgosos y peligrosos para la salud. Al estar
capacitados se disminuyen los riesgos para la vida de estos
profesionales y asegura que los trabajos se hagan con mayor
seguridad.

El efecto ecológico se puede apreciar cuando los
buzos soldadores ayudan a eliminar elementos u objetos que
obstaculizan la recuperación de las zonas costeras
degradadas. Estos trabajos aportan grandes beneficios al medio
ambiente.

Pensamos que este trabajo que se está presentando
es muy valioso para los operarios encargados de realizar los
trabajos de corte de metales bajo el agua.

RECOMENDACIONES

Recomendamos que a la hora de asumir estos trabajos de
corte bajo el agua las empresas elaboren un procedimiento, donde
aparte de abordar los conocimientos que aquí se plantean,
expongan como debe estar el estado de salud, la
preparación física, el nivel de conocimientos de
los operarios, el estado en que se debe encontrar el equipamiento
de buceo, el equipamiento de soldadura, los equipos o medios de
comunicación bajo el agua.

Se recomienda tener claro y por escrito las
instrucciones especiales para la realización de dichos
trabajos así como las medidas de contingencias que debe
tomar el personal auxiliar de apoyo en el caso que se tenga que
rescatar al operario que sufra algún accidente bajo el
agua.

Además se recomienda incluir instrucciones
especiales para capacitar al personal en trabajos con corriente
eléctrica y manipulación de gases.

BIBLIOGRAFÍA

• Glismanenko D.L. Manual para la soldadura y corte
de metales.

La Habana. Editorial Científico
– técnica, 1977.

• Sokolov I. I. Manual sobre soldadura y corte de
metales.

Moscú. Vishaya Shkola,
1986.

Autor:

Jorge Luis Veamonte Arias