Cómo funciona la soldadura subacuática
Como buceador, es probable que haya oído hablar alguna vez del término «soldadura subacuática». La soldadura submarina es uno de los trabajos más conocidos (y lucrativos) disponibles para los buceadores comerciales.
La mayoría de nosotros tenemos una comprensión básica de la soldadura, pero ¿cómo se realiza exactamente bajo el agua? Aprendemos más sobre esta interesante aunque peligrosa carrera a continuación.
¿Qué es la soldadura submarina?
La soldadura submarina, a menudo denominada soldadura hiperbárica, existe desde principios de la década de 1930 y todavía se realiza en muchas partes del mundo para el mantenimiento y la reparación de infraestructuras marinas que están parcial o totalmente sumergidas en el agua. Los soldadores de tierra firme trabajan en puentes, presas y pequeñas embarcaciones acuáticas, mientras que los soldadores de alta mar se encargan de las tuberías, las plataformas petrolíferas, los grandes barcos, los hábitats submarinos e incluso las instalaciones de energía nuclear.
La soldadura bajo el agua no es en realidad tan diferente de la soldadura en tierra firme. En ambos casos se utilizan las mismas técnicas y equipos básicos de soldadura, por lo que los soldadores submarinos suelen formarse para convertirse primero en soldadores certificados sobre el agua. No obstante, es un campo de trabajo peligroso que implica años de formación para obtener no sólo el conjunto de conocimientos y habilidades requeridos, sino también la certificación necesaria de una escuela de buceo comercial acreditada.
El primer pensamiento que viene a la mente de la gente cuando se habla de la soldadura bajo el agua es el peligro de mezclar agua y electricidad. De hecho, esta es una de las amenazas del trabajo, pero sorprendentemente no es la mayor (más sobre los Peligros de la Soldadura Submarina a continuación). Sin embargo, muchos eligen esta carrera por la emoción y los retos que conlleva el trabajo, por no hablar de un buen sueldo de una media de 53.990 dólares al año (o más para los soldadores submarinos).
Aunque el trabajo generalmente implica el uso de una varilla de soldadura especializada (o electrodo) y burbujas gaseosas, hay dos tipos principales de soldadura submarina:
Soldadura en seco
Aunque normalmente nos imaginamos que la soldadura submarina se realiza mientras está totalmente sumergida en el agua, la mayor parte se realiza en hábitats secos. La soldadura en seco hace uso de una cámara o hábitat seco (cámara hiperbárica) donde el agua se sustituye por una mezcla de gas para que uno o varios soldadores puedan realizar el trabajo en condiciones secas.
Estas cámaras pueden ser caras y los soldadores-buceadores no siempre las tienen a su disposición. En este caso, los soldadores-buceadores deben entonces recurrir a la soldadura en húmedo, donde no tienen nada que les proteja del agua.
Soldadura en húmedo
La soldadura en húmedo se realiza en función de la accesibilidad de la zona de soldadura y de la gravedad de la reparación necesaria. Una de las razones por las que se utiliza sobre todo como último recurso, aparte del peligro obvio de usar electricidad en el agua, es porque hay una mayor probabilidad de que la soldadura se enfríe demasiado rápido debido a la temperatura del agua circundante, aumentando así la posibilidad de que se agriete.
A continuación también aprenderemos cómo funciona cada tipo de soldadura.
¿Cómo funciona la soldadura bajo el agua?
Entonces, ¿cómo se realiza la soldadura bajo el agua? Sorprendentemente, hay varias formas en las que los soldadores-buceadores lo hacen. Después de recibir un encargo, los directores de proyectos y los soldadores-buceadores expertos eligen entre varios tipos de soldadura submarina que se adaptan mejor a sus necesidades. Descubra más sobre sus procesos de soldadura específicos a continuación.
Soldadura en húmedo
La mayoría de las veces, los buceadores utilizan la soldadura por arco metálico protegido (SMAW) o «soldadura con varilla», ya que es el método más rentable y versátil para la soldadura en húmedo. Con este método, producen un arco eléctrico entre su electrodo y los metales de la infraestructura (como el acero inoxidable y el aluminio) que serán soldados juntos.
Es importante que los buzos soldadores mantengan sus electrodos limpios. Además, una vez que han llegado a la zona de soldadura, los buceadores suelen comprobar los alrededores para ver si hay algún obstáculo o peligro para la seguridad antes de realizar la soldadura.
Cuando el buceador está listo, empieza a colocar su electrodo en la superficie objetivo y a hacer una señal a su equipo para que encienda la corriente, generando entre 300 y 400 amperios de electricidad a través de la corriente continua (DC).
En cuanto a cómo no se electrocuta el buceador, la clave está en la gruesa capa de burbujas gaseosas que crea el fundente (o revestimiento externo) del electrodo para cubrir la soldadura y proteger la electricidad del agua, los gases corrosivos y otros compuestos oxidantes. El equipo también utiliza la corriente continua (DC), ya que es más segura y eficaz para usar bajo el agua que la corriente alterna (AC).
Otros tipos comunes de métodos de soldadura húmeda bajo el agua incluyen:
- Soldadura por arco con núcleo de fundente (FCAW): hace uso de un metal de relleno o electrodo alimentado continuamente para soldar aleaciones con base de níquel y metales de hierro fundido, entre otros.
- Soldadura por fricción (FW) – Utiliza la alta fricción y el calor en lugar de la fusión del material para fusionar el metal o los termoplásticos.
- Soldadura a presión – Método utilizado para trabajar en un recipiente a presión, que mide aproximadamente una unidad de presión atmosférica (similar a la presión a nivel del mar).
- Soldadura en hábitat – El soldador-buceador utiliza una cámara pequeña, del tamaño de una habitación, con la misma presión fuera de ella (presión ambiente) a la profundidad de trabajo. La cámara desplazará el agua hacia la masa de agua circundante antes de que el soldador-buceador entre.
- Soldadura en cámara seca – El soldador-buceador entra en la pequeña cámara desde abajo y se cubre sólo desde la cabeza hasta los hombros (con el equipo de buceo).
- Soldadura en punto seco – Técnica utilizada para cámaras que son transparentes y aproximadamente tan pequeñas como la cabeza de una persona. Se coloca en el lugar de la soldadura y el soldador-buceador tendrá que introducir el electrodo en el hábitat, que sellará convenientemente alrededor.
- Soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW) – También denominada «TIG», este proceso de soldadura utiliza un electrodo no consumible hecho de tungsteno. Se aplica calor, junto con un arco eléctrico, en el acero inoxidable, el aluminio y otros metales que deben soldarse.
- Soldadura por arco metálico con gas (GMAW) – También denominada «MIG», es conocida por sus diversos métodos de transferencia de metal. Este método utiliza gas de protección que corre a través de la pistola de soldadura alrededor del electrodo para soldar metales no ferrosos como el aluminio.
- Soldadura por arco de plasma (PAW) – También hace uso de un arco eléctrico, pero el arco se constriñe para producir una alta velocidad de arco (plasma) y un calor intenso para soldar acero inoxidable, aluminio y otros metales.
- Ahogamiento – Generalmente causado por peligros Delta P, o presión diferencial, donde una gran diferencia de presión de agua hace que un buceador se quede atascado en un cuello de botella donde el agua se apresura a llenar otro espacio con gran fuerza, a veces igual a más de mil libras de presión.
- Explosiones – Pueden ocurrir cuando los gases de hidrógeno y oxígeno se mezclan y se acumulan en los bolsillos.
- Choques eléctricos – A menudo la mayor preocupación cuando se trata de agua y electricidad, particularmente cuando los soldadores inexpertos no utilizan corriente continua (DC) para suministrar energía.
- Enfermedad por descompresión – Una preocupación común en el buceo submarino, causada por la acumulación de burbujas de nitrógeno en el torrente sanguíneo
- Hipotermia – Resultado de trabajar en condiciones de oscuridad y agua fría durante muchas horas al día.
Soldadura en seco
Como se ha mencionado anteriormente, la soldadura en seco o soldadura en hábitat implica el uso de una cámara hiperbárica mientras se refiere al mismo proceso básico de soldadura. Después de crear un sello alrededor de la estructura que necesita ser soldada, las mangueras conectadas expulsan el agua y la sustituyen por una mezcla de gases, como el helio y el oxígeno.
Después de expulsar toda el agua, la cámara hiperbárica se presurizará a la profundidad correcta para evitar la enfermedad de descompresión.
La técnica que se utilizará dependerá del tamaño de la cámara. Estos son los cuatro tipos de métodos de soldadura en seco entre los que el soldador-buceador puede elegir:
La soldadura por arco metálico protegido (SMAW) y la soldadura por arco con núcleo de fundente (FCAW) también se utilizan durante la soldadura submarina en seco, así como las siguientes soldaduras comunes:
Para las soldaduras extensas bajo el agua dentro de grandes cámaras hiperbáricas, los soldadores-buceadores suelen trabajar en parejas. Una vez que los operadores han bajado la cámara hasta el lugar de la soldadura y la han llenado de gas, los soldadores bajan a la misma profundidad (en una campana de buceo), nadan dentro de la cámara y comienzan la soldadura, a menudo alternando entre turnos de 6 a 8 horas.
Para una explicación visual de cómo funciona la soldadura subacuática en seco y en húmedo, echa un vistazo al siguiente vídeo de Water Welders:
Peligros de la soldadura submarina
Dado que los soldadores submarinos tienen muchas más variables con las que trabajar -diferentes presiones de gas atmosférico, de agua y de gas, equipos especializados de buceo y de soldadura, y espacio limitado, además del suministro de agua y de corriente eléctrica- es un campo sólo para soldadores-buceadores expertos (incluyendo ingenieros y gerentes) que están totalmente preparados para evitar riesgos y manejar peligros, como los siguientes:
Las precauciones de seguridad incluyen estar atado a la superficie, tener otro soldador-buceador para ayudar y supervisar al soldador/s principal/es, y estar en comunicación con el equipo durante toda la operación de soldadura. Afortunadamente, los cursos de soldadura le capacitarán para estas circunstancias y otras más. Y si estás interesado en iniciar una carrera en la soldadura submarina, consulta nuestra guía sobre cómo convertirse en soldador submarino.