CONTINUIDAD UNIDAD 5 Y LA UNIDAD 9

CAPÍTULO 15

Guardas para máquinas

El concepto tradicional de una fábrica es que es un lugar en el que se elaboran bienes o se procesan materiales, por lo que generalmente la actividad principal que en ella se realiza implica el traslado de muchos insumos y cosas de un lugar a otro

Cuando se menciona seguridad industrial, la mayor parte de la gente piensa en guardas para máquinas y existe una buena razón para ello.

¿Que son las guardas?

Las guardas son dispositivos de diferentes materiales, principalmente metales o plásticos, que se utilizan para resguardar personas o zonas. Una guarda es una barrera diseñada como una sección de las máquinas que proporciona protección tanto a los trabajadores como a los componentes del equipo para asegurar su correcto funcionamiento durante un proceso.

Sin embargo, aunque es común que las modificaciones de las guardas de cada máquina sean pequeñas, el agregado se convierte en una tarea importante que comprende el mantenimiento de la planta, las operaciones, la compra, la programación y, desde luego, al administrador de seguridad y salud.

Este último debe asumir el liderazgo en la implantación de las guardas para máquinas, enumerando las áreas con problemas, estableciendo prioridades, seleccionando las alternativas y asegurando el cumplimiento de las normas    

Riesgos mecánicos

A continuación se citan riesgos mecánicos generales de las máquinas, enumerados en orden aproximado de importancia:

1. Punto de operación.

2. Transmisión de potencia.

3. Puntos de atrapamiento durante la operación.

4. Partes rotativas o reciprocantes de máquinas.

5. Virutas, chispas o partes lanzadas al aire.

Además de los riesgos mecánicos señalados, existen otros, como los riesgos eléctricos, el ruido y los riesgos de quemaduras. No obstante, es común que se controlen mediante otros métodos.

Los aparatos de transmisión de potencia de las máquinas de forma característica las correas y poleas, constituyen el segundo riesgo general más importante. Por lo general, es más fácil colocar guardas en las correas y en las poleas que en el punto de operación. Lo común es que sea necesario tener acceso a las correas y a las poleas sólo para mantenimiento de la máquina, en tanto que el punto de operación debe ser accesible, al menos en la pieza de trabajo, cada vez que se utiliza la máquina. Aunque es más sencillo colocar guardas en correas y poleas, también es más fácil que el administrador de seguridad y salud las ignore.

Las máquinas que se alimentan con un material continuo generan un riesgo donde el material móvil pasa junto a las partes de las máquinas o entra en contacto con ellas. A este riesgo se le llama punto de atrapamiento durante la operación o punto de atrapamiento de entrada.

Incluso en las máquinas que no están equipadas con alimentación automática, los puntos de atrapamiento durante la operación se presentan donde las correas entran en contacto con las poleas y los engranes con otros engranes.

Las partes móviles rotativas o reciprocantes pueden presentar riesgos similares a los de las correas y las poleas, y a los de los puntos de atrapamiento durante la operación, en realidad, estas categorías se traslapan. Sin embargo, las partes móviles rotativas o reciprocantes nos hacen recordar otras partes de la máquina que podrían requerir guardas.

El quinto elemento enumerado antes, las virutas, chispas, o partes lanzadas al aire, no son necesariamente el menos importante; simplemente se mantiene como una categoría de algún modo diferente.

También puede suceder que se rompan algunas partes de la máquina y del mismo modo caigan o sean lanzadas hacia el operario.

Resguardo por ubicación o distancia

La forma más sencilla e inteligente de colocar guardas a una máquina es no utilizar ninguna guarda, sino más bien diseñar la máquina o la operación de manera que las partes peligrosas se coloquen en donde nadie se vea expuesto al riesgo. La guarda “por distancia” se refiere a la protección del operador contra la zona de peligro al establecer una secuencia de operación en la que no sea necesario que el operador se acerque al peligro. En el caso de algunas máquinas en las que es difícil colocar guardas —como en las prensas de cortina—, se permite expresamente el método de guarda por distancia del punto de operación.

Marcado y bloqueo

Un número sorprendente de accidentes con máquinas industriales no ocurre cuando la máquina se encuentra en operación, sino cuando está apagada para reparación o limpieza. A veces un trabajador simplemente enciende la máquina de nuevo, sin darse cuenta que está apagada para reparación y que un trabajador de mantenimiento aún está cerca de la máquina, o dentro de ella.

Estado mecánico cero

Uno de los riesgos más insidiosos de las máquinas es que pueden conservar en silencio una peligrosa energía, incluso cuando están apagadas. Se pueden almacenar diversas formas de energía, como la presión neumática o la hidráulica, los capacitores eléctricamente cargados, la tensión o compresión en los resortes, o la energía cinética de un volante de inercia. Estos últimos son ruedas masivas que giran de manera continua para proveer una fuente de energía a una máquina en operación.

Enclavamiento

En contraste con el bloqueo, existe un dispositivo de seguridad llamado enclavamiento. Los secadores de ropa modernos detienen su rotación en cuanto se abre la puerta, cumpliendo así con las normas industriales de seguridad para tambores, barriles y contenedores giratorios.

Incluso si el tambor está cerrado, su rotación puede representar un riesgo, a menos que se encuentre resguardado por una envolvente. Se especifica un enclavamiento entre la envolvente y el mecanismo de la transmisión para evitar la rotación cuando la envolvente que funciona como guarda no se halla en su lugar.

Barras de disparo

Con frecuencia, la disposición de la maquinaria grande dificulta la colocación de guardas, pero se pueden proveer barras de disparo que detengan la máquina si el operador cae dentro de la zona de peligro o la traspasa. La mano o el cuerpo del operador desvían la barra que dispara un interruptor.

Guardas para cuchillas de ventiladores

Una norma muy prominente de seguridad es la que requiere que las cuchillas de ventiladores tengan guardas cuyas aberturas no excedan 1/2 pulgada. Existen literalmente millones de ventiladores que se encuentran distribuidos en todas las industrias alrededor del mundo y muchos de ellos tienen guardas con aberturas mayores a 1/2 pulgada.

Anclaje de máquinas

Otra norma sobre guardas para máquinas que genera problemas es la regla de anclar la maquinaria fija al piso para evitar que “camine”, o se mueva. Este anclaje es un requisito para todas las máquinas diseñadas para una ubicación fija. Las máquinas que tienen movimientos reciprocantes, como las prensas, tienen la tendencia a “caminar”, a menos que se anclen de forma segura. Por ejemplo, los taladros de banco y los esmeriles de banco pueden resultar peligrosos si no se anclan.

SALVAGUARDAR EL PUNTO DE OPERACIÓN

Las estadísticas sobre lesiones atestiguan el hecho de que en general el punto de operación es la parte más peligrosa de las máquinas. En algunas, el punto de operación es tan peligroso, que se requiere algún tipo de salvaguarda para cada configuración; las prensas mecánicas son un ejemplo de ello. Al guiarse con las reglas específicas para las prensas mecánicas, el administrador de seguridad y salud puede extender los principios a otras máquinas, porque la mayoría de los métodos de salvaguarda especificados también funcionan para otras máquinas.

A continuación se ofrece una clasificación general de los métodos de salvaguarda del punto de operación mediante guardas y dispositivos:

1. Guardas

a) Protección de dados.

b) Barreras fijas.

c) Barreras enclavadas.

d) Barreras ajustables.

2. Dispositivos

a) Compuertas.

b) Dispositivos detectores de presencia.

c) Retiradores de manos.

d) Barredores (ya no se aceptan para prensas mecánicas).

e) Retenedores.

f) Controles de dos manos.

g) Disparos de dos manos.

Guardas

La función de una guarda evidentemente es mantener al trabajador fuera del área de peligro, pero muchas de ellas no tienen éxito en dicha función. Algunas sólo cubren parte del área de peligro alrededor del punto de operación, pero esto puede resultar riesgoso. La mayoría de las guardas son metálicas y los diseños populares utilizan metal expandido, hojas metálicas, metal perforado, o malla de alambre como material de relleno.

Protección de dados

Las prensas de troquelado y máquinas similares tienen parejas de dados que se cierran uno sobre otro para actuar como el punto de operación. El espacio entre el dado superior y el inferior es el área de peligro y la protección de dados está diseñada para confinar sólo esta pequeña área.

Barreras fijas

La guarda de barrera fija es un término general para una amplia variedad de guardas que se pueden sujetar al marco de la máquina. Las guardas grandes de barrera fija pueden permitir grandes distancias entre la guarda y el punto de operación y una malla más abierta para resguardar el material.

Barreras enclavadas

Un enclavamiento, por lo general eléctrico, incapacita al mecanismo actuador cada vez que se abre la guarda. En lugar de guarda, a dicho arreglo debería llamársele de forma más apropiada compuerta, un dispositivo que se discutirá más tarde.

Barreras ajustables

Los fabricantes de guardas han encontrado algunas formas inteligentes de ajustarlas para aplicaciones individuales durante la configuración. A diferencia de la guarda de barrera fija, el ajuste es temporal y posteriormente la misma guarda se puede modificar para una configuración diferente.

Compuertas

Las compuertas lucen de alguna manera igual que una guarda (ver figura 15.21), pero son diferentes porque abren y cierran con cada ciclo de la máquina. En contraste con las guardas de barrera enclavada, las compuertas se pueden utilizar para alimentación manual. Las compuertas se utilizan de forma casi exclusiva en las prensas mecánicas.

Existen dos tipos de compuertas: la tipo A y la tipo B. La compuerta tipo A es la más segura de las dos, porque cierra antes de que se inicie la carrera del ariete y permanece cerrada hasta que ha cesado todo movimiento del ariete. Las compuertas tipo B son iguales, excepto que permanecen cerradas sólo lo suficiente para evitar que el operador se introduzca en ella durante la más peligrosa carrera hacia abajo del ariete.

Dispositivos detectores de presencia

Los modernos dispositivos electrónicos de detección se han posicionado en la industria de las guardas para máquinas y existen varios dispositivos de este tipo disponibles para protección del punto de operación. Un tipo utiliza un banco de celdas fotoeléctricas para establecer una pantalla de luz, cuya penetración detiene el ariete de inmediato.

Retiradores

Un método muy popular de salvaguardar una prensa mecánica es por medio de cables unidos mecánicamente al recorrido del ariete. Dichos cables se sujetan a las muñecas que atraen las manos del operador, retirándolas del área de peligro conforme el ariete realiza su carrera hacia abajo.

Barredores

Fueron muy populares en el pasado, y aún se ven en algunas prensas mecánicas. Son dispositivos que barren las manos o brazos del operador al cerrarse los dados.

Retenedores

Una simplificación de los retiradores es el dispositivo de retención (algunas veces llamado restricción), que sólo es factible para configuraciones en las que es innecesario que el operador se introduzca en el área de peligro.

Controles de dos manos

Ya que el humano sólo tiene dos manos, ninguna de ellas se lesionaría en el punto de operación si la máquina pudiera requerir que ambas operen los controles, o al menos eso  dice la teoría.

    

Controles contra disparos

El término control implica un dispositivo más sofisticado que un mero disparo para accionar la máquina. Dentro del contexto de salvaguarda del punto de operación, un control de dos manos significa un dispositivo que no sólo requiere que ambas manos accionen la máquina de forma concurrente, sino que también la detenga interrumpiendo su ciclo si los controles se sueltan prematuramente.

La naturaleza de algunas máquinas no permite tal grado de control sobre el ciclo de la máquina. Los controles de dos manos son inviables para este tipo de máquinas.

CAPÍTULO 16

Soldadura

Después de abordar un tema tan amplio como son las guardas para máquinas, puede parecer ridículamente específico tratar un campo tan limitado como lo es la soldadura.

¿Que es la soldadura?

La soldadura es un proceso de fabricación en el que cual se unen dos materiales distintos, normalmente metales. Esto se logra a través de la coalescencia de varios metales en un cuerpo único, de tal manera que las piezas son soldadas derritiendo los metales y agregando un material de relleno derretido, el cual posee un punto de fusión menor al de la pieza a soldar.

Para el proceso de soldadura se pueden utilizar fuentes de energía diferentes: una llama de gas, un arco eléctrico, un láser, un rayo de electrones o procesos de fricción con ultrasonidos. La energía necesaria para unir dos piezas de metal generalmente proviene de un arco eléctrico.

Sin embargo, algunos se sorprenderán al saber que los procesos de soldadura representan algunos de los mayores riesgos tanto para la seguridad como para la salud. así que no esta de mas saber esto, ya que podríamos prevenir algún accidente.

La clave para entender los riesgos que representa la soldadura es conocer cómo funciona el proceso, y a menos que los administradores de seguridad y salud posean este conocimiento, su credibilidad con sus contrapartes de fabricación y operación será mínima. Todos saben que la soldadura requiere que el material se derrita o funda para formar una unión rígida.

En virtud de que la soldadura requiere de la fusión de materiales, se necesita calor, por lo general aplicado de manera intensa, para cumplir los requisitos de los altos puntos de fusión de los materiales de soldadura. Por lo común, el proceso se identifica por medio del método de aplicación de este intenso calor. Si se excluyen los procesos inusuales y exóticos —como los procesos por aluminotermia y láser—, las tres categorías básicas de soldadura convencional son las siguientes:

• Soldadura con gas.

• Soldadura por arco eléctrico.

• Soldadura por resistencia.

Soldadura con gas

La soldadura con gas se caracteriza por el conocido proceso del soplete de oxiacetileno, en el cual el gas acetileno que arde a una temperatura muy alta se quema a una temperatura aún mayor al agregar oxígeno puro a la flama. En el caso de materiales para soldadura con puntos más bajos de fusión es posible emplear gases alternos y más seguros, como el gas natural, el propano o el gas MAPP (un nombre comercial). Por lo general, estos gases alternos se emplean para soldadura fuerte y soldeo.

El administrador de seguridad y salud debe tener cuidado de no confundir la soldadura  con gas con algunos tipos de soldadura por arco eléctrico que emplean un gas inerte para facilitar el proceso.

Soldadura por arco eléctrico

La soldadura por arco requiere de un pequeño espacio entre los electrodos, uno de los cuales es por lo general la propia pieza de trabajo. El intenso calor se obtiene del arco eléctrico que se forma entre los electrodos. El proceso que caracteriza al arco eléctrico es la barra electrodo o soldadura por arco metálico protegido (SMAW, Shielded Metal Arc Welding).

La soldadura por arco con núcleo de fundente (FCAW, Flux-Cored Arc Welding) es similar a la soldadura SMAW, pero el fundente se encuentra dentro de la varilla, como reminiscencia de la soldadura con núcleo de ácido o de resina.

Soldadura por resistencia

La soldadura por resistencia (figura 16.4) es uno de los procesos de este tipo menos riesgosos.

Se utiliza mucho para la producción en masa. Sin embargo, por lo general la resistencia se limita a láminas relativamente delgadas de material. El concepto de soldadura por resistencia se refiere a pasar corriente eléctrica a través del material a soldar, permitiendo que el calor generado lo funda. También se aplica presión física en el punto de soldadura. Lo atractivo de la soldadura por resistencia es que, por lo común, la fusión sólo ocurre donde se unen las superficies.

RIESGOS DE LA SOLDADURA CON GAS

La infinidad de procesos de soldadura distintos debería dar una idea de por qué es tan grande la variedad de riesgos de este proceso. Ahora examinaremos estos riesgos, comenzando con la soldadura con gas, ya que es la que ha resultado más problemática para los administradores de seguridad y salud.

Riesgos del acetileno

Los tanques para soldadura con gas son tan comunes que es difícil no olvidar su poder destructivo.

El acetileno, gas combustible que se utiliza para la mayoría de las soldaduras con gas, es tan inestable, que se prohíbe su presurización en múltiples a presiones mayores a 15 libras por pulgada cuadrada manométricas (psig) o 30 libras por pulgada cuadrada absolutas (30 psia). Compare esta baja presión con el tanque de oxígeno común, el de nitrógeno, o el de otro gas comprimido conocido, que contienen una presión superior a las 2000 psi.

RIESGOS DE LA SOLDADURA POR ARCO

La soldadura por arco es un proceso más popular y, de muchas maneras, incluso más riesgoso que la soldadura con gas, a pesar de que la soldadura con gas posee un registro de seguridad más tempestuoso.

Ésta es una de las ironías del tema. Los principales riesgos de la soldadura por arco son riesgos relacionados con la salud, incendios y explosiones, riesgos oculares (por radiación) y riesgos en espacios confinados; sin embargo, éstos también aparecen en menor grado en la soldadura con gas y otros tipos de soldadura.

Diseño del equipo

Los fabricantes de soldaduras industriales por arco hacen todo lo posible, por medio de normas federales que han ayudado a redactar, entre otros medios, por promover su equipo como mejor opción en comparación con modelos más pequeños y baratos. No obstante, existe una lógica en sus esfuerzos más allá de un motivo económico.

Conexión a tierra

Incluso con máquinas que funcionan a voltajes adecuados, el soldador o demás personal puede recibir una descarga eléctrica al contacto con la máquina si algo sale mal. La protección correspondiente es asegurarse de que la estructura de la soldadora está conectada a tierra de manera adecuada. Así, si ocurre un corto circuito peligroso en la estructura de la máquina, se activa el mecanismo de protección contra corriente excesiva en el circuito, protegiendo al personal.

RIESGOS DE LA SOLDADURA POR RESISTENCIA

La forma más limpia, saludable y quizá más segura de soldadura es la soldadura por resistencia.

Sin duda existen riesgos de un corto circuito; sin embargo, son más importantes los riesgos mecánicos alrededor del punto de operación.

Riesgos de descarga

De igual manera que en la bobina de encendido de un automóvil, muchas soldadoras por resistencia intensifican la energía eléctrica en un banco de capacitores para liberarla de manera repentina al realizar la soldadura. El voltaje puede alcanzar cientos o incluso miles de voltios en su punto máximo. Estos voltajes no son la variedad vacía que se observa en las descargas de electricidad estática que se obtienen al caminar sobre una alfombra gruesa.

Guardas

Las soldadoras por puntos y costura aplican presión a los materiales cuando se realiza la soldadura.

En el caso de las soldadoras por puntos, esta presión vuelve a la máquina análoga a una prensa mecánica, y el operador puede resultar herido tan sólo por los riesgos mecánicos. Quizá el lector desee consultar de nuevo la figura 16.4 para estudiar la operación de la soldadura por puntos.