Se puede soldar una tubería de acero galvanizado, pero no se puede mantener intacto el recubrimiento de zinc en la zona de soldadura. El calor necesario para fundir el acero destruye el zinc alrededor de la unión y también puede dañar el recubrimiento en el interior de la tubería. Por tanto, para realizar el trabajo correctamente se necesitan tres cosas: una soldadura sólida, un control eficaz de los humos de soldadura y la restauración de la protección contra la corrosión en todas las zonas afectadas por el daño del recubrimiento.

Si la tubería debe conservar un acabado galvanizado continuo, considere una conexión mecánica aprobada o soldar el conjunto antes de galvanizarlo. En el caso de un conjunto galvanizado existente, la cuestión práctica es cómo limitar los daños en el recubrimiento y repararlo correctamente después.

Por qué la soldadura daña el recubrimiento galvanizado

El galvanizado protege el acero con una capa de zinc que actúa como barrera física y como protección sacrificial. El zinc alrededor de una pequeña zona expuesta puede corroerse de forma preferente y ayudar a proteger el acero subyacente. Esta protección tiene sus límites: no significa que sea aceptable dejar sin recubrimiento una amplia zona dañada por el calor de la soldadura.

El zinc se funde y se vaporiza a temperaturas inferiores a las necesarias para fundir el acero. Durante la soldadura, se consume el zinc próximo al arco, mientras que el recubrimiento más alejado puede ampollarse, desprenderse o perder adherencia. La zona afectada puede extenderse más allá del cordón de soldadura visible.

El zinc que permanece cerca del baño de soldadura fundido también puede causar problemas. El vapor que escapa a través del metal de soldadura puede contribuir a la porosidad, las salpicaduras y la inestabilidad del arco. Aunque el cordón parezca razonablemente liso, puede contener defectos. Aumentar el calor para forzar la penetración de la soldadura a través del recubrimiento suele incrementar la pérdida de este y la generación de humos.

El objetivo es una preparación controlada y un procedimiento de soldadura adecuado. Intentar conservar el zinc directamente debajo de la soldadura va en detrimento de la calidad de esta.

Determine si la soldadura es adecuada antes de preparar la tubería

Empiece por identificar la función de la tubería. Una barandilla, un arriostramiento estructural, una conducción de agua y un sistema a presión tienen requisitos de unión distintos. Que los diámetros exteriores sean similares no significa que sus materiales o procedimientos de soldadura sean intercambiables.

Confirme el grado del acero, el espesor de pared, la configuración de la unión, las condiciones de servicio y los requisitos de fabricación aplicables. El galvanizado describe el acabado protector; no identifica el acero subyacente ni determina su soldabilidad. En trabajos con elementos portantes, el diseño de la conexión y el procedimiento de soldadura deben ser adecuados para el elemento y las cargas reales.

Preste especial atención a estas tres condiciones:

• Tuberías que contienen o han transportado una sustancia: aíslelas, despresurícelas, drénelas, límpielas y evalúelas conforme al procedimiento de trabajo en caliente correspondiente. Una tubería aparentemente vacía puede contener residuos peligrosos.
• Secciones cerradas: nunca suelde una tubería sellada ni un conjunto hueco sin una disposición de venteo adecuada. Calentar el contenido atrapado puede generar una presión peligrosa.
• Paredes delgadas o muy corroídas: compruebe el metal sano restante antes de soldar. La reparación del recubrimiento no puede compensar la perforación por quemado, un espesor de pared insuficiente ni una conexión debilitada.

Establezca también cómo se protegerá la superficie interior. Una soldadura exterior puede destruir el zinc interior, al que no se podrá acceder después. Esto puede ser tolerable en algunas aplicaciones estructurales secas, pero puede resultar determinante en tuberías que transportan agua o están expuestas a humedad interna persistente.

Retire el zinc donde interfiera con la soldadura

Prepare la unión de acuerdo con el procedimiento de soldadura, incluidos los requisitos de biselado, separación de raíz y acceso. Retire el zinc de las caras de soldadura y de las zonas adyacentes en la medida necesaria para evitar que el recubrimiento interfiera con la soldadura. No existe una anchura de eliminación adecuada para todas las tuberías: el espesor de pared, la geometría de la unión, el proceso de soldadura y el aporte de calor influyen en la preparación necesaria.

Cuando sea posible acceder, limpie también la superficie interior cerca de la unión. Retirar únicamente el recubrimiento exterior puede dejar zinc en la raíz, donde podría seguir generando humos y afectando la calidad de la soldadura. Si no es posible acceder al interior, esta limitación debe tenerse en cuenta en el diseño de la unión y el procedimiento antes de empezar a soldar.

Se suele utilizar una eliminación mecánica controlada. El amolado debe dejar expuesto el acero limpio sin marcar la tubería ni reducir innecesariamente el espesor de su pared. En materiales delgados, un disco de amolado agresivo puede eliminar rápidamente una cantidad importante de acero útil. Recoja el polvo resultante y utilice protección adecuada para los ojos, las vías respiratorias y la piel.

Retire también el aceite, la humedad, la pintura y otros contaminantes. No utilice el arco de soldadura como herramienta de limpieza. Evite usar disolventes de limpieza clorados cerca de la soldadura, ya que el calor y la radiación ultravioleta pueden producir productos de descomposición muy tóxicos. Todo producto de limpieza permitido debe utilizarse de acuerdo con sus instrucciones y dejarse evaporar antes de iniciar el trabajo en caliente.

Controle los humos de zinc incluso después de eliminar el recubrimiento de la unión

El calentamiento del acero galvanizado produce humos de óxido de zinc, que pueden causar fiebre por humos metálicos, con síntomas como fiebre, escalofríos, dolor de cabeza y dolores musculares. La soldadura también genera otros contaminantes y gases en el aire. La eliminación local del recubrimiento reduce la fuente de zinc, pero el zinc cercano y el recubrimiento interior de la tubería aún pueden calentarse.

Utilice ventilación por extracción localizada, colocada para captar los humos cerca de su origen sin alterar la protección necesaria para el proceso de soldadura. Mantenga la cabeza fuera de la columna de humos ascendente. Un ventilador general del taller puede limitarse a trasladar el aire contaminado hacia otra persona, y trabajar al aire libre no garantiza por sí solo un control adecuado.

Cuando la evaluación de la exposición requiera protección respiratoria, esta debe seleccionarse para los contaminantes reales y utilizarse dentro de un programa adecuado de protección respiratoria. Una mascarilla antipolvo holgada no sustituye al control de humos. Los espacios confinados requieren evaluaciones adicionales, controles de la atmósfera y medidas de rescate; un respirador convencional para partículas no protege contra la deficiencia de oxígeno.

Si aparecen síntomas, detenga el trabajo y desplácese a un lugar con aire fresco; si se sospecha una exposición, solicite una evaluación médica. Beber leche no previene la enfermedad causada por los humos de zinc. La ventilación y el control de la exposición deben establecerse antes de empezar a soldar.

Utilice parámetros de soldadura adecuados para la tubería

La soldadura MIG/MAG, con electrodo revestido y TIG pueden utilizarse en acero galvanizado adecuado después de la preparación correspondiente. La selección del proceso depende del metal base, el espesor de pared, la posición, el acceso y la calidad de soldadura requerida. Ningún proceso conserva el zinc en la zona de fusión ni elimina la necesidad de controlar los humos.

Las tuberías delgadas requieren un control cuidadoso del ajuste y del calor para evitar que se quemen. Las secciones más gruesas pueden necesitar una ranura preparada y varias pasadas. Seleccione el metal de aportación, la protección, el precalentamiento cuando sea necesario y los parámetros de funcionamiento conforme al procedimiento de soldadura aplicable. Una indicación genérica como «aumente el amperaje» no es una solución fiable a la contaminación por zinc.

Un buen ajuste reduce la tentación de rellenar holguras excesivas con más metal de soldadura. Sujete el conjunto, realice puntos de soldadura adecuados y siga una secuencia que controle la deformación. Un tamaño de soldadura excesivo añade calor, amplía la zona dañada del recubrimiento y puede deformar la tubería sin mejorar la conexión según lo previsto.

Si el arco se vuelve irregular, aumentan inesperadamente las salpicaduras o aparecen poros, deténgase e investigue la causa. El zinc residual es una posibilidad, pero también lo son la humedad, una protección deficiente, la contaminación y unos parámetros inadecuados. Recubrir el cordón terminado no corregirá estos defectos.

Inspeccione la unión antes de restaurar la protección contra la corrosión

Deje que la unión se enfríe según lo exija el procedimiento y, después, retire la escoria, las salpicaduras y los residuos. Inspeccione la soldadura y el acero circundante antes de aplicar un recubrimiento de reparación. Busque grietas visibles, poros, mordeduras, falta de relleno y señales de perforación por quemado. La inspección o las pruebas adicionales dependerán del servicio de la unión y de los requisitos de aceptación.

Evalúe por separado los daños del recubrimiento y la calidad de la soldadura. El zinc decolorado no siempre se ha perdido por completo, pero el material ampollado, suelto o mal adherido no constituye una base fiable para la reparación. Prepare la superficie hasta llegar a un recubrimiento en buen estado y acero limpio, incluidas las zonas dañadas que se extiendan más allá de la propia soldadura.

No enfríe el conjunto rápidamente solo para acelerar la aplicación de pintura. Respete los requisitos de enfriamiento del procedimiento de soldadura y los límites de temperatura de aplicación del producto de reparación. Aplicar un recubrimiento cuando el acero está demasiado caliente puede perjudicar la adherencia y la formación de la película.

Restaure la protección con un sistema de reparación especificado

Un aspecto plateado no demuestra que exista protección contra la corrosión. Las pinturas metálicas decorativas y los recubrimientos de reparación ricos en zinc son productos distintos. Elija un método de reparación aceptado por la especificación del proyecto y adecuado a las condiciones de exposición, en lugar de escoger un aerosol únicamente porque su color coincide con el de la tubería.

Entre los métodos habituales de reparación se encuentran los recubrimientos ricos en zinc, la proyección térmica de zinc y la reparación con soldadura blanda a base de zinc. Su idoneidad depende del acceso, la superficie dañada, la preparación de la superficie, las condiciones de aplicación y los requisitos aplicables para la reparación de galvanizados. No debe considerarse automáticamente que una reparación localizada equivale a un recubrimiento galvanizado por inmersión en caliente original en todos los entornos.

Para reparar con un recubrimiento rico en zinc, el procedimiento práctico es el siguiente:

1. Prepare una superficie en buen estado. Retire los residuos de soldadura, la corrosión, los contaminantes y el recubrimiento suelto. Alcance el grado de limpieza y el perfil de superficie requeridos por el sistema de reparación.
2. Compruebe las condiciones de aplicación. La superficie debe cumplir los requisitos del producto en cuanto a sequedad, temperatura y condiciones de humedad.
3. Cubra toda la zona afectada. Extienda la reparación sobre el recubrimiento circundante en buen estado, según lo especificado, prestando atención a los bordes del cordón, los cantos y la parte inferior de la unión.
4. Aplique y verifique el espesor de película requerido. Respete el espesor de capa, los intervalos entre capas y las condiciones de curado especificados. La cobertura visual por sí sola no demuestra que la protección sea adecuada.

Una reparación concebida para la exposición atmosférica habitual puede no ser adecuada para inmersión, contacto con productos químicos o servicio con agua potable. Estas aplicaciones requieren un sistema compatible y aprobado. Si no es posible acceder al interior de la tubería, una reparación exterior no resolverá los daños del recubrimiento interior.

Cuándo una conexión distinta ofrece un mejor resultado

En la fabricación de conjuntos nuevos, soldar el acero sin recubrimiento y galvanizar el conjunto terminado puede proporcionar una protección más continua alrededor de las uniones. Los conjuntos huecos necesitan respiraderos y desagües adecuados para el galvanizado, y la fabricación debe diseñarse teniendo en cuenta el proceso. Antes de fabricar, deben considerarse los solapes estrechos, los volúmenes donde pueda quedar contenido algo y las cavidades inaccesibles.

En tuberías existentes, las conexiones roscadas, ranuradas, con bridas o abrazaderas aprobadas pueden evitar el calor localizado de la soldadura. Cada tipo tiene limitaciones relacionadas con la presión, las cargas, las vibraciones, la estanqueidad y el espacio disponible. La fijación mecánica también puede dañar el recubrimiento durante el corte o el montaje, pero puede reducir las dificultades para reparar las superficies interiores dañadas por el calor.

La misma planificación se aplica cuando los soportes de tubería se conectan a elementos estructurales galvanizados. Unaviga Z perforada, utilizada para una disposición adecuada de correas o soportes, puede permitir una conexión atornillada diseñada para reducir la soldadura en obra. La ubicación de los orificios, la capacidad del elemento, los elementos de fijación y las cargas locales deben diseñarse para el conjunto; las perforaciones, por sí solas, no determinan la resistencia de la conexión.

Antes de encender el arco, resuelva tres cuestiones: si la unión es adecuada para la soldadura, cómo se captarán los humos y cómo se restaurará la protección contra la corrosión en todas las superficies afectadas. Si el recubrimiento interior debe permanecer continuo y no puede repararse, cambie el método de conexión o la secuencia de fabricación antes de empezar el trabajo.