Optimización del Oxicorte Submarino: Factores Clave para un Corte Eficiente

Oxicorte Submarino: Factores Clave para un Corte Eficiente

Reguladores de Presión

Los manoreductores o reductores de presión se emplean para reducir la presión del gas de las botellas a la presión de trabajo requerida en las operaciones de corte. La tasa de oxígeno consumido no es crítica para el éxito del corte submarino por oxi-arco. Se pueden obtener resultados satisfactorios dentro de un amplio margen en el flujo del oxígeno. Sin embargo, aplicar menos de la tasa óptima puede ralentizar la operación y, por precisar más atención, puede cansar al buzo innecesariamente. El uso de más oxígeno del que se debe emplear es un derroche, produce enfriamiento y puede fatigar innecesariamente al buzo por provocar una mayor presión de retroceso en el portaelectrodos.

Para asegurar suficiente flujo de oxígeno es necesario un regulador capaz de proporcionar 2 m³/min (70 ft³/min). Para ello se recomienda un regulador de dos etapas. La presión en la punta del electrodo se detalla en la Tabla 4-2 (no incluida). Para determinar la presión de salida del regulador se añadirá a la presión de trabajo 1 kg/cm² (14.2 PSI) por cada 50 metros de manguera y 1 kg/cm² (14.2 PSI) por cada 10 metros de profundidad.

Fórmula para calcular la presión del regulador:
Presión del regulador (kg/cm²) = (Profundidad / 10) + (Longitud de manguera en metros / 50) + Presión de trabajo del electrodo

Generalidades sobre el Oxicorte

El oxicorte de metales ferrosos se basa en la gran afinidad del oxígeno para combinarse con el hierro, especialmente a temperaturas elevadas, de acuerdo con la siguiente ecuación:

3Fe + 2O2 = Fe3O4 + 270 cal

Los productos de combustión son óxido negro de hierro. Se dice que el hierro es quemado, en oposición a fundido, porque reacciona químicamente con el oxígeno a la temperatura de ignición. El oxicorte se define como un procedimiento de seccionamiento de metales por combustión localizada y continua, mediante un chorro de oxígeno. Las caras del corte no son perfectamente lisas, ya que el chorro de oxígeno traza estrías curvas.

Óxidos que Pueden Formarse

Según la temperatura, la escoria puede ser sólida, líquida o gaseosa. Si es sólida, se forma una pantalla que impide el contacto del oxígeno con el metal y detiene la reacción (ej. aluminio, Al₂O₃). Si es gaseosa, crea una atmósfera pobre en oxígeno, disminuyendo la velocidad de la reacción. La formación de óxido líquido favorece la reacción; actúa como catalizador, disolviendo el oxígeno y el metal para que reaccionen con intensidad.

Composición del Metal

Las características de los aceros se ven afectadas por aditivos (carbono, silicio, níquel, cromo, wolframio, cobalto, cobre, etc.) e impurezas (fósforo y azufre). Esto influye en el oxicorte, alterando propiedades físicas (calor específico, conductibilidad térmica) y químicas (reacción de oxidación).

• Carbono: Disuelto, favorece el oxicorte y reduce la temperatura de inflamación. Libre (grafito) o combinado, dificulta el oxicorte con reacciones endotérmicas. La combustión del grafito genera productos gaseosos que empobrecen la atmósfera de oxígeno. Aceros suaves y semiduros se cortan fácilmente; aceros con alto contenido de carbono, con dificultad.
• Silicio: Mucho silicio dificulta el corte.
• Cromo: Poco porcentaje facilita el corte, mucho lo dificulta.
• Níquel: Similar al cromo.
• Molibdeno: No existe solo; junto con cromo y níquel, se corta bien.
• Cobre, Cobalto y Vanadio: Facilitan el oxicorte.
• Azufre y Fósforo: No influyen en el corte, pero el humo generado es tóxico.

Pureza del Oxígeno

El oxígeno se obtiene por destilación del aire líquido; las impurezas son los demás gases del aire. Estas impurezas no afectan la naturaleza química, sino el volumen de oxígeno en la reacción. La principal interferencia es el vapor de agua (no debe exceder el 0.002% a 63 °C). La pureza del oxígeno industrial no suele ser inferior al 97.5%. Con una pureza inferior al 80%, el corte no es posible. Se puede cortar chapa de 25 mm con 85% de pureza, pero a un tercio de la velocidad con 99.5%.