Mantenimiento y resolución de problemas de soldadores HF: un problema común

Figura 1 Normalmente, la longitud en V depende del diseño del molino, pero no debe exceder el diámetro exterior del tubo.

Desde la década de 1960, el caballo de batalla de la industria de tubos y tuberías ha sido el soldador de tubos de vacío de alta frecuencia (HF). Recientemente, un número cada vez mayor de fabricantes ha estado instalando la soldadora de estado sólido HF, en parte debido a su eficiencia, diseño compacto y alto factor de potencia.

Sin embargo, muchos soldadores de tubos de vacío todavía están en uso y los operadores deben tener el mismo conocimiento sobre el mantenimiento de los tubos de vacío y las técnicas de resolución de problemas actuales que sobre los procedimientos de estado sólido.

Este artículo describe los procedimientos de mantenimiento y solución de problemas para cada tipo de soldador.

Una soldadora de tubo de vacío tiene cuatro secciones principales: la fuente de alimentación, que convierte el voltaje de corriente alterna (CA) en voltaje de corriente continua (CC); el oscilador, que convierte energía CC en HF; un sistema de refrigeración; y un paquete de controles y diagnóstico para monitorear y controlar las funciones de la soldadora.

Para mantener una soldadora de tubos de vacío, los operadores deben estar completamente familiarizados con la tecnología del sistema y cumplir con todos los procedimientos de seguridad (como las directivas de la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional [OSHA], bloqueo/etiquetado, etc.).

El mantenimiento debe realizarse cada seis meses o al menos una vez al año, según el programa de producción. Después de bloquear y etiquetar al soldador, todas las paredes y paneles exteriores deben limpiarse completamente antes de iniciar lo siguiente:

Cuando se complete el mantenimiento, realice una inspección visual final para asegurarse de que el sistema se haya reconfigurado correctamente. Luego notifique a los operadores del molino que energicen el sistema para verificar las condiciones de operación adecuadas.

El mantenimiento preventivo es esencial en todas las soldadoras de tubos de vacío. Si los operadores mantienen limpia el agua destilada, mantienen el interior de los gabinetes limpio y seco y revisan las conexiones y los componentes con regularidad, el tiempo de inactividad del soldador debería reducirse drásticamente.

La resolución de problemas debe ser realizada por personal totalmente capacitado bajo la guía del fabricante de la soldadora. La mayoría de fabricantes de soldadoras cuentan con personal de servicio disponible por teléfono las 24 horas del día, los 365 días del año.

Los operadores nunca deben dudar en ponerse en contacto con el fabricante para obtener ayuda. Si un problema no se puede resolver por teléfono, el fabricante enviará a un ingeniero de campo para que realice el servicio de emergencia en el sitio.

Las fallas del soldador se dividen en varias categorías: problemas fuera del soldador, en la configuración del área de soldadura o en la mecánica.

Si el calor fluctúa sin ajustar los controles de la soldadora, el problema podría ser la saturación del impedimento o una V respirable o rodante.

Si el impedidor entra y sale de la saturación, esto se mostrará como que la corriente de soldadura no fluye regularmente en la V y fluye en el diámetro interior (ID) del tubo. Esto suele suceder si el impulsor no recibe suficiente refrigerante o si las líneas de refrigerante se bloquean durante el funcionamiento.

La solución es verificar que el refrigerante del impedimento fluya correctamente; si es así, entonces se debe examinar la presentación de la tira al punto de soldadura. La tira debe dirigirse al punto de soldadura de manera estable (la longitud en V debe permanecer estable). Si varía, la corriente de soldadura variará, provocando una fluctuación de calor notable en la soldadura.

Un problema similar es el calor insuficiente generado en la V de soldadura, especialmente en tubos de diámetro pequeño. Esto puede suceder porque no se usó ningún impedimento, o era demasiado pequeño o, dependiendo del tamaño del tubo, la longitud en V está muy por encima de la norma para ese diámetro exterior (OD) de ese tubo en particular.

La regla general para la soldadura por inducción HF es que el impedidor debe ocupar el 75 por ciento del diámetro interior del tubo y debe extenderse 0,125 pulgadas más allá del vértice de los rodillos de soldadura, extendiéndose aguas arriba a través de la bobina en un ancho de bobina.

Cuanto más impedimento pueda colocar un operador dentro del tubo sin ninguna interferencia mecánica, más eficiente será la operación de soldadura. El impeder es el componente que más fácilmente se pasa por alto, pero quizás el más importante para la eficiencia del soldador.

La longitud en V debe mantenerse al mínimo. Normalmente, su longitud depende del diseño del molino, pero no debe exceder el diámetro exterior del tubo (verFigura 1).

Otro tipo de problema es un cortocircuito en el sistema de soldadura, que normalmente se detecta por un fallo registrado en el diagnóstico.

Cuando se registra una falla, primero inspeccione visualmente el sistema con la energía apagada. Verifique el oscilador, la estación de salida y la fuente de alimentación para identificar cualquier cosa inusual, como fugas de agua, quemaduras, marcas de arco o componentes dañados o agrietados.

Si no se encuentran problemas obvios, es necesario separar el sistema y comenzar la solución de problemas.

Aunque su uso está aumentando, los soldadores de estado sólido HF tienen una desventaja debido a su infancia en comparación con los soldadores de tubos de vacío, que existen desde hace casi 40 años.

Incluso si una soldadora de tubos de vacío tiene 20 años y su fabricante ya no está en el negocio, ese soldador puede ser mantenido por un competidor de larga data debido a los atributos operativos comunes de todos los soldadores de tubos de vacío.

Sin embargo, con los soldadores de estado sólido los clientes deben tener cuidado. Los fabricantes no siempre tienen la capacidad de diagnosticar los equipos de la competencia debido a la diversidad de tecnologías de soldadores de estado sólido en el mercado.

Una soldadora de estado sólido tiene los mismos cuatro componentes principales que una soldadora de tubo de vacío, excepto que una sección inversora reemplaza al oscilador.

Se deben realizar todas las revisiones de seguridad y documentación, al igual que con los soldadores de tubos de vacío, seguidas del bloqueo/etiquetado adecuado del equipo y una limpieza exterior minuciosa de todos los gabinetes y paneles.

Un programa de mantenimiento aceptable es una vez cada 12 a 18 meses, dependiendo de los requisitos de producción. El mantenimiento debe incluir lo siguiente:

En las soldadoras de estado sólido, el diseño del circuito, los voltajes más bajos y la tecnología montada en la placa de circuito ayudan a aumentar la confiabilidad y el tiempo de actividad del molino. Sin embargo, cuando surgen problemas, es posible que sea necesario realizar un diagnóstico de fallas.

La mayoría de los soldadores de estado sólido actuales se entregan con un paquete de diagnóstico de gráficos por computadora. Si ocurre una falla, el paquete de diagnóstico dirige a los operadores a la causa más probable. También se puede instalar un módem para acceder al sistema de forma remota y ayudar en la resolución de problemas.

Con cualquier soldador, la falla más común es un cortocircuito, causado por una falla del aislamiento o falla de un componente.

Cuando se registra una falla, el diagnóstico debería ayudar a dirigir a los operadores a la primera área a investigar, que generalmente está fuera del soldador y en el área de la bobina o los contactos:

Estos pasos básicos de mantenimiento preventivo general y solución de problemas para soldadores de alta frecuencia de tubo al vacío y de estado sólido deberían ayudar a mantener los soldadores en línea y producir tuberías o tubos.

Para lograr este resultado, el personal operativo debe estar completamente capacitado en todos los aspectos de seguridad y equipo. Si surgen problemas que no se pueden solucionar fácilmente, los operadores deben comunicarse con el fabricante de la soldadora para obtener asistencia técnica.