Extracción de Humos de Soldadura en Chile: Sistemas y Brazos de Extracción Certificados DS 594

Los sistemas de extracción con filtración (recirculación de aire) utilizan filtros en etapas para capturar diferentes tipos de contaminantes. El tipo y frecuencia de cambio dependen del proceso de soldadura y horas de operación.

ETAPA 1: PRE-FILTRO DE CHISPAS (FILTRO MECÁNICO)

Función: Capturar partículas grandes (>100 micrones): chispas incandescentes, escoria, salpicaduras de metal fundido.

Tipos:

• Filtro deflector metálico (laberinto): Placas de acero inoxidable formando canales en zigzag. Partículas chocan con placas y caen por gravedad a cajón recolector.
• Malla metálica gruesa: Acero galvanizado o inoxidable, apertura 1-3mm.

Ventajas: Reutilizable indefinidamente. Se limpia con aire comprimido o lavado con agua cada 1-2 meses.

Mantenimiento: Solo limpieza periódica, sin reemplazo necesario.

Costo inicial: Incluido en equipo. Si se daña: 180,000-350,000 CLP reemplazo.

ETAPA 2: FILTRO PRINCIPAL DE PARTÍCULAS FINAS

Función: Capturar partículas finas (0.3-100 micrones): óxidos metálicos, hollín, humos.

Tipos:

Filtros de cartucho plisado:

• Material: Poliéster, celulosa o fibras sintéticas
• Eficiencia: 99-99.9% para partículas >0.3 micrones (clase H13 o superior)
• Superficie filtrante: 10-30 m² por cartucho (gracias a pliegues)
• Cantidad: 1-8 cartuchos según caudal del equipo

Limpieza: Algunos tienen sistema de autolimpieza por pulsos de aire comprimido que desprende polvo acumulado, prolongando vida útil.

Vida útil:

• Soldadura acero carbono, uso moderado (4-6h/día): 8-12 meses
• Soldadura pesada continua (>6h/día): 4-8 meses
• Soldadura inoxidable (genera más humo): 6-10 meses
• Con autolimpieza efectiva: +30-50% vida útil

Indicador de saturación: Manómetro diferencial mide caída de presión a través del filtro. Cuando ΔP supera 800-1,200 Pa, filtro está saturado y debe cambiarse.

Costo reemplazo:

• Cartucho individual estándar: 85,000-145,000 CLP
• Cartucho alta eficiencia (H14): 120,000-195,000 CLP
• Equipo pequeño (1-2 cartuchos): 170,000-290,000 CLP cambio completo
• Equipo mediano (4-6 cartuchos): 450,000-780,000 CLP cambio completo
• Equipo grande (8-12 cartuchos): 850,000-1,450,000 CLP cambio completo

ETAPA 3: FILTRO QUÍMICO DE GASES (OPCIONAL)

Función: Absorber gases y vapores: ozono (O₃), óxidos de nitrógeno (NOₓ), compuestos orgánicos volátiles.

Material: Carbón activado granular o pelletizado, impregnado con químicos (permanganato de potasio para ozono).

Cuándo es necesario:

• Soldadura TIG aluminio (alta generación de ozono)
• Soldadura con electrodos celulósicos (generan CO, vapores orgánicos)
• Talleres con ventilación limitada (recirculación 100% del aire)
• Si hay quejas de olor residual a pesar de filtros de partículas

Vida útil:

• Muy variable según concentración de gases
• Típico: 6-18 meses
• Indicador: No hay medición directa, se reemplaza por tiempo o cuando aparece olor

Costo reemplazo:

• Cassette carbón activado 10 kg: 120,000-180,000 CLP
• Cassette carbón impregnado (ozono): 180,000-280,000 CLP

FRECUENCIA Y COSTO ANUAL TÍPICO:

Taller pequeño (2 soldadores, 1 extractor portátil):

• 2 cambios filtro principal/año: 2 × 250,000 = 500,000 CLP
• Limpieza pre-filtro: 0 CLP (lo hace operador)
• Filtro gases (si TIG aluminio): 1 × 150,000 = 150,000 CLP
• Total: 500,000-650,000 CLP/año

Taller mediano (5 soldadores, sistema centralizado 4,500 m³/h):

• 1-2 cambios filtros principales/año: 1.5 × 850,000 = 1,275,000 CLP
• Limpieza pre-filtro trimestral: 0 CLP
• Total: 1,200,000-1,500,000 CLP/año

Taller grande (12 soldadores, 2 sistemas centralizados):

• 2 cambios filtros/año cada sistema: 2 × 2 × 1,100,000 = 4,400,000 CLP
• Filtros gases: 2 × 200,000 = 400,000 CLP
• Total: 4,500,000-5,200,000 CLP/año

SEÑALES DE FILTRO SATURADO (Cambiar inmediatamente):

• Manómetro indica ΔP >1,200 Pa
• Caudal de extracción disminuye notoriamente (campana no succiona bien)
• Humo visible escapa de la campana (no se captura)
• Olor a humo metálico en taller a pesar de extracción funcionando
• Filtro visiblemente saturado (color gris-negro denso al inspeccionar)

No esperar a estas señales: Cambiar filtros preventivamente según horas de operación o meses de uso, lo que ocurra primero.

DISPOSICIÓN FINAL FILTROS USADOS:

Los filtros saturados contienen óxidos metálicos peligrosos (cromo, níquel, manganeso). En Chile:

• NO desechar en basura común
• Contratar empresa autorizada para manejo residuos peligrosos
• Filtros se clasifican como residuo peligroso (cromo hexavalente)
• Costo disposición: 15,000-35,000 CLP por filtro saturado

ALTERNATIVA: EXTRACCIÓN AL EXTERIOR (SIN FILTROS)

Si taller permite instalar chimenea exterior sin molestar vecinos:

• Sistema captura humos y los expulsa fuera del edificio
• No requiere filtros (ahorro 1,000,000-5,000,000 CLP/año)
• Solo mantenimiento: Limpiar ductos de hollín anualmente (180,000-350,000 CLP)
• Requiere: Ubicación adecuada, autorización municipal en algunos casos

Ventaja económica enorme en operación. Desventaja: Contamina ambiente exterior (menos grave que interior, pero no ideal).

No. Las mascarillas respiratorias son Equipo de Protección Personal (EPP) complementario, NO pueden reemplazar la extracción de humos como control ingenieril primario. Esta es una confusión común que puede tener consecuencias legales graves.

JERARQUÍA DE CONTROLES SEGÚN DS 594 Y OIT:

La normativa internacional y chilena establece una jerarquía de controles para riesgos ocupacionales, en orden de prioridad:

1. Eliminación del riesgo (más efectivo)

• Ejemplo: Dejar de soldar (no aplicable en taller de soldadura)

2. Sustitución del proceso/sustancia

• Ejemplo: Usar soldadura de bajo humo, electrodos especiales
• Limitado: Todos los procesos de soldadura generan humos

3. Controles de ingeniería (obligatorio como primera línea)

• Extracción localizada de humos → ESTO ES OBLIGATORIO
• Captura contaminantes en la fuente antes de que se dispersen
• Protege a todos los trabajadores del área, no solo al soldador

4. Controles administrativos

• Rotación de soldadores, pausas frecuentes, limitación de tiempo de exposición
• Complementario, no sustituto de extracción

5. Equipo de Protección Personal (EPP) (última línea de defensa)

• Mascarillas, respiradores
• Solo complemento, NUNCA reemplazan controles de ingeniería

ARTÍCULO 66 DEL DS 594 ES CLARO:

«…deberán ser dotados de sistemas de captación y eliminación que eviten su dispersión en el ambiente del lugar de trabajo.»

No dice «dotados de mascarillas», dice «sistemas de captación» = EXTRACCIÓN LOCALIZADA.

ARTÍCULO 53 DEL DS 594:

«Los elementos de protección personal usados en la faena deberán ser certificados por la SEREMI de Salud o quien ésta designe, y cumplir con las especificaciones técnicas que establecen los estándares nacionales o, en su defecto, internacionales.»

Las mascarillas son EPP complementario, NO solución primaria.

POR QUÉ MASCARILLAS NO SON SUFICIENTES:

Razón 1 – Protección limitada:

• Mascarillas descartables comunes (tipo quirúrgicas): 0% protección contra humos de soldadura (solo gotas >5 micrones)
• Respiradores N95/KN95: Filtran 95% de partículas >0.3 micrones. Pero humos de soldadura tienen partículas <0.1 micrones que penetran.
• Respiradores P100: Filtran 99.97% de partículas >0.3 micrones. Efectivos para partículas, pero NO filtran gases (ozono, NOₓ, CO).
• Respiradores con cartuchos combinados P100+gases: Efectivos pero muy incómodos, restrictivos para respirar.

Razón 2 – Fatiga y reducción de productividad:

• Respiradores generan resistencia respiratoria: Soldador respira con esfuerzo
• Incomodidad en jornadas largas (8 horas): Sudoración, presión facial, claustrofobia
• Interfieren con visibilidad (empañan caretas de soldar)
• Estudios muestran 12-18% reducción de productividad con respiradores vs ambiente limpio con extracción

Razón 3 – Uso incorrecto frecuente:

• Ajuste hermético facial difícil: Barba, lentes, forma facial
• Si hay fuga (mascarilla no sella), efectividad cae a 20-40%
• Trabajadores se sacan mascarilla en pausas, luego olvidan reponerla
• Cambio de filtros: Muchos usan filtros saturados (inefectivos)

Razón 4 – Solo protege al soldador, no a otros:

• Extracción protege a soldador + ayudantes + otros trabajadores del taller
• Mascarilla solo protege a quien la usa
• Humos se dispersan afectando a todos en taller

Razón 5 – Costo a largo plazo:

• Respiradores descartables N95: 1,500-2,500 CLP c/u, duran 1-3 días
• Costo anual por soldador: ~300,000-500,000 CLP
• Respirador reutilizable + filtros: Inversión inicial 85,000-150,000 CLP, filtros 45,000-75,000 CLP c/3-6 meses = 180,000-300,000 CLP/año
• Para taller 5 soldadores: 900,000-1,500,000 CLP/año en mascarillas
• Sistema de extracción: Inversión única 20,000,000 CLP, operación 1,200,000 CLP/año (filtros). Amortización 3-4 años

LO QUE DICE LA DIRECCIÓN DEL TRABAJO:

En fiscalizaciones, la Dirección del Trabajo NO acepta mascarillas como control primario. Su posición:

«El uso de respiradores es complementario a la extracción. La norma exige sistemas de captación en la fuente. El empleador que solo proporciona mascarillas NO cumple el artículo 66 del DS 594 y será sancionado.»

Casos reales:

• Taller metalmecánico Quilicura, 8 soldadores, solo usaban mascarillas N95. Dirección del Trabajo: Multa 45 UTM (2,700,000 CLP) + orden implementar extracción en 60 días.
• Taller mantención industrial Antofagasta, 12 soldadores, respiradores P100 proporcionados. Dirección del Trabajo: Multa 30 UTM (1,800,000 CLP) + orden extracción. Argumentaron que respiradores son EPP complementario, no reemplazan extracción localizada.

USO CORRECTO DE MASCARILLAS:

Mascarillas/respiradores SÍ deben usarse, pero como complemento a la extracción:

Sistema correcto:

1. Extracción localizada captura 85-95% de humos en la fuente
2. Ventilación general diluye 5-15% de humos que escapan
3. Respirador P95 o superior protege al soldador del 1-5% residual que puede inhalarse

Cuándo usar respiradores (además de extracción):

• Soldadura acero inoxidable (cromo hexavalente): Usar respirador P100 + cartuchos químicos
• Soldadura en espacios confinados (tanques, bodegas de barcos): Respirador línea de aire o autónomo
• Soldadura sobre galvanizado: Respirador contra humos metálicos (fiebre de zinc)
• Como protección adicional en cualquier soldadura (buena práctica)

CONCLUSIÓN:

Proporcionar mascarillas a soldadores NO cumple la normativa chilena DS 594. Se requiere sistema de extracción localizada obligatoriamente. Las mascarillas son complemento, nunca sustituto. Talleres que solo usan mascarillas enfrentan multas, clausuras y responsabilidad legal si trabajadores desarrollan enfermedades respiratorias.

Un sistema de extracción puede estar instalado pero no funcionar correctamente, exponiendo a trabajadores sin que el empleador lo sepa. Existen métodos simples de verificación operacional y mediciones técnicas profesionales.

VERIFICACIÓN OPERACIONAL SIMPLE (Diaria/Semanal):

Prueba visual de humo:

Procedimiento:

1. Encender sistema de extracción
2. Posicionar campana/brazo a distancia correcta del punto de soldadura (15-25 cm)
3. Iniciar soldadura con parámetros normales
4. Observar trayectoria de los humos

Resultado esperado (sistema funcionando):

• 90% de los humos son succionados hacia campana inmediatamente

• Humo no sube verticalmente pasando zona respiratoria del soldador
• Humo no se dispersa lateralmente al taller
• Soldador no ve ni huele humo en su zona de trabajo

Resultado anormal (sistema deficiente):

• Humo sube verticalmente alejándose de campana
• Humo se dispersa al ambiente antes de ser capturado
• Soldador percibe olor a humo metálico
• Humo visible en taller a 3-5 metros de distancia

Prueba de caudal con papel:

Procedimiento:

1. Con sistema encendido, sostener hoja de papel liviano (papel volantín, papel higiénico) cerca de campana extractora
2. Papel debe ser fuertemente atraído y mantenerse «pegado» a la campana por succión

Resultado esperado:

• Papel se adhiere firmemente a campana
• Liberarlo requiere esfuerzo (fuerte succión)

Resultado anormal:

• Papel no se adhiere o cae fácilmente
• Indica caudal insuficiente (filtros saturados, ventilador fallando, ductos obstruidos)

Verificación de filtros:

Manómetro diferencial:

• Equipos con filtros tienen manómetro que mide caída de presión (ΔP)
• Zona verde: ΔP <600 Pa (filtros limpios, flujo óptimo)
• Zona amarilla: ΔP 600-1,000 Pa (filtros saturando, planificar cambio)
• Zona roja: ΔP >1,000 Pa (filtros saturados, cambiar INMEDIATAMENTE)

Inspección visual filtros:

• Abrir panel de acceso a filtros mensualmente
• Filtros saturados se ven densamente cargados de polvo gris-marrón
• Filtros limpios se ven porosos, color original del material

Verificación de extractor/ventilador:

Vibración anormal:

• Ventilador desbalanceado genera vibración excesiva
• Tocar carcasa del extractor: vibración leve normal, vibración fuerte indica problema

Ruido anormal:

• Ruido constante tipo «zumbido»: Normal
• Ruido intermitente, golpes, chirridos: Rodamiento fallando, aspas rozando

MEDICIONES TÉCNICAS PROFESIONALES (Anual/Semestral):

Para cumplimiento legal riguroso DS 594, se requieren mediciones certificadas.

Medición de caudal de extracción:

Realizada por empresa especializada en ventilación industrial.

Método:

• Tubo Pitot insertado en ducto mide velocidad del aire
• Velocidad × área del ducto = caudal (m³/h)
• Se verifica que caudal real ≥ caudal de diseño

Costo: 180,000-350,000 CLP por sistema (visita + informe)

Frecuencia recomendada: Anual

Resultado esperado:

• Sistema diseñado para 4,500 m³/h debe entregar 4,200-4,800 m³/h (±10%)
• Si caudal es <3,600 m³/h (20% bajo diseño), investigar: filtros saturados, ductos parcialmente obstruidos, ventilador defectuoso

Medición de concentración ambiental de contaminantes:

Realizada por higienista ocupacional certificado (SEREMI Salud o empresa acreditada).

Método:

• Muestreador personal (bomba de aire miniatura) se coloca en zona respiratoria del soldador durante jornada completa (8 horas)
• Bomba aspira aire a través de filtro de membrana que captura partículas
• Filtro se analiza en laboratorio (espectrofotometría) para determinar concentración de metales

Contaminantes medidos:

• Óxidos de hierro (Fe)
• Manganeso (Mn)
• Cromo total y cromo hexavalente (Cr, Cr⁶⁺)
• Níquel (Ni)
• Fluoruros (F)
• Otros según proceso

Costo: 280,000-650,000 CLP por trabajador medido (incluye análisis laboratorio, informe técnico)

Frecuencia legal:

• DS 594 Artículo 37: Empleador debe medir exposición cuando hay «fundada sospecha» de que se superan límites permisibles
• Buena práctica: Medir al implementar sistema (verificar cumplimiento), luego cada 2-3 años o cuando cambia proceso

Resultado esperado (sistema efectivo):

• Concentraciones <50% del límite permisible (margen de seguridad)
• Ejemplo soldadura acero carbono: Mn <0.1 mg/m³ (límite 0.2), Fe <2.5 mg/m³ (límite 5.0)

Resultado preocupante (sistema insuficiente):

• Concentraciones >50% del límite (acercándose a zona peligrosa)
• Concentraciones >100% del límite (INCUMPLIMIENTO LEGAL)

Acciones correctivas si mediciones muestran problema:

Caudal bajo detectado:

1. Verificar filtros, cambiar si saturados
2. Inspeccionar ductos: acumulación de hollín reduce área efectiva
3. Verificar velocidad ventilador (RPM correctas)
4. Verificar correa transmisión (si tiene), tensión adecuada
5. Si todo está bien pero caudal bajo: Ventilador subdimensionado, requiere upgrade

Concentraciones ambientales altas (>límite):

1. Verificar que campanas estén correctamente posicionadas (15-25 cm del arco)
2. Aumentar caudal de extracción (si sistema lo permite)
3. Agregar más puntos de extracción (si hay soldadores sin cobertura)
4. Mejorar ventilación general del taller (complementaria)
5. Considerar cambio de consumibles (electrodos bajo humo)
6. Como último recurso temporal: Respiradores certificados P100 mientras se corrige sistema

OBLIGACIÓN DE INFORMAR A TRABAJADORES:

DS 594 Artículo 21: «Los trabajadores deben ser informados sobre los riesgos que entrañan sus labores, de las medidas preventivas y de los métodos de trabajo correctos.»

Empleador debe:

• Informar resultados de mediciones a trabajadores
• Explicar si hay riesgos y qué medidas se están tomando
• Capacitar en uso correcto del sistema de extracción
• Entregar copia de informes técnicos si trabajador lo solicita

CONCLUSIÓN:

Verificar funcionamiento del sistema es obligación del empleador, no opcional. Combinar verificaciones simples frecuentes (semanales) con mediciones técnicas periódicas (anuales) garantiza que el sistema protege efectivamente a los trabajadores y cumple la normativa DS 594.