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Problemas relacionados con la combustión

El manejo del humo y del polvo en operaciones de rectificado y soldadura demanda diseños cuidadosos de sistemas

Al colectar polvo y humos en un ambiente de manufactura, el sistema que se usa no sólo tiene que alejar de los operadores materiales dañinos, sino que además tiene que hacerlo de forma que proteja de manera segura contra el riesgo de explosiones o incendio en el colector de polvo o de humos.

Es raro que el humo de soldadura sea explosivo, pero buena parte de éste es combustible; en otras palabras, aunque hay poco de riesgo de crear una explosión, existe riesgo de iniciar un incendio debido a chispas que entran en el sistema.

Por otro lado, el rectificado puede crear un polvo muy explosivo, particularmente si se está trabajando con aluminio.

Los humos de soldadura y el rectificado requieren enfoques diferentes para el manejo de humos. He aquí lo que distingue a cada uno.

Requerimientos del rectificado

El sistema de recolección de polvo para su departamento de rectificado debe estar separado del que se usa para soldadura. La combinación de chispas de soldadura y polvo de rectificado tiene el potencial de crear una situación insegura. Más allá de ese hecho evidente, los riesgos en los dos procesos son diferentes.

La configuración para su colector de polvo en el departamento de rectificado dependerá de sus procesos. Generalmente, su sistema de extracción podría ser una campana fija, un brazo extractor o un sistema de campana ranurado en la parte trasera de cada estación. Para ciertos tipos de herramientas, también puede usarse extracción en la herramienta. Cualquiera que sea el método que se use, es crítico asegurar que el sistema sea adecuado para la cantidad de humo que produce. La Conferencia Americana de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH, por sus siglas en inglés) y organizaciones similares brindan recomendaciones para muchas aplicaciones y parámetros sobre cómo lograr eso.

Una vez que colecta el polvo de la fuente, la velocidad de transporte también es importante. Tiene que asegurarse de que el polvo esté viajando a través de la canalización y no sólo esté cayendo en medio de ésta, acumulándose y creando el riesgo de falla del sistema.

En términos del colector de polvo, es útil mandar analizar su polvo para determinar su perfil de riesgo para que usted sepa a qué se está enfrentando; si es explosivo, tiene que incluir contramedidas para atender ese riesgo. Un aspecto importante es aislar la canalización de forma que si hay una explosión que se origine en el colector de polvo, ésta no se regrese al edificio. De manera similar, si hay un venteo de la explosión, es importante asegurarse de que el área hacia donde se dirigiría la bola de fuego esté cerrada para que la gente no se concentre en esa área.

Requerimientos de la extracción de humo

Para la extracción de humos de soldadura hay una amplia variedad de opciones para asegurar que el humo se mantenga lejos del operador, desde pistolas de humo hasta brazos extractores y campanas de humo. La velocidad de captura es importante para asegurar que se está extrayendo el humo a la velocidad correcta sin alterar el gas protector ni la calidad de la soldadura.

Una de las piezas clave del equipo de seguridad para combatir el fuego en su sistema extractor es un inhibidor de chispas. Éstos suelen estar integrados en la mayoría de los colectores móviles. Los inhibidores de chispas están diseñados para crear una ruta tortuosa para una chispa que intente viajar a través de ésta. Todo lo que tenga masa tiene momento; muchos de los inhibidores de chispas crean cambios en la dirección para que una chispa sea de algún modo pesada cuando debe hacerlo, forzándola a ir hacia una pared y salir de la corriente de aire, perdiendo su momento.

Si usted colecta polvo que es explosivo, tiene que incluir contramedidas para atender ese riesgo. Un aspecto importante es aislar la canalización para que si hay una explosión que se origine en el colector de polvo, ésta no se regrese al edificio. Aquí vemos una ilustración de una válvula de aislamiento de explosión en una configuración normal y cuando ésta bloquea una flama.

Una de las últimas barreras antes de que una chispa pueda llegar al colector de polvo son los cartuchos de filtros retardadores de fuego. Aun cuando estos filtros no evitan que se inicie un incendio, sí minimizan el riesgo de que dicho incendio se propague.

Muchos colectores de polvo actualmente pueden estar equipados con detectores de humo o sistemas basados en IoT (internet de las cosas, por sus siglas en inglés) que monitorean las temperaturas de la corriente de aire que pueden alertarle rápidamente sobre una situación, evitando cualquier otro daño colateral posible con un incendio en el colector de polvo.

Soporte de IoT

Su colector de polvo o de humos protege a los empleados contra humos y polvo peligroso creados durante las operaciones necesarias de su taller. Los colectores habilitador por IoT hacen posible rastrear qué tan bien están operando estos sistemas y mitigar el riesgo de fallas de sistema. Estos sistemas pueden personalizarse para colectar los datos que usted considere críticos.

Tiene sentido usar esta tecnología para rastrear muchos de los factores clave. El primero es un sensor de flujo de aire, el cual asegura que el flujo de aire adecuado se esté drenando a través del sistema para lograr la velocidad de captura adecuada en la campana.

Asociada con eso está la velocidad de transporte, de nuevo particularmente para aplicaciones de polvo combustible. Si usted sabe que hay una cantidad mínima de flujo de aire requerida cuando diseña el sistema de canalización, monitorear adecuadamente eso puede asegurar que su corriente de aire no se esté moviendo demasiado lento, causando que el polvo caiga, lo que crea una situación insegura.

Si usted está lidiando con un polvo explosivo, va a tener algún tipo de válvula de aislamiento cerca del colector. Un sensor de acumulación de polvo en esa válvula de aislamiento puede ayudar a alertarle sobre problemas entre inspecciones de válvula físicas necesarias.

Pueden usarse sensores en el colector para monitorear una caída en la presión del filtro. Más allá de eso, usted puede monitorear la cantidad de polvo que se acumula en la tolva, en el tambor o en el cajón debajo del colector. Casi todas las compañías que tienen un colector de polvo lo han dejado llenarse de más o no le han dado mantenimiento dentro del periodo correspondiente, lo que provoca un desastre al vaciarlo. Un sensor le dirá cuándo atenderlo.

Otra consideración importante más allá de la seguridad y del tiempo productivo es la efectividad de los empleados. Muchos soldadores son responsables del mantenimiento de los colectores de polvo; quitarles a sus soldadores esa responsabilidad es una ventaja definitiva.

En el lado de descarga del colector, monitores de emisiones pueden alertarle si hay una fuga en un filtro o si éste está mal instalado.

También es posible monitorear la vibración del ventilador. Un ejemplo donde esto puede ser útil es si usted tiene un sistema central grande con un ventilador grande a la medida. Si ese ventilador se avería (debido a que está desbalanceado o tiene una falla mayor), los tiempos de entrega para conseguir partes de repuesto pueden ser un reto. Si tiene un monitor que pueda alertarle de manera temprana sobre un problema, usted puede hacer el mantenimiento preventivo necesario, lo cual podría hacer una gran diferencia en las operaciones del taller.

Éste es un ejemplo de una válvula de aislamiento cuyo propósito es evitar que la presión y la flama regresen a la fábrica en caso de que se origine una explosión de polvo en el colector.

Si un taller usa esclusas de aire rotatorias, es posible monitorear que estén rotando y descargando polvo. Como se mencionó anteriormente, monitorear las temperaturas de la corriente de aire puede alertarle sobre un riesgo de incendio. En una situación donde usted no puede bajar de cierta temperatura, este monitoreo puede alertarle sobre eso también.

Los talleres limpios y seguros tienen más posibilidad de conservar a los empleados talentosos—un recurso que se está volviendo difícil de encontrar todo el tiempo. Asegurar que su colector de polvo o de humo esté diseñado para operar de la manera más efectiva posible es un modo de ayudar a mantener ese ambiente limpio y seguro.

About the Author

Travis Haynam

Vice President Segments, Extraction and Filtration Division

4404-A Chesapeake Drive

Charlotte, NC 28216