Panoramica con los Invalidos y Torre Eiffel de París. Autor www.caballano.com

 

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INSTALACIONES AIRE COMPRIMIDO

INTRODUCCIÓN

De una forma genérica, la peligrosidad del aire comprimido viene determinada por los siguientes aspectos:

 

·         El aire comprimido, al escaparse, puede penetrar a través de los orificios del cuerpo humano, boca, nariz, ano, etc., causando graves lesiones.

 

·         El aire comprimido a alta presión puede penetrar a través de la piel.

 

·         La presencia de partículas o gotas de aceite en suspensión en el aire comprimido puede afectar gravemente a los ojos.

 

·         Los depósitos y carbonillas que se pueden producir durante su obtención, debido a la presencia de aceites lubricantes, puede entrar espontáneamente en ignición y ser causa de explosión.

 

·         Los acumuladores, enfriadores, etc., pueden explotar violentamente, aun a relativamente bajas presiones, una vez que han perdido o disminuido la resistencia del material constituyente, por ejemplo por corrosión.

 

Todo ello hace necesario dotar a dichas instalaciones de los elementos de seguridad necesarios, así como la toma de medidas precisas que garanticen su seguridad.

 

 

COMPOSICIÓN DE UNA INSTALACIÓN DE AIRE COMPRIMIDO

Con independencia del tamaño, una instalación comprenderá los siguientes elementos:

 

·         Filtro de entrada, tiene como misión el eliminar las impurezas contenidas en el aire de aspiración.

 

·         Compresor, que como su nombre indica comprime el aire a la presión deseada, y cuyo tamaño puede oscilar desde pequeños compresores portatatiles a grandes compresores.

 

·         Fundación, sirve de anclaje al compresor.

 

·         Refrigerador de aire, que tiene como misión el enfriar el aire, calentado al comprimirse.

 

·         Separador de condensados, elimina las condensaciones de agua, etc, producidas al enfriarse el aire.

 

·         Acumulador de aire, constituido por el depósito acumulador del aire proporcionado por el compresor.

 

·         Líneas de conducción hasta los lugares de utilización del aire comprimido.

 

·         Puntos de toma del aire comprimido.

 

En la siguiente figura, se indica de forma resumida, los anteriormente citados.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FILTRO DE ADMISIÓN DE AIRE AL COMPRESIÓN

Riesgos

Aunque el filtro de admisión de aire no es generalmente un elemento potencialmente peligroso, salvo el ruido que la admisión de aire puede generar, si es un elemento de gran importancia ya que aun el aire mas limpio presenta elementos en suspensión, que si no son eliminados, pueden deteriorar rápidamente los elementos internos del compresor, por ejemplo rayando los cilindros, con el consiguiente paso de aceite de lubricación al aire comprimido, y por otra parte pueden ser causa de depósitos, obturaciones etc., dando lugar a situaciones peligrosas.

 

Elementos de Seguridad.

En estos aparatos el mejor elemento de seguridad es un mantenimiento adecuado que mantenga el filtro en unas condiciones de limpieza óptima, sin embargo se aconseja la instalación de un medidor de caída de presión en el filtro para comprobar su estado de limpieza.

 

Por otra parte, cuando las circunstancias así lo requieran se deberá disponer de un silenciador en la admisión de aire con el fin de disminuir el nivel sonoro.

 

 

COMPRESORES

Riesgos.

Independientemente del tamaño del compresor, estos presentan una serie de riesgos comunes que vienen determinados por la posible sobrepresión alcanzada, con riesgo de explosión, que puede venir determinada por alguna de las siguientes causa

 

·         Bloqueo, total o parcial, del aire que sale del compresor.

 

·         Fallo de los controles automáticos, combinado con bajo consumo de aire

 

·         Mal funcionamiento del compresor, sobrevelocidad.

 

·         Sobrecalentamiento, que puede dar lugar a la ignición de los depósitos carbonosos con el consiguiente peligro de explosión. Aunque no es frecuente, pueden iniciarse fuegos y explosiones por combustión de aceites y vapores procedentes de los utilizados para la lubricación del compresor.

 

·         Proximidad de fuego exterior con el consiguiente sobrecalentamiento y sobrepresiones.

 

·         La suciedad y/o humedad puede ser causa de corrosiones, así como el bloqueo de válvulas.

 

·         Un elemento a tener muy en cuenta son las corras y árboles de transmisión entre compresor y motor de accionamiento, que pueden ser causa de graves lesiones por atrapamiento.

 

Elementos de Seguridad.

 

·         Con objeto de prevenir los riesgos anteriormente indicados, la seguridad de las primeras fases de actuación en el diseño de los mismos, por lo cual se deberá dotar de los siguientes elementos.

 

·         Válvulas de seguridad: Irán dotados de una o varias válvulas de seguridad cuyo tamaño y capacidad de descarga vendrá determinado por el caudal de aire máximo que es capaz de suministrar el compresor. En el caso de compresores multietapas, cada una de ellas contará al menos con una válvula de seguridad, y cuando sea adecuado, se situarán en los enfriadores intermedios y finales correspondientes. Cuando se monte una válvula de interrupción entre compresor y acumulador de aire comprimido, se instalará una válvula de seguridad en la línea de unión de los mismos y situada entre compresor y válvula de interrupción.

 

 

 

 

 

 

 

 

·         Manómetros: Serán de lectura fácil, bien visible y construidas según UNE, estando determinado su numero en función del tamaño del compresor; en el caso de compresores de dos etapas se dispondrá uno en cada una de las etapas. En el caso de pequeños compresores de dos etapas, no será necesario colocarlo en la primera, pero se dispondrá en ella de una espita para comprobar el valor de la presión.

 

·         Cuando se empleen compresores de mediana y gran potencia, con lubricación forzada, se instalarán manómetros para indicación de la presión de aceite.

 

·         Protección térmica: Para minimizar los riesgos de sobrecalentamiento, los grandes compresores dispondrán de termostatos a la salida de la válvula de descarga de la última etapa del compresor, los cuales pondrán fuera de servicio el compresor, de forma automática, cuando se exceda la temperatura considerada como peligrosa. Si el compresor es del tipo multietapas, se instalara un termostato a la salida de cada una de ellas.

 

·         En compresores medianos y grandes refrigerados por aire, deben instalarse termostatos con el fin de controlar el posible sobrecalentamiento del compresor debido a un fallo en el ventilador de refrigeración o a la suciedad depositada en la superficie de refrigeración.

 

·         En compresores rotativos refrigerados por aceite, debe colocarse un termostato de parada que detenga el motor de accionamiento cuando la temperatura del aire exceda de un cierto límite.

 

·         Protección del elemento enfriador: Si la refrigeración se efectúa por agua, se dispondrá un termostato a la salida del agua del refrigerador cuya actuación, si el agua alcanza la temperatura máxima recomendada por el fabricante, será la puesta fuera de servicio del compresor.

 

·         El caudal de agua deberá ser suficiente para enfriar todas las partes del sistema y el agua empleada será de la calidad adecuada para prevenir la corrosión, formación de depósitos, incrustaciones, etc., debiendo tomarse las precauciones adecuadas cuando exista riesgo de heladas.

 

·         Protección del sistema de lubricación: Cuando la presión del aceite de lubricación descienda por debajo de un valor mínimo recomendado por el fabricante se deberá disponer un sistema de seguridad, en medianos y grandes compresores, de tal forma que su actuación sea la puesta fuera de servicio del compresor, y simultáneamente el disparo de una alarma acústica y/o óptica. En el caso de que la alimentación de aceite se efectúe por gravedad, se dispondrá de un detector de bajo nivel de aceite.

 

·         Igualmente será necesario que se ponga fuera de servicio el compresor y se dispare la alarma, cuando la temperatura del aceite de lubricación, en el cárter del cigüeñal o colector, exceda la temperatura especificada por el fabricante.

 

·         Protección contra explosión: El sobrecalentamiento y/o ignición de depósitos carbonosos puede dar lugar a riesgo de explosión, como ya se indico anteriormente, por lo que se dispondrá, en compresores de tamaño mediano y grande, un tapón fusible, con una temperatura de fusión acorde con las características del compresor. Su localización se efectuará en la generatriz inferior de la tubería de conexión del compresor con el acumulador de aire comprimido.

 

·         Otros instrumentos de medida recomendados:

        Se deberá controlar en compresores de tamaño mediano y grande, la temperatura del aire a la salida del compresor, a la salida de la primera etapa y a la entrada y salida de la ultima etapa. Así mismo se controlara la temperatura del aire comprimido a la salida del enfriador.

 

        También será necesario controlar la temperatura del aceite de lubricación en el cárter del cigüeñal y en el caso de lubricación forzada a la salida de dicho cárter.

        Se deberá controlar la temperatura de refrigeración del agua en la entrada y salida de todos los circuitos de refrigeración.

·         Todos los elementos de transmisión como correas, árboles, etc., deberán disponer de sus correspondientes resguardos de seguridad, de tipo "fijo".

 

·         Todo compresor llevara adosado una placa de características en la cual deberá figurar la presión y temperatura de trabajo máxima.

 

 

ENFRIADOR

Riesgos.

Teniendo en cuenta que los enfriadores son realmente aparatos a presión, los riesgos que presentan son los inherentes a ellos y que se indicaran detalladamente al tratar los acumuladores de aire.

 

No obstante pueden presentar algún riesgo especifico según sea el tipo de enfriador utilizado:

 

·         Enfriadores de aire, este tipo puede presentar los siguientes riesgos específicos:

 

        Sobrecalentamiento debido a mala circulación de aire, cuando son del tipo de radiador y ventilador, debido a la existencia de obstáculos, materiales, etc, que impiden una circulación adecuada, e incluso por mala ubicación de los mismos.

 

        Sobrecalentamiento por presencia de suciedad en las superficies de intercambio térmico.

 

·         Enfriadores de liquido:

 

        Sobrecalentamiento por depósitos e incrustaciones que dificultan la transferencia de calor e incluso la obstrucción de los pasos.

 

        Vibraciones de tubos producidos por resonancia entre la frecuencia de vibración de los tubos y la frecuencia del vórtice liquido que circula por ellos, pudiendo dar lugar a la rotura de los mismos y a un elevado nivel sonoro.

 

Elementos de Seguridad y Medidas Preventivas.

Estos aparatos deberán estar dotados de los siguientes elementos de seguridad:

·         Válvula de seguridad, cuyo numero, capacidad de descarga y presión de tarado deberá estar en consonancia con el fluido a evacuar.

 

·         Indicadores de presión y temperatura a la entrada y salida de los fluidos.

 

·         En el caso de compresores de tamaño mediano y grande, es recomendable que el enfriador este situado inmediatamente a la salida del compresor.

 

·         Como medida preventiva, se asegurara la adecuada limpieza de las superficies de intercambio y en los refrigerados por aire, su ubicación debe ser tal que dispongan del necesario espacio libre a su alrededor.

 

 

SEPARADOR DE CONDENSADO

Tal como se indico en la descripción de los equipos utilizados en la generación de aire comprimido, el separador de condensados puede ser parte integrante del enfriador o bien ser una unidad independiente, en cualquier caso constituye un aparato a presión.

 

Riesgos.

Los riesgos presentados por los separadores son los comunes a cualquier deposito a presión y que se trataran al hablar del acumulador, y de los que citaremos la corrosión debido a la presencia de agua. Independientemente de ellos presentan unos específicos, como puede ser la presencia de aceite de lubricación y la posibilidad de formarse nieblas del mismo.

 

Otro riesgo presente, es el mal funcionamiento del sistema de drenaje debido a la acción de los agentes atmosféricos, como heladas, que pueden llegar a colapsarlos y de obstrucciones por elementos arrastrados.

 

Elementos de Seguridad, Medidas Preventivas.

Además de los específicos de todo aparato a presión, aran con:

 

·         Un sistema de drenaje adecuado al volumen de condensado, generalmente de tipo automático.

 

·         Estará protegido contra las heladas.

 

·         Se mantendrá en condiciones óptimas de limpieza.

 

 

SECADORES DE AIRE

Riesgos.

Los sistemas de secado de aire emplean cámaras presurizadas e intercambiadores de calor, por lo que los riesgos que presentan son los de cualquier aparato a presión. Sin embargo en el caso de desecadores que utilizan calentadores para la regeneración del desecante, se puede presentar el riesgo de explosión de nieblas de aceite en el caso de alcanzarse la temperatura de ignición de la misma.

 

Elementos de Seguridad.

 

·         Si el secador puede aislarse de la red, sus cámaras estarán construidas para soportar la máxima presión que pueda soportar el compresor, o bien irá dotado de una válvula reductora de presión y una válvula de seguridad para evitar que se exceda la presión de seguridad en las cámaras del secador. Cuando no existan medios para aislar el secador, se colocar una válvula de seguridad.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·         Los desecadores que empleen la regeneración del desecante por calentadores inmersos en la masa del material, estarán equipados con un protector térmico capaz de detectar temperaturas que sean capaces de ocasionar la explosión de nieblas de aceite.

 

 

ACUMULADOR DE AIRE COMPRIMIDO

Riesgos.

El principal riesgo que presentan estos aparatos, al estar sometidos a presión interna, es el de explosión, que puede venir determinada por alguna de las siguientes causas:

 

·         Defectos de diseño del aparato.

·         Defectos en la fase de construcción y montaje, en las cuales se tendrán muy en cuenta el proceso de soldadura de virolas, fondos, refuerzos, tubuladuras, etc., y los efectos que el calor aportado por ella puede tener sobre las características de los materiales.

 

·         Sobrepresión en el aparato por fallo de los sistemas de seguridad.

 

·         Sobrepresión por presencia de fuego exterior.

 

·         Sobrepresión y riesgo de explosión por autoignicion de depósitos carbonosos procedentes del aceite de lubricación. del compresor.

 

·         Disminución de espesores de sus materiales, por debajo de los límites aceptables por diseño, debido a la corrosión.

 

·         Corrosiones exteriores, localizadas en el fondo o en la generatriz inferior, según se trate de un deposito vertical u horizontal.

 

·         Erosiones o golpes externos.

 

·         Fisuras debidas a las vibraciones transmitidas por compresores instalados sobre los propios acumuladores o por una fundación del compresor inadecuada.

 

·         Esfuerzos locales en la zona de conexión de la tubería de aire comprimido proveniente del compresor, debido a mal alineamiento, dilataciones y presión interna de la tubería.

 

·         Fatiga de materiales debido a trabajo cíclico.

 

Elementos de Seguridad.

Estos aparatos cuyo diseño y construcción deberán seguir todos los pasos establecidos en el Código de diseño elegido referentes a materiales, espesores de los mismos, procesos de soldadura, tratamientos térmicos, ensayos no destructivos, etc., deberán contar con un certificado de calidad que asegure que los anteriores pasos han sido seguidos cuando se trate de un aparato de construcción única, y del correspondiente registro de tipo si se trata de un aparato construido en serie. Independientemente de ello, deberán contar con los siguientes elementos de seguridad, cuyas prescripciones son obligatorias en la mayor parte de los casos a tenor de la legislación vigente.

 

·         Válvula de seguridad cuya capacidad y presión de descarga será adecuada al caudal máximo de aire comprimido capaz de suministrar el compresor en las condiciones más desfavorables.

 

·         Indicador de presión interna del aparato.

 

·         Tapón fusible, en previsión del riesgo de explosión por autoignicion de depósitos carbonosos por elevación de la temperatura.

 

·         Sistema de drenaje manual o automático; en el caso de drenaje manual, las válvulas serán de paso recto y total, con objeto de minimizar los residuos que puedan quedar retenidos y llegar a inutilizar la válvula de drenaje.

 

·         En el caso de drenaje automático, tendrán la capacidad de descarga adecuada a la cantidad de líquido a eliminar, estando diseñadas para minimizar los residuos retenidos así como contar con un dispositivo manual para su comprobación.

 

·         La disposición de un filtro inmediatamente antes de la válvula ayuda eficazmente a eliminar la presencia de residuos en las mismas.

 

·         Contaran con las aperturas adecuadas para su inspección y mantenimiento.

 

·         Todos los elementos de seguridad serán fácilmente accesibles.

 

·         Contaran con las siguientes placas de identificación, situadas de forma bien visible:

 

        Placa de Diseño: en la que figurará la presión de diseño y en su caso la máxima de servicio, el número de registro del aparato y la fecha de primera prueba y revisión.

 

        Placa de identificación: en la que constara entre otros datos, el nombre y razón social del fabricante, contraseña y fecha de registro, si procede, número de fabricación, características principales.

 

LÍNEAS DE CONDUCCIÓN

Riesgos.

·         Un mal diseño del sistema y el tamaño inadecuado puede ocasionar no disponer en los puntos de aplicación de un aire comprimido con las características que se requieren en el uso a que se destina y que ocasionara un mal funcionamiento de los aparatos de utilización. La repetitividad en el mal funcionamiento puede ocasionar a su vez, la adopción de practicas inseguras por los operarios para solucionar el problema, además de constituir un riesgo para el personal dedicado al mantenimiento.

 

·         Una importancia particular presentan los riesgos debidos al mal alineamiento, mala sujeción y dilataciones de las tuberías, que se traducen en esfuerzos localizados y/o cíclicos en las uniones a los recipientes. Estos esfuerzos pueden ocasionar fatiga en los materiales constituyentes con la consiguiente disminución de sus características mecánicas y por tanto el consiguiente riesgo de explosión.

 

·         La falta o ruptura del aislamiento en conducciones, válvulas, etc., puede ser causa de sobrepresiones debidas a la acción climática.

 

·         Los componentes no metálicos, empleados en filtros, trampas de vapor, separadores, engrasadores, etc., pueden perder sus características de resistencia debido a la acción de contaminantes presentes en el aire comprimido, con el consiguiente riesgo de ruptura.

 

·         Hay que asegurarse que los lubricantes utilizados para rellenar los lubricadores son compatibles con el recipiente de lubricación y con los equipos a ser lubricados.

 

Elementos de Seguridad y Medidas Preventivas.

 

·         Las líneas de conducción serán diseñadas adecuadamente y de una forma genérica se asegurara que la perdida de carga entre el acumulador de aire comprimido y la toma más lejana, no sobrepasa el 5% de la presión requerida, con un máximo de 0,3 bar.

 

·         El diámetro de la conducción principal no será nunca inferior al diámetro de la tubería de salida del compresor.

 

·         El propio recorrido de la línea no será peligroso en si, evitándose aquellas zonas donde existiese el peligro de acciones mecánicas.

 

·         Se dispondrá de suficiente espacio en calles, plataformas, etc, de forma que sea fácil el acceso, con objeto de permitir una utilización y mantenimiento adecuado de la red de aire.

 

·         Las líneas de conducción se montaran con una ligera inclinación en la dirección de flujo, y se dispondrán válvulas de drenaje en sus puntos más bajos de modo que su descarga sea segura. En los tramos en los que las tuberías transcurran verticalmente, el drenaje se situara en el punto mas bajo. Así mismo, las tramos de tubería que puedan contener agua en su interior y que estén expuestas al frío, se aislaran convenientemente.

 

·         Las tuberías se sujetaran adecuadamente y a intervalos regulares, de tal forma que el desmontaje de parte de ella no afecte a la estabilidad del resto.

 

·         Para prevenir las dilataciones, particularmente en el tramo comprendido entre compresor y acumulador de aire comprimido, y en las partes que puedan estar expuestas a la acción solar, se pondrán elementos tales como liras de dilatación, juntas de dilatación, tuberías flexibles, etc.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·         Las tuberías que conectan el compresor y el acumulador de aire comprimido serán de fácil limpieza, con objeto de eliminar las partículas carbonosas, que procedentes del aceite usado en la lubricación del compresor, puedan depositarse. Como elemento de seguridad dispondrán de un tapón fusible.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

·         Las salidas de líneas para toma de conexiones, a las que se tenga acceso, se efectuaran desde la parte superior de la línea de la que parten y estará dotada de una válvula de seccionamiento y una válvula de drenaje, que será manual cuando así se requiera.

 

·         En cuanto a las conexiones propiamente dichas o puntos de toma, se dispondrán horizontalmente o hacia abajo. La conexión hacia arriba es causa de acumulación de suciedad y trae consigo la mala practica de soplado antes del uso

 

·         La toma de conexión se situaran en lugar adecuado para el trabajo a realizar con el aire comprimido, de tal forma que las mangueras conectadas no obstruyan o impidan el normal acceso al puesto de trabajo y puedan ser conectadas sin necesidad de subirse.

 

·         Las tuberías se identificaran con el color adecuado y cuando exista peligro de conexión a líneas distintas a las de suministro de aire, la conexión se efectuara mediante elementos no intercambiables.

 

·         Se dispondrán válvulas de bloqueo suficientes y situadas en los lugares adecuados, para que las líneas de conexiones de trabajo con aire comprimido se puedan aislar de la red de aire. Todas las líneas secundarias del sistema dispondrán de válvulas de cierre para aislarlas, disponiéndose en su caso dispositivos de seguridad que las mantengan en posición cerrada.

 

·         En líneas con disposición en anillo o sistemas con doble suministro de aire comprimido, se dispondrán válvulas de cierre para poder aislar cada una de las fuentes de la red. Este sistema de válvulas permitirá efectuar con seguridad las operaciones de mantenimiento del sistema y del equipo auxiliar.

 

·         Cuando en el sistema o parte de el, existiesen partes que pudieran quedar aisladas sin posibilidad de eliminar el contenido, se dispondrán válvulas de venteo, si bien las válvulas de interrupción de dichas partes deberán ser capaces de efectuar dicha aireación, siendo lo mas adecuado la instalación de válvulas de tres vías o válvulas de bola con autoventeo. Estas válvulas se instalaran de tal forma que cuando la aportación de aire comprimido este interrumpida, la parte del sistema que pudiera quedar aislado se ventee a través de ellas.

 

·         Cuando la disposición del sistema contemple el agrupamiento de válvulas o bien la localización de alguna válvula pudiera dar lugar a confusión, se dispondrá la correspondiente señal de advertencia en la que quede reflejado el cometido de cada válvula y la posición en que normalmente debe de encontrarse.

 

·         Dado que los mandos de las válvulas de cierre pueden moverse involuntariamente, deberán contar con un dispositivo, solo accesible a personal autorizado, que permita mantenerlas cerradas durante las operaciones de mantenimiento, o en su caso, poder retirar la palanca de accionamiento manual durante dichas operaciones.

 

·         En numerosas ocasiones es necesario disponer de un aire comprimido limpio, empleándose para ello filtros y trampas, así como engrasadores para las maquinas que utilizan el aire comprimido; estos elementos se instalaran detrás de la correspondiente válvula de cierre, en el sentido del flujo, siendo los engrasadores los últimos en la ubicación.

 

·         Cuando la disposición del sistema de conducción sea en anillo y no se tenga un control del sentido del flujo, los anteriores elementos solo se colocaran en ramales que partan de dicho anillo.

 

·         La limpieza de elementos no metálicos, constituyentes de filtros, trampas, etc., solo se efectuará con trapos completamente limpios y libres de cualquier producto, con objeto de que no se vea atacado el material que lo constituyen.

 

·         Los filtros, separadores, lubricadores, etc., estarán situados de forma que el riesgo de rotura se minimice, cuando los vasos sean de policarbonato es aconsejable dotarles de un escudo protector.

 

·         Dado que en ocasiones es necesario proteger a los equipos de la sobrepresión o cuando se trabaja con equipos que necesitan una presión inferior a la suministrada por la línea, se dispondrán reguladores de presión en los que se indicara expresamente la presión de salida mediante manómetro. Si fuesen del tipo "regulable", y según sea el riesgo que la sobrepresión pudiera ocasionar, contaran con la adecuada protección frente al manejo inadecuado. Si el riesgo fuese elevado, se evitara el uso de reguladores del tipo "regulables" o bien contaran con un dispositivo de fijación cuya llave esté en posesión de una persona autorizada.

 

·         Se debe instalar una válvula de seguridad tarada a una presión tal que impida excederse la presión del equipo. Se debe colocar de forma que en su descarga se minimice el riesgo a los trabajadores en el entorno.