Cabinas de pintura. Sistemas de Ventilación

Trabajo Práctico

Carlos Ramirez, Diego Melo, Soraya Perrota, Priscila Pardo, Araceli Salomón, Alejo Messina

Cabinas De Pintura Detalles.

INTRODUCCIÓN

Los productos utilizados en las operaciones de pintura son generalmente inflamables o combustibles, frecuentemente tóxicos y, en algunas ocasiones, altamente reactivos o inestables. En las zonas de aplicación de pinturas los fuegos se desarrollan de forma muy rápida, desprendiendo grandes cantidades de calor y humos tóxicos, dificultándose las tareas de lucha contra incendios.Las acumulaciones de vapores inflamables o la existencia de material pulverulento implica siempre un riesgo adicional: las explosiones.Por todo lo anterior, las operaciones de pintura se consideran peligrosas, y a fin de reducir los riesgos deben tomarse las correspondientes medidas preventivas y protectoras.Esto es especialmente necesario en los pequeños procesos, ya que la experiencia demuestra que los daños materiales producidos por ellos son, con frecuencia, tan importantes como los producidos por operaciones de gran volumen.

Por tal motivo es necesario poder realizarnos una serie de preguntas previas:

¿Qué es una cabina de pintura? ¿Por qué? ¿Quién comercializa estos productos?, ¿Modelos de cabinas?, ¿Cuando debo instalarla?, ¿Que normativa me puede afectar?, ¿Medio ambiente?, ¿Contaminación?. ¿

Resolver esta serie de dudas es cuanto menos complejo, no obstante vamos a ir respondiendo a cada una de ellas paso a paso. 

¿Qué es una cabina de pintura?

- Una Cabina de pintura es un recinto abierto o cerrado en el que pintamos nuestro producto. Será imprescindible por nuestra salud y por el bien de nuestra producción que esté convenientemente ventilada, para ello contaremos siempre son una ventilación forzada y en algunos casos dotaremos a la instalación tanto de impulsión como de extracción.

¿Por qué?

- La respuesta es inmediata, por nuestras necesidades de dar un buen acabado a nuestro producto, y además por mantener unas condiciones de trabajo optimas en todo momento.

¿Modelos de Cabinas?

- Existen varios modelos de cabinas de pintura destacamos las cabinas siguientes:

Modelos de cabinas más usuales:

Cabinas   para automóviles: Se trata de recintos cerrados para el pintado de vehículos. Existen dos tipos fundamentales las sobrepresionadas, con un solo ventilador de impulsión y ninguno de extracción y las presurizadas, con doble ventilación.  Suelen ir acompañadas de sistemas de secado interno. Desde este portal se recomiendan las versiones presurizadas, pero estas serán más caras.

Cabinas Murales:     Son cabinas del tipo abiertas buenas para el sector de la madera y usos de mediana calidad, sus precios son económicos para modelos de filtros de papel, pero serán más caros para cabinas del tipo agua.

Cabinas Murales Presurizadas: Es sin lugar a dudas la mejor cabina para el pintado de muebles y materiales de buenos acabados. Pueden llevar también incorporado sistemas de calor.

Cabinas por aspiración de foso. Cabinas de revestimientos de poliéster. Cabinas enjarilladas.

Tipos de procesos de pintura

Básicamente se puede distinguir entre procesos que emplean sustancias pulverulentas (sólidas o líquidas) y procesos que emplean sustancias líquidas (por inmersión o por recubrimiento).

En los procesos de pulverización de recubrimientos líquidos, las partículas se pueden aplicar por los siguientes métodos: pistolas de pulverización de aire comprimido, pistolas sin aire, pistolas electrostáticas o discos electrostáticos.

La aplicación de recubrimientos orgánicos de forma de polvo seco ha adquirido una amplia aceptación.

El polvo se puede proyectar bien a través de pistolas o bien a través de lechos fluidificado o cámaras de niebla.Habitualmente, cualquiera de estos métodos se aplica electrostáticamente, aunque también se pueden aplicar calentando previamente la pieza de trabajo por encima del punto de fusión del polvo.

Los procesos de inmersión y recubrimiento se caracterizan porque las piezas de trabajo se sumergen o se recubren con líquidos inflamables o combustibles, sin necesidad de calentamiento previo o carga electrostática.

El fluido es suministrado por bombas que aspiran de un depósito de almacenamiento, y se distribuye a través de tuberías.

Ventiladores Usuales en Industria. Sus Funciones.

Hay dos tipos básicos de rodetes utilizados en ventiladores.

De flujo axial (helicoidales) que mueve el aire paralelo al eje de rotación.

Centrífugo que mueve el aire perpendicular al eje de rotación. Ambos tipos se fabrican en diversos diseños para cumplir con los muchos y variados sistemas de ventilación industrial. A continuación se describen los tipos más comunes de ventiladores en que se utilizan rodetes helicoidales o centrífugos.

Ventiladores helicoidales.

También llamados propulsores de acoplamiento directo y transmisión por correas.Principalmente utilizados en aplicaciones de aire en descarga libre (sin canalización), en ventilaciones de impulsión o aspiración. Proporcionan máximo volumen de aire con mínima potencia absorbida a un costo inicial comparativamente bajo. Si bien los ventiladores helicoidales pueden operar contra un sistema resistente, tienen que girar a unas velocidades considerablemente mas altas y en consecuencia, son más ruidosos que los ventiladores centrífugos para las mismas condiciones

Ventiladores helicoidales tubulares.

Estos ventiladores tienen un rodete helicoidal montado en un tubo o conducto redondo. Este diseño permite una corriente de aire continua y es particularmente adaptable donde hay limitaciones de espacio. Los tipos de transmisión por correas con el motor fuera de la corriente de aire, son más adecuados para extracción de humos, cabinas de pintura y aplicaciones similares.

Ventiladores de techo.

Disponibles en varios modelos y diseños para fácil, rápida y compacta instalación en tejados. Estas unidades son a prueba de intemperie. Estos ventiladores son de múltiples aplicaciones. Montadas en el tejado pueden utilizarse con canalizaciones o sin ellas, como unidades simples o múltiples, ofreciendo una amplia flexibilidad para la ventilación de oficinas, almacenes, lavanderías, talleres, etc. El ventilador tipo axial (upblast) chorro vertical se utiliza normalmente en aplicaciones industriales para eliminar el calor y los vapores de las zonas de trabajo y proceso. Estos ventiladores extraen verticalmente hacia arriba y están provistos de compuerta tipo mariposa que los protege contar la intemperie cuando la unidad no está en funcionamiento.

Ventiladores centrífugos.

Llamados también "blowers'/son clasificados según el tipo de rodete utilizado,ya sea construido con palas radiales, palas curvadas hacia adelante (forward), palas curvadas hacia atrás ( back-ward ). Este último tipo (perfil aerodinámico) es el más eficaz y sobre todo se utilizan en gran número de instalaciones, debido a su característica de autolimitante de potencia importante para

protección del motor de accionamiento especialmente en sistemas en que la resistencia o pérdida de carga varíe o pueda variar en determinados momentos. Los ventiladores aerodinámicos trabajan a niveles de ruido inferiores a los de los ventiladores helicoidales de características comparables. Los ventiladores centrífugos trabajan con la misma eficacia en aplicaciones de ventilación de impulsión o de extracción. Están diseñados para instalaciones con conductos y contra presiones estáticas (pérdidas de carga) superiores a las de los ventiladores helicoidales y descargando el aire a través de campanas, rejillas, etc. Estas unidades pueden colocarse convenientemente en el sistema, bien cerca o lejos del lugar a ventilar, según necesidades. Los ventiladores centrífugos que más se utilizan son: a) Unidades de acoplamiento directo —conrodetes de palas curvadas hacia adelante —de pequeño caudal, b) Unidades compactas —con rodete de palas curvadas hacia adelante o inclinadas hacia atrás — completas, montadas en fábrica, incluyendo motor y transmisión, con o sin cubierta para intemperie, c) Aerodinámicas, alta eficacia —construcción de simple o doble aspiración —, diseñados según los standards de AMCA (Air moving & Conditioning Asso -ciation) clase I, II o III, utilizados solamente en los sistemas de aire limpio, d) Palas radiales (rodete de paletas) extractores para operaciones de transmisión por correas, con rodamientos montados fuera de la corriente de aire, recomendados para sistemas que manejan polvo, humos o aire contaminado.

Cortinas de aire.

Una Cortina de aire, con su sencilla forma sustituye a una puerta, descargando una capa de aire de alta velocidad desde encima del marco de la puerta, paralelamente a la pared. Estos equipos se utilizan allí donde no es posible la frecuente apertura y cierre de puertas debido al continuo tráfico. Su función normal es crear una barrera de aire que impida la entrada de insectos, polvo etc. o el reducir al mínimo la filtración a través de la entrada de aire, ya sea caliente, frío o acondicionado. Comparada con una puerta normal, la eficacia de una cortina de aire varía del 75 al 90%, dependiendo de un número de variables, como son la temperatura, presión diferencial de aire, torbellino de viento etc. Aplicaciones típicas son: Restaurantes, tiendas de alimentación, plantas de procesos de productos alimenticios, en los que la instalación repele las moscas y otros insectos y mantiene las condiciones sanitarias impidiendo la entrada de polvo o aire contaminado. Otras de sus aplicaciones importantes son las plantas de almacenamiento y cámaras refrigeradas. La cortina de aire impide las pérdidas de aire refrigerado a través de la puerta abierta y ayuda a reducir los costos de operación en las plantas de retrigeración. Las cortinas de aire deben colocarse en el lado de aire caliente de la puerta para protegerlo contra el escarchado y para eliminar la descarga de aire frío sobre el personal que se mueve en y fuera de la zona de almacenamiento.

Ventilación

Estudios técnicos realizados en cabinas de pintado de automóviles, en los que se ha relacionado velocidad de aire y concentraciones ambientales de contaminantes, han permitido establecer los siguientes principios básicos que garantizan alcanzar satisfactoriamente ambos objetivos:

El sentido de las corrientes de ventilación debe ser vertical descendente, con impulsión de aire por el techo y salida por el suelo. Las corrientes de aire horizontales no son admisibles en estas operaciones.

El flujo de aire debe mantenerse regular y homogéneo en la zona de trabajo.

El caudal de aire del sistema de ventilación, que no define por sí mismo la calidad de la instalación, debe ser el suficiente para mantener una velocidad media del aire igual o superior a 0,4 metros por segundo, con valores individuales no inferiores a 0,3 m/seg.

En las cabinas para el pintado de turismos, la velocidad media citada se obtiene midiendo en 10 puntos alrededor del vehículo, 3 para cada costado, 2 delante, y otros 2 detrás, a 0,5 m. de él y a 0,9 m. de altura sobre el suelo.En las cabinas destinadas al pintado de grandes vehículos como camiones o autobuses, las medidas deben realizarse a 0,5 m. del vehículo, a 1,5 m. de altura, 2 delante, 2 atrás y por tramos de 1,5 a 2m. en ambos costados.Las mediciones deben hacerse con un anemómetro capaz de indicar velocidades de aire comprendidas entre 0,1 y 1m/s * 0,05 m/s.

Para cumplir estos principios básicos es recomendable seguir las siguientes normas:

La superficie filtrante del plénum de impulsión debe abarcar la mayor parte posible del techo de la cabina, al menos el 80% del mismo. Superficies inertes mayores pueden provocar turbulencias perjudiciales.

La superficie de salida del aire debe estar distribuida uniformemente por el suelo, normalmente mediante un foso central o dos canales longitudinales bajo el emparrillado metálico.

La profundidad del foso o de los canales longitudinales favorece la verticalidad del flujo de aire. Se recomiendan profundidades de 0,4 metros o mayores.

Los paneles filtrantes del aire impulsado, y en su caso los del extraído, deben revisarse y renovarse con una periodicidad adecuada a las condiciones de trabajo de cada taller.

Ensuciamientos excesivos de los filtros pueden modificar totalmente la eficacia del sistema de ventilación.

La distancia del vehículo a las paredes de la cabina debe ser alrededor de 1 m. y la del techo de la cabina a la zona alta del automóvil no debe ser inferior a 1 m.

Los sistemas de extracción de vapores y sobrepulverizaciones generalmente incluyen un ventilador para general un flujo de aire y un sistema de extracción que separa partículas de materia de la corriente de aire y de los gases de escape y las evacúa al exterior del edificio. Debe limitarse la concentración de vapor por debajo del 25% del límite inferior de inflamabilidad en las zonas de vapor. La concentración de polvo debe mantenerse por debajo del 50% de la mínima concentración de explosión.

Tanto en operaciones manuales como automáticas, el equipo de pintura debe estar conectado al ventilador de forma que se conexionen y desconexión en simultáneamente, no permitiendo su funcionamiento en caso de estar operativo el sistema de ventilación.Debido a que los vapores de líquidos inflamables son más pesados que el aire, los sistemas de ventilación periférica a baja altura son preferibles a los elevados de campana.Las palas del ventilador no deben producir chispas capaces de provocar la ignición de los vapores dentro del conducto de ventilación, por lo que no deberán ser de tipo metálico.Los conductos de ventilación deberán ser construidos en acero u otros materiales resistentes al fuego y estar convenientemente soportados. No deben pasar a través de pisos o paredes cortafuegos y deben estar separados al menos 15 cm. de cualquier material combustible. Los conductos han de estar equipados con registros para su limpieza y mantenimiento.

Instalaciones de ventilación auxiliares

Las operaciones de limpieza de pistolas y utensilios con disolvente y las de preparación de pinturas, mezclas y disoluciones, deben realizarse bajo la acción de un dispositivo de aspiración, normalmente frente a campanas verticales o en pequeñas cabinas abiertas.Las operaciones de preparación de chapa previas al pintado es conveniente que se realicen sobre plataformas dotadas de aspiración.

Métodos operativos. Frecuentemente, aun a pesar de disponer de instalaciones y equipos en condiciones adecuadas, y debido a hábitos de trabajo desafortunados, se producen situaciones de riesgo higiénico fácilmente evitables. Por este motivo, es conveniente recordar la necesidad de:

Efectuar todas las operaciones de pintado a pistola en el interior de la cabina de pintura o, alternativamente, en un lugar adecuadamente acondicionado con planos aspirantes, incluidas las aplicaciones de imprimaciones, aparejos y cementos a piezas sueltas de los vehículos.

Mantener la ventilación conectada durante un tiempo razonable antes de penetrar en la cabina tras el secado de las aplicaciones.

Mantener siempre tapados los recipientes con disolventes utilizados en la limpieza de pistolas y utensilios.

Los trapos o desperdicios impregnados de pinturas deberán ser recogidos en recipientes metálicos, cerrados.

Utilizar prendas de protección personal cuando la naturaleza de las operaciones realizadas así lo requiera.

Filtros

Pre- Filtros

Los Pre-Filtros a veces no son tomados en cuenta en la construcción o uso correcto de una cabina de Pintura. Están diseñados para atrapar las partículas grandes antes de que lleguen al Filtro de Entrada (INTAKE) y así prolongar la vida útil de este Filtro (INTAKE) incrementando de esta forma el flujo del aire, reduciendo los costos de los Filtros de Entrada (INTAKE) y los costos de mantenimiento en general.Si los Pre-Filtros no son cambiados regularmente, los Filtros se ensuciarán más rápidamente y no dejarán pasar el aire limpio al interior de la cabina. Esta no funcionará correctamente y la calidad de la pintura será pésima.

Filtros de entrada

Los Filtros de entrada son tan importantes que de ellos depende principalmente la calidad de la pintura en su acabado final. Estos Filtros son la primera defensa en contra de las partículas de polvo que al caer sobre la superficie recién pintada no permiten un acabado perfecto. Cualquier partícula mayor de 10 micrones puede causar grandes defectos en el acabado final de un vehículo.Una buena manta o un buen filtro del tipo panel no permiten que esto pueda suceder.

Filtros de salida

Los Filtros de salida, llamados Paint Arrestors (P. A.) juegan un papel muy importante en el correcto mantenimiento y balance de su cabina, incrementando la eficiencia y reduciendo los costos de mantenimiento.El propósito de estos filtros es capturar y retener el exceso de pintura o lo que llamamos “overspray” y eliminarlo del sistema de Filtración de la cabina. Estos filtros protegen el medio ambiente, además de prolongar la vida útil de su cabina, sistema de ducteria, motores, etc. ya que atrapan y retienen los químicos y sólidos que vienen en la pintura antes de que salgan al exterior.Hay varias calidades de estos Filtros que se pueden suministrar tanto en rollos como en almohadillas o pads.

Gráficos

Bibliografía

FUENTE: "LIBRO BLANCO DE MINIMIZACIÓN DE RESIDUOS Y EMISIONES EN EL PINTADO EN CARROCERÍAS", elaborado por la Sociedad Pública de Gestión Ambiental IHOBE. S.A., perteneciente al Departamento de Ordenación del Territorio, Vivienda y Medio Ambiente del Gobierno Vasco. Con la colaboración de las siguientes empresas: SAGOLA, ICI AUTOCOLOR, GLASURIT, AKZO NOBEL, DUPONT IBÉRICA, HERBERTS ESPAÑOLA, MAX MEYER, PPG IBÉRICA, RM, SPIES HECKER Y GEINSA.

Manual Práctico de Ventilación Salvador Escoda