AIRE COMPRIMIDO pretende colaborar con las áreas y usuarios relacionados con el Aire Comprimido en los procesos productivos; con documentación técnica en general e informaciones derivadas en particular.
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Calidad del Aire Comprimido La norma ISO 8573.1 divide el Aire en clases de calidades en función del contenido de las principales impurezas que son: Partículas Sólidas Contenido de Agua Contenido de Aceite
Reacciona con la temperatura condensándose en hielo a bajas temperaturas y producen vapor a altas temperaturas.
Esta compuesto por varios elementos entre ellos el oxigeno (O2) y dióxido de carbono, elementos básicos para la vida.
Composición del Aire Puro
De acuerdo con la altitud, composición, temperatura y otras características, la atmósfera que rodea a la Tierra comprende las siguientes capas o regiones:
1. Troposfera. Alcanza una altura media de 12 km (es de 7 km en los polos y de 16km En los trópicos) y en ella encontramos junto con el aire, polvo, humo y vapor de agua entre otros componentes. 2. Estratosfera. Zona bastante fría que se extiende de los 12Km a los 50 km de altura; en su capa superior (entre los 20Km y los 50 km) contiene gran cantidad de ozono (O3), el cual es de enorme importancia para la vida en la tierra por que absorbe la mayor parte de los rayos ultravioleta del sol. 3. Mesosfera. Zona que se sitúa entre los 50km y los 100 km de altitud; su temperatura media es de 10 °C; en ella los meteoritos adquieren altas temperaturas y en su gran mayoría se volatilizan y consumen. 4. Ionosfera. Empieza después de los 100 km y va desapareciendo gradualmente hasta los 500km de altura. En esta región, constituida por oxígeno (02), la temperatura aumenta hasta los 1000°C; los rayos X y ultravioleta del Sol ionizan el aire enrarecido, produciendo átomos y moléculas cargados eléctricamente (que reciben el nombre de iones) y electrones libres. 5. Exosfera . Comienza a 500 km. de altura y se extiende más allá de los
1000 km; está formada por una capa de helio y otra de hidrógeno. Después de esa capa se halla una enorme banda de radiaciones (conocida como magnetosfera) que se extiende hasta unos 5500 0km de altura, aunque no constituye propiamente un estrato atmosférico.
El aire limpio y puro forma una capa de aproximadamente 500.000 millones de toneladas que rodea la Tierra, de las que su composición es la siguiente:
Presencia de contaminantes en el Aire Comprimido
Independientemente de la contaminación de los sistemas generadores de esta energía, es necesario evaluar además las características del aire aspirado del ambiente.
Los valores informados pueden exceder de manera significativas según las circunstancias.
Contaminación Atmosférica
Un metro cúbico de Aire atmosférico contiene:
Suciedad
Aproximadamente 140 millones de partículas. Más del 80% de estas partículas son menores de 2µ por lo tanto pasan fácilmente a través del prefiltro del compresor.
Aceite Vapores de hidrocarburos de carburantes, procesos industriales, motores de automóviles o aviones, incluso los sistemas con compresores exentos de aceite tienen este tipo de contaminación.
Agua El vapor de agua entra en el compresor desde el ambiente, independiente del tipo de compresor. Mientras más elevada sea la temperatura y la humedad relativa [HR], más alto, es el contenido en agua.
Contaminación típica dentro de un sistema de Aire Comprimido:
La cantidad de contaminantes se multiplica cuando el aire se comprime a la presión de trabajo. A 8 bar habrá 8 veces más contaminantes por m3 sin incluir la contaminación introducida dentro del compresor o en el sistema de distribución.
Por ejemplo, un sistema con un compresor lubricado de tornillo de 25 m 3 /min, funcionando durante 6000 horas, a una temperatura ambiente de 25 º C y 85% de HR, introduce alrededor de 100.000 litros de condensados sucios y ácidos mezclados con partículas. Condiciones de mayor humedad o temperatura producen todavía mayores condensados.
Calidad del Aire Comprimido
En esta Norma se clasifica el Aire según 7 clases de calidad.
Clases
Tamaño Máx. de las partículas en µm
Densidad máx. de las partículas en mg/m³
Punto máx. de condensación bajo presión en ºC
Contenido máx. de aceite residual en mg/m³
1
0.1
0.1
-70
0.01
2
1
1
-40
0.1
3
5
5
-20
1.0
4
15
8
+3
5
5
40
10
+7
25
6
-
-
+10
-
7
-
-
Sin definir
-
Punto de Rocío
El Punto de Rocío o también punto de condensación es la temperatura en la qué el aire esta saturado de vapor en agua. Esta saturación completa corresponde a una humedad de 100 %. En el momento en que la temperatura del Aire es inferior a ese punto, empieza la condensación del aire húmedo.
Si las temperaturas son inferiores a 0ºC, se forma hielo.
Este fenómeno puede limitar considerablemente el caudal y el funcionamiento de los componentes incluidos en una red neumática. Cuanto menor es el Punto de Rocío, tanto menor es la cantidad de agua que puede retener el aire. El Punto de Rocío depende de la humedad relativa [Hr] del aire, de la temperatura y de la presión; en consecuencia:
Cuanto mas alta es la temperatura , mas vapor de agua es capas de retener el aire
Cuanto mas alta es la presión, menos humedad contiene el aire
Contenido de Agua en el Aire Comprimido en función de la Temperatura y la Presión
Ejemplo de caída de Temperatura del Aire
Un Metro Cúbico de aire contiene 7 gramos de agua en función de una presión de 6 bar y una temperatura de 40 ºC
Aparatos sometidos a presión
Se considera equipos sometidos a Presión a todo recipiente que contenga un fluido a una presión interna superior a la presión atmosférica.
Dado su carácter peligroso debido al riesgo de explosión, los mismos requieren de diversas medidas de protección a fin de evitar contingencias no deseadas.
La forma correcta de minimizar el riesgo de accidentes es el mantenimiento preventivo y la realización de ensayos periódicos de control. Las características y periocidad del plan de mantenimiento y ensayos dependerá de las características del aparato y de la legislación vigente.
La fabricación de estos equipos pueden seguir diversas normas; (IRAM, ASME, ASTM y DIM). Es importante el momento de la adquisición de un equipo, que el fabricante especifique la norma de fabricación así como los datos de diseño, presión de trabajo y controles de calidad realizados.
El decreto 351/79, ley 19587, establece las medidas preventivas a tomar en el manejo de los aparatos sometidos a presión.
Colores de Cañerías de Aire Según Normas Internacionales
Normas Internacionales para Tuberías de Aire Comprimido
Características técnicas de tubos para redes de Aire Comprimido
Tubos de Acero sin Costura
Tubos Roscados
Tubos de Acero Inoxidable
Tubos Cobre
Tubos de Aluminio
Tubos de material sintético
Ejecución
Negro o cincado
Semipesado hasta pesado. Negro o cincado
Sin costura o soldado
Suave en tuberías circulares, duro en tubos rectos
Recubierto o pintados
Material flexible enrollable hasta 100 metros. Material rígido en unidades de hasta 3 metros
Material
Ejemplo,
St 35
Sin costura
St 00 Soldadura
St 33
Ej: W.S.T. 4301, 4541, 4571
Cobre
Aluminio, Ej: resistente al agua salada
Poliamida, Poliuretano, Polietileno.
Dimensiones
10,2 hasta 558,8 mm
1/8 hasta 6 pulgadas
6 hasta 273 mm
6 hasta 22 mm suave6 hasta 54 mm duro 54 hasta 131 mm duro
12 hasta 40 mm
12 hasta 63 mm
Presiones
12,5 hasta 25 bar
10 hasta 80 bar
Hasta 80 bar
Según ejecución 16 hasta 140 bar
14 bar
(a -30 ºC hasta +30º C)
14 bar
(a -25ºC hasta
+ 30ºC)
Extremos del tubo
Liso
Cónico, liso o roscado
Liso
Liso
Liso
Liso
Uniones
Soldadura
Conexiones, soldadura
Soldadura (con gas protector)
Roscas, soldaduras, conexiones
Conexiones enchufables
Conexiones enchufables
Ventajas
Desventajas
Tubos de Acero sin Costura
Uniones estancas; posibilidad de doblar
Corrosión
(tubos negros) Montaje por operarios experimentados. Gran masa en comparación con tubos de plástico o de aluminio
Tubos Roscados
Disponibilidad de numerosos accesorios; posibilidad de doblar
Corrosión, en parte también en tubos cincados, grandes resistencias al flujo y resistencias por fricción; fugas después de uso prolongado; montaje difícil debido a la necesidad de cortar roscas y de soldar; montaje por operarios experimentados
Tubos de Acero Inoxidable
Uniones estancas, ausencia de corrosión, posibilidad de doblar, para máximas calidades de aire (Ej. en aplicaciones de laboratorios)
Montaje únicamente por operarios experimentados; oferta limitada de conexiones y accesorios, piezas costosas
Tubos Cobre
Ausencia de corrosión, paredes interiores lisas, posibilidad de doblar
Montaje por operarios experimentados y especializados. Posibilidad de formación de calcantita.
Tubos de aluminio
Resistente a roturas, ausencia de corrosión, Pared interior lisa, liviano
Menor distancia entre apoyos en comparación con tubos de acero
Tubos de material sintético
Ausencia de corrosión, flexibles, livianos, resistentes a golpes, exento de mantenimiento, instalación sencilla, conexiones sencillas entre tubos flexibles
Poca longitud, menor distancia entre apoyos en comparación con tubos de acero. Al aumentar la temperatura disminuye la resistencia a la presión. Posibilidad de cargas electroestáticas. Gran coeficiente de dilatación térmica (0,2 mm/ºC)
