¿Cuáles son los peligros ocultos de las líneas de producción de recubrimientos?

Con el fin de reducir costos, muchas personas seleccionan al azar un proveedor para la construcción al elegir una línea de producción de recubrimientos. Sin una evaluación sistemática ni una consideración integral, se apresuran a iniciar la obra. Como es bien sabido, durante la operación de la línea de producción surgen diversos problemas, llegando incluso a convertirse en un grave riesgo para la seguridad. Por ello, he compilado para usted los peligros ocultos para la seguridad que pueden presentarse en una línea de producción de recubrimientos, con el objetivo de ofrecerle referencias útiles en los procesos de diseño, construcción, operación y mantenimiento.

1. Explosión causada por la deficiente ventilación del horno de secado

El sistema de ventilación del horno de secado de pintura es el principal medio para reducir la concentración de gases combustibles en el interior del horno. El caudal de los gases de escape debe determinarse mediante cálculos rigurosos. Si el caudal de ventilación es excesivo, resulta difícil mantener un equilibrio en la temperatura del horno; si, por el contrario, es insuficiente, los gases combustibles no se evacuan a tiempo, y cuanto mayor sea su acumulación, mayores serán las probabilidades de que se produzcan incidentes.

Sin embargo, la mayoría de los hornos de secado de pintura en China son diseñados y fabricados por los propios fabricantes de barriles. La mayoría de ellos no establecen un sistema de extracción científico y fijan el caudal de aire de escape a su libre criterio. En algunos casos, el caudal de aire de escape es demasiado reducido, lo que hace que la estructura no cumpla con los requisitos; en otros, el caudal es excesivamente elevado, provocando aperturas y paradas durante el proceso de producción, lo que facilita enormemente la ocurrencia de accidentes.

Según la encuesta, muchos fabricantes de hornos de secado no saben cómo calcular el caudal de aire de extracción ni cómo determinar la potencia del horno. Simplemente lo construyen a su antojo basándose en hornos prefabricados de otros, y luego los ajustan arbitrariamente. Por ello, los riesgos ocultos han aumentado considerablemente.

2. El exceso de pintura en la percha provocó la combustión en el horno de secado.

En la actualidad, la mayoría de las líneas de producción de barriles de acero se pintan mediante pulverización electrostática o pulverización airless a alta presión. El sistema de transporte suele ser suspendido y utiliza una cadena inferior. Independientemente del método empleado, la cadena transportadora, en especial los elementos colgantes, tiende a adherir pintura durante el proceso de pintado por aspersión. La cadena pasa repetidamente por la cabina de pintura, con lo que la capa de pintura sobre los elementos colgantes se va espesando; en ocasiones, la acumulación de pintura llega a superar el doble del volumen original del hormigón del elemento colgante.

El calentamiento repetido del colgador en el horno de secado hace que la laca se vuelva dura y frágil. Debido a las movimientos del colgador, la pintura acumulada suele romperse y desprenderse. Cuando el tambor de acero entra en el horno de secado, los bloques de pintura caídos a menudo impactan sobre los elementos calefactores eléctricos, provocando una combustión a alta temperatura. Estos bloques de pintura incinerados pronto originan la combustión de la pintura acumulada circundante y elevan la temperatura dentro del horno, lo que genera humo. En ese momento, si la concentración de gases inflamables en el horno es muy alta, podría producirse una explosión grave.

Por lo tanto, el colgador del horno de secado de barriles de acero debe reemplazarse con frecuencia y disponerse en cualquier momento. En general, se pueden preparar dos juegos de colgadores para su sustitución y reposición. El removedor de pintura puede sumergirse en la pintura para eliminarla. Si no dispone de las condiciones adecuadas, también puede colocar el colgador en un lugar seguro para quemar la pintura. No coloque el colgador demasiado cerca del centro durante la incineración, a fin de evitar que se deforme debido a una temperatura demasiado elevada.

3. Incineración de hornos de secado o cabinas de pintura provocada por llamas abiertas

La sala de pulverización, cuyas estructuras están revestidas con chapas de acero, se encuentra adyacente al horno de secado. Cuando la concentración del disolvente evaporado en el aire alcanza un determinado nivel y la temperatura del aire se aproxima al punto de inflamación de dicho disolvente, la presencia de una llama abierta puede provocar una combustión; incluso podría ocasionar una explosión. Las llamas abiertas en el área de aplicación de pintura pueden originarse al fumar, encender un fósforo o un encendedor, utilizar sopletes de soldadura, por el choque entre objetos metálicos, al accionar interruptores eléctricos o por las chispas generadas por la electricidad estática. Asimismo, las llamas abiertas o las chispas pueden surgir de diversas fuentes de calor —como gas, fuel oil, radiación infrarroja lejana o infrarroja—, de procesos de curado por luz, de haces eléctricos, de hornos de secado de alta frecuencia u otras tecnologías, así como de dispositivos de encendido eléctrico, de sobrecalentamiento o de fallas en el equipo. En China son frecuentes los incidentes de combustión y explosión en hornos de secado o en salas de pulverización causados por llamas abiertas.

Con respecto al equipo eléctrico en el área de recubrimiento de los tambores de acero, deben adoptarse métodos a prueba de explosión, que permitan prevenir eficazmente la exposición a chispas eléctricas. En la actualidad, se emplean con mayor frecuencia métodos de pulverización electrostática, y las operaciones suelen realizarse con cierto descuido. Por ejemplo, si en la configuración del circuito del disparador de alta tensión no se incluye un circuito de puesta a tierra adecuado, resulta muy fácil provocar una ignición por electricidad estática.

Tomemos el caso de la pulverización de polvo: aunque su punto de inflamación es mucho más elevado que el del disolvente, generalmente superior a 430–500 °C, la temperatura de ignición por electroestática puede alcanzar aproximadamente 700 °C, lo cual basta para provocar la combustión y la explosión del polvo (en determinadas concentraciones). Por ello, a fin de evitar eficazmente las llamas abiertas, es imprescindible que el operario cumpla primero con los procedimientos de operación segura y con los procesos de recubrimiento; de lo contrario, no será posible prevenir incidentes de incendio.

4. Estallido causado por un proceso de recubrimiento deficiente en la superficie y en el interior del tambor de acero

Una fábrica produce un lote de barriles con revestimiento interior para alimentos, y la pared interna del barril está fabricada con recubrimientos interiores de acero aptos para uso alimentario. Este recubrimiento requiere una aplicación mediante un proceso sin aire a alta presión; la temperatura de secado es de 150 °C y el tiempo de secado es de 15 minutos. Dado que es necesario realizar el recubrimiento interno antes del montaje de las piezas del barril de acero, el cuerpo del barril y la tapa deben ser pulverizados y secados por separado.

El recubrimiento interno y el secado del cuerpo de los barriles domésticos suelen seleccionarse en líneas de producción horizontales. La fábrica no cuenta con las condiciones de producción adecuadas, pero no está dispuesta a perder este negocio. Por ello, algunos “personajes capaces” han optado por utilizar el horno vertical existente para el recubrimiento y el secado exteriores. El procedimiento consiste en: primero rociar el interior de los barriles, luego dejarlos secar al aire libre de forma natural y, posteriormente, proceder a su montaje. Una vez instalados, los barriles ingresan a la línea de producción de recubrimiento exterior para su aplicación, y luego se introducen en el horno de secado tanto para el recubrimiento superficial como para el interior. La fábrica adoptó este método; sin embargo, cuando el barril de acero llegó a la parte central del horno, éste estalló. No solo se rompió el barril, sino que también se produjo la ruptura del propio horno, lo que ocasionó cuantiosas pérdidas.

Entonces, ¿qué provocó la ruptura del tambor de acero? Resultó que el tambor de acero no ingresó al film de recubrimiento para secarse tras el recubrimiento, sino que se secó en estado seco. Como no se alcanzaron las condiciones de secado adecuadas, la apariencia del recubrimiento interior parecía básicamente opaca, pero el disolvente interno no se evaporó por completo. De este modo, al instalar el tambor de acero, se forma un espacio cerrado en su interior. Al entrar en el horno de secado, la temperatura aumentó gradualmente y el disolvente contenido en el recubrimiento interno comenzó a evaporarse.

Pero, como el disolvente evaporado se acumula en el barril y no puede liberarse a tiempo, la concentración va aumentando y la presión se eleva cada vez más. Cuando la presión en el barril supera el límite de presión del barril de acero (debido a que este último tiene una capacidad de resistencia a la presión muy baja), el barril de acero estalla y, tras la explosión, se libera gran cantidad de gas inflamable contenido en su interior. El elemento calefactor eléctrico puede prenderse una vez encendido; en otro caso, la concentración de gas inflamable en el barril alcanzó el límite de explosividad, lo que provocó una detonación.

Por lo tanto, el recubrimiento y la fabricación de los barriles de acero deben llevarse a cabo conforme al procedimiento correcto de aplicación del recubrimiento y no deben basarse en suposiciones. Antes de que el recubrimiento interior esté completamente seco, no debe instalarse. Esto responde a consideraciones de seguridad propias y también a las del usuario, ya que, al carecer de un recubrimiento interior adecuadamente aplicado, este suele presentar cierto grado de toxicidad, lo cual está prohibido para los barriles.

5. Explosión causada por la falla del equipo de recuperación de la sala de pulverización

En condiciones normales, muchos disolventes se evaporan en el aire del área de operación debido al recubrimiento, y existen polvos de recubrimiento que contienen disolvente o que no lo contienen, los cuales forman con el aire una mezcla gaseosa. Esta mezcla gaseosa combustible alcanza una determinada concentración en el aire. Cuando se enciende, puede incinerarse y provocar una explosión. El punto de inflamación correspondiente a esa concentración explosiva específica constituye el límite de explosividad, también denominado límite inferior de explosividad.

El punto de inflamación más alto se denomina límite superior de explosividad. Si la cantidad de gas combustible evaporado en la mezcla gaseosa es demasiado escasa, el aire absorbe el calor liberado por el foco de ignición, de modo que el calor de la explosión en la zona no se dispersa y, en ese momento, solo puede producirse la combustión de la mezcla gaseosa. Por otro lado, si el gas inflamable se mezcla con el aire en una concentración demasiado elevada, el oxígeno disponible se reduce considerablemente; y, al no disponer de suficiente oxígeno, la mezcla no explotará. Por consiguiente, cuando la concentración del gas inflamable en el aire es demasiado baja o demasiado alta, no se produce una explosión, pero sí puede tener lugar una combustión.

En general, en la sala de pulverización de barriles de acero, para reducir el deterioro de la pintura y la concentración de niebla de pintura en el recinto de aplicación, suele emplearse el método de recuperación de pintura. En el caso del proceso de recubrimiento por polvo que llevan a cabo algunos fabricantes, este método resulta aún más eficaz: no solo permite ahorrar una gran cantidad de pintura, sino que también disminuye la generación de polvo en el entorno de trabajo, lo que reduce la incidencia de accidentes y minimiza la contaminación ambiental.

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