Criterios de seguridad en las cabinas de barnizado

 

Por Angel Lanchas Hervalejo

 

El objetivo mínimo que una cabina tiene que alcanzar es el mantenimiento de la salubridad en el entorno de trabajo, sea en la zona de barnizado, sea para evitar que los trabajadores de otras secciones estén en contacto con los disolventes.

Para alcanzar este objetivo es ante todo necesario quedar debajo de los valores límite de concentración de las sustancias peligrosas en el aire, TLV, que, incluso no siendo vinculantes, representan un primer índice de control.

Para reducir al mínimo el contacto con las sustancias químicas más peligrosas empleadas, tienen que ser respetados los criterios que han sido definidos en las especificaciones de las normas técnicas nacionales, o en la norma europea que existe una versión en prueba casi definitiva y que en todo caso representa el estado del arte más avanzado en materia de seguridad de las cabinas a nivel europeo, prEN 12215.

Los criterios de seguridad que se identifiquen serán llevados en parte por estas normas, pero no son vinculantes para la ley y son en todo caso susceptibles de evolución en función de la experiencia de los operadores del sector y los resultados de nuevos estudios conducirán en este tema a modificaciones aportadas sobre el plan de la reglamentación.

Riesgos y precauciones

El empleo de los barnices comporta riesgos de intoxicación, de incendio y de explosión. El riesgo de intoxicación crónica o aguda es debido:

• A los solventes.
• A los isocianatos y poliacirinas.
• A los pigmentos, compuestos de plomo, de cromo, etc,
• A los aditivos, por ejemplo biocidas.

El riesgo de incendio es debido a la inflamabilidad de los disolventes.

Estos productos están presente en muchas zonas de la empresa:

• Locales de almacenaje y de preparación de barnices y diluyentes
• Zonas de emisión de aire contaminado, donde se pueden formar depósitos sobre las paredes, en particular cuando se emplean barnices tixotrópicos.
• Recipientes con colección de trapos, papeles empapados de barnices más o menos secos, que se calientan por oxidación al aire.
• Filtros en cubos incrustados por los depósitos de viejos barnices.

El riesgo de explosión es debido a los vapores de los disolventes inflamables, en el caso en que su concentración en el aire alcance o supere el límite inferior de explosividad (LEL), que es la concentración mínima en volumen a partir del cual se puede producir la explosión de una mezcla.

El punto de ignición es la temperatura a partir de la cual una mezcla de vapores y aire puede ser inflamada, en condiciones normales de presión. La presencia de partículas de barniz, overspray, comporta el mismo tipo de riesgo. Por toda esta serie de motivos el constructor de la cabina de barnizado tiene que indicar en el manual de instrucciones con que tipos de barniz y disolventes la cabina puede ser empleada.

Cuando un técnico de barnizado trabaja en una cabina, la ventilación suficiente debería ser eficaz para que no sea necesario utilizar aparatos de protección respiratoria.
El operador no tiene que encontrarse nunca en el flujo de aire contaminado. Por este motivo, tienen que ser respetadas algunas condiciones:

• La pieza a barnizar tiene que estar siempre entre el operario y el equipo de aspiración.
• En caso de sistemas de aplicación por pulverización que emplean aire comprimido, la presión no tiene que ser mayor que el recomendado por el constructor de la pistola, para reducir dentro de lo posible la cantidad de pulverización y por consiguiente la polución del aire
• Con algunas piezas, por ejemplo cajones montados, el barniz pulverizado tiende a volver hacia el operario barnizador y; necesita por lo tanto eliminar o disminuir este riesgo, con una buena orientación de la pieza a barnizar o con el empleo de particulares técnicas de ventilación o pulverización. En el caso de que sea imposible, hará falta dotar al barnizador de adecuados aparatos de protección (máscaras específicas).

En las cabinas de barnizado manuales, el riesgo de inhalación de partículas de barniz y disolventes puede ser prevenido aplicando una ventilación adecuada al tipo y a la forma de la pieza a barnizar, mejorando la eficiencia de traslado de la pistola y reduciendo por lo tanto la cantidad de la sustancia nociva rociada, o bien utilizando sustancias peligrosas.

En las cabinas de barnizado sin operador, el riesgo de inhalación sólo existe cuando el operador tiene que entrar dentro de la cabina para la manutención, la regulación o el control.

Modalidades de empleo generales

La opción de barnizar una pieza puede ser en una cabina abierta o presurizada. Se elige la una o la otra según la dimensión y del peso de los objetos, de la frecuencia y cadencia de los trabajos, de la calidad de perfeccionamiento requerido y los espacios disponibles.

Para todas estas instalaciones, es necesario contar con un adecuado repuesto de aire, asegurando el confort fisiológico del trabajador.

La dirección del flujo de aire tiene que ser homogénea sobre todo el área de trabajo del operario, y su dirección tiene que evitarle estar en contacto con las sustan

cias peligrosas. Tiene que ser evitada la salida de aire conteniendo disolventes en cantidad o concentración peligrosa, desde la cabina hacia el entorno de trabajo circunstante.

Las dimensiones de largo y ancho de las cabinas con flujo vertical, deberían ser superiores al menos de un metro, en cada dirección, con respecto de la dimensión m

áxima del trozo de pieza a barnizar, que debe ser indicada por el constructor en el manual de instrucciones.

En las cabinas de barnizado aireadas verticalmente, el flujo de aire debería ser dirigido hacia abajo, salvo excepciones por casos particulares, como por ejemplo la pulverización sobre partes con cavidad donde el movimiento del flujo de aire resulta complejo. En tales casos hace falta usar un aparato individual de protección con sistema de respiración.

Velocidad del aire: requisitos principales para las cabinas de barnizado manuales

 

La velocidad de aire tiene que ser medida en la cabina completamente vacía y el valor de las mediciones tiene que ser al menos de 0.30 m/seg.

En las cabinas de barnizado cerradas con ventilación vertical: los valores de las mediciones puntuales tienen que ser al menos de 0.25 m/seg.

En las cabinas de barnizado abiertas por arriba,: los valores de las mediciones puntuales tienen que ser al menos de 0.25 m/seg.

En la cabina de barnizado cerrada con ventilación horizontal: los valores de las mediciones puntuales tienen que ser al menos de 0.25 m/seg.

Las cabinas de barnizado abiertas frontalmente: la media de las mediciones de la velocidad de aire tiene que ser al menos de 0.50 m/seg. y los valores de las mediciones puntuales tienen que ser al menos de 0.40 m/seg.

Cabinas abiertas

El operario esta en el interior y dirige el chorro de su pistola hacia la pared posterior de la cabina, equipada por un filtro en seco o de una cortina de agua y de una o más aberturas de aspiración del aire contaminado.

Cuando la cabina es utilizada en una cadena automática, las paredes laterales pueden presentar cortes con la forma de los objetos suspendidos a la cadena de transporte. Esta forma tiene que tener una superficie reducida a lo mínimo, para influir lo menos posible la ventilación.

Cuando la pieza tiene que ser barnizada por todos los lados, tiene que poder girar, de modo que el operario no tenga que girarle alrededor y no pueda inhalar luego el barniz pulverizado cuando se encuentra entre el objeto y la pared aspirante.

El techo de la cabina debería tener una altura de al menos a 0,3 m por encima del objeto a barnizar.

La cabina debería ser al menos 1,20 m más del objeto a barnizar. La profundidad de la cabina y la distancia entre el pintor y la pieza a barnizar tienen que ser suficientes para que el barniz pulverizado no salga de la cabina.

La superficie de la cortina de agua o el filtro seco tiene que ser proporcional con la del objeto a barnizar, para que la pulverización del barniz sea recogido totalmente al final de la cabina.

Cuando las piezas a barnizar son en sistema  automático, el ancho de la cabina tiene que ser determinada en función de la velocidad punta de paso, y del tiempo de aplicación del barniz.

Una cabina insuficientemente ancha obliga al barnizador a rociar en dirección de las aberturas de paso de las piezas. Una parte del barniz o pintura de saldrá por lo tanto del entorno de trabajo, contaminando la atmósfera.

Cuando un objeto tiene que ser barnizado sobre todos sus lados, son posibles varias soluciones:

• La profundidad de la cabina tiene que permitir la rotación de la pieza, que es colocada sobre un soporte giratorio o colgado a un aparato rotatorio
• Se aplica el barniz con sistemas electrostáticos; de este modo, el barniz o pintura pulverizado reviste completamente la pieza, a condición de que su volumen sea reducido
• En una instalación automática, dónde se hacen altas producciones, se pueden utilizar dos cabinas adyacentes, ocupadas cada una por un operario colocados de una parte y de la otra de la cadena.
• La dirección del aire en la ventilación debería estar más o menos horizontal. Se tendrá que tratar de poner los objetos a barnizar a una altura tal que la abertura de aspiración se encuentre en la dirección del chorro de pulverización, para evitar que el barniz con aire en exceso salga de la cabina,

Cabinas cerradas

Una cabina de barnizado cerrada es un área ventilada cerrada sobre todos los lados durante el empleo. El operario y la pieza a barnizar están en interior. Son instaladas cada vez más frecuentemente porque permiten tener una neta separación del local de barnizado, con evidentes beneficios para la seguridad de los trabajadores, y también permitiendo evitar problemas cualitativos debidos a la presencia y deposición de polvo sobre las piezas barnizadas.

Es necesario prever un espacio de cerca de 1 metro entre las paredes de la cabina y el objeto a barnizar, mientras que en lo que cuánto atañe a la altura interior de la cabina, es difícil fijar un valor pero un espacio de 1 metro entre el borde superior del soporte y el techo debería ser un mínimo a respetar.

Dirección del aire en la ventilación vertical.

La ventilación vertical debería ser aplicada sobre el barnizado de las piezas que no pueden ser suspendidas o se instalan sobre un soporte que gira, a causa de su peso o sus grandes dimensiones, obligando al operario a girarse alrededor, por ejemplo, mesas, o piezas grandes montadas de grandes dimensiones.

El aire entra en cabina por un sistema filtrante (plenum) que constituye el techo de la cabina,. El aire contaminado es extraído al nivel del suelo, por ejemplo por un foso central, o las canaletas situadas en la estructura inferior de la cabina, o cavados en el suelo.

Las condiciones óptimas en una cabina de este tipo son las siguientes:

• El plenum tiene que constituir la mayor parte posible del techo de la cabina, para evitar turbulencias.
• Posibilidad de articulación de la dirección de salida del aire en el plenum
• Velocidad controlada del aire que entra en el plenum; una velocidad del aire superior a 0.3 m/s a la entrada en el plenum provoca turbulencias en el flujo de aire dentro de la cabina
• Homogeneidad de la temperatura del aire en el plenum; cuando el aparato de calefacción está funcionando, se puede crear una ventilación irregular en el tiempo, debido a varias causas: a) mal planteamiento del intercambiador, b) brusca regulación de la temperatura, c) velocidad de aire insuficiente, d)  movimientos de aire turbulentos , etc.

Por cuánto concierne el suelo, la homogeneidad del flujo de aire procedente del techo no tiene por que ser turbada por el sistema de extracción del suelo, que puede presentar varias configuraciones:

• Extracción por foso o canal central con aspiración unilateral o bilateral
• Extracción por falsos canales sobre el foso unilateral o bilateral con aspiración.
• Extracción con canales independientes.

Una profundidad suficiente del foso o de los canales es un factor que favorece la verticalidad del flujo de aire dentro de la cabina. Una superficie de aspiración demasiado débil a nivel del suelo acelera la velocidad de aire al nivel inferior de las piezas a barnizar.

Dirección del aire en la ventilación horizontal.

Este sistema de ventilación presenta un gran inconveniente; cuando el operario tiene que girar alrededor del objeto, se encuentra en alguno punto frente a la entrada del aire situado con atmósfera contaminada, ya que la pared aspirante está tras su espalda. Por consiguiente, este tipo de ventilación sólo es segura si:

• El pintor no tiene que girar alrededor de la pieza
• La pieza a pintar es colocada sobre un soporte que permite con ello la rotación sobre el sitio o es fijada a un soporte giratorio.
• Con la ventilación horizontal el aire circula en el sentido del largo de la cabina; entra por la zona de los filtros en seco dispuesta sobre una pared y sale en la parte opuesta, por otros filtros en seco o con cortina de agua de agua análoga a la de las cabinas abiertas,.
• Con ventilación oblicua el aire es introducido por el techo y es aspirada por la pared lateral por un filtro en seco o cortina de agua.

El traslado del aire y las renovaciones del mismo en las cabinas de barnizado cerradas, permiten caracterizar la eficacia de la ventilación. Sólo la velocidad del aire, su dirección y la homogeneidad de su reparto son representativas de la ventilación.

Una ligera sobrepresión, del orden de una décima de Pascal, dentro de cabinas cerradas, contribuye a mantener la estabilidad de ventilación. Permite, además, trabajar en una atmósfera ausente de polvo.

En cuanto al reciclado del aire, las normas internacionales prohíben el reciclado en las cabinas durante la fase de aplicación del barniz, ya que el operario tiene que estar en atmósfera limpia de contaminantes.