Contaminación por humedad en el suministro de aire comprimido

Moisture Contamination in Compressed Air Supply

El aire comprimido es una parte vital del kit de herramientas del ingeniero, pero tiene sus retos. Es una verdad inevitable que la presencia de humedad en el aire comprimido puede limitar su rendimiento. El aire contiene humedad de forma inherente y, cuando se comprime, aumenta la presión parcial del vapor de agua. Esto tiene el efecto de aumentar el punto de rocío. Es importante recordar que el aire comprimido está sujeto a las mismas propiedades que el aire que respiramos: por ejemplo, el aire húmedo que está cargado de humedad en un caluroso día de verano. Para más información sobre los efectos de la presión atmosférica en la humedad, Humidity Academy Theory 5 - Effect of Temperature and Pressure es un recurso útil.

También conviene tener en cuenta que, a diferencia de otros gases almacenados como el óxido nitroso, el aire comprimido no está muy regulado. Esto significa que la responsabilidad del control de calidad suele recaer directamente en el usuario, sin una línea de responsabilidad rastreable.

Si el proceso posterior se contamina con humedad, ¿cuál es el impacto?

Dependiendo del caso de uso, la humedad puede causar a un ingeniero una amplia variedad de problemas que conducirán a un mayor mantenimiento y tiempo de inactividad:

Corrosión interna de componentes metálicos y tubos

Congelación y expansión de la humedad a bajas temperaturas

Los instrumentos sensibles pueden verse afectados por la presencia de humedad

En la humedad pueden formarse y reproducirse bacterias potencialmente nocivas

Antes de abordar cómo mitigar los problemas que pueden surgir de la presencia de humedad contaminante en el aire comprimido, hay que tener en cuenta algunos factores.

¿Qué escala de humedad de ingeniería se utiliza para expresar niveles bajos de humedad?

El 'punto de rocío' se refiere a la temperatura que alcanza el aire, momento en el que el vapor de agua pasa a estado líquido. Si la temperatura es inferior a este punto, el agua forma gotitas sólidas que se adhieren a superficies sólidas o saturan la corriente de gas. Cuando aumenta la presión atmosférica, aumenta la temperatura del punto de rocío. Teniendo en cuenta estos factores, podemos considerar herramientas que controlan la presión y la temperatura del aire y miden el punto de rocío. Utilizando estas herramientas, podemos mitigar los efectos negativos de la humedad en el aire comprimido.

¿Qué normas internacionales definen los niveles de calidad del aire comprimido?

ISO 8573-1 es la norma internacional sobre calidad del aire. Esta ISO existe para regular la calidad del aire para todos los usos industriales. Los niveles de humedad, contaminantes, partículas y aceites en el aire comprimido están sujetos a la norma ISO 8573-1. Dependiendo del caso de uso, es vital que el nivel de humedad de nuestro aire comprimido cumpla la clase de calidad correspondiente (véase más abajo). Una vez más, las herramientas para la medición de la humedad pueden ayudarnos a mantenernos dentro de los parámetros aceptables para los niveles de vapor de agua.

¿Cómo controlamos los niveles de humedad en el aire comprimido?

La humedad del aire comprimido debe eliminarse para garantizar su uso seguro. Una solución eficaz es utilizar un secador de aire comprimido.

Los secadores de absorción por oscilación de presión unen la humedad del aire comprimido a una sustancia química. Esto la elimina del flujo de aire, pero se considera una opción cara, ya que requiere cantidades significativas de productos químicos absorbentes.

El secado por adsorción es la opción más popular. Este método consiste en hacer pasar aire comprimido sobre un material higroscópico llamado desecante. Con el tiempo, este material se satura de agua y es necesario regenerarlo. Esto puede conseguirse calentando el aire ambiente y utilizándolo para secar el material higroscópico. A continuación se muestra un ejemplo del funcionamiento del secado por adsorción (también conocido como secado por aire desecante).

Los filtros son otra buena forma de eliminar la humedad saturada si un sistema funciona por debajo del punto de rocío. Al hacer pasar el aire comprimido a través de un filtro, las gotas se recogen y se aglutinan para su eliminación del sistema. Una vez lo suficientemente pesadas, estas gotas caerán en una trampa de humedad. Estos filtros son eficaces en configuraciones de baja presión, sobre todo porque también pueden eliminar aerosoles, lo que significa que cumplen la norma ISO 8573-1.

Los secadores de aire refrigerados funcionan enfriando el aire comprimido a medida que pasa por el secador. Esto hace que el vapor se condense en humedad que puede drenarse fuera del sistema. A continuación, el aire se vuelve a calentar antes de salir del secador y volver al flujo de aire. Estos secadores son ventajosos por su bajo coste operativo y de mantenimiento. Las variantes no cíclicas de estos secadores hacen circular continuamente el refrigerante por el sistema, utilizando a menudo una válvula de derivación de gas caliente para regular la temperatura. Los secadores de velocidad variable pueden controlar la compresión del refrigerante para adaptarla a las necesidades del sistema de aire comprimido en su conjunto.

Los secadores de aire de membrana utilizan la permeación selectiva para separar los componentes gaseosos del flujo de aire. Al hacer pasar el aire comprimido a través de capas de fibras huecas, los secadores de membrana pueden separar la humedad que no puede atravesar el material del aire seco que sí puede. A continuación, esta humedad se drena del sistema mientras que el aire seco continúa con una pequeña disminución de la presión. Aunque estos secadores son una solución eficaz y fácil de mantener, su eficacia es limitada cuando se requieren puntos de rocío extremadamente bajos.

¿Cómo podemos medir los niveles de humedad del aire comprimido de forma económica y fiable?

La humedad en el aire comprimido puede causar problemas a nivel práctico y normativo. Por lo tanto, es imperativo que tengamos en cuenta y mitiguemos estos problemas siempre que surjan. La mejor manera de hacerlo es asegurarse de que el nivel de humedad en nuestro aire comprimido se controla de cerca y con precisión. A continuación, podemos medir estas lecturas en función de los parámetros de la norma ISO 8573-1.

Hemos establecido que cualquier aplicación que utilice aire comprimido requiere también un método de medición del punto de rocío. Pero, ¿de qué opciones disponen los ingenieros modernos? Productos como el SF82 Dew-Point Transmitter son ideales para mantener controlados los niveles de humedad del aire comprimido en secadores de aire comprimido. Este transmisor está especialmente diseñado para resistir a la temperatura en las condiciones típicas de una sala de compresión. Las temperaturas pueden alcanzar los +50 °C (+122 °F); el SF82 sigue siendo capaz de medir con precisión el punto de rocío hasta -60 °C (-76 °F).

En Easidew PDP Dryer Portable ha sido diseñado con la portabilidad como principio primordial. Se ha diseñado para realizar comprobaciones puntuales de la salida de los secadores de gas. La capacidad de comprobar los niveles de humedad desde un equipo portátil es una herramienta inestimable para los ingenieros que trabajan con aire comprimido. Este dispositivo está equipado con una batería que dura hasta dos días laborables, por lo que es ideal para comprobar varias configuraciones de compresión en diversos proyectos.

En Michel Easidew EA2 es otra gran opción para sistemas de aire comprimido. Este sensor está especialmente diseñado para su uso en aplicaciones de zonas peligrosas para medir tanto el punto de rocío como el contenido de humedad. Tiene un rango de medición de -110 °Cdp hasta +20 °Cdp, lo que permite medir la humedad en condiciones variadas.

La humedad en el aire comprimido plantea importantes retos, pero abordarla no tiene por qué ser complicado. Utilizando el equipo adecuado, puede gestionar con éxito los niveles de humedad, garantizando el cumplimiento de la norma ISO al tiempo que mantiene unas operaciones seguras y eficientes.

Con 50 años de experiencia en el desarrollo de tecnología de humedad y punto de rocío, somos expertos en aplicaciones de medición de humedad en aire comprimido y gases especiales. Si desea conocer sus necesidades, póngase en contacto con nosotros. contacte con nuestro equipo hoy mismo. 