¿Qué contaminantes se pueden encontrar en el aire comprimido?

Es de vital importancia para el usuario que el aire comprimido sea de la calidad adecuada. Si el aire que contiene contaminación entra en contacto con el producto final, los costes de rechazo pueden llegar a ser inaceptablemente altos. En este artículo analizaremos los contaminantes más comunes que se encuentran en el aire comprimido.

Vapor de agua en el aire comprimido

El aire en la atmósfera siempre contiene humedad en forma de vapor de agua. Parte del vapor de agua está presente en el aire comprimido y puede causar problemas. Algunos ejemplos son: altos costes de mantenimiento, reducción de la vida de servicio y deterioro del rendimiento de la herramienta, alta tasa de rechazo con pintura en aerosol e inyección plástica, aumento de fugas, alteraciones en el sistema de control y en los instrumentos, vida de servicio más corta para el sistema de tuberías debido a la corrosión y una instalación más costosa. El agua puede separarse utilizando accesorios: refrigeradores posteriores, separadores de condensación, secadores frigoríficos y secadores de adsorción.

Un compresor que funciona con una sobrepresión de 7 bares(e) comprime el aire a 7/8 de su volumen. Esto también reduce la capacidad del aire para retener el vapor de agua en 7/8. La cantidad de agua que se libera es considerable. Por ejemplo, un compresor de 100 kW que aspira aire a 20 °C y con el 60 % de humedad relativa emitirá aproximadamente 85 litros de agua durante un turno de 8 horas. Por lo tanto, la cantidad de agua que se separará depende del área de aplicación del aire comprimido. Esto, a su vez, determina qué combinación de refrigeradores y secadores se precisa.

Aceite en el aire comprimido

La cantidad de aceite en el aire comprimido depende de varios factores, como el tipo de máquina, el diseño, la edad y el estado, entre otros. En este sentido, hay dos tipos de diseños de compresores principales: los que funcionan con lubricante en la cámara de compresión y los que funcionan sin lubricante. En compresores lubricados, el aceite está implicado en el proceso de compresión y también está incluido en el aire comprimido (total o parcialmente). Sin embargo, en los compresores modernos de pistón y tornillo lubricados, la cantidad de aceite es muy limitada. Por ejemplo, en un compresor de tornillo inyectado con aceite, el contenido de aceite en el aire es inferior a 3 mg/m3 a 20 °C. El contenido de aceite se puede reducir aún más mediante la utilización de filtros multietapa. Si se elige esta solución, es importante considerar las limitaciones de calidad, los riesgos y los costes energéticos.

Microorganismos en el aire comprimido

Más del 80 % de las partículas que contaminan el aire comprimido tienen un tamaño inferior a 2 µm y, por lo tanto, pueden pasar fácilmente a través del filtro de entrada del compresor. A partir de ese punto, las partículas se dispersan por todo el sistema de tuberías y se mezclan con los residuos de agua y aceite y con los depósitos de tuberías. Esto puede conllevar el desarrollo de microorganismos. Un filtro colocado directamente detrás del compresor puede eliminar estos riesgos.

Sin embargo, para disponer de aire comprimido puro, el crecimiento de bacterias detrás del filtro debe mantenerse completamente bajo control. La situación se complica aún más, ya que los gases y aerosoles se pueden concentrar en gotas (a través de la concentración o la carga eléctrica), incluso después de pasar varios filtros. Los microorganismos pueden germinar a través de las paredes del filtro y, por lo tanto, existir en las mismas concentraciones en ambos lados de entrada y salida del filtro.

Los microorganismos son extremadamente pequeños e incluyen bacterias, virus y bacteriófagos. Normalmente, las bacterias pueden tener un tamaño de tan solo 0,2 μm a 4 µm y los virus de 0,3 µm a 0,04 µm. La contaminación inferior a 1 µm de diámetro y, por consiguiente, los microorganismos pueden pasar fácilmente a través del filtro de entrada del compresor. A pesar de su tamaño, estos microorganismos son un problema grave en muchos sectores porque, como organismos “vivos”, pueden multiplicarse libremente en las condiciones adecuadas. Las investigaciones han establecido que los microorganismos prosperan en los sistemas de aire comprimido con aire no seco a alta humedad (100 %).

El aceite y otros contaminantes actúan como nutrientes y permiten que los microorganismos florezcan. El tratamiento más eficaz consiste en secar el aire a una humedad relativa de < 40 % (esto se puede lograr utilizando cualquier tipo de secador) y colocar un filtro estéril en el sistema. El filtro estéril se debe instalar en una carcasa de filtro que permita la esterilización de vapor in situ o que se pueda abrir fácilmente. La esterilización se debe realizar con frecuencia para mantener una buena calidad del aire.