Emisiones de fluidos refrigerantes: riesgos, valores límite y soluciones de extracción eficaces

Durante el mecanizado, los lubricantes refrigerantes emiten finos aerosoles y vapores al aire del lugar de trabajo. Estas emisiones se deben a las altas velocidades de las herramientas y a las temperaturas de mecanizado, que descomponen la mezcla refrigerante en partículas suspendidas en el aire.

La concentración de neblina de aceite y neblina de emulsión en el aire respirable está sujeta a límites estrictos según la norma TRGS 611 (Reglamento Técnico para Sustancias Peligrosas) y la norma DGUV 109-003. Sin una tecnología de extracción adecuada, los aerosoles de lubricantes refrigerantes ponen en peligro la salud de los empleados, provocando enfermedades respiratorias, irritaciones cutáneas y daños orgánicos a largo plazo.

¿Qué son los lubricantes refrigerantes y por qué se producen las emisiones?

Los lubricantes refrigerantes en las máquinas herramienta son responsables de la disipación del calor y la lubricación durante procesos como el fresado, el torneado y el taladrado. El lubricante refrigerante se aplica directamente en la interfaz entre la herramienta y la pieza de trabajo para reducir la fricción y disminuir la temperatura. Además de su función refrigerante, los lubricantes refrigerantes mejoran el acabado superficial del material y prolongan la vida útil de las herramientas de mecanizado. La emulsión del lubricante refrigerante retiene el polvo generado y garantiza una eliminación eficaz de las virutas de la pieza de trabajo.

La industria distingue entre lubricantes refrigerantes miscibles en agua y no miscibles en agua.

Los lubricantes refrigerantes no miscibles en agua se basan principalmente en aceites minerales o aceites sintéticos con altas propiedades lubricantes.

Los lubricantes refrigerantes miscibles en agua contienen emulsionantes y aditivos para una mejor protección contra la corrosión. Ambos tipos de lubricantes refrigerantes liberan aerosoles nocivos en el área de trabajo mediante evaporación y atomización mecánica.

Riesgos para la salud derivados de las emisiones de fluidos para el trabajo de metales

Los vapores y aerosoles de los fluidos para el mecanizado de metales son claramente peligrosos para la salud y pueden contribuir a las enfermedades profesionales. Estos aerosoles se absorben a través del contacto con la piel y los ojos, así como por inhalación de aire contaminado. Los fluidos para el mecanizado de metales miscibles en agua también son susceptibles a la contaminación microbiana, lo que puede causar problemas respiratorios e irritación cutánea en los trabajadores. La exposición prolongada a la niebla de aceite y emulsión aumenta significativamente el riesgo de padecer enfermedades respiratorias y cutáneas crónicas.

La eliminación inadecuada de virutas que contienen aceite y refrigerante provoca contaminación del suelo y del agua. Los refrigerantes usados ​​se consideran residuos peligrosos y nunca deben desecharse en el sistema de alcantarillado.

Valores límite y normativa para la seguridad laboral

La norma TRGS 611 especifica los requisitos de adherencia para los fluidos de mecanizado miscibles en agua. El contenido de nitrito en el fluido usado no debe exceder los 20 mg/l para evitar la formación de N-nitrosaminas cancerígenas. El pH del fluido debe controlarse semanalmente, ya que los valores bajos favorecen la formación de nitrosaminas.

Una disminución sostenida del pH superior a 0,5 puntos con respecto al refrigerante recién mezclado requiere medidas correctivas como la sustitución parcial o la consulta con el fabricante del refrigerante. Todos los valores medidos deben documentarse de acuerdo con la norma TRGS 611 y el Reglamento DGUV 109-003, y conservarse durante al menos tres años.

El Reglamento DGUV 109-003 especifica las medidas de protección para trabajos con fluidos de mecanizado. Según las mejores prácticas actuales, se aplican valores objetivo de 10 mg/m³ para la suma de aerosoles y vapores en el aire respirable a los fluidos de mecanizado miscibles en agua utilizados en este proceso. La medición periódica de parámetros como el contenido de nitrito, el pH, la concentración y la contaminación microbiana es responsabilidad del empleador.

Medidas básicas para la reducción de emisiones

Antes de implementar medidas de climatización, las empresas analizan los pasos fundamentales para reducir las emisiones de refrigerante. La optimización del caudal de refrigerante reduce la evaporación innecesaria. El refrigerante debe llegar al punto de contacto de forma directa y uniforme para minimizar la fricción y garantizar la disipación del calor. Un cerramiento hermético del sistema y la instalación de protectores contra salpicaduras limitan la dispersión de aerosoles de refrigerante.

Las fugas en los sistemas de lubricación de refrigeración deben sellarse inmediatamente. Las virutas y las piezas de trabajo solo deben almacenarse en el área de trabajo durante períodos cortos. Los lubricantes de refrigeración derramados o salpicados deben eliminarse inmediatamente con una aspiradora de líquidos o material absorbente. Todos los puntos de recogida y drenaje deben mantenerse cerrados siempre que sea posible; se deben utilizar recipientes herméticos para recoger los paños de limpieza contaminados.

Medidas de tratamiento de aire y sistemas de extracción

Si las medidas básicas resultan insuficientes, se implementan medidas de tratamiento del aire. Las emisiones de lubricante refrigerante deben extraerse en su origen y salida mediante dispositivos de captura. Es necesario comprobar previamente la idoneidad de los separadores de neblina de aceite y los filtros de aerosol para las emisiones de lubricante refrigerante, a fin de garantizar su eficacia.

Los sistemas de extracción técnica mejoran significativamente la calidad del aire en el lugar de trabajo. Se utilizan sistemas de separación especializados para la extracción de neblina de aceite, filtrando eficazmente los aerosoles del aire. La coordinación entre el diseño de la máquina y la tecnología de tratamiento de aire es fundamental. Los dispositivos de captura de emisiones de refrigerante deben considerarse desde la fase de diseño de la máquina.

La directriz VDI 3802, parte 2 (Asociación de Ingenieros Alemanes) recomienda una velocidad máxima del aire de 4 m/s en la sección transversal de recogida. Este límite evita la aspiración de gotas o partículas de mayor tamaño. El retorno de las sustancias separadas al circuito de lubricación de refrigeración solo está permitido si no se produce ningún riesgo adicional debido a cambios en la composición o contaminación microbiana.

Dispositivos de detección para diversas aplicaciones

Según las directrices de VDI, se distingue entre sistemas de captura de emisiones de fluido refrigerante cerrados, semiabiertos y abiertos. Los sistemas cerrados, como los de encapsulación y los recintos, ofrecen el máximo nivel de protección con el menor caudal de aire de captura. Los diseños semiabiertos se utilizan cuando se requieren aberturas de carga o de operación.

Al seleccionar sistemas de extracción, los planificadores consideran la dispersión de sustancias debido a efectos térmicos, diferencias de presión y el movimiento de las piezas de la máquina. Las tuberías para la extracción de refrigerante tienen una pendiente descendente hacia la fuente de emisión para evitar la acumulación de refrigerante líquido. La velocidad de flujo en las líneas de extracción debe ser de al menos 20 m/s para evitar depósitos y contaminación en el sistema de tuberías.

Además de las emisiones de refrigerante, en la fabricación se generan otros contaminantes atmosféricos debido a una amplia variedad de procesos.

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Las emisiones de fluidos para el mecanizado de metales (MWF) requieren un enfoque integral que abarque medidas básicas y sistemas de ventilación. El cumplimiento de los límites de exposición en el lugar de trabajo, según las normativas TRGS y DGUV, proporciona una protección duradera para la salud de los empleados. Los separadores de neblina de aceite KAWEHA capturan aerosoles y vapores directamente en la fuente, evitando que las emisiones de MWF se propaguen por toda el área de trabajo.

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