REFRIGERANTES manejo y seguridad

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Todo profesional de confianza debe conocer la manera adecuada de emplear, transportar y disponer de los refrigerantes. Por supuesto las medidas de seguridad que exigen las normas son parte importante de su formación.

Rellenar cilindros no recargables representa un acto peligroso para cualquier técnico, por lo cual queda prohibido realizarlo bajo cualquier circunstancia.

Sinaí Romo.

El uso de refrigerantes en el sector HVACR, es un tema en el cual se debe poner especial atención, pues su manejo adecuado, además de garantizar un trabajo eficiente, protegerá al técnico de cualquier peligro relacionado con su uso. “La seguridad en el uso de gases es sumamente importante, pues en muchas ocasiones los técnicos que los manipulan desconocen su grado de toxicidad, inflamabilidad, entre otros aspectos, y es por ello que suceden diversos accidentes, en muchos casos, graves”, comenta el doctor José Antonio Llano, especialista en seguridad de gases y sustancias tóxicas y actual director de Yvoluc, empresa que ofrece soluciones integrales para fugas de gases.

Sobre el conocimiento que los técnicos deben adquirir, el doctor añade: “existen decenas de gases en el sector de la refrigeración, sin embargo, todos los fabricantes ofrecen medidas de protección y hojas de seguridad, así, dependiendo del tipo de refrigeración con el que van a trabajar, lo técnicos sabrán el tipo de protección que deben utilizar, los posibles riesgos que se pueden presentar y las soluciones ante ellos. Además, es vital que los técnicos también cuenten con una capacitación constante y adecuada”.

Debido a la importancia del manejo de refrigerantes, a continuación se detallan algunas de sus características, así como medidas de seguridad y recomendaciones.

Los refrigerantes
En el Manual Buenas Prácticas en Sistemas de Refrigeración y Aire Acondicionado, se define a un gas refrigerante como una sustancia que puede absorber y transportar grandes cantidades de calor. Lo puede hacer debido a que cambia de estado. El líquido absorbe calor cuando tiene una baja presión, cambia de fase (líquido a vapor) y lo libera cuando está en alta presión y en fase gaseosa. Para que un refrigerante sea efectivo debe cumplir dos requisitos importantes:

1. Absorber el calor rápidamente a la temperatura requerida por la carga del producto.
2. El sistema debe usar el mismo refrigerante constantemente por razones de economía y para enfriamiento continuo.

Clasificación
Los clorofluorocarbonos (CFC)  Consisten en cloro, flúor y carbono. Como no contienen hidrógeno, son químicamente muy estables, inclusive cuando son liberados a la atmósfera. Debido a que contienen cloro en su composición, dañan la capa de ozono. Permanecen en la atmósfera de 60 a 1 mil 700 años y su potencial de agotamiento de la capa de ozono (PAO) varía de 0.5 a 1

Los hidroclorofluorocarbonos (HCFC)  Son la segunda categoría de refrigerantes vigentes. Contienen cloro que daña la capa de ozono, pero también hidrógeno que los hace químicamente menos estables una vez que suben a la atmósfera. Su PAO es muy bajo y varía de 0.001 a 0.11

Los hidrofluorocarbonos (HFC)  Son sustancias que contienen hidrógeno, flúor y carbono. No contienen cloro, por lo tanto, no dañan la capa de ozono. Su PAO es igual a cero

Los refrigerantes se pueden clasificar según la tabla anterior. Un gas refrigerante “A1” significa que es uno de los gases más seguros con los que se puede trabajar, siendo el “B3” el más peligroso. Los refrigerantes recomendados para las sustituciones, generalmente están clasificados como “A1”.

000461Clasificación de Seguridad de los Refrigerantes

Seguridad
A pesar de que los refrigerantes están clasificados por grados de seguridad, el doctor Llano menciona que desafortunadamente los técnicos siempre tienen una disculpa o pretexto por el cual desconocen dicha información, por lo que es importante que tanto dueños de las empresas como empleados sepan que un conocimiento previo los mantendrá seguros.

“Si bien, la mayoría de las empresas conocidas como triple “A”, con muchos años en el sector, ya cuentan con certificaciones y capacitación para el uso de refrigerantes, en las pequeñas empresas aún falta mucho por hacer, por ello nos dedicamos a capacitar, con el fin de tener una mejor mano de obra en el país y demostrar que sí hay personal realmente capacitado”, añade José Antonio.

Respecto a seguridad, el doctor comenta: “lo principal es la protección ocular en cualquier actividad mecánica y más cuando se trata de utilizar gases. Posteriormente se deben cubrir las manos, si hablamos de gases más fuertes (como el amoniaco) no deben olvidar el uso de mascarillas. Además deben conocer las salidas de emergencia, las acciones de evacuación, todas las medidas de seguridad y leer las recomendaciones del fabricante del refrigerante con el que se va a trabajar”.

Riesgos de salud: Debido a que la toxicidad de los refrigerantes fluorocarbonados es baja, las posibilidades de un accidente menor o muerte son de baja probabilidad. Sin embargo, no se debe de trabajar en áreas cerradas, ya que si se tiene un derrame o una fuga grande de gas, inhibirá la presencia de oxígeno.

Inhalación: Inhalar gran cantidad de vapores es peligroso y puede ser mortal. Exponerse a niveles elevados de fluorocarbonados por arriba de los permitidos puede ocasionar síntomas de asfixia también es posible que se presente pérdida de coordinación psicomotriz, aumento del pulso cardiaco, sensibilización cardiaca, respiración más profunda o inconsciencia. Si algunos de estos síntomas se presentan se debe salir al aire fresco.

Piel: El contacto del refrigerante líquido sobre la piel puede causar quemaduras por congelación, la cual se manifiesta con palidez o enrojecimiento, pérdida de sensibilidad o hinchazón. Se debe lavar la parte afectada con agua abundante durante 15 minutos.

En el caso de los ojos, se presentan los mismos efectos y medidas preventivas que para la piel.

Otros riesgos: La mayoría de los compuestos halogenados se descomponen a altas temperaturas. Los químicos que se presentan bajo estas condiciones son ácidos halogenados y posiblemente halogenuros de carbonilo, igualmente se libera ácido fluorhídrico. Si el compuesto contiene cloro se liberará ácido clorhídrico.

Los ácidos halogenados ocasionan picazón en la nariz, detectándose en bajas concentraciones cuando todavía no han alcanzado un nivel donde puedan ser tóxicos. Estos ácidos sirven como aviso de que una descomposición del gas ha ocurrido. Si se detectan, el área debe evacuarse y ventilarse hasta que se eliminen los productos de la descomposición (acidez en el sistema, quemadura de un compresor hermético o semihermético).

Tabla de clasificación de los refrigerantes según su peligrosidad.
FUENTE: ASHRAE Standard 34-2010

Los cilindros
Las presentaciones de los cilindros varían en tamaño según el tipo de gas o especificaciones del fabricante, pero siempre se envasan en cilindros de colores, según el código de colores de ARI (American Refrigeration Institute).

Por otra parte, los cilindros desechables, también conocidos como “cilindros de un solo viaje” siempre están referidos como “DOT-39”, con lo cual se estipula que los cilindros diseñados para soportar una presión de 260 psi, deben ser probados a una presión de fuga de 325 psi.

Los cilindros utilizados por los CFC se diseñan para poder contener las presiones generadas por el R-502, que es el refrigerante que tiene la presión más alta. Los cilindros desechables hechos para el R-502, deben considerse para trabajar a una presión de servicio de 260 psi (libras por pulgada cuadrada). El cilindro no debe fallar a una presión menor de 650 psi. Dichas pruebas se hacen para asegurar que los usuarios tengan cilindros seguros y libres de fugas.

Existen dos versiones de cilindros aprobados bajo la DOT-39. El más común es un disco de ruptura, generalmente soldado en la parte superior. Si la presión supera los 340 psi, este disco se romperá y el gas será venteado a la atmósfera, previniendo una explosión del tanque.

El segundo diseño contiene un resorte de alivio integrado en el interior de la válvula del tanque. Cuando la presión interna supera los 340 psi, ocasiona que el resorte se abra, venteando parte del gas contenido en el cilindro a través de la válvula.

Cada cilindro está equipado con un dispositivo o fusible de alta presión que liberará o venteará el gas antes de llegar a la presión de ruptura.

La presión interna de los cilindros puede elevarse por diferentes razones, pero la principal es el calor. Cuando la temperatura se eleva, el refrigerante líquido se expande. A esta condición se le llama hidrostática. Cuando un cilindro alcanza esta condición, la presión interna se eleva rápidamente, aunque aumente ligeramente la temperatura del gas. Si el fusible de alivio no se abre, el cilindro puede explotar y ocasionar daños a los objetos cercanos. En casos más graves puede causar la muerte de un técnico, por lo cual se recomienda jamás bloquear el fusible de venteo o de seguridad, ni sobrecargar el cilindro.

La presión de un cilindro también puede elevarse si se conecta al lado de la descarga de un sistema de refrigeración o aire acondicionado. En estos casos, el compresor puede crear presiones superiores a las que puede soportar el disco de ruptura del cilindro.

Al estar hechos de acero, los cilindros pueden ver su paredes debilitadas debido al óxido, si esto sucede ya no podrán contener al refrigerante.

Si los cilindros tienen sus paredes debilitadas debido al óxido, no podrán contener el refrigerante

Recuperación
En el Manual antes citado, menciona que los cilindros para recuperación deben cumplir con las especificaciones DOT. Los pequeños (13.6 y 22 kilogramos) están pintados de amarillo en el área del hombro del tanque (guarda de la válvula “Y”), el resto del cilindro debe ser de color gris. Sólo los cilindros para recuperar están identificados para utilizar refrigerantes usados. Se recomienda no utilizar cilindros para refrigerantes nuevos.

000464Componentes de un cilindro para recuperar refrigerante

Rellenado
Antes de rellenar un cilindro se deben buscar signos de daños que puedan afectar el proceso de rellenado. No se deben rellenar cilindros deteriorados, caducados o con más de cinco años de uso.

Los técnicos siempre deben recordar que los refrigerantes en fase líquida, usados o recuperados, se expanden cuando se exponen a altas temperaturas, por lo cual, si el cilindro se sobrecarga, la expansión térmica del líquido puede romperlo.

Manejo
Debido a la contaminación que puede generar un refrigerante para el medioambiente, los expertos en el manejo de estos gases insisten en la importancia de reciclar y recuperar los refrigerantes de manera adecuada, tal como lo indican las normas. Para no dañar al planeta, la Unidad de Ozono de Colombia, cita algunos puntos clave que toda empresa debe tener en cuenta:

  • Queda prohibido tirar el gas de las instalaciones, o de cualquier recipiente que los contenga
  • El propietario de la instalación o el instalador que desee deshacerse de un gas refrigerante, no lo puede tirar a la atmósfera, debe recuperarlo y buscar la alternativa más adecuada de disposición final
  • Un gas refrigerante se convierte en un residuo peligroso en caso de que se recupere de un sistema para su destrucción, porque haya habido una quema del compresor o porque se vaya a realizar una reconversión a otro gas
  • Hay dos tratamientos para un refrigerante residual: el reciclaje y/o regeneración o la destrucción. Cuando cualquier refrigerante se recupera de una instalación frigorífica para su reciclaje, siempre está mezclado con aceites y en muchas ocasiones arrastra humedad e incondensables. El reciclaje consiste fundamentalmente en separar el aceite, la humedad y los incondensables que puede tener el refrigerante. La regeneración incluye análisis químico y emisión de un certificado que garantiza la calidad del refrigerante.

Fugas
Otro elemento importante para la emisión de refrigerantes hacia la atmosfera es la fuga; por ello, se debe evitar la fuga de refrigerantes en la mayor medida posible, si esto no se logra, entonces los técnicos deben conocer todas las acciones que existen para repararlas.

Detector electrónico
Si el sistema está presurizado, se tienen que limpiar todas las áreas donde se sospecha que se encuentra la fuga. Se debe lijar el tubo y quitar pintura, restos de soldadura, aceite, grasa o agua. Las últimas tres sustancias pueden contaminar la nariz del detector electrónico, ocasionando que éste se descomponga o envíe falsas alarmas o lecturas de detección de gas.

El vapor se puede desplazar por debajo de una capa de pintura o del aislante de la tubería, saliendo por otra parte, lejos de donde se encuentra originalmente la fuga.

En muchas ocasiones es recomendable que se envuelva el sistema refrigerante con película plástica autoadherente, esto con el fin de acumular ahí el gas, de lo contrario será muy difícil localizar la fuga.

En casos donde se tenga un bajo nivel de gas por una fuga recurrente, se puede mezclar el nitrógeno gaseoso con el refrigerante. Se detiene el equipo y se eleva la presión del sistema con el nitrógeno, debiendo llevar al sistema al menos a 60 psi, de ambos lados, y a no más de 120 psi. Para cargar el nitrógeno al sistema de refrigeración, se debe hacer a través de un regulador de nitrógeno, ya que hacerlo de manera directa, ocasionará daños materiales y puede ser mortal. En esta condición se busca la fuga de acuerdo al procedimiento anterior.

Cuando se hayan eliminado las fugas de gas, se debe presurizar nuevamente el sistema con nitrógeno, y esperar 24 horas para poder determinar si quedó eliminada la fuga antes de proceder a hacer el vacío al sistema.

Después de la prueba, el gas refrigerante mezclado con nitrógeno tiene que ser venteado del sistema.

Aunque este gas no se debe recuperar con la recuperadora, sí está permitido liberarlo revuelto con el nitrógeno. Este procedimiento sólo es válido cuando se trata del gas R-22.

Después de liberar el refrigerante se ejecuta el proceso de vacío del sistema,  y se lleva al equipo a los siguientes niveles para un funcionamiento correcto:

•           500 micrones, si se trabaja con aceite mineral o aceite alquilbenceno
•           250 micrones, si se trabaja con aceite Polioléster

Cuando se llegue al vacío respectivo se espera (con el sistema cerrado) a que el manómetro de vacío mantenga la lectura al menos 15 minutos. Si el vacío se empieza a perder, se tiene fuga del sistema o humedad en el mismo, por lo que se debe continuar con el vacío o volver a presurizar el sistema hasta que funcione adecuadamente.

Los detectores antes mencionados son muy efectivos para localizar pequeñas fugas de gas, pero pueden ser poco efectivos en la localización de fugas en sistemas largos.

Jabón o burbuja. Este método es muy económico para localizar grandes fugas de gas sólo hay que aplicar jabón líquido para localizar la fuga

Flama con gas propano. La flama cambia de color cuando detecta la presencia de gas refrigerante

Trazador fluorescente. Se basa en el uso de un medio contrastante o trazador. Se inyecta en el sistema  y con el uso de una lámpara de luz azul o negra, se apunta a la mirilla del cárter para determinar si se tiene suficiente trazador. Cuando la mirilla cambia de tonalidad a un color fluorescente, se comienza a hacer el recorrido por todo el sistema hasta localizar la fuga.

Generalmente, se deben esperar cuatro horas para dar tiempo al trazador de que penetre en la o las fugas y las pueda localizar con éxito.

Transportación
Los cilindros deben ser transportados en ambientes secos. Los muy oxidados deben de ser descargados. Cada cilindro de refrigerante es rotulado con la información de seguridad y precauciones respecto al manejo del gas.

Esta información y la hoja de seguridad del refrigerante están disponibles con sus fabricantes.

Los encargados de la fabricación de cilindros desechables, bajo la especificación DOT-39, cambiaron la antigua válvula por una unidireccional que permite el retiro del gas del cilindro, pero no permite que se rellene o recargue. La válvula verde de los tanques identifica a los cilindros nuevos (los anteriores utilizaban una válvula de color negro). Por lo tanto, queda prohibido rellenar cilindros no recargables por ser un acto peligroso.

La Unidad Técnica de Ozono de Colombia, también recomienda las siguientes acciones para las empresas cuya actividad involucre el uso de refrigerantes:

  • Exigir la certificación en manejo ambiental de sustancias refrigerantes a quienes realizan el mantenimiento en sistemas de refrigeración
  • Estar atento a las alternativas existentes para el reemplazo de sustancias que deterioran la capa de ozono
  • Exigir la no emisión de SAO a la atmósfera y reducir al mínimo las fugas
  • Adoptar sistemas de detección de fugas
  • Llevar registro de equipos instalados con su correspondiente sustancia refrigerante y el consumo, para reducir consumos indeseados

Para mayores medidas de seguridad, en México, la Secretaría del Trabajo y Previsión Social, en su Norma 10, establece qué niveles de protección debe cumplir cada empresa dependiendo del tipo de productos que maneje. Si dicha Norma no es suficiente se puede acudir ante leyes internacionales, pues la norma nacional sólo maneja 503 gases y comercialmente se conocen más de 60 mil sustancias químicas.

A pesar de que muchas empresas aún no cuentan con medidas de seguridad adecuadas para sus trabajadores, el doctor Llano comenta que la cultura en México afortunadamente ha ido modificándose y la normatividad se está empezando a aplicar. Además, asegura que cada vez son más técnicos los técnicos que buscan certificarse.

Seguridad para el transporte de cilindros con refrigerante
•           No golpear el cilindro, ni con el suelo, ni con un martillo u otra herramienta
•           No calentar el cilindro con vapor o con un soplete de flama directa
•           No transportar el cilindro, cargándolo de la válvula
•           No tratar de reparar la válvula
•           No bloquear el disco de ruptura
•           No rellenar o recargar un cilindro desechable
•           Al abrir la válvula, hacerlo despacio y cerrar después de usarlo
•           No utilizar cilindros oxidados o deteriorados

Rellenar cilindros no recargables representa un acto peligroso para cualquier técnico, por lo cual queda prohibido realizarlo bajo cualquier circunstancia

Recomendaciones para recuperar gas refrigerante
•   Utilizar cilindros para recuperar gas con la certificación DOT (Department Of Transportation). Estos cilindros se tienen que probar cada cinco años
•   Utilizar cilindros vacíos y con un vacío de al menos 1000 micrones
•   No debe cargarse el cilindro más allá del 80% de su capacidad
•   Si existe la posibilidad de que pueda estar expuesto a una temperatura mayor de 54 °C (130 °F), sólo debe llenarse hasta el 60 % de su capacidad. Esta acción permitirá que el refrigerante se expanda cuando el cilindro se caliente
•   Si no se deja el espacio suficiente, cuando el refrigerante se expanda puede ocasionar que el cilindro explote
•   Dependiendo del equipo que se tenga para recuperar gas, existen diferentes métodos para determinar que se llegó al 80 % de su capacidad: se puede calcular mediante el uso de una báscula o con un tanque con flotador integrado o conectarse al dispositivo de apagado (Shut off) del tanque
•   Se debe tener cuidado de no dejar refrigerante líquido atrapado en las válvulas
•   No deben mezclarse los refrigerantes
•   Se debe marcar el tipo del gas refrigerante contenido en el cilindro recuperador, si se tienen varios, habrá que etiquetarlos con nombre del gas que generalmente contiene
•   Los cilindros deben manejarse con cuidado. No azotarlos o golpearlos contra el piso
•   Siempre deben mantenerse en posición vertical. Además de amarrarlos o encadenarlos para evitar que se caigan
•   NUNCA debe calentarse un cilindro con un soplete de flama abierta
Fuente: Manual de Buenas Prácticas en sistemas de refrigeración y aire acondicionado
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Fuentes:
-Unidad Técnica de Ozono de Colombia  
– Manual de Buenas Prácticas en Sistemas de Refrigeración y Aire Acondicionado
– Yvoluc, detección de gases tóxicos