Imagine estar rodeado de una nube de partículas invisibles y nocivas cada vez que trabaja. El corte por plasma, aunque eficaz, produce polvo y gases peligrosos que pueden afectar gravemente a la salud y al medio ambiente. Este artículo explora los peligros del humo del corte por plasma y ofrece soluciones eficaces para purificar el aire. Descubra cómo protegerse y mantener un espacio de trabajo seguro al tiempo que garantiza el cumplimiento de las normas medioambientales.
Las máquinas de corte por láser de plasma se han convertido en omnipresentes en las modernas instalaciones de fabricación, apreciadas por su excepcional eficacia de corte y la calidad superior de sus bordes. Esta tecnología se ha generalizado en todos los sectores y ha recibido elogios tanto de fabricantes como de usuarios finales por su precisión y versatilidad.
Sin embargo, el proceso de corte por plasma no está exento de inconvenientes. Durante su funcionamiento, genera una compleja mezcla de subproductos nocivos, como humos metálicos, partículas y gases nocivos. Estas emisiones suponen importantes riesgos para el medio ambiente y la salud laboral, ya que contribuyen tanto a la contaminación atmosférica como a la contaminación acústica en el lugar de trabajo.
Para mitigar estos riesgos y cumplir las estrictas normativas medioambientales, es imprescindible capturar y tratar eficazmente el polvo y los humos producidos durante las operaciones de corte por plasma. Para ello es necesario implantar sistemas avanzados de purificación del aire diseñados específicamente para aplicaciones metalúrgicas.
En esta completa guía, profundizaremos en los polifacéticos riesgos asociados al polvo del corte por plasma y exploraremos las soluciones de purificación más avanzadas. Al comprender la composición de estas emisiones, sus posibles efectos sobre la salud y las últimas tecnologías de filtración disponibles, los fabricantes pueden tomar decisiones informadas para proteger a su mano de obra y minimizar su huella medioambiental.
Las máquinas de corte por plasma, famosas por su gran eficacia de corte y su versatilidad en una amplia gama de materiales, tienen un inconveniente notable: generan cantidades significativas de polvo y humos durante su funcionamiento.
Este subproducto, a menudo denominado polvo o humo de corte por plasma, es una mezcla compleja compuesta principalmente por partículas metálicas vaporizadas, óxidos y diversos gases. La composición puede variar según el material que se corte, el gas plasma utilizado y los parámetros de corte. Típicamente, incluye:
El tamaño de estas partículas puede variar desde submicras hasta varias micras de diámetro, y la mayoría se encuentra en el rango respirable (< 10 μm). Esto las hace especialmente peligrosas si se inhalan, ya que pueden penetrar profundamente en los pulmones.
Es importante tener en cuenta que la composición y toxicidad del polvo de corte por plasma puede verse influida significativamente por cualquier recubrimiento o contaminante presente en la pieza de trabajo, como pintura, galvanización o aceites. Éstos pueden introducir en el humo sustancias nocivas adicionales como cromo hexavalente, óxido de zinc o compuestos orgánicos volátiles (COV).
Para mitigar los riesgos para la salud y el medio ambiente asociados al polvo del corte por plasma, en cualquier operación de corte por plasma son esenciales una ventilación adecuada, sistemas de extracción de humos y equipos de protección personal.
A continuación se describen detalladamente los peligros específicos que plantea el polvo metálico producido durante el corte:
Los trabajadores dedicados al corte han observado que, al utilizar máquinas de corte por plasma para cortar placas de acero al carbono de 3-6 mm, se genera mucho humo amarillo. Este humo amarillo supone una amenaza importante para la salud humana y puede provocar fácilmente neumoconiosis si se inhala durante periodos prolongados.
Dados estos peligros asociados al polvo del corte por plasma, es crucial aplicar una purificación eficaz del polvo al realizar trabajos de corte por plasma para reducir la incidencia de enfermedades profesionales.
Perjudica la salud del operador
El polvo producido por las máquinas de corte por plasma contiene muchas sustancias inhalables (como óxido de manganeso y óxidos de potasio y sodio). Una vez que estas sustancias entran en el cuerpo humano, pueden causar daños importantes.
Los trabajadores que pasan mucho tiempo trabajando en condiciones con polvo de Corte por plasma CNC Las máquinas tienen una proporción significativamente mayor de enfermedades respiratorias como la bronquitis crónica que otras.
Además, estas sustancias inhalables pueden acumularse en los huesos y la sangre del organismo, lo que provoca una disminución de su función, e incluso pueden causar cáncer.
Impactos Beneficios para la empresa
La protección del medio ambiente se ha convertido en una tendencia internacional y nacional. La contaminación causada por el polvo puede acarrear multas para las empresas.
Además, no gestionar a tiempo la contaminación por polvo puede afectar a la precisión de las máquinas de producción, lo que repercute en la eficacia de la producción.
Dadas estas dos razones principales, los peligros del polvo de las máquinas de corte por plasma son significativos y necesitan un tratamiento de purificación oportuno. Entonces, ¿cómo debe gestionarse el polvo de las máquinas de corte por plasma?
Actualmente, existen dos métodos principales para gestionar el polvo procedente del corte por plasma:
Este método consiste en instalar un lecho de agua bajo la plataforma de corte, lo que permite sumergir la pieza en agua. El corte se realiza bajo el agua, por lo que los óxidos producidos durante el corte son recogidos por el agua, purificando así el entorno de trabajo. Este método sólo requiere un contenedor de agua como inversión única.
Sin embargo, puede provocar una contaminación secundaria (contaminación del agua), y es probable que los óxidos metálicos se aglomeren bajo el agua, lo que dificulta la limpieza. Para los usuarios de regiones más frías, el agua de la plataforma de corte puede congelarse durante el invierno, causando inconvenientes.
Además, este método no es adecuado para purificar el polvo de metales como el aluminio y el magnesio, que producen polvo explosivo durante el corte.
La eliminación de polvo en seco consiste en añadir un dispositivo de captura de polvo a la plataforma de corte CNC. El polvo capturado se transporta directamente a un filtro de polvo y a un dispositivo de purificación. Tras el tratamiento, el aire purificado se descarga.
El polvo producido durante el corte por plasma se forma principalmente debajo del corte de la pieza de trabajo, por lo que las plataformas de corte de presión negativa de tipo escape son el dispositivo de captura de polvo más común. Debido a su estructura simple, funcionamiento fiable y eliminación eficaz del polvo, el método de eliminación de polvo en seco es ampliamente utilizado.
El colector de polvo para una máquina de corte por plasma se diseña y fabrica en función de las especificaciones de la máquina, centrándose en la eficiencia económica, el mantenimiento sencillo, el funcionamiento económico y los costes posteriores mínimos, al tiempo que se garantiza una eliminación eficaz del polvo.
En función de la anchura de la plataforma de trabajo de corte, puede dividirse en un banco de trabajo de un solo lado con puerta de aire de tiro descendente y un banco de trabajo de dos lados con puerta de aire de tiro descendente.
Flujo de trabajo del colector de polvo de la máquina de corte por plasma
El objetivo es recoger el polvo producido durante el corte por plasma. El método de recogida puede ser la aspiración lateral, la aspiración inferior o la aspiración superior, con el polvo aspirado directamente en la tubería por el ventilador. Se añade un dispositivo de eliminación de polvo al final de la tubería, y el polvo recogido se purifica directamente mediante el ventilador. equipos de eliminación de polvo antes de ser descargado dentro o fuera del taller. Dentro del volumen de aire diseñado, el polvo purificado puede cumplir los requisitos de emisiones medioambientales.
Sistema de eliminación de polvo de la máquina de corte por plasma tipo soplado-aspiración
El sistema de eliminación de polvo de la máquina de corte por plasma de tipo soplado-aspiración consiste en colocar un conducto de aspiración cuadrado en un lado de la plataforma de corte, que tiene un puerto de aspiración que puede moverse con la máquina de corte.
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Al otro lado de la plataforma de corte hay un puerto de soplado con un pequeño ventilador de flujo axial. Tanto la boca de aspiración como la de soplado están fijas en la máquina de corte y se mantienen en consonancia con el cabezal de corte.
La parte inferior de la plataforma de corte está equipada con un conducto de aspiración con placas verticales, que garantiza que la aspiración se produzca en la posición en la que se genera el polvo dentro de una anchura limitada durante el corte. Cuando el sistema de eliminación de polvo de la máquina de corte por plasma funciona, la tira de sellado puede adherirse estrechamente a la parte superior del conducto de aspiración cuadrado bajo el efecto de la presión negativa de la tubería para desempeñar un papel de sellado.
La boca de aspiración tiene dos rodillos en los que se levanta la banda de sellado, lo que permite que el humo entre por el conducto de aspiración de la boca de aspiración y, a continuación, sea aspirado por el equipo de eliminación de polvo para su filtración y purificación.
El corte por plasma puede plantear varios peligros:
Los daños causados por el corte por plasma pueden dividirse en dos categorías:
Los factores nocivos del plasma corte por arco incluyen principalmente gases nocivos, polvo metálico, ruido, radiación de luz de arco (infrarrojos) y campos electromagnéticos de alta frecuencia. El principal riesgo es la descarga eléctrica.
Por lo tanto, es fundamental dar prioridad a la seguridad y la protección durante el corte por arco de plasma.
1. Prevención de descargas eléctricas
La tensión en vacío de la fuente de alimentación para el corte por arco de plasma es relativamente alta, especialmente durante la operación manual, lo que supone un riesgo de descarga eléctrica. Por lo tanto, la fuente de alimentación debe estar correctamente conectada a tierra durante el uso, y la antorcha de corte y las zonas que tocan las manos deben estar aisladas de forma fiable.
Se puede utilizar una tensión más baja para encender el arco no transferido antes de conectar el circuito de arco transferido de tensión más alta. Si el interruptor se coloca en la empuñadura, debe aplicarse una funda de goma aislante para cubrir el interruptor expuesto, a fin de evitar el contacto directo de la mano con el interruptor. Siempre que sea posible, se recomienda el funcionamiento automatizado.
2. Prevención de la radiación de luz de arco
La intensidad de la radiación luminosa de los arcos es alta, y consiste principalmente en radiación infrarroja y radiación luminosa visible. La radiación luminosa de los arcos de plasma es más fuerte que la de otros arcos, especialmente la luz ultravioleta, que puede dañar gravemente la piel. Durante el corte manual, los operarios deben llevar máscaras y guantes adecuados, así como protegerse el cuello.
Además de llevar gafas oscuras en la máscara, es mejor incluir lentes que absorban la luz ultravioleta. Durante el funcionamiento automático, se puede colocar una pantalla protectora entre el operario y la zona de trabajo. El corte por arco de plasma puede realizarse bajo el agua, utilizando agua para absorber la radiación luminosa.
3. Prevención de polvo y humo
El proceso de corte por arco de plasma va acompañado de grandes cantidades de vapor de metal vaporizado, ozono, compuestos de nitrógeno, etc. Combinado con el gran flujo de aire durante el corte, el polvo en el lugar de trabajo puede levantarse masivamente, causando graves impactos en las vías respiratorias y los pulmones del operario.
Por lo tanto, el espacio de trabajo debe estar equipado con buenas equipos de ventilación y medidas de prevención del polvo. Al cortar, se puede instalar un dispositivo de escape debajo de la mesa de trabajo de rejilla, o se puede utilizar el corte bajo el agua para reducir el polvo.
4. Prevención del ruido
Durante el corte por arco de plasma se genera un ruido de alta intensidad y alta frecuencia, especialmente cuando se utiliza el corte por arco de plasma de alta potencia, el ruido es aún más fuerte. Esto podría afectar significativamente al sistema auditivo y nervioso del operario. El nivel de ruido depende principalmente de la corriente de corte; cuanto mayor sea la corriente, más fuerte será el ruido.
Cuando la energía acústica se concentra en la gama de 2000-8000 Hz, los operarios deben llevar tapones para los oídos. Si es posible, intente utilizar el corte automático, con el operario trabajando en una sala insonorizada.
También se puede utilizar el corte bajo el agua, que absorbe el ruido. Colocar la pieza bajo el agua para cortarla puede reducir significativamente el ruido. Los resultados de las pruebas demuestran que cuando el corte se realiza bajo el agua, el ruido se reduce entre 22 y 24 dB en comparación con el corte en seco.
Además, el uso de un soplete de corte con cortina de agua (con un caudal de agua de 70-80L/min) puede reducir el ruido en unos 20dB. Cuando la corriente de corte es inferior a 100 A, el ruido es relativamente bajo, y el impacto en el entorno no es significativo.
5. Protección contra campos electromagnéticos de alta frecuencia
El corte por arco de plasma requiere un oscilador de alta frecuencia para encender el arco. Sin embargo, la alta frecuencia puede causar ciertos daños al cuerpo humano.
Las medidas preventivas incluyen principalmente:
Consejos de protección para el corte por arco de plasma
Deben observarse las siguientes precauciones de seguridad al utilizar una máquina de corte por plasma:
Se requiere conexión a tierra: La máquina de corte por plasma debe estar conectada a tierra para garantizar la seguridad.
Prevención de descargas eléctricas: Deben tomarse medidas para evitar descargas eléctricas de todos los componentes y tuberías de gas de la cortadora para proteger a los usuarios.
Seguridad del oxígeno: Debe tenerse cuidado al utilizar oxígeno para evitar fugas y accidentes.
Evitar la intoxicación por gas: El uso inadecuado de gases en interiores puede provocar intoxicaciones. Elija un espacio bien ventilado y cambie el aire con regularidad cuando utilice gases.
Mantenga la distancia de seguridad: Mantenga una distancia de seguridad durante el funcionamiento para evitar accidentes durante el corte.
Llevar equipo de protección: Cuando maneje una cortadora de plasma, lleve equipo de seguridad, como máscara protectora, guantes aislantes, ropa de trabajo y calzado resistentes al fuego y a las explosiones, para garantizar su seguridad personal.
Evite el polvo de corte: Las máquinas de corte por plasma generan mucho polvo, por lo que deben utilizarse gafas y máscaras protectoras para proteger los ojos y el sistema respiratorio.
Siga los procedimientos habituales: Siga estrictamente el manual de instrucciones para evitar errores de funcionamiento y accidentes.
Como fundador de MachineMFG, he dedicado más de una década de mi carrera a la industria metalúrgica. Mi amplia experiencia me ha permitido convertirme en un experto en los campos de la fabricación de chapa metálica, mecanizado, ingeniería mecánica y máquinas herramienta para metales. Estoy constantemente pensando, leyendo y escribiendo sobre estos temas, esforzándome constantemente por mantenerme a la vanguardia de mi campo. Deje que mis conocimientos y experiencia sean un activo para su empresa.
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