FLADA 012 sistema de control por baño de agua caliente
Importancia de la prueba de baño de agua caliente para aerosoles
En Aerosol La Revista continuamos con el compromiso de publicar el documento que reúne las recomendaciones de la Federación Latinoamericana del Aerosol (FLADA) que proporciona las normas que regulan la producción de los aerosoles a nivel Latinoamérica, por lo que en esta edición, hacemos entrega del informe, expuesto en el pasado Seminario Técnico de Aerosoles del IMAAC.
ÍNDICE
1- Antecedentes
2- Objetivo de la prueba
2.1 Comprobar la hermeticidad y resistencia del sistema aerosol @ 55°C.
2.2 Comprobar la resistencia del envase a la presión del propelente.
2.3 Asegurar el correcto sellado de la válvula (engargolado)
2.4 Control de peso para evitar un sobrellenado.
3. Fundamentos técnicos.
4. Fundamentos Normativos.
5. Ventajas de la prueba
6. Inconvenientes de la prueba
7. Métodos alternativos
7.1 Asegurar que todos los envases fueron probados por el fabricante
7.2 Asegurar que el equipo de crimpado esté bien calibrado.
7.3 Pesar el aerosol para evitar el sobrellenado.
7.4 Detección de fugas de cada aerosol
7.5 Desechar aerosoles con fuga, deformación o sobrepeso
7.6 Contar con un sistema de calidad
7.7 Auditar el sistema de control al inicio y periódicamente
7.8 Procedimiento para el tratamiento de aerosoles rechazados.
8. Conclusiones
1. ANTECEDENTES
Mas del 90 por ciento de los aerosoles que se fabrican en México, utilizan propelente hidrocarburo; por este motivo las Naciones Unidas han clasificado los aerosoles como mercancías peligrosas.
Desde el inicio de la industria en 1947, el departamento de Transporte de los Estados Unidos, estaba preocupado en cómo transportar los aerosoles en una forma segura, después de muchos estudios creó una norma que especifica que cada recipiente debe de pasar por una prueba en baño de agua caliente a 55° para evitar accidentes como el que ocurrió en Inglaterra en noviembre de 2016.
2. OBJETIVO DE LA PRUEBA
Es sumergir a todos los aerosoles en una tina con agua a 55°C para aumentar su dilatación térmica y el aumento de presión de vapor. Cuando aumentamos la temperatura aumentamos el movimiento de las partículas y por lo tanto la distancia entre ellas, aumentando la presión interna de cada aerosol.
Vemos cómo afecta la temperatura a estás propiedades y el riesgo que puede representar cuando no se realiza la prueba de baño con agua caliente a todos los aerosoles.
2.1 Comprobar la hermeticidad y resistencia del sistema aerosol @ 55°C.
2.2 Comprobar la resistencia del envase a la presión del propelente
– El 90% de los aerosoles utilizan envases estándar.
Este es un equipo donde se hacen las pruebas de deformación y de ruptura. Con el manómetro se puede leer a qué presión se deformó y tuvo la ruptura.
2.3 Asegurar el correcto sellado de la válvula (engargolado)
Es la operación que fija a la válvula del aerosol, al envase por medio de una engargoladora, deformando de una manera permanente la taza de la válvula.
Cuando se introducen los holens o muelas de la válvula, comienza su deformación.
Una vez que fue engargolada la lata, es muy importante medir la altura y el diámetro de la deformación que causamos con la engargoladora.
2.4 Control de peso para evitar un sobrellenado
La función de un control de peso es identificar altos y bajos contenidos del aerosol y rechazar automáticamente de la línea los aerosoles que no cumplan con el contenido establecido.
Hay básculas que pueden pesar los botes, hasta 600 por minuto, eliminando de la línea cualquier aerosol que este fuera de los índices permitidos. Si se tiene un sobrellenado, cuando pase al baño de prueba, éste explotará dentro del baño; o si tenemos un aerosol que está por debajo del peso, podemos ser acreedores a una multa por vender un aerosol fuera de su especificación de etiqueta.
3. FUNDAMENTOS TÉCNICOS
En esta gráfica podemos ver cómo la presión del vapor reacciona con el aumento de temperatura.
Podemos observar ver la expansión térmica para diferentes propelentes; ejemplo con el agua y con el aceite.
En el acero se queda casi igual, la diferencia es mínima dentro del baño. El agua también es mínima, pero en el caso de los propelentes, la diferencia es muy grande.
La expansión térmica de la fase líquida puede originar la explosión del envase.
Para un aerosol A-70:
Volumen inicial = 89%, @ 15 °C
Cuando lo introducimos dentro del baño de prueba aumentamos su volumen a:
Volumen final = 100.21%, @ 55 °C
Explotó dentro del baño
Los aerosoles nunca deben sobrellenarse, deben contar con una cámara de expansión mínima del 15% en volumen.
4. FUNDAMENTOS NORMATIVOS
5. VENTAJAS DE LA PRUEBA
Garantiza la hermeticidad y la resistencia del aerosol.
Reduce el riesgo de fuga, incendio o explosión por sobrellenado.
Asegura la confianza y seguridad durante el manejo, almacenamiento, transporte y uso del aerosol.
Cumple con la normatividad de Naciones Unidas, FEA, DOT y NFPA.
Permite a la industria nacional la exportación de sus productos.
Reduce el riesgo de accidentes que pueden dañar a las personas, a la propiedad y a la imagen del sistema aerosol.
6. INCONVENIENTES DE LA PRUEBA
a) Las tinas son voluminosas y ocupan mucho espacio.
Si se calentara el agua de 60 a 65° en lugar de 55° se podrían acortar los baños en la tina teniendo el mismo resultado.
b) Alto consumo de energía para mantener el agua caliente.
Existen tres formas de calentar el agua: con gas, vapor y/o electricidad.
c) El agua puede provocar la oxidación de los aerosoles, se recomienda colocar un antioxidante
d) Requiere de equipo para el secado de los aerosoles.
No se seca totalmente el aerosol después del baño, se procede a colocar un soplete o chorro de aire sobre la taza del aerosol quitando el exceso del agua. En caso de que se acorte el baño y se suba la temperatura de 60na 65°, la evaporación sería más fácil y no se tendría ningún problema.
7. MÉTODOS ALTERNATIVOS
7.1 Asegurar que todos los envases fueron probados por el fabricante
Normalmente un proveedor verifica el 15 o 20 por ciento de sus botes, cuando no se va usar el baño de prueba tenemos que solicitar al fabricante que verifique el 100% de botes.
7.2 Asegurar que el equipo de crimpado esté bien calibrado
Se engargolan unos botes, se tiene el equipo de medición, se mide la altura y el dimámetro para asegurar que esté bien engargolado.
7.3 Pesar el aerosol para evitar el sobrellenado.
Un aerosol sobrellenado, que no haya pasado por un baño de prueba, puede ocasionar accidentes; ejemplo: Si se deja un aerosol en un auto o se expone al sol, el envase se va a deformar o el peor de los casos va a explotar.
7.4 Detección de fugas de cada aerosol.
En la actualidad existen equipos modernos donde tienen una tecnología que por medio de láser pueden detectar inmediatamente, a una velocidad de hasta 600 latas por minuto, una fuga.
En este caso los aerosoles vienen en la cinta transportadora, pasan por un arco que emite unas hondas y detecta cualquier fuga mandando la señal al equipo y cuando el aerosol llega a la sección de rechazo, el bote se elimina.
7.5 Desechar aerosoles con fuga, deformación o sobrepeso.
Este equipo va a eliminar los aerosoles que tengan fuga y la bascula quitará los aerosoles que tengan sobre peso.
7.6 Contar con un sistema de calidad
Es muy importante contar con un sistema de calidad confiable para el desempeño del engargolado. El proceso del engargolado de la válvula es muy importante. ya que es muy riesgoso no tener un baño de prueba, si se llega a tener una fuga.
7.7 Auditar el sistema de control al inicio y periódicamente
Es muy importante que personas de calidad vengan a línea, desde antes que inicie la producción de aerosoles.
Todo el tiempo, cada hora estén verificando el crimper, el llenado del líquido y la temperatura del baño.
7.8 Procedimiento para el tratamiento de aerosoles rechazados
Este es una preocupación actual, ya que si desechamos los aerosoles en un recipiente que no esté aterrizado o que crea estática se vuelve muy peligroso. Los últimos 3 accidentes que se han tenido en la industria, ha sido por estática.
CONCLUSIONES
La prueba con agua caliente, es la mejor alternativa para asegurar la seguridad de las personas, de la propiedad y el desempeño esperado del aerosol.
El Comité Técnico de Seguridad del Instituto Mexicano del Aerosol (IMAAC) y de la Federación Latinoamericana del Aerosol (FLADA) recomienda realizar está prueba a todos los aerosoles antes de su almacenamiento, transporte y comercialización.