En este Artículo Técnico se expone como, haciendo uso de la tecnología, se puede hacer una innovación interesante para poder detectar fugas y microfugas en las líneas de llenado de aerosol. Exponemos los retos y desafíos que enfrentan los fabricantes de aerosoles.
El Desafío de las Fugas en la Producción de Aerosoles
En la producción de aerosoles, uno de los principales desafíos a los que se enfrentan los fabricantes es la fuga de los envases. Las fugas pueden deberse a defectos de fabricación en las latas o a válvulas dañadas que liberan gas bajo presión interna. El gas a alta presión puede escapar por microfisuras o válvulas mal selladas, lo que puede provocar fugas e incluso explosiones en casos extremos.
Pero eso no es todo. En la fabricación de aerosoles, también es fundamental ajustar con precisión los parámetros de engarzado de la válvula para adaptarse a cada lata. A simple vista, muchas latas pueden parecer iguales, pero difieren en detalles clave como el espesor del material o deformaciones estructurales, lo que hace que cada tipo de lata pueda requerir diferentes ajustes de máquina. Estos parámetros suelen ser recomendados por los fabricantes de latas o válvulas. Sin embargo, incluso utilizando componentes de primera calidad, pueden producirse variaciones.
Si entramos a ver cuáles son los factores que afectan la fabricación e inclusive la formación de este tipo de fugas, podríamos decir que uno es lo que corresponde a las partes o componentes del mismo aerosol y las otras al proceso como tal de fabricación.
Componentes y Proceso de Fabricación
- Partes: Aquí está la calidad de los envases, donde es muy importante asegurar las pruebas que se hacen, aunque es imposible garantizar una efectividad 100%.
- Proceso: Línea de llenado, los problemas que se pudieran dar por la parte de sellado. Estamos hablando de un proceso mecánico que requiere cierto nivel de precisión, pero siendo mecánico, con el tiempo se puede dar ese desajuste que limita o mantiene esas tolerancias que normalmente se requiere para ese procedimiento de engargolado.
Métodos Tradicionales de Detección y sus Limitaciones
Tradicionalmente, la industria del aerosol utiliza baños de agua como método principal para detectar fugas. Estos baños sumergen las latas en agua caliente a unos 60 °C durante varios minutos. Si una lata presenta fugas, la presión interna del gas provoca su explosión en este entorno controlado. Este método está ampliamente aceptado por las normativas del sector y cumple estrictas normas de seguridad definidas por directivas internacionales.
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¿Qué se hace, qué se ha venido haciendo? Años atrás trabajaron las pruebas que hacen a nivel de fabricación de los envases, éstas involucraron el uso de la cama de agua, una inspección visual o baño de prueba que hoy en día se utiliza y que predominantemente se usa para la prueba de presión o de no deformación del envase. En ese entonces la prueba de no deformación también se aprovechaba para tratar de detectar posibles fugas que se pudieran dar en esos posibles envases. La forma es muy sencilla, en el momento en que se tiene una fuga se produce una burbuja. La metodología es relativamente sencilla y consiste en observar si se están produciendo burbujas y de esa manera identificar ese bote defectuoso.
Sin embargo, en 80 años las cosas han cambiado mucho y el nivel en que se están cambiando es exponencial. Hoy en día una inspección visual es totalmente imposible, ya que la línea de llenado es de aproximadamente 600 botes por minuto.
Soluciones Innovadoras en Detección de Fugas
Nuestro cliente, líder en combustibles de gas para mecheros y cartuchos de camping, buscaba una alternativa. El objetivo era diseñar un equipo tan fiable como un baño de agua, pero más económico de mantener y energéticamente eficiente. Queríamos desarrollar una solución que pudiera integrarse fácilmente en la línea de producción existente y ofreciera la máxima precisión en la detección de fugas.
Prototipo con Sensores Semiconductores
En respuesta a estos desafíos, el equipo de Solmatic entregó un prototipo de tester de fugas para latas de aerosol, basado en una innovadora tecnología de detección de fugas de gas con sensores semiconductores avanzados. Este dispositivo moderno detecta posibles fugas de gas con gran precisión gracias a sensores ultrasensibles y localiza fugas con precisión y rapidez.
Tecnología Láser para Microfugas
Veremos cuestiones tecnológicas y de cómo es posible este tipo de desarrollos como el Láser de Cascada Cuántica. Es una tecnología que abre una ventana de oportunidades a muchas cosas, entre ellas la posibilidad de detectar fugas muy pequeñas. A través de la innovación de hoy en día, la propuesta tecnológica que se tiene está basada en el uso del láser. El láser es el corazón de este sistema, se puede hacer para todos los tipos de propelentes que se tienen y es una gran ventaja.
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Esto es algo que se utiliza mucho a nivel de instrumentación, de equipos y analítica, en la cual hay un principio que si se pasa una luz de cierta intensidad - normalmente se utilizan fuentes infrarrojas dentro de lo que está el láser - y se pasa a través de un volumen conocido que contiene un componente de interés, a la salida se va a tener una intensidad atenuada, debido a la absorción que realiza la molécula de ese caso objetivo. Esa concentración la vamos a poder determinar a través de esa atenuación que sufre la luz.
- Toda molécula tiene una vibración natural en sus enlaces intramoleculares a una frecuencia o longitud de onda específica.
- El momento dipolar causado por estas vibraciones absorberá un fotón con la misma frecuencia.
La tecnología QCL no es nueva, tiene no tanto de lo que vemos en cuanto a la Teoría Molecular, sino en la forma en como se emite esa luz y es a través de una luz pulsada que va cambiando de frecuencia y la gran virtud que tiene es que se puede hacer esa detección, esa absorción que hacen esas moléculas, se puede registrar en datos impresionantes. Se puede hacer con esta tecnología mil datos por segundo.
Estrategias de Implementación de la Detección de Microfugas
Tal vez una solución para esa detección de microfugas debería ir enfocada a poder realmente detectar esas fugas, sea queriendo mantener ese baño de prueba o no, en que se pueda realmente evitar tener un área potencialmente peligrosa. La gran ventaja es que vamos a poder detectar en línea con un control de calidad totalmente en ritmo con la línea de producción que nos evita llevar envases defectuosos a los consumidores finales.
Existen dos posibilidades que se pueden trabajar: la más común es colocar estos sistemas de detección de microfugas posterior al baño de prueba, ya que en ese justo momento el bote ha sido calentado a la presión interna dentro del envase y es lo que va a permitir crear esa reacción más alta que facilita la provocación de una fuga de gas propelente.
La otra opción es una prueba de presión, que algunas autoridades aceptan si se cumplen ciertas características, porque al final este es una prueba de detección de fuga. Entonces, hay que demostrar que existe una prueba de presión, de que el envase resiste a la presión del propelente. Si se combinan esas dos es posible y en muchos casos se ha logrado que se acepte la detección de microfuga como la única prueba para efectos de calidad. En este caso la exigencia es mayor porque si no se tiene baño de prueba, obviamente se requiere una sensibilidad mucho más alta porque quiere decir que el aerosol no aguanta tan presurizado. En ese caso la normativa indica que el poder tener una burbuja a una frecuencia más alta que una fuga es mucho menor.
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Estas tecnologías avanzadas son aptas para:
- Todos los tamaños y tipos de envase.
- Velocidades de línea de hasta 600 envases por minuto.
- Nuevos y múltiples Propelentes.
- Posibilidad de actualizaciones futuras.
Sprays Detectores de Fugas
Los sprays detectores de fugas son herramientas versátiles y eficaces para la localización de fugas en diversas aplicaciones industriales y domésticas.
Características Generales
- Detecta rápidamente fugas de gases y pérdidas de presión.
- Se puede usar con gases inflamables, tóxicos, LPG, refrigerantes, aire comprimido, etc.
- No mancha ni ataca los plásticos, aluminio, acero, cobre, etc.
- Altamente eficaz, detecta directamente el punto por donde se produce la fuga de gas.
- Reduce considerablemente el tiempo de búsqueda de avería.
- Producto con certificación alimentaria NSF categoría P1.
Aplicaciones
- Especialmente indicado para la detección rápida de fugas en el sistema de aire acondicionado.
- Instaladores de gas.
- Puede emplearse con todos los gases, tanto inflamables como no inflamables.
- Tuberías, válvulas, conexiones de rosca, juntas de soldadura, reguladores de presión, compresores, refrigeración, unidades de aire acondicionado.
- Fugas en tubos de tecalam.
- Utilizable en industria alimentaria NSF P1.
Modo de Uso
- Agitar el bote enérgicamente.
- Aplicar el producto uniformemente sobre la zona donde se piensa que pueda estar localizada la fuga.
Productos Destacados
Spray Detector de Fugas OKS 2801
El Spray Detector de Fugas OKS 2801 es un producto de vanguardia diseñado para ayudar a los profesionales industriales a localizar fugas en líneas, aparatos y recipientes bajo presión interna. Una de las características destacadas del Spray Detector de Fugas OKS 2801 es su impresionante versatilidad, ya que puede emplearse de manera efectiva para detectar fugas en una amplia gama de sistemas y gases.
Una de las principales ventajas del Spray Detector de Fugas OKS 2801 es su naturaleza no corrosiva. Al aplicarlo en las superficies, no daña ni degrada el material, lo que garantiza la integridad a largo plazo del equipo sometido a pruebas. Este spray simplifica el proceso de detección de fugas al facilitar la inspección visual directa. Al aplicarse, el spray reacciona con el gas que escapa, formando burbujas altamente visibles en los puntos de fuga. Cuando se trata de seleccionar un spray detector de fugas, la confiabilidad es de suma importancia. El Spray Detector de Fugas OKS 2801 ha sido sometido a rigurosas pruebas y ha sido certificado por la DVGW de acuerdo con las normas DIN EN 14291.
El Spray Detector de Fugas OKS 2801 está diseñado para ser adecuado para su aplicación en áreas elevadas, lo que lo convierte en un producto ideal para la detección de fugas en diversos entornos industriales. Además, resulta excepcionalmente valioso para encontrar fugas en sistemas de aire acondicionado de cualquier tipo, incluidos los automotrices. Rociar Aerosol OKS 2801. Una fuga es indicada por la formación de burbujas de espuma.
Sus características técnicas incluyen: Contenido: 400 ml. Almacenar en un lugar seco y bien ventilado. NO contiene MOSH ni MOAH. Proteger del sol y no exponer a temperaturas superiores a 50ºC. Evite su contacto con materiales oxidantes basados en ácidos. Acorde DIN EN 14291 (DVGW), productos espumosos para la detección de fugas en instalaciones de Gas. NSF P1.
Detector de Fugas CRC #14503
El Detector de Fugas #14503 CRC, con No. de Catálogo 78-005-285, se presenta en aerosol de 18 oz (510 gr).
Sus ventajas incluyen:
- Ideal para sistemas de aire, tuberías, válvulas, conectores, costuras de soldadura, compresores y sistemas de refrigeración.
- Formulado para detección rápida y fácil de fugas de gas y fugas de aire.
- La fórmula a base de agua no contiene Aceites, Siliconas ni disolventes nocivos.
- Se remueve fácilmente con agua.
- No flamable.
- Seguro en la mayoría de Plásticos.
Análisis de Estanqueidad y Regulaciones de Seguridad
La estanqueidad de un componente o de un sistema depende de la aplicación en la que se vaya a utilizar y del índice de fuga que sea aceptable. No existen componentes ni sistemas absolutamente estancos. En la práctica, el detector de fugas realiza esta tarea evacuando primero la pieza que se va a comprobar, de modo que el gas del exterior pueda entrar a través de una fuga existente por la diferencia de presión presente. Si solo se introduce helio delante de la fuga (por ejemplo, mediante una pistola de pulverización), este helio fluye a través de la fuga y es bombeado por el detector de fugas. La presión parcial de helio presente en el detector de fugas la mide un espectrómetro de masas sectoriales y se muestra como un índice de fuga.
Además, mencionamos las nociones que se tienen frente a las certificaciones e informaciones que regularmente se necesitan para la fabricación de aerosoles.
Seguridad en la Fabricación de Aerosoles
Seguridad: Es el posible desafío más crítico y delicado en la industria del aerosol. Cerca de 4 a 10 mil accidentes caseros son provocados por un aerosol. Estamos hablando de que una presión puede llegar a formar casi un proyectil, puesto que los fragmentos del envase pueden ser lanzados a distancias superiores a 40 metros. Cómo se evita o qué se hace para detectar envases que posiblemente están en riesgo y qué hacer para impedir el riesgo de que no le llegue al consumidor final: Recall, retirar el material del mercado.
Regulaciones: Es un mercado regulado para la parte de transporte de los aerosoles y los fabricantes tienen que asegurarse de seguir estrictamente este tipo de reglamentaciones. Es crucial poder detectar el tiempo real de fugas, y también tener algún tipo de tendencia que permita llegar a la causa raíz de qué está fallando en el sistema que está produciendo este problema. En general, es mejorar el tema de seguridad a nivel de planta.