Fluidos hidráulicos: resistencia al fuego

Los fluidos hidráulicos resistentes al fuego (FR) se usan en áreas donde la liberación accidental del fluido puede crear un riesgo de incendio. Los fluidos FR (Resistentes al Fuego) no son a prueba de fuego, pero Factory Mutual ha probado que reducen el riesgo de incendio en comparación con los aceites minerales.

Factory Mutual (FM Global) es una organización internacional de seguros y certificación especializada en la prevención de pérdidas. Una de sus áreas de enfoque es la seguridad y confiabilidad de los equipos y materiales, incluyendo fluidos hidráulicos resistentes al fuego. Cuando un fluido hidráulico es certificado por Factory Mutual, significa que ha sido evaluado y aprobado para cumplir con rigurosos estándares de seguridad contra incendios en aplicaciones industriales críticas.

En el contexto de fluidos hidráulicos resistentes al fuego, FM Global evalúa si estos fluidos pueden proporcionar la funcionalidad hidráulica necesaria mientras minimizan el riesgo de incendios en situaciones de alta temperatura o en presencia de fuentes de ignición. Esta certificación es esencial en industrias donde el riesgo de incendios es alto, como las plantas siderúrgicas, minería, fundiciones y fábricas.

Proceso de certificación de FM para fluidos hidráulicos resistentes al fuego:

Pruebas de ignición: Los fluidos son evaluados para determinar su resistencia al fuego cuando están expuestos a llamas abiertas, chispas o superficies calientes. Las pruebas incluyen ver si los fluidos se inflaman y cómo responden bajo estas condiciones.

Pruebas de estabilidad térmica: Se analizan las propiedades del fluido en situaciones de alta temperatura para asegurarse de que el fluido no se descomponga, pierda viscosidad o genere productos peligrosos.

Pruebas de spray y atomización: Como muchos fluidos hidráulicos están bajo presión, FM también prueba si el fluido se inflama cuando se pulveriza a alta presión, lo cual es una simulación realista de lo que podría ocurrir si una manguera se rompe.

Efectos de la exposición al calor prolongada: Se evalúa cómo el fluido responde a la exposición a fuentes de calor durante períodos prolongados, lo que es importante para sistemas que están operando continuamente en entornos de alta temperatura.

Compatibilidad y estabilidad en el sistema hidráulico: Se evalúa la compatibilidad del fluido con componentes hidráulicos, asegurando que no cause corrosión ni degrade los sellos, mangueras o válvulas en los sistemas.

Beneficios de los fluidos hidráulicos resistentes al fuego con certificación FM:

Reducción de riesgos de incendio: Al usar fluidos certificados por FM, se minimizan los riesgos de incendios en operaciones industriales.

Conformidad con regulaciones: Muchas industrias requieren el uso de productos certificados por FM para cumplir con regulaciones locales e internacionales de seguridad.

Mayor seguridad para los trabajadores: Un ambiente de trabajo más seguro debido al menor riesgo de incendios por fugas o fallos en el sistema hidráulico.

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Los fluidos hidráulicos resistentes al fuego aprobados por Factory Mutual son comúnmente clasificados en diferentes categorías, como HFC (fluido a base de agua y glicol), HFD (fluido a base de ésteres orgánicos) y HFDR (fluido sintético resistente al fuego), todos diseñados para ofrecer protección contra incendios sin comprometer el rendimiento hidráulico.

Otra forma de clasificar fluidos FR es dividirlos en dos grandes categorías: acuoso y no acuoso.

Los fluidos acuosos contienen cierta cantidad de agua, que actúa para prevenir incendios. La otra porción de estos fluidos contiene sustancias para proporcionar lubricación, protección contra la anticorrosivos y protección contra el desgaste. En términos generales, tienen mayor resistencia al fuego que los fluidos no acuosos, pero son lubricantes más pobres y requieren mayores niveles de mantenimiento.

Agua glicol El más común fluido FR acuoso. Cerca de 40% de agua típicamente. Mantenimiento relativamente bajo. Fluidos alta base agua (HWBF) Emulsión aceite en agua. Generalmente 95% agua y 5% aceite/aditivo. Alto rendimiento. Mala lubricación. Emulsión invertida Emulsión agua en aceite. Cerca de 40% de agua típicamente. Alto mantenimiento.

Raramente se usan fluidos con alto contenido de agua (HWBF) y emulsiones invertidas; en la mayoría de los casos, han sido reemplazados por agua/glicoles debido a un menor mantenimiento y mejores propiedades de lubricación.

Los agua-glicoles están hechos de:

Por lo general, son de color rojo o rosado para distinguirlos de otros fluidos y se deben monitorear rutinariamente para determinar el contenido de agua, el nivel de inhibidor de anticorrosivos y otras propiedades clave. 

Debido al potencial de evaporación, es importante el monitoreo del agua para garantizar que las cualidades resistentes al fuego no se pierdan con el tiempo. El agua se determina por viscosidad o índice de refracción usando un refractómetro.

• La prueba de viscosidad en un laboratorio es el mejor método, pero se puede usar un refractómetro portátil en el sitio para un monitoreo más frecuente o una recolección de datos más rápida.

• Por cada 1% de pérdida de agua, la viscosidad del agua/glicol aumentará en aproximadamente 8 SUS. La concentración de agua debe mantenerse de acuerdo con las guías del fabricante. Esto puede significar añadir concentrado de glicol o agua destilada/desionizada a los sistemas durante el ciclo de vida del producto. Esto se hace para retener la viscosidad apropiada y las propiedades de resistencia al fuego.

Los fluidos de agua/glicoles son típicamente tienen una viscosidad ISO VG 46 (~ 200 SUS) y tienen cualidades de lubricación reducidas en comparación con los aceites minerales. También pueden tener una compatibilidad limitada con sellos, lo cual debe investigarse antes de su uso.

Los fluidos no acuosos no contienen agua, dependiendo de las propiedades del aceite base o los aditivos para proporcionar resistencia al fuego. Por lo general, son mejores lubricantes y tienen menores requisitos de mantenimiento que los fluidos acuosos.

Poliol Éster El más común fluido FR no acuoso. Excelentes propiedades de lubricación. Buena compatibilidad con sellos y aceites minerales. Éster fosfatado Propiedades de auto extinguido. Se requieren sellos premium. Forma ácidos fuertes rápidamente. Humo negro denso al quemarse. Aceite vegetal Materiales naturales vegetales. Excelentes propiedades de lubricación. Mala vida a la oxidación. Alta tendencia a lodos y barnices.

Los poliol-ésteres son los fluidos FR no acuosos más comunes debido a sus altos puntos de inflamación y fuego inherentes, excelentes propiedades de lubricación, buena compatibilidad con sellos y aceites minerales, larga vida útil del depósito y bajo mantenimiento (similar al aceite mineral). Son aceites totalmente sintéticos creados a través de la reacción de un ácido graso con un alcohol. La conversión del aceite mineral es relativamente simple, ya que los poliol ésteres tienen una compatibilidad con sellos similar a la de los aceites minerales y generalmente son compatibles con los aceites minerales.

Los fluidos poliol-ésteres se deben muestrear y monitorear de manera rutinaria, especialmente se monitorea el contenido de agua y el índice de acidez total (TAN).

• El agua puede provocar la hidrólisis del fluido base, lo que lleva al desarrollo de ácido y la descomposición del aceite. Por lo tanto, el líquido debe revisarse regularmente y el agua debe eliminarse. Los intercambiadores de calor de carcasa y tubo y los venteos deficientes son puntos comunes de entrada de agua.

• La prueba TAN también debe realizarse regularmente, ya que el poliol éster tenderá a formar ácidos débiles con el tiempo. TAN es una indicación de este colapso y ayudará a determinar cuándo cambiar el aceite. Los poliol-ésteres mal formulados aumentarán el TAN muy rápidamente.

Al comparar y elegir entre los dos fluidos FR más populares, el glicol/agua y el poliol-éster, el grado de resistencia al fu fuego será un factor clave. Otros factores para considerar se muestran en el cuadro a continuación.

Sin embargo, todos los fluidos se quemarán en las condiciones adecuadas, por lo que se deben utilizar precauciones de seguridad adecuadas. El personal de higiene y seguridad de la planta debe realizar una evaluación de riesgos para determinar cómo podría escapar el fluido, qué fuentes de ignición están presentes, cual será el fluido FR seleccionado, método de contención y recolección ante fugas, etc.

Prevenir siempre es mejor que curar.
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