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DuPont™ Suva® refrigerantes

Información Técnica

P134a

Propiedades, Usos,Almacenamiento y

Manipulación

DuPontHFC 134a-

DuPont™ Suva® 134a refrigerante

DuPont™ Suva® 134a (Auto) refrigerante

DuPont™ Formacel® Z-4 agente de expansión de espuma

DuPont™ Dymel® 134a propelente de aerosol

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HFC-134a Propiedades, Usos, Almacenamiento y Manipulación

Contenido Introducción .................................................................................................................................................. 1

Antecedentes ............................................................................................................................................ 1 HFC-134a—Una Alternativa Ambientalmente Aceptable ........................................................................ 1

Usos ............................................................................................................................................................... 1 Propiedades Físicas ....................................................................................................................................... 2 Estabilidad Química y Térmica ...................................................................................................................... 2

Descomposición Térmica .......................................................................................................................... 2 Estabilidad con Metales y Lubricantes de Refrigeración .......................................................................... 2 Estabilidad con Sustancias Químicas Espumantes .................................................................................... 7 Problemas de compatibilidad si el HFC-134a y el CFC-12 se mezclan ...................................................... 7

Compatibilidad de los Materiales ................................................................................................................. 7 Plásticos .................................................................................................................................................... 7 Elastómeros ............................................................................................................................................ 10 Permeación en Mangueras ..................................................................................................................... 10 Desecantes .............................................................................................................................................. 10 Lubricantes de Refrigeración .................................................................................................................. 10

Seguridad .................................................................................................................................................... 18 Toxicidad por Inhalación ......................................................................................................................... 18 Sensibilización Cardiaca .......................................................................................................................... 18 Contacto con la Piel y los Ojos ................................................................................................................ 18 Derrames o Fugas ................................................................................................................................... 18 Combustibilidad del HFC-134a ................................................................................................................ 18 Combustibilidad con cloro ...................................................................................................................... 19

Monitores de Aire y Detección de Fugas .................................................................................................... 19 Tipos de Detectores ................................................................................................................................ 19

Manipulación y Almacenamiento ............................................................................................................... 20 Embarque de Contenedores en EU ......................................................................................................... 20 Sistemas de Almacenamiento de Granel ................................................................................................ 20 Conversión de los Tanques de Almacenamiento a Granel de CFC-12 para HFC-134a ........................... 21 Aspectos de Compatibilidad de Materiales ............................................................................................ 21

Recuperación, Reprocesamiento, Reciclaje y Disposición .......................................................................... 23 Recuperación .......................................................................................................................................... 22 Reprocesamiento .................................................................................................................................... 22 Reciclaje .................................................................................................................................................. 22 Disposición .............................................................................................................................................. 22

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Introducción Antecedentes El HFC-134a fue introducido por DuPont como reemplazo de los clorofluorocarbonos (CFCs) en muchas aplicaciones. Los CFCs, que fueron desarrollados hace más de 60 años, tienen muchas propiedades únicas. Son de baja toxicidad, no inflamables, no corrosivos y compatibles con otros materiales. Además ofrecen las propiedades termodinámicas y físicas que les hacen ideales para una gran variedad de usos. Los CFCs son utilizados como refrigerantes; como agentes de soplado en la manufactura de aislamiento, espumas de empaque y amortiguación; como agentes de limpieza para metales y componentes electrónicos; y muchas otras aplicaciones.

Sin embargo, la estabilidad de estos compuestos, asociados con el contenido de cloro, los ha relacionado con el agotamiento de la capa de ozono protectora de la tierra. Como resultado, DuPont ha descontinuado la producción de CFCs y ha introducido alternativas ambientalmente aceptables, tales como el hidrofluorocarbono (HFC) 134a.

HFC-134a—Una Alternativa Ambientalmente Aceptable El HFC-134a no contiene cloro; por lo tanto, tiene un potencial de agotamiento del ozono (PAO) de cero. A continuación se presenta una lista de todos los nombres genéricos y comerciales de DuPont:

Hidrofluorocarbonos-134a

HFC-134a

HFA-134a

Suva® 134a

Suva® 134a (Auto)

Formacel® Z-4 (mercado de agentes de soplado de espuma)

Dymel® 134a (mercado de aerosoles)

Ésta es una lista de las propiedades químicas del HFC-134a:

HFC-134a Nombre químico: 1,1,1,2-tetrafluoroetano

Fórmula molecular: CH2FCF3

Número de Registro CAS: 811-97-2

Peso molecular: 102.0

Estructura química:

Usos El HFC-134a puede ser aplicado en muchas aplicaciones que actualmente utilizan el diclorodifluorometano (CFC-12). Éstas incluyen refrigeración, soplado de espumas de polímero y productos en aerosol. Sin embargo, en algunos casos se requieren cambios en el diseño del equipo para optimizar el desempeño del HFC-134a en dichas aplicaciones.

Figura 1. Espectro infrarrojo del HFC-134a, Vapor a presión de 400 mmHg (53.3 kPa) en una celda de 10 cm. 1

1 1 El Logo Ovalado de DuPont, DuPont™, The miracles of science™, y Suva®, Formacel® y Dymel® son marcas registradas de E. I. du

Pont de Nemours and Company.

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Las propiedades termodinámicas y físicas del HFC-134a, combinada con su baja toxicidad, le hacen un refrigerante de reemplazo sumamente eficiente y seguro para el CFC-12 en numerosos segmentos de la industria de la refrigeración, principalmente en acondicionamiento de aire automotriz, electrodomésticos, pequeño equipo estacionario, cajas de supermercado con temperatura media, y refrigeradores industriales y comerciales. La Tabla 1 presenta una comparación del desempeño teórico del CFC-12 y el HFC-134a en condiciones de temperatura media.

Tabla 1

Comparación del Ciclo Teórico del CFC-12 y el HFC-134a*

CFC-12 HFC-134a

Capacidad (como % del CFC-12) 100 99.7 Coeficiente de desempeño (CDD) 3.55 3.43 Temperatura de salida del compresor, °C (°F)

86.8 (188.2) 83.1 (181.5)

Presión de salida, kPa (psia) 1349 (195.6) 1473 (213.7) Proporción de compresión 4.1 4.7

* Las temperaturas son como se indica a continuación: condensador, 54.4°C (130.0°F); evaporador , 1.7°C (35.0°F); succión del compresor, 26.7°C (80.0°F); aparato de expansión, 51.7°C (125.0°F).

El HFC-134a puede ser utilizado para reemplazar al CFC-11, CFC-12, y HCFC-142b en muchas aplicaciones de espuma termoplástica. El HFC-134a puede ser utilizado como reemplazo del CFC-12 y HCFC-141b en espumas termoestables. El HFC-134a tiene propiedades que son ventajosas para los productos de alto valor en uso y cumple con los requerimientos de los temas ambientales y de seguridad. El HFC-134a no es inflamable, tiene reactividad fotoquímica despreciable y baja conducción térmica del vapor.

El HFC-134a también está siendo desarrollado para utilizarse en inhaladores farmacéuticos debido a su baja toxicidad y no inflamabilidad. Otras aplicaciones en aerosol podrían utilizar al HFC-134a en donde estas propiedades fueran críticas. Ver el Boletín ATB-30 de DuPont Dymel® para conocer información adicional sobre las aplicaciones en aerosol para el HFC-134a.

Propiedades Físicas Las propiedades físicas del HFC-134a se presentan en la Tabla 2 y las figuras 2 a 8. Datos adicionales sobre estas propiedades se encuentran en otras publicaciones de DuPont. El

Boletín ART-1 contiene datos acerca de la viscosidad, conductividad térmica y capacidad calorífica para líquido y vapor saturados, además de los datos de capacidad calorífica y los índices de capacidad calorífica para vapores tanto saturados como supercalentados. Las tablas termodinámicas en unidades inglesas y del SI están disponibles en los boletines T-134a-ENG y T-134a-SI. Las densidades de líquido y vapor se incluyen en las tablas termodinámicas.

Estabilidad Química y Térmica Descomposición Térmica Los vapores del HFC-134a se descompondrán al ser expuestos a temperaturas elevadas de llamas o calentadores de resistencia eléctrica. La descomposición puede generar compuestos tóxicos e irritantes, tales como el ácido fluorhídrico. Los olores pungentes emitidos irritarán nariz y garganta y, generalmente, obligarán a que las personas evacúen el área. Por lo tanto es importante prevenir la descomposición evitando la descomposición a temperaturas elevadas.

Estabilidad con Metales y Lubricantes de Refrigeración Las pruebas de estabilidad para refrigerantes con metales típicamente se realizan en presencia de aceites de refrigeración. Los resultados de las pruebas de estabilidad en tubo sellado están disponibles para diversas combinaciones de CFC-12 y aceite mineral, que han demostrado estabilidad de largo plazo en contacto con cobre, acero y aluminio en sistemas de refrigeración reales. Los lubricantes de polialquilenglicol (PAG) y polioléster (POE) son utilizados con el HFC-134a. Se hicieron pruebas en tubo sellado para determinar la estabilidad relativa del HFC-134a y los metales en presencia de estos lubricantes.

El método seguido, en general, fue el mismo que el ASHRAE 97 con algunas modificaciones menores. se calentó un volumen de 3 ml de refrigerante en presencia de tiras de cobre, acero y aluminio en un horno durante 14 días a 175°C (347°F). Se probaron tanto el lubricante limpio como una mezcla de lubricante y refrigerante (relación de volumen 50/50). Se hicieron calificaciones visuales en ambas soluciones líquidas y las muestras de metal después del tiempo de exposición especificado. Estas calificaciones fueron del 0 al 5, el mejor siendo 0.

Después de obtener las calificaciones visuales, los tubos de muestra fueron abiertos y tanto el lubricante como el refrigerante (si estaba presente), fueron analizados. Típicamente, en el lubricante se analizó en contenido de haluro y la viscosidad, mientras que en el refrigerante se analizó la presencia de derivados de la descomposición. La Tabla 3 resume los datos típicos tanto para el HFC-134a como para el CFC-12. Las calificaciones visuales se enlistan para el lubricante puro, la solución lubricante-refrigerante y los tres metales presentes en las soluciones lubricante/refrigerante.

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Tabla 2 Propiedades Físicas del HFC-134a

Propiedades Físicas Unidad HFC-134a

Nombre químico — Etano, 1,1,1,2-Tetrafluoro Fórmula química — CH2FCF3 Peso molecular — 102.03 Punto de ebullicion a 1 atm (101.3 kPa o 1.013 bar) °C –26.1 °F –14.9 Punto de congelación °C –103.3 °F –153.9 Temperatura crítica °C 101.1 °F 213.9 Presión crítica kPa 4060 lb/in2 abs 588.9 Volumen crítico m3/kg 1.94 x 10–3 ft3/lb 0.031 Densidad crítica kg/m3 515.3 lb/ft3 32.17 Densidad (líquido) a 25°C (77°F) kg/m3 1206 lb/ft3 75.28 Densidad (vapor saturado) en punto de ebullición kg/m3 5.25 lb/ft3 0.328 Capacidad calorífica (líquido) a 25ºC (771F) kJ/kg·K 1.44 o Btu/(lb) (°F) 0.339 Capacidad calorífica (vapor a presión constante) kJ/kg·K 0.852 o Btu/(lb) (°F) 0.204 a 25°C (77°F) y 1 atm (101.3 kPa o 1.013 bar) Presión de vapor a 25°C (77°F) kPa 666.1 bar 6.661 psia 96.61 Calor de vaporización en punto de ebullición kJ/kg 217.2 Btu/lb 93.4 Conductividad térmica a 25°C (77°F) liquid W/m·K 0.0824 Btu/hr·ft°F 0.0478 Vapor a 1 atm (101.3 kPa or 1.013 bar) W/m·K 0.0145 Btu/hr·ft°F 0.00836 Viscosidad a 25°C (77°F) Líquido mPa·S (cP) 0.202 Vapor a 1 atm (101.3 kPa o 1.013 bar) mPa·S (cP) 0.012 Solubilidad del HFC-134a en agua a 25°C (77°F) y 1 atm (101.3 kPa or 1.013 bar)

% en peso 0.15

Solubilidad en agua del HFC-134a a 25°C (77°F) % en peso 0.11 Límites de inflamabilidad en aire a 1 atm (101.3 kPa or 1.013 bar) %vol Ninguno Temperatura de auto-ignición °C 770 °F 1,418 Potencial de agotamiento del ozono — 0 Potencial de calentamiento global del halocarbono (Halocarbon Global Warming Potential) (HGWP) (para CFC-11, HGWP = 1)

— 0.28

Potencial de calentamiento global (Global Warming Potential) (GWP) (ITH de 100 años. Para CO2, GWP = 1)

— 1,200

Estatus en el Inventario de la TSCA — Reportado/incluido Toxicidad AEL* (TWA de 8 y 12 horas) ppm (v/v) 1,000

* El Límite de Exposición Aceptable (Acceptable Exposure Limit) (AEL) es un límite de exposición a la inhalación de partículas en el aire establecido por DuPont que especifica las concentraciones ponderadas en el tiempo a la que casi todos los trabajadores podrían estar expuestos repetidamente sin tener efectos adversos.

Nota: kPa es presión absoluta.

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La viscosidad fue determinada en el lubricante no utilizado, el lubricante limpio probado y el lubricante probado en presencia del refrigerante. Se calculó un porcentaje de cambio para los dos lubricantes probados. Los derivados de la descomposición enlistados son el HFC-143a (el derivado predominante de la descomposición para el HFC-134a) y el ion fluoruro. Ambas especies son típicamente medidas en el intervalo bajo de las partes por millón (ppm).

A medida que se han analizado las combinaciones de CFC-12 y aceite mineral en servicio real, estas pruebas indican que las soluciones de HFC-134a/PAG y HFC-134a/POE tienen una estabilidad química aceptable. En algunas otras pruebas, los resultados han confirmado que la molécula de HFC-134a es tan químicamente estable como la del CFC-12.

Figura 2. Solubilidad del agua en HFC-134a

Tabla 3 Estabilidad del HFC-134a con Metales y Aceites Lubricantes

Aceite Aceite Mineral Aceite Mineral UCON

RO:W.6602* Mobil EAL Arctic 32**

Castrol Icematic SW

100**

Viscosidad del aceite cSt a 40°C (104°F) 30.7 125 134 29.4 108.8 Refrigerante R-12 R-12 HFC-134a HFC-134a HFC-134a Calificaciones

Aceite limpio — — 0 0 0 Aceite/Refrigerante 4 4 0 0 0 Cobre 2 2 0 0 0 Acero 3 3 0 0 0 Aluminio 2 2 0 0 0

Cambio de Viscosidad % de cambo limpio ND ND <1 –3.1 4.3 % de cambio con refrigerante ND ND –12.7 –36.2 –27.1

Análisis de descomposición HFC-143a, ppm ND ND <7 <3 <0.3 Fluoruro, ppm ND 420 <0.7 — <7

* Lubricante de polialquilenglicol ** Lubricante de polioléster ND = No determinado

Calificaciones de estabilidad: 0 a 5 0 = Mejor 3 = Reprobado 5 = Con deposición de coque

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Figura 3. Presión vs. Temperatura (Unidades SI)

Figura 4. Presión vs. Temperatura (Unidades Inglesas)

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Figura 5. Conductividad térmica del vapor de HFC-134a a presión atmosférica (Unidades SI)

Figura 6. Conductividad térmica del vapor de HFC-134a a presión atmosférica (Unidades Inglesas)

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Estabilidad con Sustancias Químicas Espumantes Al igual que con otros agentes de soplado alternativos, se está estudiando la estabilidad del HFC-134a en sustancias químicas espumantes (sistemas lado B). Las primeras pruebas evaluaron la estabilidad del HFC-134a en poliéter poliol de sacarosa amina con un catalizador amina, un catalizador de potasio, un catalizador de estaño, o un catalizador amina neutralizado con un ácido orgánico. Las pruebas iniciales, que incluyen el análisis de los componentes volátiles, no revelaron la degradación del HFC-134a en ninguno de los sistemas, aún a temperaturas elevadas. Los resultados se resumen en la Tabla 4.

Tabla 4 Estabilidad del HFC-134a con Sustancias Químicas

Espumantes

Catalizador Degradación, %

Amina <0.001 Potasio <0.001 Estaño <0.001 Amina neutralizada <0.001 Condiciones de prueba

Seis semanas a 60°C (140°F). 25% (en peso) de HFC-134a. Dos partes de catalizador por 100 partes de poliol en peso. Una parte de agua por100 partes de poliol en peso. Muestra de prueba de acero tipo 1010.

Problemas de compatibilidad si el HFC-134a y el CFC-12 se mezclan El HFC-134a y el CFC-12 son químicamente compatibles entre sí; esto significa que NO reaccionan para formar otros compuestos. Sin embargo, cuando los dos materiales se mezclan, forma lo que se conoce como un azeotropo; que es una mezcla de dos componentes que actúan como un solo compuesto individual, pero que tiene propiedades físicas y químicas diferentes a cualquiera de los dos componentes. Un ejemplo de esto es el Freon® 502, que es un azeotropo del CFC-12 y el CFC-115. Cuando el HFC-134a y el CFC-12 son mezclados en determinadas concentraciones, forman un azeotropo de alta presión (baja ebullición). Esto significa que la presión de vapor del azeotropo es mayor que la de cualquiera de los dos componentes por sí mismos. A un valor absoluto de 752 kPa (109 psia), el azeotropo contiene 46 % en peso de HFC-134a. En general, las presiones de descarga del compresor serán indeseablemente elevadas si el equipo de refrigeración es operado con una mezcla de HFC-134a y CFC-12.

Otra característica de un azeotropo es que es muy difícil separar los componentes una vez que se mezclan. Por lo tanto, una mezcla de HFC-134a y CFC-12 no podrá ser separada en una máquina de reciclaje en sitio ni en los establecimientos típicos de un recuperador externo. Usualmente, las mezclas de HFC-134a y CFC-12 deberán ser dispuestas por incineración.

Compatibilidad de los Materiales Debido a que el HFC-134a es utilizado en muchas aplicaciones, es importante revisar la compatibilidad de los materiales de construcción al diseñar nuevos equipos, adaptar el equipo existente, o preparar los establecimientos de almacenamiento y manipulación.

Plásticos Las pruebas tradicionales de selección, en las que 23 materiales plásticos típicos fueron expuestos a HFC-134a líquido en tubos de vidrio sellados a temperatura ambiente, se resumen en la Tabla 5. Las observaciones de incremento del peso y cambios físicos se utilizaron para separar los materiales que ameritaban pruebas de laboratorio y/o campo más detalladas a partir de materiales que parecerían inaceptables. Los usuarios de este boletín deberán confirmar la compatibilidad en los diseños de sus propios sistemas.

Tabla 5 Compatibilidad del HFC-134a con Plásticos

Típo de químico Nombre comercial

Materiales plásticos que ameritaron análisis más detallados: ABS Kralastic (Uniroyal Chem.) Acetal Delrin® Epóxico Fluorocarbonos

PTFE Teflon® ETFE Tefzel® PVDF

Ionómero Surlyn® Poliamida

6/6 Nylon Zytel® Poliarilato Arylon® Policarbonato Tuffak (Rohm & Haas Co.) Poliéster

PBT Valox (General Electric) PET Rynite®

Polieterimida Ultem (General Electric) Polietileno-HD Alathon Óxido de polipropileno Noryl (General Electric) Sulfuro de polifenileno Ryton (Phillips Chem. Co.) Polipropileno Poliestireno Styron (Dow Chem. Co.) Polisulfona Polysulfone Cloruro de polivinilo

PVC CPVC

Materiales plásticos que mostraron cambios inaceptables: Acrílico Lucite® Celulósico Ethocel (Dow Chem. Co.) Condiciones de prueba: Especímenes de plástico expuestos al HFC-134a líquido (no lubricante) en tubos de vidrio sellado por dos semanas a temperatura ambiente.

Delrin®, Teflon®, Tefzel®, Surlyn®, Zytel®, Arylon®, Rynite® y Lucite® son marcas registradas de DuPont.

Debido a que el desempeño de los materiales plásticos es afectado por las variaciones de polímeros, los agentes del compuesto, rellenos y procesos de moldeo, se recomienda verificar la compatibilidad utilizando piezas producidas en la realidad en las condiciones de uso final.

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Figura 7. Diagrama de Presión-Entalpía para el HFC-134a (Unidades SI)

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Figura 8. Diagrama de Presión-Entalpía para el HFC-134a (Unidades Inglesas)

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Elastómeros Los resultados de compatibilidad para HFC-134a y CFC-12 son comparados para 11 elastómeros típicos en las tablas 6 y 7. Debe reconocerse, sin embargo, que los efectos sobre los elastómeros específicos dependen de la naturaleza del polímero, la formulación de composición utilizada, y las condiciones de curado o vulcanización. Las muestras reales deben ser probadas en las condiciones de uso final especificando a los elastómeros para los componentes críticos.

Algunas recomendaciones, basadas en los datos detallados de las tablas 7 a 17, se presentan en la Tabla 6. Los datos sobre los cambios temporales en hinchamiento y dureza del elastómero se utilizaron como los principales factores determinantes de la compatibilidad. Los datos finales subsecuentes se utilizaron como guía para indicar si los sellos en un sistema de refrigeración deberán ser reemplazados después de la destrucción del equipo.

La mayoría de los materiales poliméricos utilizados en el equipo de refrigeración están expuestos a una mezcla de refrigerante y aceite de refrigeración.

DuPont Films ha medido la compatibilidad de la película de poliéster Mylar® con los sistemas de HFC-134a y lubricante de poliol éster, comparados con los sistemas de CFC-12 y aceite mineral.

Los revestimientos para ranura (slot liners), las cuñas y el aislamiento de interfaces de Mylar® son ampliamente utilizados en los motores de compresores herméticos para el servicio de CFC-12. Los estudios indican que la vida de Mylar® en los sistemas que utilizan el HFC-134a serán comparables a la vida de las películas en los sistemas CFC-12. En los casos en que la película de poliéster falla en sistemas herméticos, generalmente la causa lleva a la humedad no deseada. Demasiada humedad ocasiona que la película se hidrolice y se haga quebradiza. Los resultados indican que los lubricantes de POE utilizados con HFC-134a tienden a jalar agua del Mylar®. Esto favorece una película más seca, que debería dar como resultado un alargamiento de la vida del aislamiento del motor. Debido a que este aislamiento está sepultado por debajo de los embobinados y puede ser difícil de secar, esta capacidad de extracción del agua de los lubricantes POE debería ser un valioso activo del desempeño. Existe información adicional disponible en DuPont Films.

Los fabricantes de equipo están desarrollando datos adicionales sobre la compatibilidad de los materiales.

Permeación en Mangueras Las mangueras de elastómero son utilizadas en sistemas de acondicionamiento de aire móviles, y para transferir el HFC-134a en otras aplicaciones. Las tasas de permeación del HFC-134a y CFC-12 a través de diversas mangueras automotrices A/C fueron medidas como guía para la selección de mangueras.

Los estudios se realizaron a 80°C (176°F) con una carga inicial de líquido del 80% en volumen de HFC-134a en manguera de acondicionamiento de aire automotriz con longitud de 76 cm (30 in), diámetro interno de 15.9 mm (5/8 in). La construcción de la manguera y las tasas de permeación se resumen en la Tabla 18. Con base en estas pruebas, las mangueras revestidas con nylon, así como aquellas hechas de Hypalon® 48, parecen ser adecuadas para utilizarse con el HFC-134a. Cabe señalar, sin embargo, que estas mediciones de tasa permiten hacer una comparación de las diversas mangueras a una sola temperatura, y no deben ser utilizadas como evidencia de las pérdidas reales por permeación en un sistema operativo.

Desecantes Los secadores rellenos con desecante son utilizados típicamente en los sistemas de refrigeración y los establecimientos de almacenamiento a granel. Un desecante de criba molecular común que se usa con CFC-12, el 4A-XH-5 de UOP, no es compatible con el HFC-134a. Sin embargo, los fabricantes han desarrollado otros desecantes de este tipo que tienen buen desempeño con el HFC-134a. Los desecantes XH-7 y XH-9 de UOP, o MS 592 o MS 594 de Grace, pueden ser utilizados en secadores con relleno suelto. Los secadores de partículas compactadas, en donde el desecante se compacta con presión mecánica, pueden utilizar el XH-6 además de los desecantes enlistados previamente.

En los secadores de núcleo moldeado, la criba molecular está dispersa dentro de un núcleo sólido. Diversos fabricantes ofrecen secadores de núcleo moldeado que son compatibles con el HFC-134a. Consulte al fabricante del secador para conocer las recomendaciones.

Lubricantes de Refrigeración La mayoría de los compresores requiere un lubricante para proteger las partes internas móviles. El fabricante del compresor generalmente recomienda el tipo de lubricante y la viscosidad que deben ser utilizados para garantizar la adecuada operación y durabilidad del equipo. Las recomendaciones se basan en diversos criterios, tales como la lubricidad, compatibilidad con los materiales de construcción, la estabilidad térmica y la miscibilidad del refrigerante y el aceite. Para asegurar una operación eficiente y una larga vida para el equipo, es importante seguir las recomendaciones del fabricante.

Los lubricantes actuales que se utilizan con el CFC-12 son totalmente miscibles a través de todo el intervalo de condiciones operativas esperadas, aminorando el problema de hacer que el lubricante fluya de regreso al compresor. Los sistemas de refrigeración que utilizan el CFC-12 aprovechan esta miscibilidad completa al considerar el retorno del lubricante. Los refrigerantes tales como el HFC-134a, con poco o nada de cloro, pueden mostrar menor solubilidad con muchos lubricantes existentes de aceite mineral o alquilbenceno.

La búsqueda de lubricantes para ser utilizados con el HFC-134a inició con productos comercialmente disponibles. La Tabla 19 muestra las solubilidades de diversas combinaciones de refrigerante y lubricante. Los lubricantes nafténicos, parafínicos y de alquilbenceno actuales tienen muy mala solubilidad con el HFC-134a. Los PAGs con baja viscosidad muestran buena solubilidad pero, a medida que la viscosidad se incrementa, se hacen menos solubles. Los lubricantes de polioléster, de los cuales existen muchos tipos, generalmente tienen buena solubilidad con el HFC-134a. Al ser comparados con los PAGs, los lubricantes de éster son más compatibles con los componentes herméticos del motor y son menos sensibles al aceite mineral y CFC-12 residuales en un sistema de refrigeración.

Si bien el HFC-134a y el CFC-12 son químicamente compatibles entre sí, éste no es el caso con el CFC-12 y los lubricantes de PAG. De manera específica, el cloro contenido en el CFC-12 u otros compuestos clorados, puede reaccionar con el PAG y ocasionar la degradación del lubricante. Esta degradación puede ocasionar lubricación deficiente y fallas prematuras. Además, se formará lodo, que puede obstruir los orificios de los tubos y otras aberturas pequeñas.

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Tabla 6 Compatibilidad del HFC-134a con Elastómeros

Calificaciones

CFC-12 HFC-134a

25ºC (77ºF)

80ºC (176ºF)

141ºC (285ºF)

25ºC (77ºF)

80ºC (176ºF)

141ºC (285ºF)

Adiprene L 1 5 2 5

Buna N 1* 0* 2* 1 0* 1

Buna S 3 4 3 2

Butyl Rubber 2 4 0 3

Hypalon® 48 1 0 0 1* 0 0

Natural Rubber 4 5 0 2

Neoprene W 0* 1* 0 2

Nordel® Elastomer

2* 2* 1 1

Silicone 5 5 2 2

Thiokol FA 1 1 1* 0

Viton® A 5 5 5 5

*Reemplazo de elastómero recomendado después de la destrucción del equipo.

Hypalon®, Nordel® y Viton® son marcas registradas de DuPont.

Adiprene es una marca registrada de Uniroyal.

Thiokol FA es una marca registrada de Morton Thiokol.

Códigos: 0 = Sin cambio.

1 = Cambio aceptable.

2 = Cambio en la línea del límite.

3 = Cambio ligeramente inaceptable.

4 = Cambio moderadamente inaceptable.

5 = Cambio seriamente inaceptable.

Tabla 7 Compatibilidad de los Refrigerantes con Adiprene L

25ºC (77ºF) 80ºC (176ºF)

CFC-12 HFC-134a CFC-12 HFC-134a

Cambio en longitud, % Temporal 1.8 5.5 2.1 5.0 Final 0.3 0.1 a –0.5

Cambio en peso, % Temporal 8.5 20 5.2 20 Final 1.2 0.3 a –0.5

Dureza Shore A Original 60 61 60 63 Temporal, D SH –2 –4 a –28 Final, D SH 0 1 — –19

Calificación de elasticidad Temporal 0 0 5a 4b Final 0 0 5a 5c

Calificación visual Líquido 0 0 0 0 Polímero

Temporal 0 0 0 1d Final 0 0 5a 2d

Condiciones de prueba: inmersión de 27 días del polímero a 25°C (77°F) y 80°C (176°F) en líquido (temporal) más dos semanas de secado al aire a aproximadamente 25°C (77°F) (final). a Muestra desintegrada c Ruptura al ser estirada

b Más elástica d Pegajosa

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Tabla 8 Compatibilidad de los Refrigerantes con Buna N

CFC-12 HFC-134a 25ºC

(77ºF) 80ºC

(176ºF) 141ºC (285ºF)

25ºC (77ºF)

80ºC (176ºF)

141ºC (285ºF)

Cambio en longitud, % (±0.5) Temporal 2 1 2 2 2 3 Final 0 –1 0 0 0 0

Cambio en peso, % (±0.5) Temporal 7 6 8 8 8 8 Final 0 –1 2 0 0 0

Dureza Shore A Original 77 76 72 77 74 75 Temporal, D SH –6 –1 9 –5 –1 –3 Final, D SH 7 9 14 5 7 4

Calificación de elasticidad Temporal 0 1 1a 0 1 1 Final 0 0 0 0 0 0

Calificación visual Líquido 0 0 0 0 0 0 Polímero

Temporal 0 1 1b 0 0 0 Final 0 1 1b 0 0 0

Condiciones de prueba: inmersión de 27 días del polímero a 25°C (77°F), 80°C (176°F) y 141°C (285°F) en líquido (temporal) más dos semanas de secado al aire a aproximadamente 25°C (77°F) (final). a Más elástico

b Superficie opaca

Tabla 9 Compatibilidad de los Refrigerantes con Buna S

25ºC (77ºF) 80ºC (176ºF)


Cambio en longitud, % Temporal –0.1 1.1 0.7 0.8 Final –2.5 <0.1 –2.6 0.3

Cambio en peso, % Temporal 2.8 1.9 2.9 2.5 Final –6.2 –0.1 –6.2 –0.1

Dureza Shore A Original 85 84 83 81 Temporal, D SH –12 –12 –16 –9 Final, D SH 8 –2 –9 –2

Calificación de elasticidad Temporal 0 0 0 1a Final 3b 1b 3b 0


Temporal 0 0 0 0 Final 0 0 0 0

Condiciones de prueba: inmersión de 27 días del polímero a 25°C (77°F) y 80°C (176°F) en líquido (temporal) más dos semanas de secado al aire a aproximadamente 25°C (77°F) (final). a Más elástico

b Menos elástico

13

Tabla 10 Compatibilidad de los Refrigerantes con Hule Butilo

25ºC (77ºF) 80ºC (176ºF)


Cambio en longitud, % Temporal 6.3 0.2 7.6 1.3 Final –1.2 0 –0.8 0.4

Cambio en peso, % Temporal 34 2.0 36 3.7 Final –2.6 –0.1 –1.2 0.6

Dureza Shore A Original 54 54 57 58 Temporal, D SH –8 –1 –14 –4 Final, D SH –1 –2 –10 –3

Calificación de elasticidad Temporal 1a 1a 3a 0 Final 0 0 2a 0 Calificación visual Líquido 0 0 3b 0 Polímero

Temporal 0 0 3c 4c Final 0 0 1d 2d

Condiciones de prueba: inmersión de 27 días del polímero a 25°C (77°F) y 80°C (176°F) en líquido (temporal) más dos semanas de secado al aire a aproximadamente 25°C (77°F) (final). a Más elástico c Con depósito de elastómero

b Sólidos blancos en el líquido d Película blanca en el elastómero

Tabla 11 Compatibilidad de los Refrigerantes con Hypalon® 48

CFC-12 HFC-134a

25ºC (77ºF)

80ºC (176ºF)

141ºC (285ºF)

25ºC (77ºF)

80ºC (176ºF)

141ºC (285ºF)

Cambio en longitud, % (±0.5) Temporal 1 0 1 0 0 1 Final 0 0 0 0 0

Cambio en peso, % (±0.5) Temporal 7 5 9 0 1 2 Final 2 1 4 0 0 1

Dureza Shore A Original 79 81 81 76 82 82 Temporal, D SH –4 0 0 3 1 1 Final, D SH 4 2 2 8 1 4

Calificación de elasticidad Temporal 0 0 0 0 0 0 Final 0 0 0 0 0 0

Calificación visual Líquido 0 0 0 0 0 0 Polímero

Temporal 0 1 1* 0 0 0 Final 0 1 1* 0 0 0

Condiciones de prueba: inmersión de 27 días del polímero a 25°C (77°F), 80°C (176°F) y 141°C (285°F) en líquido (temporal) más dos semanas de secado al aire a aproximadamente 25°C (77°F) (final).

* Superficie opaca

14

Tabla 12 Compatibilidad de los Refrigerantes con Hule Natural

25ºC (77ºF) 80ºC (176ºF)


Cambio en longitud, % Temporal 14 1.3 14 2.0 Final –1.1 –0.3 –0.8 0.4

Cambio en peso, % Temporal 51 4.5 55 5.8 Final –2.6 –0.5 –2.6 –0.6


Calificación de elasticidad Temporal 0 0 1* 1* Final 0 0 2* 0 Calificación visual Líquido 0 0 0 0 Polímero


Condiciones de prueba: inmersión de 27 días del polímero a 25°C (77°F) y 80°C (176°F) en líquido (temporal) más dos semanas de secado al aire a aproximadamente 25°C (77°F) (final).

* Más elástico

Tabla 13

Compatibilidad de los Refrigerantes con Neopreno W

25ºC (77ºF) 80ºC (176ºF)


Cambio en longitud, % Temporal 0.2 0.7 0.9 1.4 Final –7.6 –0.5 –7.3 –0.3

Cambio en peso, % Temporal 6.6 2.3 6.8 2.9 Final –12 –0.6 –13 –1.8

Dureza Shore A Original 73 73 73 72 Temporal, D SH –1 0 –5 –7 Final, D SH –10 0 5 –5

Calificación de elasticidad Temporal 2a 0 1b 0 Final 2a 0 2b 0

Calificación visual Líquido 1c 0 1d 0 Polímero

Temporal 0 0 1e 0 Final 0 0 0 0

Condiciones de prueba: inmersión de 27 días del polímero a 25°C (77°F) y 80°C (176°F) en líquido (temporal) más dos semanas de secado al aire a aproximadamente 25°C (77°F) (final). a Menos elástico d Calinoso

b Más elástico e Película blanca

c Transparente, amarillo

15

Tabla 14 Compatibilidad de los Refrigerantes con Nordel® Elastómero

25ºC (77ºF) 80ºC (176ºF)


Cambio en longitud, % Temporal –0.6 0.5 –0.4 0.7 Final –8.2 –0.2 –8.4 0.4

Cambio en peso, % Temporal 5.5 2.8 6.1 4.4 Final –22 <0.1 –22 –0.2

Dureza Shore A Original 66 66 65 63 Temporal, D SH –4 –3 0 –6 Final, D SH 19 –4 20 0

Calificación de elasticidad Temporal 2a 0 2b 1b Final 2a 0 2b 0

Calificación visual Líquido 0 0 0 1d Polímero

Temporal 0 0 0 0 Final 0 0 1c 0

Condiciones de prueba: inmersión de 27 días del polímero a 25°C (77°F) y 80°C (176°F) en líquido (temporal) más dos semanas de secado al aire a aproximadamente 25°C (77°F) (final). a Menos elástico c Película blanca

b Más elástico d Calinoso

Tabla 15 Compatibilidad de los Refrigerantes con Silicón

25ºC (77ºF) 80ºC (176ºF)


Cambio en longitud, % Temporal 41 6.1 44 5.5 Final –0.1 0.1 –0.2 –0.2

Cambio en peso, % Temporal 173 20 187 20.3 Final 0.7 –0.1 –0.7 –0.3


Calificación de elasticidad Temporal 0 1a 1a 0 Final 0 0 0 0


Temporal 5b 0 4b 0 Final 0 0 0 0

Condiciones de prueba: inmersión de 27 días del polímero a 25°C (77°F) y 80°C (176°F) en líquido (temporal) más dos semanas de secado al aire a aproximadamente 25°C (77°F) (final). a Menos elástico

b Hinchado

16

Tabla 16 Compatibilidad de los Refrigerantes conThiokol FA

25ºC (77ºF) 80ºC (176ºF)


Cambio en longitud, % Temporal 1.3 0.8 1.4 –0.2 Final –0.5 –0.2 –0.5 –0.9

Cambio en peso, % Temporal 1.9 1.0 3.7 1.9 Final –0.2 –0.1 –0.8 –0.8

Dureza Shore A Original 70 69 74 74 Temporal, D SH –6 –4 –6 0 Final, D SH –5 –6 –1 0

Calificación de elasticidad Temporal 1b 1b 0 1b Final 0 0 1a 2a Calificación visual

Líquido 0 0 0 0 Polímero



a Menos elástico

b Más elástico

Tabla 17 Compatibilidad de los Refrigerantes conViton® A

25ºC (77ºF) 80ºC (176ºF)


Cambio en longitud, % Temporal 5.5 13 4.9 12 Final 0.7 –0.1 1.2 0.3

Cambio en peso, % Temporal 19 48 20 49 Final 1.8 0.7 2.5 1.2


Calificación de elasticidad Temporal 2b 2b 3a 3a Final 0 0 0 0


Temporal 0 1c 0 0 Final 0 1d 0 5e


a Menos elástico d Brillo aceitoso

b Más elástico e Ampollas hinchadas-5% de la superficie

c Muy ligeramente pegajoso

17

Tabla 18 Permeación del HFC-134a a través de Mangueras Elastoméricas

Tasa de Permeación, gm/cm·año (lb/ft·año)

Nylon Hypalon® 48 Nitrilo #1 Nitrilo #2

CFC-12 4.5 (0.3) 14.9 (1.0) 22.3 (1.5) 28.3 (1.9) HFC-134a 3.0 (0.2) 3.0 (0.2) 26.8 (1.8) 40.2 (2.7) Construcción de la Manguera Revestimiento interno Nylon Hypalon® 48 Nitrilo (NBR) Segunda capa — Rayón Rayón Refuerzo Nylon 2 trenzas 2 trenzas Cubierta externa Clorobutilo EPDM EPDM

Tabla 19 Solubilidades del HFC-134a en Lubricantes

Intervalo de Temperatura: –50°C a 93°C (–58°F a 199°F)

Porcentaje de Refrigerante en la Mezcla

Tipo de Aceite 30% 60% 90%

500 SUS Nafténici 2 fase 2 fase 2 fase

500 SUS Parafínico 2 fase 2 fase 2 fase

125 SUS Dialquilbenceno 2 fase 2 fase 2 fase

300 SUS Alquilbenceno 2 fase 2 fase 2 fase

165 SUS PAG –50 a >93* –50 a >93 –50 a +73

525 SUS PAG –50 a >93 –40 a +35 –23 a –7

100 SUS Éster –40 a >93 –35 a >93 –35 a >93

150 SUS Éster –50 a >93 –50 a >93 –50 a >93

300 SUS Éster –50 a >93 –50 a >93 –50 a >93

500 SUS Éster –40 a >93 –35 a >93 –35 a >93

* Una fase en este intervalo de temperatura, °C.

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Seguridad Los usuarios deben tener y comprender las Hojas de Datos de Seguridad del Material (Material Safety Data Sheets) (MSDSs) del HFC-134a.

Toxicidad por Inhalación El HFC-134a no representa un peligro agudo o crónico al ser manipulado conforme a las recomendaciones de DuPont y cuando las exposiciones se mantienen por debajo de los límites de exposición recomendados, tales como el límite de exposición aceptable (acceptable exposure limit) (AEL) de DuPont de 1,000 ppm, en promedio ponderado en el tiempo (time-weighted average) (TWA) de 8 o 12 horas.

El Límite de Exposición Aceptable (Acceptable Exposure Limit) (AEL) es un límite de exposición a la inhalación de partículas en el aire establecido por DuPont que especifica las concentraciones ponderadas en el tiempo a la que casi todos los trabajadores podrían estar expuestos repetidamente sin tener efectos adversos.

El AEL para el HFC-134a tiene los mismos límites de valor de umbral (threshold limit values) (TLVs) establecidos para el CFC-12 y el CFC-12. Los TLVs son establecidos por la

American Conference of Governmental and Industrial Hygienists (ACGIH). Sin embargo, la inhalación de altas concentraciones de vapor de HFC-134a podría ocasionar depresión temporal del sistema nervioso con efectos anestésicos tales como mareo, dolor de cabeza, confusión y pérdida de la consciencia. Exposiciones mayores a los vapores podrían ocasionar alteración temporal de la actividad eléctrica cardiaca con pulso irregular, palpitaciones o circulación inadecuada. Efectos similares son observados en la sobre-exposición al CFC-12. El mal uso intencional o inhalación deliberada del HFC-134a puede ocasionar la muerte sin advertencia previa. Esta práctica es extremadamente peligrosa.

Cualquier persona que experimente alguno de los síntomas iniciales deberá ser llevada al aire fresco y mantener la calma. Si no respira, dar respiración artificial. Si la respiración es difícil, administrar oxígeno. Llamar al médico.

Sensibilización Cardiaca Si los vapores son inhalados a una concentración de 75,000 ppm, que está muy por arriba del AEL, el corazón puede sensibilizarse a la adrenalina, lo que ocasionaría anormalidades cardiacas y, posiblemente, paro cardiaco. Efectos similares se observan con muchos otros halocarbonos e hidrocarbonos. La posibilidad de estos problemas cardiacos incrementa si usted se encuentra bajo estrés físico o emocional.

Debido a las posibles alteraciones del ritmo cardiaco, las drogas de catecolamina, tales como la epinefrina, deben ser consideradas solamente como el último recurso en emergencias que amenacen la vida.

Contacto con la Piel y los Ojos A temperatura ambiente, el efecto de los vapores de HFC-134a sobre la piel y los ojos es reducido o nulo. Sin embargo, en forma líquida, el HFC-134a puede congelar la piel o los ojos al contacto, ocasionando lesiones por congelación. Si ocurriera contacto con el líquido, sumergir las áreas expuestas en agua tibia, ni fría ni caliente. En todos los casos, buscar atención médica inmediata.

Usar siempre ropa de protección cuando exista algún riesgo de exposición al HFC-134a líquido. En donde las salpicaduras fueran posibles, usar siempre protección ocular y cubierta facial.

Derrames o Fugas Si ocurriera una gran emisión de vapor, por ejemplo, en un derrame o fuga, los vapores podrían concentrarse cerca del piso o en los puntos bajos y desplazar el oxígeno disponible para respirar, ocasionando asfixia.

Evacuar a todas las personas del área hasta que haya sido ventilada. Usar sopladores o ventiladores para circular el aire a nivel de piso. No reingresar en el área afectada a menos que usted esté equipado con un equipo de respiración autónoma (self-contained breathing) (SCBA) o a menos que un monitor en el área indique que la concentración de los vapores de HFC-134a está por debajo del AEL.

Usar siempre SCBA o máscara con línea de aire al ingresar a tanques u otras áreas en donde los vapores pudieran estar presentes. Usar el sistema de compañeros y línea de vida. Consultar la MSDS para HFC-134a, que contiene más información.

Los vapores del HFC-134a tienen un ligero olor a sudor que puede ser difícil de detectar. Por lo tanto se deben realizar frecuentes revisiones de fugas y es necesario instalar monitores permanentes en el área dentro de los espacios cerrados. Consultar los Estándares 15-94 y 34 de la American Society of Heating, Refrigerating, and Air Conditioning Engineers (ASHRAE), para conocer las especificaciones en cuartos de maquinaria de refrigeración.

Para garantizar la seguridad al trabajar con HFC-134a en áreas cerradas:

1. Dirigir las líneas de alivio y el venteo de purga (si está presente) hacia el exterior, lejos de tomas de aire.

2. Asegurar que el área esté bien ventilada, utilizando ventilación auxiliar, si es necesario, para mover los vapores.

3. Asegurar que el área esté libre de vapores antes de iniciar el trabajo.

4. Instalar equipo de monitoreo del aire para detectar fugas (los monitores se analizan en la siguiente sección, Monitores y Detección de Fugas).

Combustibilidad del HFC-134a El HFC-134a no es inflamable en el aire a temperaturas de hasta 100°C (212°F) a presión atmosférica; sin embargo, las mezclas de HFC-134a con altas concentraciones de aire a presión y/o temperatura elevadas pueden hacerse combustibles en presencia de una fuente de ignición. El HFC-134a también puede ser combustible en una atmósfera enriquecida con oxígeno (concentraciones de oxígeno superiores a las del aire). El hecho de que una mezcla que contenga HFC-134a y aire, o HFC-134a en un medio enriquecido con oxígeno se haga combustible, dependerá de la interrelación de; 1) la temperatura 2) la presión; y 3) la proporción de oxígeno en la mezcla. En general, no permitirse la presencia de HFC-134a con aire sobre la presión atmosférica o a temperaturas elevadas; ni en un entorno enriquecido con oxígeno. Por ejemplo: el HFC-134a NO deberá ser mezclado con aire presurizado para hacer pruebas de fuga ni para otros propósitos.

Los refrigerantes no deberán ser expuestos a llamas abiertas o elementos de calefacción eléctrica. Las altas temperaturas y las llamas pueden ocasionar que los refrigerantes se descompongan, emitiendo humos tóxicos e irritantes; además, una llama de soplete puede incrementar su tamaño en forma dramática o cambiar de color si se usa en altas concentraciones de diversos refrigerantes, incluyendo el R-500 o R-22, así como muchos otros refrigerantes alternativos. Este incremento repentino en la llama puede sorprender, e incluso lesionar, a las personas.

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Recuperar siempre los refrigerantes, evacuar el equipo y ventilar las áreas de trabajo adecuadamente antes de usar alguna llama abierta.

Los resultados de pruebas y cálculos han demostrado que:

• A temperatura ambiente, todas las concentraciones de HFC-134a en el aire son no inflamables a presiones por debajo de 205 kPa absolutos (15 psig).

• No se formarán mezclas combustibles de aire y HFC-134a cuando el HFC-134a líquido es bombeado en un contenedor cerrado si la presión inicial del aire en el contenedor está limitado a 1 atm absoluta y la presión final está limitada a 2,170 kPa absolutos (300 psig). Si la presión del aire es mayor a 1 atm, podrían formarse mezclas combustibles si el tanque fuera llenado.

Con base en la información previa, se recomiendan las siguientes prácticas de operación:

• No mezclar con aire para pruebas de fuga.

– El equipo nunca deberá ser probado con una mezcla presurizada de HFC-134a y aire. Para la prueba de fugas se deberán usar mezclas presurizadas de nitrógeno seco y HFC-134a.

• Entrega y almacenamiento de granel

– Normalmente, los tanques deberán ser evacuados antes del relleno inicial y nunca deberán ser llenados en condiciones de presión de aire positiva.

– Nunca deberá permitirse que la presión de los tanques rebase la máxima presión de trabajo permisible cuando se estén llenando con HFC-134a. Deberá haber aditamentos de alivio en buenas condiciones, ya sea en los tanques o en el sistema de abastecimiento.

– La presión de los tanques deberán ser monitoreadas en forma rutinaria.

– Las líneas aéreas nunca deberán conectarse a los tanques de almacenamiento.

• Operaciones de llenado y carga

– Antes de evacuar los cilindros o el equipo de refrigeración, todo el refrigerante residual deberá ser retirado en un sistema de recuperación.

– Las líneas de descarga de la bomba de vacío deberán estar libres de obstáculos que pudieran incrementar las presiones de descarga y ocasionar la formación de mezclas combustibles.

– Los cilindros o el equipo de refrigeración deberá ser evacuado al inicio del llenado y nunca deberá llenarse en condiciones de presión positiva del aire.

– Los cilindros llenos deberán ser analizados periódicamente para determinar la presencia de aire [gas no absorbible (nonabsorbable gas) (NAG)].

• Sistemas de recuperación de refrigerante

La recuperación eficiente del refrigerante del equipo o de los contenedores requiere la evacuación al final del ciclo de recuperación. Las líneas de succión al compresor de recuperación deben revisarse periódicamente buscando fugas y evitar la compresión de aire en el cilindro de recuperación durante la evacuación. Adicionalmente, la presión del cilindro de recuperación deberá monitorearse para detener la evacuación en el caso de un rápido incremento en la presión que indicara la presencia de aire. El contenido del cilindro de recuperación deberá analizarse posteriormente para

determinar el NAG, y el sistema de recuperación deberá revisarse buscando fugas, si hubiera presencia de aire. No seguir evacuando un sistema de refrigeración que tenga fugas de gran magnitud.

Combustibilidad con cloro También se han reportado datos experimentales que indican la combustibilidad del HFC-134a en presencia de cloro.

Monitores de Aire y Detección de Fugas Durante años, el personal de servicio ha utilizado equipo para la detección de fugas cuando brinda atención a un equipo. Los detectores de fugas existen no sólo para detectar fugas específicas, sino también para monitorear un cuarto completo de manera continua buscando la ausencia de oxígeno o la presencia de refrigerante. Existen diversas razones para la detección enfriamiento fugas o para el monitoreo del área, incluyendo: la conservación de los refrigerantes, la protección de equipo valioso, la reducción de emisiones fugitivas y la protección de los empleados. El Estándar ASHRAE 15-94 requiere monitores de área en los cuartos de maquinaria de refrigeración, en la forma especificada.

Los detectores de fugas pueden dividirse en dos grandes categorías: detector de fugas puntuales y monitores de área. Antes de adquirir un detector o monitor, se deberán analizar diversos criterios instrumentales, por ejemplo, sensibilidad, límites de detección y selectividad.

Tipos de Detectores Aplicando a la selectividad como criterio, los detectores de fugas pueden colocarse en una de tres categorías: no selectivos, selectivos de halógeno o específicos por compuesto. En general, a medida que la especificidad del monitor aumenta, también lo hace la complejidad y el costo. Otro método utilizado para encontrar fugas es la adición de tintes fluorescentes al sistema.

Un análisis detallado de la detección de fugas, junto con una lista de fabricantes de este equipo, se presenta en el Boletín ARTD-27A.

Detectores no Selectivos Los detectores no selectivos son aquellos que detectan cualquier tipo de emisión o vapor presente, independientemente de su composición química. En general, estos detectores son fáciles de usar, muy durables, de bajo costo y casi siempre portátiles. Sin embargo, el que no puedan calibrarse, la deriva en el largo plazo, la falta de selectividad y la falta de límites de sensibilidad limitan su utilidad para el monitoreo de áreas.

Algunos detectores no selectivos diseñados para ser utilizados con CFC-12 podrían tener una sensibilidad mucho más baja al ser utilizados con el HFC-134a. Sin embargo, ahora existen detectores de diseño reciente con buena sensibilidad para este compuesto. Asegúrese de consultar al fabricante antes de seleccionar o utilizar un detector no selectivo con el HFC-134a.

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Detectores Selectivos de Halógeno Los detectores selectivos de halógeno utilizan un sensor especializado que permite que el monitor detecte compuestos que contengan flúor, cloro, bromo y yodo sin la interferencia de otras especies. La principal ventaja de este tipo de aparatos es una reducción en el número de ―falsas huecas‖—falsas alarmas ocasionadas por la presencia de algún compuesto en el área distinto al compuesto objetivo.

Típicamente estos detectores son fáciles de usar, tienen sensibilidad mayor a la de los detectores no selectivos (límites de detección <5 ppm cuando se usan como monitores de área y <0.05 oz/año cuando se utilizan para ubicar fugas), y son muy durables. Además, debido a la especificidad parcial del detector, estos instrumentos se calibran fácilmente.

Detectores Específicos por Compuesto

Los detectores más complejos, que son también los más costosos, son los detectores específicos por compuesto. En general, estas unidades pueden detectar la presencia de una sola especie sin la interferencia de otros compuestos.

Tintes Fluorescentes Los tintes fluorescentes se han utilizado en los sistemas de refrigeración durante muchos años. Estos compuestos, invisibles en luz normal, pero visibles con luz ultravioleta (UV), se utilizan para ubicar fugas en los sistemas. Los aditivos se colocan en el lubricante de refrigeración cuando el sistema recibe servicio. Las fugas se detectan utilizando luz UV para buscar el tinte que haya escapado del sistema.

Recientes innovaciones en la tecnología de tintes ha permitido que los tintes fluorescentes sean utilizados con el HFC-134a. Sin embargo, antes de añadir tintes a cualquier sistema, deberá probarse la compatibilidad del tinte con el lubricante y el refrigerante.

Manipulación y Almacenamiento Embarque de Contenedores en EU El HFC-134a es un gas licuado comprimido. De acuerdo con el Departamento de Transporte de EU (US Department of Transportation) (DOT), un gas comprimido no inflamable se define como un material no inflamable que tiene presión absoluta superior a 40 psi a 21°C (70°F) y/o presión absoluta superior a 104 psi a 54°C (130°F).

Las designaciones adecuadas del DOT son las siguientes:

Nombre correcto de embarque: Gas licuado, NOS (tetrafluoroetano).

Clase de peligro: 2.2

No. UN: 3159

Una lista de los diferentes tipos de contenedores que pueden ser utilizados para embarcar HFC-134a en Estados Unidos, junto con sus capacidades de agua, dimensiones, especificaciones del DOT y pesos netos de HFC-134a, se presenta en la Tabla 20. Todos los aditamentos de alivio de presión utilizados en los contendores deberán cumplir con los estándares de la Asociación de Gas Comprimido (Compressed Gas Association) (CGA) para cilindros de gas comprimido, carga y tanques portátiles.

Los cilindros de 30 y 123 libras diseñados para aplicaciones de refrigerante son de color azul claro con etiquetas que portan el nombre del producto en azul claro. La designación de color es ―Azul Claro (cielo),‖ PMS 2975.

El cilindro de 30 lb, conocido como Dispos-A-Can® (DAC), cabe en una caja que mide 10 in x 10 in x 17 in. Dispos-A-Can® es una marca registrada de DuPont para este tipo de contenedor de un solo uso. Cuando se utiliza para embarcar Suva® 134a para el mercado de refrigeración estacionaria, estos cilindros de 30 lb tienen los mismos accesorios de salida que los cilindros de CFC-12. Sin embargo, cuando son utilizados para Suva® 134a (auto) para la industria automotriz, estos cilindros tienen una válvula de salida CGA-167. Estos accesorios fueron especificados por la Sociedad de Ingenieros Automotrices (Society of Automotive Engineers) (SAE) para evitar la mezcla de CFC-12 y HFC-134a al dar servicio a los sistemas de acondicionamiento de aire móviles. En las aplicaciones para el servicio automotriz con HFC-134a se utilizan accesorios adicionales únicos, que se analizan en el Boletín ART-27.

Los cilindros de 123 lb están equipados con una válvula CGA-660 de vapor líquido no rellenable. Con esta válvula de doble sentido, el HFC-134a puede ser retirado del cilindro como vapor o como líquido sin necesidad de invertir el cilindro. La manivela de vapor se localiza en la parte superior; la rueda de líquido se ubica a un lado de la válvula y está unida a un tubo de inmersión que llega hasta el fondo del cilindro. Cada una está claramente identificada como vapor o líquido.

El cilindro de 4,400 gal es conocido como tanque ISO (ISO tank). Las dimensiones referidas en la Tabla 20 representan el marco dentro del cual el contenedor es embarcado. El tanque en sí tiene la misma longitud de 20 ft y un diámetro externo de aproximadamente 86 in. Los tanques ISO son utilizados para exportar embarques de HFC-134a desde EU.

La Figura 9 ilustra la construcción general de un contenedor retornable de 1 tonelada. Obsérvese que uno de los extremos del contenedor tiene dos válvulas. Cuando éste es invertido en forma tal que las válvulas se alinean verticalmente, la válvula superior descargará el vapor y la inferior descargará líquido. Las válvulas están protegidas por una cubierta de domo.

Los contenedores de una tonelada están equipados con dos tapones fusibles en cada extremo. El metal fusible en los tapones está diseñado para comenzar a fundirse a 69°C (157°F) y para fundirse totalmente a 74°C (165°F). Los contenedores nunca deberán calentarse a temperaturas superiores a 52°C (125°F). Hay una válvula de alivio de presión con resorte en cada extremo del contenedor de una tonelada.

Sistemas de Almacenamiento de Granel DuPont vende sistemas de almacenamiento, al costo, a sus clientes de HFC-134a. Estos sistemas están prefabricados, probados y son fáciles de instalar en el sitio. Las unidades están diseñadas para optimizar la economía, eficiencia y seguridad en el almacenamiento y dispensado de HFC-134a. Los sistemas entregados incluyen todos los componentes, tales como tanques de almacenamiento, bombas, líneas, válvulas, motores y calibradores, como unidad integrada. Todos los sistemas están equipados con el sistema de Entrega con Eliminación de Emisiones de Fluoroquímicos de DuPont (DuPont Fluorochemical Emission Elimination Delivery) (FEED) para evitar emisiones durante las entregas, y con bombas duales para tener un repuesto instalado. Las unidades están montadas en patines y sólo requieren ser ubicadas en una losa de concreto y tener conexión con los sistemas eléctricos y de proceso.

La Figura 10 ilustra un sistema típico de almacenamiento a granel.

Su Representante de DuPont Marketing puede hacer los arreglos necesarios para darle una asesoría para la selección de sitios, compra, instalación, arranque y mantenimiento.

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Conversión de los Tanques de Almacenamiento a Granel de CFC-12 para HFC-134a Antes de cambiar del CFC-12 a HFC-134a, el equipo de almacenamiento existente deberá ser inspeccionado para verificar que es adecuado. Los tanques de almacenamiento construidos conforme a las especificaciones del Código para Contenedores Presurizados de la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (American Society of Mechanical Engineers) (ASME), deben tener una placa metálica de identificación que indique la máxima presión de trabajo permisible (maximum allowable working pressure) (MAWP) de cada tanque. En la mayoría de los casos, los tanques de almacenamiento existentes que han sido diseñados para contener CFC-12 tendrán una tasa nominal de presión adecuada para HFC-134a. La presión de ajuste en los aditamentos de alivio en la parte superior de los tanques también deberá ser modificada y cambiada, según las necesidades.

Nosotros recomendamos que los tanques de almacenamiento sean vaciados completamente del líquido y vapor del CFC-12 antes de introducirles HFC-134a. En general, la conversión de un tanque de almacenamiento de CFC-12 requiere:

1. Retirar el CFC-12 del tanque, líneas y equipo. 2. Evacuar el tanque de almacenamiento hasta un vacío de 25

in de mercurio (16.7 kPa abs) y purgar con nitrógeno seco comprimido.

3. Hacer las reparaciones necesarias en el tanque después de la evacuación y purga inicial.

4. Repetir el paso 2 hasta que los análisis de CFC-12 y de humedad estén dentro de los límites aceptables.

5. Rellenar el sistema con CFC-12.

Los pasos anteriores son un esquema simplificado de lo que en realidad es un proceso largo. Su Representante de DuPont Marketing puede ayudarle a obtener el equipo, la instrumentación y la asistencia técnica para hacer la conversión de manera segura y efectiva.

Tabla 20 Especificaciones para los Contenedores de Embarque para HFC-134a

Capacidad de agua Dimensiones Especificación DOT Peso neto (lb)

HFC-134a

30-lb Dispos-A-Can® 10 in x 10 in x 17 in (caja) 39 30 123 lb 55 in H x 10 in DE 4BA300 125 1,682 lb 82 in L x 30 in DE 110A500W 1,750 5,000 gal Pipa MC-330 or -331 40,000 4,400 gal ISO 8 ft x 8.5 ft x 20 ft (marco) 51 30,865 170,000 lb Carro-tanque 114A340W —

Figura 9. Contenedor Retornable de Una Tonelada

Aspectos de Compatibilidad de Materiales La mayoría de los componentes metálicos adecuados para ser utilizados con CFC-12 también son compatibles con HFC-134a, incluyendo los tipos estándar de acero al carbón, aluminio y cobre. Algunos componentes elastoméricos o no metálicos aptos para el CFC-12 podrían no ser adecuados. Por lo tanto, todos los componentes elastoméricos o no metálicos en el sistema deberán ser identificados, y su compatibilidad con el HFC-134a deberá verificarse. Ver la sección Compatibilidad de Materiales. Para lograr una confiabilidad completa, cualquier componente que no pueda ser identificado con precisión deberá ser reemplazado.

En un sistema de almacenamiento de fluorocarbonos, los elastómeros se encuentran con mayor frecuencia en:

• Empaques y asientos de válvulas manuales

• Asientos de los aditamentos de alivio de presión • Juntas de bridas y registros-hombre • Sellos de bombas mecánicas • Juntas y o-rings del extremo húmedo de la bomba • O-rings de los filtros • Juntas de los visores de los indicadores de flujo • Diafragmas y o-rings del regulador de retropresión.

Precauciones para la Manipulación de los Contenedores de Embarque de HFC-134a

Se recomienda enfáticamente seguir las reglas para la manipulación de HFC-134a que se describen a continuación:

• Usar equipo de protección personal, por ejemplo, lentes de seguridad con protectores laterales, guantes y zapatos de seguridad cuando se manejen los contenedores de HFC-134a.

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• Evitar el contacto de la piel con HFC-134a líquido porque podrían ocasionarse lesiones por congelación.

• Nunca calentar un contenedor a una temperatura superior a 52°C (125°F).

• Nunca aplicar llama directa o vapor vivo a un contenedor o válvula.

• No rellenar nunca los cilindros desechables con nada. El embarque o relleno de los cilindros desechables está prohibido conforme a los reglamentos del DOT.

• Nunca rellenar los cilindros retornables sin el consentimiento de DuPont. Los reglamentos del DOT prohíben el transporte de cilindros retornables rellenados sin la autorización de DuPont.

• No usar nunca un montacargas magnético o eslinga (de cuerda o cadena), para manejar los contenedores. Es posible usar una grúa en conjunto con una jaula de seguridad o plataforma para sujetar el contenedor.

• No usar nunca un contenedor como rodillos, soporte o ningún otro propósito que no sea el transporte de HFC-134a.

• Proteger los contenedores contra cualquier objeto que pudiera ocasionar cortes o abrasiones en la superficie del metal.

• No alterar nunca los aditamentos de seguridad en las válvulas o los contenedores.

• No tratar nunca de reparar o modificar los contenedores o válvulas.

• No forzar nunca las conexiones que no coinciden. Asegurar que todas las cuerdas en los reguladores o equipos auxiliares sean iguales a las que están en la salida de la válvula del contenedor.

• Mantener las válvulas cerradas herméticamente, y las tapas y capuchas puestas en su sitio cuando los contenedores no estén en uso.

• Almacenar los contenedores bajo techo para protegerlos contra climas extremos.

• Usar un sistema de recuperación de vapor para recolectar los vapores de HFC-134a de las líneas, después de descargar un contenedor.

Recuperación, Reprocesamiento, Reciclaje y Disposición El uso responsable del HFC-134a requiere que el producto sea recuperado para su reuso o disposición, cuando sea posible. DuPont adquiere los refrigerantes usados para recuperación a través de redes de distribuidores en EU, Canadá y Europa. En EU, el HFC-134a gastado es aceptado como parte de este programa. La recuperación y reuso del HFC-134a tiene sentido desde la perspectiva ambiental y económica. Además, la Ley de Aire Limpio de EU (US Clean Air Act), prohíbe el venteo conocido de refrigerantes de CFC, HCFC y HFC durante el mantenimiento, servicio o disposición del equipo de refrigeración.

Recuperación La recuperación se refiere a la extracción del HFC-134a del equipo y a su recolección en un contenedor externo adecuado. Bajo la definición del Instituto de Acondicionamiento de Aire y Refrigeración (Air Conditioning and Refrigeración Institute) (ARI), que es una organización estadounidense, la recuperación no implica ni procesamiento ni pruebas analíticas. El HFC-134a podría ser recuperado del equipo de refrigeración utilizando unidades permanentes en sitio o uno de los aditamentos portátiles disponibles hoy en el mercado. Las unidades portátiles contienen un pequeño compresor y un condensador enfriado por aire, y pueden ser utilizadas para la recuperación de vapor o de líquido. Al final del ciclo de recuperación, el sistema es evacuado para retirar los vapores. En EU, la Agencia de

Protección Ambiental (US Environmental Protection Agency) (EPA) establece los estándares para el equipo de recuperación. Antes de adquirir una unidad de recuperación específica, verifique con el fabricante para asegurarse de que contiene sellos elastoméricos y aceite de compresión compatibles con el HFC-134a.

Reprocesamiento El reprocesamiento se refiere al hecho de someter al HFC-134a a un tratamiento para que cumpla con las especificaciones de un nuevo producto. La calidad del producto reprocesado se verifica a través de un análisis químico. En EU, el HFC-134a está incluido en el programa de reprocesamiento de DuPont. Comuníquese con DuPont o con uno de sus distribuidores autorizados para solicitar más información.

El reprocesamiento ofrece ventajas sobre los procedimientos de reciclaje del refrigerante en sitio, porque estos sistemas no pueden garantizar la remoción completa de los contaminantes. La reintroducción de refrigerantes que no cumplen con las especificaciones del producto nuevo en equipos costosos puede ocasionar daños.

Reciclaje El reciclaje de refrigerantes se refiere a la reducción de los contaminantes presentes en el refrigerante gastado utilizando aditamentos que reducen el contenido de aceite, agua, acidez y particulados. Generalmente, el reciclaje es un procedimiento de campo o taller sin pruebas analíticas en el refrigerante. El HFC-134a podría ser reciclado con uno de los aditamentos disponibles actualmente en el mercado. En EU, la EPA define los estándares para estos aparatos. El reciclaje se está convirtiendo en una práctica aceptada en la industria estadounidense del servicio de acondicionamiento de aire móvil. Consulte al fabricante antes de especificar un aditamento de reciclaje para el HFC-134a.

Disposición La disposición se refiere a la destrucción del HFC-134a gastado. La disposición podría ser necesaria cuando este refrigerante se ha contaminado densamente con otros productos y ya no cumple con las especificaciones de aceptación de DuPont u otros reprocesadores. Si bien en este momento DuPont no acepta refrigerantes altamente contaminados para su disposición, existen firmas de manejo de residuos autorizadas. Asegúrese de verificar las calificaciones de cualquier empresa antes de enviarle el HFC-134a gastado.

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Figura 10. Sistema de Almacenamiento a Granel Típico

Si Desea más Información: DuPont Fluorochemicals Wilmington, DE 19880-0711 (800) 235-SUVA www.suva.dupont.com

Europa DuPont de Nemours International S.A. 2 Chemin du Pavillon PO Box 50 CH-1218 Le Grand-Saconnex Ginebra, Suiza 41-22-717-5111 Canadá DuPont Canada, Inc. PO Box 2200, Streetsville Mississauga, Ontario Canadá, L5M 2H3 (905) 821-3300

México DuPont, S.A. de C.V. Homero 206 Col. Chapultepec Morales CP 11570 México, DF 52-5-722-1100

América del Sur DuPont do Brasil S.A. Alameda Itapecuru, 506 Alphaville 06454-080 Barueri Sao Paulo, Brasil 55-11-7266-8263 DuPont Argentina S.A. Casilla Correo 1888 Correo Central 1000 Buenos Aires, Argentina 54-1-311-8167

Pacífico DuPont Australia PO Box 930 North Sydney, NSW 2060 Australia 61-2-923-6165

Japón Mitsui DuPont Fluorochemicals Co., Ltd. Chiyoda Honsha Bldg. 5-18, 1-Chome Sarugakucho Chiyoda-Ku, Tokio 101-0064 Japón 81-3-5281-5805

Asia DuPont Taiwan PO Box 81-777 Taipei, Taiwan 886-2-514-4400 DuPont China Limited PO Box TST 98851 1122 New World Office Bldg. (East Wing) Tsim Sha Tsui Kowloon, Hong Kong Teléfono: 852-734-5398 Fax: 852-236-83516 DuPont Thailand Ltd. 9-11 Floor, Yada Bldg. 56 Silom Road Suriyawongse, Bankrak Bangkok 10500 Teléfono: 66-2-238-0026 Fax: 66-2-238-4396 DuPont China Ltd. Rm. 1704, Union Bldg. 100 Yenan Rd. East Shanghai, PR China 200 002 Teléfono: 86-21-328-3738 Telex: 33448 DCLSH CN Fax: 86-21-320-2304

DuPont Far East Inc. 6th Floor Bangunan Samudra No. 1 JLN. Kontraktor U1/14, SEK U1 Hicom-Glenmarie Industrial Park 40150 Shah Alam, Selangor Malasia Teléfono 60-3-517-2534 DuPont Korea Inc. 4/5th Floor, Asia Tower #726, Yeoksam-dong, Kangnam-ku Seúl, 135-082, Corea 82-2-721-5114 DuPont Singapore Pte. Ltd. 1 Maritime Square #07 01 World Trade Centre Singapore 0409 65-273-2244 DuPont Far East, Philippines 8th Floor, Solid Bank Bldg. 777 Paseo de Roxas Makati, Metro Manila Filipinas Teléfono: 63-2-818-9911 Fax: 63-2-818-9659 DuPont Far East Inc. 7A Murray’s Gate Road Alwarpet Madras, 600 018, India 91-44-454-029 DuPont Far East Inc.—Pakistan 9 Khayaban-E-Shaheen Defence Phase 5 Karachi, Pakistán 92-21-533-350 DuPont Far East Inc. PO Box 2553/Jkt Jakarta 10001, Indonesia 62-21-517-800

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