La arena de sílice no debe utilizarse como abrasivo para el chorreo si existe una alternativa técnicamente adecuada sin sílice cristalina. Aunque es dura, eficaz y capaz de eliminar óxido, pintura, grafitis, grasa e incrustaciones, al impactar contra la superficie se fragmenta y libera polvo respirable de sílice cristalina, asociado a silicosis, EPOC, cáncer de pulmón y otros daños graves.
Por ese motivo, la medida preventiva prioritaria es sustituir la arena por otro abrasivo que no contenga sílice cristalina, como corindón, microesferas de vidrio, silicato de aluminio, granate, olivino, granalla plástica o granalla vegetal. Si la sustitución no es técnicamente posible, el trabajo debe realizarse mediante un sistema cerrado o con controles rigurosos de contención, extracción, ventilación y protección respiratoria.
Qué es la arena de sílice para chorreo abrasivo
Esta arena es un tipo específico de abrasivo formado por granos muy finos y secos de sílice. Este material es duro y resistente, por lo que resulta idóneo para acometer la técnica de granallado o chorreo de arena.
La arena para chorrear es un abrasivo utilizado en el proceso de granallado para limpiar, decapar o preparar superficies. Se emplea para eliminar óxido, pintura, grafitis o suciedad en materiales como metal, piedra o ladrillo antes de aplicar un nuevo tratamiento.
La sílice, también conocida como dióxido de silicio, es un tipo de arena que se utiliza para cortar y raspar cualquier superficie. Se utiliza con frecuencia para eliminar todas las imperfecciones de la superficie y conseguir un aspecto limpio y completo.
La arena utilizada en el chorreado suele contener entre un 94 % y un 99 % de sílice cristalina en forma de cuarzo. Los polimorfos más habituales son cuarzo y cristobalita.
Cómo funciona el chorreo abrasivo
El granallado es una técnica mediante la cual se proyecta la arena de sílice a alta velocidad. Para ello, se utiliza maquinaria específica como, por ejemplo, una pistola de proyección conectada a un compresor.
Una chorreadora de arena funciona según un concepto muy sencillo. Se crea un potente chorro de aire que se combina con un agente abrasivo.
Unos compresores especiales producen la presión de aire necesaria, y el polvo abrasivo se puede mezclar en seco o con agua procedente de un recipiente colector. A continuación, la superficie a tratar se bombardea rápidamente con esta mezcla específica de arena y aire utilizando un sistema de manguera y boquilla.
La presión a la que se expulsa la arena, unida a la alta dureza y al tamaño de esta, hacen que las capas superficiales se desprendan del material al que están fijadas, dejando el metal o la piedra sin restos de ninguna clase.
Las partículas de la superficie se eliminan primero tras ser desprendidas por el impacto abrasivo del chorro. Las impurezas, el óxido, la pintura o las incrustaciones se eliminan por completo de las superficies.
El chorro de arena se utiliza para eliminar óxido, recubrimientos antiguos, incrustaciones y contaminación superficial, de modo que las piezas queden listas para su repintado o posterior fabricación.
Para qué se utiliza
Suele emplearse en la limpieza de superficies cubiertas por óxido o pintura, como los muros en los que se han practicado grafitis o en aquellos que se quieren pintar y hay que retirar la pintura vieja.
Igualmente, se utiliza para recuperar fachadas de piedra, ladrillo y otros materiales de construcción que se han deteriorado por algún motivo.
También se emplea para retirar material oxidado, pintura, grasa y otros restos indeseados de la superficie de las piezas metálicas, retirar los restos de los moldes e irregularidades de las piezas de fundición y limpiar el interior de un tanque de almacenamiento de productos químicos.
El chorreo con arena de sílice no sólo elimina el óxido y la contaminación superficial visible, sino que también crea una rugosidad superficial idónea para la adherencia.
Esta rugosidad superficial se conoce como perfil de la superficie. El perfil de la superficie es fundamental para el resultado del revestimiento, ya que mejora la adherencia aumentando la superficie de contacto.
Los perfiles de la superficie variarán dependiendo del tamaño de las partículas abrasivas, así como de la técnica que se utilice.
Influencia del tamaño del grano
En función del tipo de superficie y del trabajo que quieras hacer, el grano puede ser más fino o más grueso. La arena más fina es ideal para tareas delicadas y superficies sensibles, mientras que la más gruesa está indicada para prescindir de materiales más resistentes.
El tamaño del grano también influye en la textura de la superficie después del granallado. Un grano más fino proporciona un acabado más suave, idóneo para aplicaciones en las que la estética es importante, como puertas metálicas que vas a repintar.
Los granos más gruesos crean una superficie ligeramente rugosa, apropiada para los casos en los que reclamas una mayor adherencia por parte de los revestimientos o de las pinturas.
| Tipo de grano | Aplicación principal | Resultado |
|---|---|---|
| Grano fino | Superficies delicadas y acabados estéticos | Acabado más suave |
| Grano grueso | Óxido o pintura resistente | Superficie más rugosa y mayor adherencia |
El problema principal: la sílice cristalina respirable
Durante la realización de esta tarea los granos de arena impactan con gran energía en las piezas metálicas objeto de tratamiento y esa arena, en la que dominan las fracciones comprendidas entre 0,32 y 1,25 mm, se fragmenta en un 80% aproximadamente liberándose al ambiente polvo de sílice cristalina.
Estas partículas finas, de tamaños que corresponden a lo que se denomina “fracción respirable”, pueden penetrar hasta los alvéolos pulmonares y causar daños muy graves en el sistema respiratorio e incluso la muerte.
El factor determinante de la peligrosidad de la arena de cuarzo es la formación de partículas muy pequeñas en el lugar donde el trabajador efectúa su tarea. Una importante cantidad de estas partículas son inferiores a 16 micrómetros, aumentando la probabilidad de que alcancen la zona alveolar de los pulmones a medida que el diámetro sea más pequeño respecto a dicho valor.
La principal razón por la que se prohibió el pulido con arena en el Reino Unido es el polvo de sílice superfino que produce, que destruye los pulmones si se inhala con el tiempo.
Cuando las partículas de arena chocan contra el metal a gran velocidad, se fragmentan en polvo tan diminuto que ni siquiera se puede ver. Este polvo penetra profundamente en el tejido pulmonar al inhalarlo.
Lo preocupante es que podrías no sentirte mal inmediatamente después de inhalar la sustancia. La enfermedad puede tardar años en manifestarse.
Daños para la salud
Aunque la tarea de chorreado, puede comportar otros riesgos, aquí solo se tratarán los derivados de la exposición a sílice cristalina respirable (SCR), siendo la vía de entrada al organismo la vía inhalatoria.
Silicosis
La inhalación de SCR puede producir silicosis. Es una enfermedad respiratoria grave, progresiva e irreversible.
Es un proceso inflamatorio de los pulmones que desemboca en fibrosis y puede provocar la incapacitación para cualquier actividad e incluso la muerte.
El síntoma más característico es la dificultad para respirar, sobre todo asociada a la realización de un esfuerzo físico. Otros síntomas: tos repentina, dolor torácico y debilidad física.
La enfermedad puede cursar sin síntomas que alerten de su evolución.
- Silicosis crónica clásica: es la forma más frecuente y aparece tras 10-15 años de exposición.
- Silicosis acelerada: similar a la crónica pero se presenta tras periodos de exposición más cortos: entre 5-10 años.
- Silicosis aguda: se presenta tras periodos de 6 meses a 5 años con exposición masiva y cursa con disnea.
- Fibrosis pulmonar intersticial: se denomina también fibrosis difusa asociada a polvo inorgánico.
La silicosis crónica clásica adopta dos variantes: la silicosis crónica simple, habitualmente asintomática, y la silicosis crónica complicada, que cursa con disnea y tos.
La silicosis acelerada evoluciona rápido a crónica complicada. Se relaciona con exposiciones intensas y con la concurrencia de otras enfermedades, como tuberculosis y enfermedades del colágeno.
La silicosis aguda es muy diferente a la silicosis crónica y ya en los países industrializados es infrecuente.
Otros efectos respiratorios y sistémicos
La exposición puede causar cáncer de pulmón. El cáncer de pulmón de origen laboral no se diferencia del originado por otras causas.
También puede producir enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), una enfermedad pulmonar inflamatoria crónica que causa la obstrucción del flujo de aire de los pulmones.
Los síntomas de la EPOC incluyen dificultad para respirar, tos, producción de moco y sibilancias. El enfisema y la bronquitis crónica son las dos afecciones más comunes que contribuyen a la enfermedad pulmonar obstructiva crónica.
El cáncer de pulmón y la EPOC, así como la tuberculosis, pueden desarrollarse con más probabilidad por quienes ya están enfermos de silicosis.
Otros efectos posibles son enfermedades autoinmunes, tuberculosis y otras micobacteriosis, algunas colagenosis y enfermedad renal crónica.
El contacto con el polvo de sílice cristalina puede provocar irritación en ojos y piel.
Factores que aumentan el riesgo
- La composición de la arena.
- El tamaño de las partículas de la arena fragmentada.
- La concentración ambiental de sílice cristalina.
- El tiempo de exposición.
- La carga de trabajo.
- La exposición a otros agentes.
- La ausencia o deficiencia de captación de polvo.
- La incorrecta o insuficiente ventilación general.
- El mantenimiento deficiente de los filtros de la instalación de aire.
- El uso y mantenimiento inadecuados de los equipos de protección individual.
El riesgo es mayor cuanto más elevado es el porcentaje de sílice cristalina. La habitualmente utilizada en el chorreado suele contener de 94 % a 99 %.
En el chorreado con arena se alcanzan exposiciones muy por encima del valor límite establecido.
Se ha de valorar tanto el tiempo de exposición durante la realización de la tarea de chorreado como los de colocar y retirar las piezas en la zona donde se ejecuta, así como el tiempo de permanencia en otros espacios próximos en los que se ha difundido el polvo de sílice cristalina.
Salvo en los procesos confinados, la persona que chorrea está expuesta a una carga física elevada, motivada por las condiciones climáticas, la fuerza que debe realizar para sujetar la lanza y las mangueras y la obligación de utilizar el equipo de protección respiratoria asistida.
Además del riesgo de inhalación de sílice cristalina, los chorreadores también pueden estar expuestos a las partículas desprendidas de las superficies metálicas sobre las que se proyecta el chorro de arena, principalmente óxidos metálicos y pigmentos de pintura.
La susceptibilidad individual y las patologías previas de las personas que desarrollan estas tareas, especialmente las enfermedades pulmonares, también deben considerarse.
El tabaco parece actuar de forma sinérgica con la sílice para producir bronquitis crónica y descenso acelerado de la función pulmonar, datos que se suman a su efecto carcinogénico.
¿Está prohibida la arena de sílice?
La respuesta depende de la normativa aplicable y de las condiciones concretas de trabajo, pero la existencia de medidas de protección no convierte a la arena de sílice en un abrasivo seguro.
En el Reino Unido, las regulaciones explícitas promulgadas a finales de la década de 1990 prohibían el chorreado con cualquier abrasivo que contuviera más del 1 % de sílice cristalina. El Reglamento sobre el Control de Sustancias Peligrosas para la Salud (COSHH) aplica la prohibición en todo el país.
Existen excepciones limitadas en las que el arenado aún está permitido en el Reino Unido, pero estas están disminuyendo.
Aplicaciones como la limpieza de piedra arquitectónica pueden ser válidas si se realizan al aire libre con medidas de seguridad exhaustivas. Cualquier arenado aprobado requiere una rigurosa contención del polvo y la protección de los trabajadores.
En España, la decisión no debe basarse únicamente en que el abrasivo se comercialice o en que se utilicen equipos de protección, sino en la evaluación de riesgos, la normativa de seguridad y salud aplicable y la posibilidad técnica de sustituir la arena de sílice.
Una vez identificados los factores de riesgo, deben adoptarse medidas preventivas dirigidas, en primer lugar, a eliminar los riesgos. Cuando ello no sea posible técnicamente se establecerán todos los procedimientos y medidas preventivas necesarias para reducir al máximo la exposición de los trabajadores a los agentes cancerígenos.
Medida prioritaria: sustituir la arena de sílice
La medida prioritaria es la sustitución de la arena por otro abrasivo que no contenga sílice cristalina.
La arena de silicio ya no es el material preferido para el chorro de arena, ya que causa problemas respiratorios. La mayoría de las ventajas de emplear arena de sílice se pueden satisfacer utilizando materiales alternativos.
Corindón
El corindón es adecuado para un amplio campo de aplicaciones tales como desoxidado y decapado de piezas de hierro y acero.
Se presenta en forma de granos de tipo angular, lo que le confiere un alto índice de abrasión. Tiene características parecidas al silicato de aluminio.
Microesferas de vidrio
Las microesferas de vidrio son adecuadas para una gran variedad de aplicaciones. Presentan formas esféricas regulares y no porosas.
Son especialmente recomendables para la limpieza de pequeñas piezas metálicas.
Silicato de aluminio
El silicato de aluminio es apropiado para eliminar pinturas y retirar oxidaciones sobre superficies metálicas y, principalmente, hierro.
Los granos de este material son de formas irregulares y angulosas.
Otros abrasivos
Otros abrasivos alternativos son el granate o garnet, el olivino, la granalla plástica y la granalla vegetal.
Olivino como alternativa
El olivino se utiliza en las mismas aplicaciones que arena de garnet. Los resultados son casi idénticos y si el trabajo se realiza en el exterior, sin recirculación, los costes son mucho más bajos.
El olivino también se emplea en todos los materiales tratados anteriormente con arena de sílice, sin los riesgos que la arena de sílice entraña para la salud.
La arena de olivino se puede utilizar en todas las aplicaciones donde se ha utilizado arena de sílice, con la ventaja que el olivino no contiene sílice cristalina libre.
La arena de olivino es un mineral abrasivo no metálico, perfecto para muchas aplicaciones de chorreado y sobre todo para aquellas llevadas a cabo al aire libre o en exteriores.
Se trata de una arena mineral con aristas vivas y dura, no contiene hierro, ni tampoco sílice libre.
El contenido en sílice libre está por debajo del máximo permitido: 0,50%.
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Forma | Angular |
| Naturaleza | Inerte |
| Color | Verde |
| Densidad aparente | ± 1,7 kg / dm3 |
| Peso específico | ± 3,3 kg / dm3 |
| Contenido en sílice libre | Menos del 0,5% |
El olivino posee una serie de propiedades que lo definen como un material perfecto para los trabajos en superficies y estructuras metálicas, limpieza de fachadas y superficies de hormigón.
Su uniformidad de grano, dureza y morfología, con aristas, hacen que sus resultados sean homogéneos y fácilmente reproducibles.
Además de en la limpieza de fachadas, tejados y hormigón, también se emplea en la limpieza y preparación de superficies, cuando se encuentran en el exterior y el material abrasivo una vez usado es difícil de recoger al completo.
Aplicaciones del olivino
- Limpieza de superficies y estructuras metálicas.
- Preparación de superficies metálicas previo al pintado o protección: Sa-2½ y Sa-3.
- Chorreado submarino.
- Limpieza y restauración de fachadas de piedra y hormigón.
- Restauración y limpieza de cascos de fibra de vidrio.
- Retirada de grafitis.
- Chorreado en espacios naturales o cerca de acuíferos.
- Corte por chorro de agua o Water Jet Cutting.
Chorro húmedo
El chorro húmedo permite utilizar medios muy finos o gruesos con densidades que van desde el plástico hasta el acero.
También permite utilizar agua caliente y jabón para posibilitar el desengrasado y el chorro simultáneos, así como eliminar polvo y retirar materiales peligrosos o residuos sin peligro para las superficies y estructuras.
El chorro húmedo puede emplearse para eliminar amianto, productos radiactivos u otros productos tóxicos sin peligro para las superficies y estructuras.
Sin embargo, mezclar el abrasivo con agua no elimina por sí solo todos los riesgos derivados de la sílice cristalina. La elección del abrasivo, la contención, la extracción y la protección respiratoria siguen siendo esenciales.
Contención y reducción de la exposición
Confinamiento del proceso
Cuando no sea posible sustituir los abrasivos con sílice cristalina ni recurrir a otros procesos de decapado y limpieza de superficies metálicas que sean seguros, se procurará hacer el chorreado en un sistema cerrado.
El objetivo de este método consiste en realizar esta operación en el interior de una sala o de un equipo de trabajo, permaneciendo las personas en el exterior, en una estación de trabajo desde la que controlan las distintas fases de la actividad.
Durante la proyección del chorro el personal no entra en contacto con el polvo de sílice ni con ningún otro abrasivo.
No obstante, seguiría habiendo riesgo de exposición en las fases de introducción y extracción de las piezas en el interior del equipo, riesgo controlado mediante la instalación de un sistema eficaz de extracción del polvo y de retirada mecánica de la arena depositada en el suelo.
Sala de chorreo con intervención de operario
Se trata de una sala con un sistema de ventilación que permita el suministro de aire limpio.
El elemento fundamental de este equipo de trabajo es la instalación de captación y extracción del polvo generado en el proceso.
El operario debe entrar en la sala y sujetar con sus manos la lanza de proyección del abrasivo, dirigiendo el chorro hacia la pieza objeto de limpieza.
Necesariamente, debe estar equipado con protección respiratoria eficaz y otros equipos de protección individual.
Organización del trabajo
Durante el chorreado, salvo excepciones, sólo habrá una persona trabajando, al objeto de evitar que, de haber dos o más, una de ellas pueda accidentalmente proyectar el chorro hacia la otra.
Esta actividad debería estar alejada de las demás zonas de trabajo y áreas de concentración de personas.
El chorro de arena puede ser peligroso tanto para quienes lo realizan como para quienes se encuentran a su alrededor.
La persona que chorrea y la que controla el compresor o la arenadora deben permanecer fuera del área contaminada siempre que la organización del proceso lo permita.
Pausas y carga física
El chorreado con arena realizado por una persona que sujeta la lanza de proyectar y arrastra las mangueras, equipada además con protección respiratoria semiautónoma, es un trabajo con una elevada carga física.
Para atenuarla, la dirección de la empresa, siguiendo lo establecido en la evaluación de riesgos, intercalará en la jornada de trabajo varias pausas.
A modo de orientación, se recomienda intercalar pausas de 5 a 10 minutos por cada 25 a 30 minutos de chorreado en las tareas donde una persona controla directamente la lanza y la manguera de proyectar y tiene que utilizar protección respiratoria y ropa de trabajo integral.
También se valorarán las condiciones climáticas y las características de cada individuo.
En el momento de las pausas, la persona debe permanecer en una sala de descanso o zona libre de polvo, espacios en los que podrá retirarse la protección respiratoria.
Limpieza, mantenimiento y residuos
Periódicamente, los equipos de trabajo se someterán a las operaciones de mantenimiento establecidas en la normativa y en los manuales de los fabricantes.
La arena ya proyectada se retirará de las salas de chorreado o del área en la que se ha efectuado la tarea.
El polvo depositado en el suelo, paredes y equipos de trabajo será objeto de limpieza diariamente, mediante aspiración o vía húmeda, nunca por barrido ni soplado.
Se recomienda hacer la limpieza con aspiradora con separadores ciclónicos en función del tamaño de las partículas y elementos filtrantes, con filtro final de partículas de alta eficacia HEPA, para evitar la transferencia de polvo desde la aspiradora al ambiente de trabajo.
Se recomienda que la arena residual y el polvo extraído de las áreas de chorreado se almacenen en silos o contenedores herméticos que faciliten la retirada y gestión de estos residuos.
Equipos de protección e higiene
Esta técnica es agresiva y rápida. Por tanto, debe hacerse con cuidado.
Es preciso emplear guantes y gafas de protección para evitar que la arena de chorreo cause algún daño.
Además, las empresas deben proporcionar a estos trabajadores el equipo de seguridad esencial.
El personal debe evitar los riesgos inmediatos del procedimiento de chorro de alta intensidad y los venenos persistentes que se emiten durante las sesiones de chorro de arena.
Las mascarillas respiratorias homologadas para partículas finas, las medidas de reducción de ruido, la rotación de trabajadores fuera de las funciones de voladura y el seguimiento médico regular forman parte de las precauciones continuas.
No se debe comer ni beber en la zona de trabajo.
Fuera de la zona de trabajo, se mantendrá una estricta higiene antes de comer, beber, fumar y utilizar el baño, así como al finalizar el turno de trabajo.
El personal deberá disponer de armarios o taquillas en los que guardar la ropa de trabajo o de protección y la de vestir de forma separada, así como de un área de aseo con servicios higiénicos, lavabos y duchas con agua caliente y fría.
El empresario debe gestionar la limpieza, descontaminación y sustitución, en su caso, de la ropa de trabajo.
Señalización y control del área
Se deberán colocar carteles informativos en lugar visible para marcar y delimitar las áreas de trabajo de chorreado, así como las de almacenamiento de abrasivos, transferencia de la arena y acumulación de residuos.
Esta señalización debe advertir del peligro que supone la realización de la operación para el personal y especificar la protección requerida.
El objetivo es impedir el acceso de personas no protegidas y evitar que el polvo se extienda a zonas de trabajo, descanso o circulación.
Elección del abrasivo según el trabajo
El proceso, los medios abrasivos y la configuración del sistema de contención influyen en la velocidad de limpieza, el perfil de la superficie y la seguridad del operario.
El material de chorro que elija, el tamaño de la boquilla de chorro y otros factores afectarán a su producción de chorro de arena.
La forma más precisa y completa de determinar cuánto tardará en chorrear una superficie concreta es realizar una prueba de chorreado.
Puede determinar los ajustes de presión ideales que debe utilizar en su chorreadora y una estrategia general para lograr el perfil de chorreado deseado realizando una prueba de chorreado en un área objetivo.
Para probar una superficie, normalmente se marca un área de entre 1 y 2 pies cuadrados, o más si es necesario, y luego se utiliza el equipo de chorro para preparar la superficie según el estándar deseado.
A continuación, se puede tomar el tiempo que se tardó en chorrear la superficie y distribuirlo a lo largo del proyecto, asegurándose de tener en cuenta el rellenado de la cuba de chorro, la reubicación del equipo y otras tareas que restarán tiempo al chorreado con arena.
Por qué no basta con que la arena sea eficaz
La arena de sílice presenta la dureza suficiente para suprimir suciedad, pintura u óxido, entre otros compuestos, y la suavidad deseada para mantener la integridad de la superficie que te interesa limpiar.
Comparado con otros métodos, el uso de arena para chorrear comporta varios beneficios en la limpieza y preparación de superficies.
Uno de los más destacados es su eficiencia y rapidez, puesto que puedes adecentar grandes áreas en un reducido lapso de tiempo y con resultados consistentes.
Conseguirás una limpieza completa que elevará la adhesión de las pinturas recién aplicadas o de los nuevos revestimientos.
A su vez, es un método versátil, porque puedes usarlo en multitud de materiales, desde piedra natural y ladrillo hasta piezas de metal con revestimientos de pintura o barniz.
Sin embargo, la eficacia, la rapidez y el bajo coste no compensan una exposición incontrolada a la sílice cristalina respirable.
El chorreado abrasivo sólo debe realizarse por personal cualificado en un entorno controlado.
Exposición a la sílice
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