NORMA TÉCNICA COLOMBIANANTC 3399 1992-08-19 HIGIENE Y SEGURIDAD. DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN RESPIRATORIA. FILTROS PARA PARTÍCULAS. REQUISITOS. ENSAYOS Y MARCADO E: HYGIENE AND SAFETY. RESPIRATORY PROTECTIVE DEVICES. PARTICLE FILTERS. REQUIREMENTS, TESTING AND MARKING. CORRESPONDENCIA: DESCRIPTORES: seguridad; equipo de respiratoria; resistencia dispositivo de seguridad. protección mecánica; I.C.S.: 13.340.30 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. Tel. 6078888 Fax 2221435 Prohibida su reproducción Editada 2001-11-16 PRÓLOGO El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 3399 fue ratificada por el Consejo Directivo en 1992-08-19. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. En Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: ACEGRASAS ACERÍAS PAZ DEL RÍO S.A. ACESCO S.A. ÁLCALIS DE COLOMBIA LTDA. ANDERCOL S.A. ARSEG LTDA. ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y MECÁNICA CAJA DE COMPENSACIÓN FAMILIAR CARBONES DE COLOMBIA S.A. CEMENTOS BOYACÁ S.A. CEMENTOS DIAMANTE S.A. CEMENTOS EL CAIRO S.A. CENTRAL CASTILLA S.A. COMISIÓN VENEZOLANA DE NORMAS INDUSTRIALES COMPAÑÍA MANUFACTURERA MANISOL CONSEJO COLOMBIANO DE SEGURIDAD EMPRESA COLOMBIANA DE PETRÓLEOS EMPRESA DE ENERGÍA DE BOGOTÁ FIBERGLASS COLOMBIA S.A. FIRMENICH GOTHAPLAST DE COLOMBIA IMPLESEG LTDA. INDUSTRIA LICORERA DE CALDAS INDUSTRIA MILITAR INSTITUTO DE SEGUROS SOCIALES INTERCONEXIÓN ELÉCTRICA S.A. LABORATORIO DE INVESTIGACIONES DE LA QUÍMICA DEL CAFÉ MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA MINISTERIO DE SALUD MINISTERIO DE TRABAJO Y SEGURIDAD SOCIAL PRODUCTOS QUÍMICOS DEL HUILA SOCIEDAD COLOMBIANA DE INGENIERÍA QUÍMICA TRES M COLOMBIA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN RESPIRATORIA. Threads for Facepieces. siempre y cuando las características de respiración y distribución del peso sean similares a las del equipo completo.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 HIGIENE Y SEGURIDAD. cuando se especifica así en la norma apropiada. FILTROS PARA PARTÍCULAS. REQUISITOS. 3. la cual puede ser una norma completa o parte de otra. 2. Si por alguna razón se ensaya un equipo. si lo son. 1. Se realizan ensayos de funcionamiento práctico en equipos completos. excepto los equipos de evacuación y piezas faciales autofiltrantes. Se incluyen ensayos de laboratorio para la evaluación del cumplimiento con estos requisitos. 1 . REFERENCIAS En 148-1: Respiratory Protective Devices. se permite que se simule el aparato. DEFINICIONES Y DESCRIPCIÓN Los filtros para partículas eliminan a aquellas que se encuentran suspendidas en el aire. OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta norma se refiere a filtros de partículas y sus componentes en dispositivos de protección respiratoria no asistidos. Algunos filtros que cumplen con esta norma también pueden ser compatibles para que se usen con otros tipos de dispositivos de protección respiratoria y. ENSAYOS Y MARCADO ACLARACIÓN Esta norma coincide textualmente con su antecedente EN 143. INTRODUCCIÓN Un dispositivo de respiración sólo se puede aprobar cuando cada uno de sus componentes cumple con los requisitos de la especificación de ensayo. se deberán ensayar y marcar siguiendo las indicaciones de la norma apropiada. Standard Thread Connection. Si se usa rosca estándar. o mediante una conexión roscada (incluyendo roscas diferentes a las estándar). 5. ésta debe cumplir con la norma EN 148: Parte 1. El filtro debe ser fácilmente remplazable sin tener que usar herramientas especiales. Si el filtro es gemelo.2. Los filtros P1 se usan únicamente contra partículas sólidas. debe soportar la corrosión por los medios de filtración. que simula el uso excesivo del filtro. de eficacia de filtración y de obstrucción.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 4. el filtro se somete al ensayo indicado en el numeral 6. o solamente sólidas.3 RESISTENCIA MECÁNICA Antes de los ensayos de resistencia a la respiración. El material proveniente de los medios filtrantes liberados por el flujo de aire a través de filtro. 5. diseñado para que se use con un adaptador facial del mismo filtro. La protección que da un filtro P2 o un P3 incluye la que suministra el filtro correspondiente de la clase. P2 y P3. y se debe designar o marcar con el fin de evitar un ensamble incorrecto. 5. los filtros no deben mostrar defectos mecánicos y deben cumplir con los requisitos de resistencia a la respiración. no constituirá peligro o molestias para el usuario. La conexión entre el filtro y el adaptador facial se puede lograr mediante un tipo especial o permanente de conexión. es de 300 g. 5. Los otros dos se subdividen de acuerdo con su capacidad para remover partículas tanto líquidas como sólidas.1 REQUISITOS GENERALIDADES La conexión entre los filtros y el adaptador facial debe ser firme y a prueba de fugas. eficacia de filtración y obstrucción. 2 . Después de este tratamiento. CLASIFICACIÓN NTC 3399 Los filtros para partículas se clasifican según la eficacia del filtrado. o clases más bajas. Internamente. El peso máximo de los filtros que se usan directamente conectados a un adaptador facial completo es de 500 g. no es posible acoplarlo al conector de rosca estándar. a las temperaturas y a los ambientes corrosivos. El peso máximo de los filtros que se usan directamente conectados a una media máscara.2 MATERIALES El filtro se debe fabricar en un material adecuado que soporte el uso normal y las exposiciones a la humedad. Existen tres clases de filtros de partículas: P1. Tabla 1. La penetración inicial de los aerosoles de ensayo no debe exceder los valores indicados en la Tabla 2.3. Penetración máxima inicial Penetración máxima inicial de los aerosoles de ensayo en % Ensayo con cloruro de sodio 95 L/min 20 6 0. no lo cumple. y no exceder los valores que se indican en la Tabla 1.07 0. cuando se ensaye de acuerdo con lo indicado en el numeral 6. Tabla 2.4. y el ensayo de obstrucción con carbón en polvo se realiza para filtros que se usan en la industria minera del carbón.01 Clase de filtro P1 P2 P3 5.42 5.5 antes y después del ensayo de obstrucción.21 0.1 y 6.12 5 2 Clase de filtro P1 P2 P3 * 1 bar = 1 x 10 N/m = 100 KPa A 95 L/min 0. Los filtros que no pasen el ensayo con aceite de parafina. 3 .2. El ensayo de obstrucción con polvo de dolomita se realiza para filtros usados en la industria. se deben marcar de acuerdo con lo indicado en el numeral 7.4 NTC 3399 RESISTENCIA A LA RESPIRACIÓN La resistencia impuesta por los filtros al flujo de aire debe ser lo más baja posible. Si después de este tratamiento. cuando se ensaye según lo indicado en los numerales 6.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 5.1.5 EFICACIA DE FILTRACIÓN Este requisito se debe cumplir antes y después del tratamiento a la temperatura descrito en el numeral 6.4. Resistencia máxima a la respiración Resistencia máxima en kPa* A 30 L/min 0.4.05 Ensayo con aceite de parafina 95 L/min 2 0.6 OBSTRUCCIÓN Cada filtro debe cumplir con los requisitos de penetración inicial indicados en el numeral 5.06 0.5.24 0. el filtro se debe marcar con fecha de expiración equivalente al tiempo de almacenamiento. 5. de acuerdo con lo indicado en el numeral 6.1 ENSAYOS GENERALIDADES Cada una de las muestras de ensayo debe cumplir con el requisito pertinente.4 kPa para filtros Clase P1 0. 6.2 Procedimiento de ensayo Los filtros se deben ensayar al ser recibidos. no debe exceder a: 0. cuando se carguen con 1.2. la resistencia del filtro. cuando se cargue con 1.2 Ensayo de obstrucción con carbón en polvo para filtros clase P1 y P2 Cuando se ensaye.2. No obstante. lo que permite un movimiento horizontal de 6 mm y uno vertical libre.1 NTC 3399 Ensayo de obstrucción con polvo de dolomita para filtros clase P1 y P2 Cuando se ensaye de acuerdo con lo indicado en el numeral 6. Todos los ensayos de funcionamiento. 4 . La masa de la caja de acero debe ser mayor que 10 kg. la cual está fija sobre un pistón que se mueve verticalmente "S".1.6.5 g de polvo. o retirados de su empaque.5 kPa para filtros Clase P2 5. pero aún estando sellados. todo el flujo de aire se debe usar en el ensayo.5 kPa para filtros Clase P2 6.4 kPa para filtros Clase P1 0.6. de modo que no se toquen entre sí durante el ensayo. capaz de ser levantado 20 mm por una leva rotativa "N" y que cae sobre una placa de acero "P" bajo su propia masa. consta de una caja de acero "K". Cada ensayo se debe conducir con filtros acondicionados mediante el ensayo descrito en el numeral 6. se deben conducir de modo que el aire o el aerosol de ensayo pasen a través del filtro en forma horizontal.5 g de polvo.2. no debe exceder a: 0. excepto el de obstrucción con carbón en polvo. 6. a medida que la leva gira.1 RESISTENCIA MECÁNICA Equipo de ensayo El equipo que se muestra en la Figura 1.5.2 6. el flujo de aire especificado para un ensayo se puede reducir a la mitad. Los filtros se deben colocar sobre sus costados en la caja "K". 6. si es posible usar el filtro sencillo solo. Cuando un filtro sencillo gemelo se ensaye por separado.2. la resistencia del filtro.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 5. se debe remover antes del ensayo de funcionamiento. Cada ensayo se debe realizar con tres muestras de ensayo. presión atmosférica ambiente y con una humedad tal.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 Después del ensayo. El ensayo se debe llevar a cabo a dos velocidades de flujo (flujo continuo de 30 L/min y 95 L/min) con aire a temperatura ambiente. que no ocurra condensación.3 RESISTENCIA A LA RESPIRACIÓN El filtro se debe conectar al equipo de ensayo de modo hermético por medio de un adaptador adecuado. K 20 mm S P N > 20 mm Figura 1. 5 . Equipo para el ensayo de resistencia mecánica 6. Los valores de resistencia se deben corregir teniendo en cuenta el valor reactivo introducido por el adaptador a una temperatura de 23 °C y 100 kPa de presión absoluta. cualquier material suelto que se pueda haber liberado desde el filtro. El equipo de ensayo se debe accionar a una velocidad de aproximadamente 100 rotaciones/min durante un lapso de 20 min y con un total de 2 000 rotaciones. consta de un depósito de vidrio en el cual se sella una cabeza de atomizador que tiene tres boquillas de rociado. a) b) Durante 24 h a una atmósfera seca de 70 °C Durante 24 h a una temperatura de .1. lleno con una solución al 1 % de cloruro de sodio. Las determinaciones exactas son posibles en el intervalo de valores del 0.6 µm.1 Ensayo con cloruro de sodio Un aerosol de partículas de cloruro de sodio se genera al atomizar una solución acuosa de la sal. respecto al tamaño de las partículas y la concentración.4.000 1 % al 100 % de penetración al filtro. siempre que la presión de alimentación esté en el intervalo de 331 kPa a 359 kPa.4 EFICACIA DE FILTRACIÓN NTC 3399 Los filtros se deben ensayar antes y después del siguiente tratamiento de temperatura. ilustrado en la Figura 3. Se ha encontrado que el aerosol permanece constante. Se alimenta aire al atomizador a una presión de 345 kPa. Se muestra el equipo en la Figura 2. al mezclarse con aire seco.4. El aerosol se genera mediante un atomizador Collison o equivalente.1 Equipo de ensayo. el agua se evapora y deja un aerosol seco de cloruro de sodio. 6. La salida se mezcla con 82 L/min de aire seco que dé un flujo total de 95 l/min. La distribución del tamaño de las partículas se muestra en la Figura 4.30 °C. El aerosol producido mediante este método está polidisperso.2.1. Ensayo con aceite de parafina según lo indicado en el numeral 6. La concentración de este aerosol se mide mediante fotometría de llama. 6 . con un diámetro de partícula medio de masa de aproximadamente 0. Los métodos usados para ensayar filtros contra aerosoles sólidos y líquidos son: a) b) Ensayo con cloruro de sodio según lo indicado en el numeral 6. antes y después del filtro sometido a ensayo. El método único que se usa para ensayar filtros contra aerosoles sólidos es: - Ensayo con cloruro de sodio según lo indicado en el numeral 6. Las partículas que no chocan se eliminan del flujo de aire y. El atomizador.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 6. dentro de límites aceptables.4.5 L/min a 13.1. Cada ensayo se debe realizar con tres muestras.0 L/min. y evaporando el agua.4.4. y la velocidad del flujo del aire en las tres boquillas sea 12. y el rocío líquido resultante choca contra un deflector que elimina las partículas grandes. 6. NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 Escape dp Aire comprimido Filtro de aire Generador de aerosol de ensayo Cámara de ensayo Aparato para medir el aerosol Escape Muestra de ensayo Figura 2. Equipo para el ensayo con cloruro de sodio 7 . * Se puede obtener información respecto al proveedor del fotómetro y el generador de aerosol en la secretaría del TC 59 del CEN. a la evaporación del agua del depósito. Atomizador La solución de sal en el atomizador se consume a una velocidad aproximada de 15 ml/h. que puede contener cantidades considerables de sales de sodio. El fotómetro usado para este análisis puede ser cualquier instrumento adecuado que tenga la sensibilidad requerida.8 mm Boquilla Jarra de vidrio con rosca superior Figura 3. Esta pérdida se debe.*) El instrumento es un fotómetro de llama de hidrógeno. por una parte. 8 .0 mm Espesor 0. El flujo de aerosol hacia la llama se controla mediante convección y se mantiene constante con una válvula de purga. una pequeña cantidad de aire filtrado en el tubo de muestra.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 Tuerca Empaque de caucho Diámetro externo 25 mm Diámetro interno 10 mm Espesor 1. llegue al quemador cuando no hay flujo a través del tubo de muestras.5 mm Tapa roscada Cabeza Empaque de caucho Vástago Casquillo Lavador de fibra Diámetro externo 4. corriente abajo en la entrada al tubo de llama. a través del cual fluye el aerosol que se va a analizar. La función de esta alimentación es evitar que el aire ambiente. El volumen del depósito es tal. aunque hay disponible un fotómetro especialmente diseñado que cumple estos requisitos. por la otra. Se alimenta en forma continua. a la atomización de la solución y. no causará un cambio notable en las características del aerosol de ensayo. que el cambio en la concentración y la pérdida en volumen de la solución durante un período de 8 h. El quemador de hidrógeno se aloja en un tubo vertical para que la llama se abra en su extremo inferior en el tubo de muestras.5 mm Diámetro interno 2. El aerosol de cloruro de sodio se analiza antes y después del filtro sometido a ensayo mediante fotometría de llama. 1. La intensidad de la luz emitida por la llama se mide mediante un tubo fotomultiplicador. La calibración del fotómetro de llama depende del diseño detallado del instrumento. El límite superior de la parte lineal de la curva de calibración es aproximadamente 0. Este tubo tiene que ser opticamente homogéneo para minimizar el efecto en la luz transmitida por la llama. Si se usa para detectar un fotomultiplicador con filtros atenuadores. dilución de la solución del atomizador o una combinación de ambos.12 mg/m3 debido a la reabsorción de luz dentro de la llama.2 Condiciones de ensayo. no superior a 5 nm. se usa un filtro de interferencia de banda estrecha con filtros apropiados de bandas laterales. Por lo tanto. Para la distribución del tamaño de las partículas del aerosol. se atenúan las altas intensidades de luz mediante filtros de densidad neutral. la curva de calibración es lineal a bajas concentraciones y se puede extrapolar de modo seguro a valores inferiores.4. los métodos que se pueden usar son: dilución múltiple del aerosol. Para separar la emisión de sodio de la luz de fondo de otras longitudes de onda. Este filtro preferiblemente debe tener un ancho de banda de medio pico. puede que este no sea el caso. no es importante que éste mida un intervalo constante de niveles de luz sobre todo el margen del instrumento. La intensidad de esta emisión es proporcional a la concentración de sodio en el flujo de aire. Velocidad de flujo del aerosol de ensayo Concentración del aerosol Presión del aire en el atomizador Velocidad de flujo para el atomizador Velocidad de flujo del aire de dilución Velocidad de flujo del hidrógeno para el fotómetro Longitud de onda de emisión del sodio Temperatura del aire Humedad relativa 95 L/min 8 mg/m ± 4 mg/m 345 kPa ± 14 kPa 12. Estos filtros se calibran en conjunto con el filtro de interferencia en uso. Puesto que la salida del fotomultiplicador sólo es proporcional a la luz incidente sobre un intervalo relativamente reducido. y si se desea obtener resultados confiables. el cual proporciona una llama simétrica alrededor del eje vertical. Si se usan otros detectores.75 L/min ± 0.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 Un tubo de vidrio a prueba de calor rodea el quemador de hidrógeno. Si se usa sólo una dilución de la solución o del aerosol. Sin embargo. hasta aproximadamente 15 mg/m3. en general. se deben seguir las instrucciones de los fabricantes. y dan. la cual se amplifica y se muestra en un medidor o registrador gráfico. el límite inferior de calibración es de aproximadamente dos órdenes de magnitud más alto que la sensibilidad máxima del instrumento. 6. Las partículas de cloruro de sodio que hay en el aire que pasa a través del tubo de llama se evaporan. y de este modo la intensidad efectiva de la luz se puede calcular a partir de la salida del fotomultiplicador.25 L/min 82 L/min 450 mL/min . la emisión característica del sodio a 589 nm. se requiere una técnica de combinación para alcanzar la máxima sensibilidad. Los valores de los filtros atenuadores se conocen y son invariables. Es posible una calibración no lineal por encima de este punto. véase la Figura 4.500 mL/min 589 nm ambiente < 60 % 3 3 9 . 6. La distribución del tamaño de las partículas es una distribución logarítmica corriente con un diámetro medio de Stokes de 0. El recipiente de atomización se calienta mediante un dispositivo de calentamiento eléctrico (8).026 Pa’s a 0.3 Procedimiento. generador de aerosol y fotómetro para aerosol se puede obtener en la secretaría del TC 79 del CEN.4. La concentración de este aerosol se mide antes y después del filtro sometido a ensayo mediante un fotómetro para aerosol. El aerosol de ensayo producido por este método es polidisperso.2 Ensayo con aceite de parafina Un aerosol de gotas de aceite de parafina se genera por la atomización de éste cuando se calienta. El aerosol de ensayo se alimenta a la cámara.1. 6. *) Las propiedades físicas del aceite son: densidad a 20 °C: 0.4. véase la Figura 5.1. En el recipiente de mezcla (5) las gotas de aceite y el vapor de aceite se diluyen con 50 L/min de aire filtrado. 0. viscosidad a 20 °C.846 g/cm . 6. 4) se precalienta en (8) y se sopla a través de la unidad de boquilla múltiple ((12) y Figura 8). P= C2 × 100% C1 Donde: P C1 C2 = = = penetración concentración de cloruro de sodio antes del filtro.4 µm (para la distribución de número) y la desviación estándar logarítmica de 0. Puesto que el aire diluyente está a temperatura ambiente. El aerosol generado es el aerosol de ensayo. elemento 18 en relación con 11. El aerosol se genera mediante un atomizador (véanse las Figuras 6 y 8). La penetración inicial se deberá medir a 3 min ± 0.4. 3 10 . elemento 5 y Figura 9).4. a la cual se fija el filtro. 12 y 17) y mediante una dilución adicional con aire filtrado a una velocidad de flujo de 83 L/min de los ventiladores activados por fuerza del aire (tipo Friedrichs-Antlinger o equivalente.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 6.26 (véase la Figura 7).4 Cálculo de la penetración. Información respecto a los proveedores de aceite de parafina. el cual se reduce a la concentración de 20 mg/m3 ± 5 mg/m3 mediante retiro de una fracción apropiada de la niebla de aceite (véase la Figura 5.2. La temperatura se mide con termómetro (11). Un flujo de 95 L/min se sopla a través del filtro y la concentración de aerosol se mide justo antes.1 Equipo de ensayo. Las gotas grandes de niebla generada de aceite. 10.031 Pa’s. 7. el vapor de aceite se condensa en el recipiente de mezcla. Son posibles las determinaciones exactas en el intervalo de valores del 0. El recipiente de atomización (6) se llena con aceite de parafina (paraffinum perliquidum CP 27 DAB 7*) o equivalente). medidos por el medidor de flujo (2). de modo que el nivel de aceite esté entre las marcas mínima/máxima (10). concentración de cloruro de sodio después del filtro. de tal manera que la temperatura del aceite se mantenga a 100 °C por medio de un termóstato (9). se separan en la boquilla de control (13) y en el tubo en espiral (15). e inmediatamente después del filtro con el fotómetro. El equipo se muestra en la Figura 5.003 % al 100 % de penetración de filtro. El aire comprimido filtrado a 400 kPa (3.5 min. 8 99.9 99. se hace evidente. El principio del fotómetro para aerosol se muestra en la Figura 10. La concentración se mide antes y después del filtro sometido a ensayo mediante un fotómetro integrador dispersor de luz.5 0. El instrumento es un fotómetro dispersor a 45°.1 0.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 El aerosol de ensayo se alimenta en la cámara (véase la Figura 5 (1)). Distribución del tamaño de partículas 11 . La fuente de luz se dirige a la celda de medición y al fotomultiplicador. en donde se fija el filtro sometido a ensayo (15).05 0.2 0. de modo que la luz dispersa por las partículas siempre se corrige respecto a las variaciones de intensidad de la fuente. Aerosol de ensayo de NaCl Districución de tamaño producida por atomización de NaCl al 1% a 345 KPa Diagonal mayor de las partículas de NaCl en µ m 1.99 50 Porcentaje por debajo del tamaño declarado (%) Figura 4. El haz directo al multiplicador es interrumpido por un obturador. Se permite una velocidad de flujo de 95 L/min a través del filtro sometido a ensayo.0 Masa Número 0. El exceso del aerosol se filtra mediante un filtro de alta eficacia con baja resistencia al flujo (10). El haz de referencia se atenúa automáticamente mediante filtros y cuña de densidad neutral a la densidad del haz de luz dispersa.01 0. La intensidad de la luz dispersa.1 1 2 5 10 20 30 40 60 70 80 90 95 98 99 99. que es una medida de la concentración del aerosol.01 0. Medidores de flujo. alcance 800 L/h a 8 000 L/h. 13. Filtro de alta eficacia con baja resistencia. 8. Ventiladores activados por la fuerza del aire para conducir el vapor de aceite concentrado a la cámara. Válvula de agua que controla la concentración del vapor de aceite en la cámara. mediante un tubo corto. 14. 3. Equipo para el ensayo con aceite de parafina. 15. Volumen amortiguador de 5 L. alcance 100 kPa a una pre-presión de 600 kPa a 1 000 kPa. 9. 11. recubierto con madera contrachapada a ambos lados. 12 . Cámara de ensayo: material rígido y transparente. Los tubos para la neblina de aceite son de plástico con textil reforzado con un diámetro interno de 19 mm. 18. 6. Puerta apretada de la cámara. 2. Sonda para medir la concentración de vapor de aceite en la cámara. Plato para recoger aceite que baja por las paredes del tubo. Válvulas de reducción. El tubo de conexión que no se conecta se debe cerrar fuertemente. diámetro 500 mm. 17. Tubería de conexión al objeto de ensayo. Figura 5. El fotómetro para aerosol se conecta a la tubería (15) o a la sonda (16). 7. según se requiera. Válvulas que controlan la velocidad de flujo.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 13 11 12 4 9 2 17 18 7 Aire comprimido 15 1 9 10 10 16 8 3 7 5 6a Aire comprimido 14 6b 8 7 1. Filtros de alta eficacia. 5. 10. Generador de neblina de aceite. 4. Fotómetro para aerosol. altura 500 mm. 12. “T” para retirar la cantidad de vapor de aceite para el ensayo. 16. Tapa de los ventiladores. Frasco Woulfe. Entrada de aire a 500 kPa con filtro para aire. 17. 4. Recipiente con termóstato. 22. 21. 5. 11. Medidor de flujo. 15. Tornillo de fijación. 3. 2. 9. Figura 6. Bomba de aceite. Chaqueta de calentamiento. 19. 14. Recipiente de atomización. Salida al dispositivo de medición. 7. 16. Salida de residuos. Válvula de inversión. Termómetro. Termóstato. 12. Tornillo para drenaje. 10. 6. Contendor de suministro de aceite. Boquilla de control Manómetros de tubo en U. Reductor de presión. Indicador de nivel de aceite. Boquilla de atomizador. Generador para aerosol de aceite de parafina 13 . Tubo en espiral. 18.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 14 4 2 3 1 13 11 9 20 15 6 22 10 8 16 12 5 19 Escape 18 17 Medición 7 21 1. 8. 20. Manómetro Recipiente de mezcla. 13. Distribución del tamaño de partícula de la niebla de aceite de parafina 14 .05 10 ² 2 3 4 5 6 7 8 10 ¹ 2 3 4 5 6 7 8 10 º 2 3 4 5 6 7 8 10 ¹ µ m Niebla de aceite de parafina Dsitribución de número ϑ log d = 0.5 0.2 0.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 99 98 Porcentaje por encima del tamaño declarado 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 2 1 0.26 Diámetro de Stokes en µ m Figura 7. Atomizador 15 .9 ø 0.3 máximo Nivel de aceite mínimo Aceite de parafina ø 1.5 ø 1.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 Dimensiones en milímetros ø 1.5 Elemento unitario X de la boquilla múltiple 8 13 60° Figura 8. Ventiladores accionados por fuerza de aire 16 .NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 Dimensiones en milímetros ø 60 ø 10 50 R 20 30 ø8 ø6 95 60 35 ø 17 A R5 ø3 ø4 A 35 R 25 30 R 30 40 ø 10 ø 92 Sección A .A ø8 Figura 9. 4.3 Procedimiento de ensayo.2.5 L/min ± 0. e inmediatamente después del filtro mediante el fotómetro para aerosol. El aerosol de ensayo alimenta la cámara. Para la distribución del tamaño de partículas de ensayo del aerosol. La concentración de aerosol se mide justo antes. véase la Figura 7.2 Condiciones de ensayo. a la cual se fija el filtro sometido a ensayo. Disposición del fotómetro para aerosol 6.5 L/min 50 L/min 83 L/min Entre 100 °C y 110 °C 6.5 min. La penetración inicial se debe medir a 3 min ± 0.4. Se aspira una velocidad de flujo de 95 l/min a través del filtro mediante una bomba adecuada.2. Velocidad de flujo a través de filtro sometido a ensayo Concentración del aerosol Temperatura del aire Presión del aire para el atomizador Velocidad de circulación para el atomizador Velocidad de circulación del aire de mezcla en el generador de aerosol Velocidad de circulación del aire de dilución Temperatura del aceite en el generador 95 L/min 20 mg/m ± 5 mg/m Ambiente 400 kPa ± 15 kPa 3 3 13. 17 .NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 Fotomultiplicador Regulador de haces Haz de luz directa Io Motor de regulación Amplificador Fuente de luz Cámara de medición Haz de luz dispersa I Figura 10. lectura del fotómetro antes del filtro. éste se puede ensayar montado en un adaptador facial.1. la válvula de inhalación) se debe tener en cuenta en los resultados. la caída de presión introducida por las características del adaptador facial (por ejemplo. sobre el portador se requiere un sello hermético. pero.5. lectura del fotómetro después del filtro. En ambos casos. y en determinar la cantidad de polvo depositada en el filtro cuando se alcanza una resistencia a la respiración especificada. El área de trabajo de la cámara tiene una sección cuadrada de 650 mm de lado.1 Equipo de ensayo. lectura cero del fotómetro para aire limpio. Cámara de polvo de ensayo Inyector Aire comprimido Polvo Filtro de aire Tubo sonda Filtro Medidor de flujo Sonda Filtro Bomba ∆ Distribuidor de polvo Bomba Bomba Contador Escape Contador Escape Figura 11.1 Ensayo de obstrucción con polvo de dolomita Este ensayo consiste en extraer aire cargado de polvo a través del filtro sometido a ensayo.2. 6. entonces.5.4. Equipo para el ensayo de obstrucción con polvo de dolomita 18 .4 Cálculo de la penetración. El filtro se ensaya montado en un adaptador adecuado.5 = = = = penetración. El equipo se muestra en la Figura 11. P= NTC 3399 I2 − I0 x 100 % I1 − I 0 Donde: P I1 I2 Io 6. De modo opcional. ENSAYO DE OBSTRUCCIÓN 6.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 6. 2 Condiciones de ensayo Polvo: dolomita*) DRB 4/15 NTC 3399 En la Figura 12 se muestra la distribución del tamaño de las partículas suspendidas en el aire en el área de trabajo de la cámara de polvo. Concentración del polvo: 400 mg/m3 ± 100 mg/m3.1. La cantidad de polvo se puede medir indirectamente mediante una sonda dotada de un filtro de fibra de vidrio (diámetro igual a 37 mm. El aire de la cámara de polvo se extrae a través de la sonda a una velocidad de 2 L/min. - - 6.3 Procedimiento. sobre todo. El filtro de fibra de vidrio se remplaza cada 15 min. ubicado en la cámara de polvo. Esta característica es un parámetro esencial. Flujo continuo a través de la cámara de polvo: 60 m3/h.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 6.5 kPa. Se traza una curva de la caída de presión a través del filtro contra la cantidad acumulativa de polvo recolectado. Temperatura del aire: 23 °C ± 2 °C. El polvo del distribuidor se conduce a la cámara en donde se dispersa en la corriente de aire a 60 m3/h.5 g de polvo se haya depositado en él. El ensayo se debe realizar con tres muestras. hasta que la resistencia del filtro haya alcanzado el valor especificado.4 kPa. Se extrae un flujo de 95 L/min a través del filtro. y ubicado como se muestra en la Figura 13. o hasta que la resistencia a la respiración haya alcanzado 0. Se mide la cantidad de polvo recolectado. velocidad lineal igual a 4 cm/s. La cantidad correspondiente de polvo en el filtro se obtiene multiplicando por 95/2.1. que se pesa con antelación. para un filtro clase P1. Humedad relativa del aire: 45 % ± 15 % Tiempo de ensayo: el filtro se ensaya hasta que una carga de 1.5 kPa. 19 .5. para un filtro clase P2. que se tiene que verificar antes de cualquier medición. ó 0.4 kPa ó 0.5. *) Información respecto al proveedor de polvo de dolomita se puede obtener en la secretaría del TC 79 del CEN. Flujo continuo a través del filtro: 95 L/min. hasta que se alcance el límite de 0. si la geometría de la cámara de ensayo es algo diferente del modelo descrito en esta norma. abierto en los costados). El filtro sometido a ensayo se monta en un adaptador adecuado. 2 0. la cantidad acumulada de polvo se confirma al pesarlo después de sacarlo de la cámara de polvo.5 99 98 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 2 1 0. Se registra la cantidad de polvo depositado al ocurrir la caída de presión especificada. Los valores de resistencia se deben corregir respecto al valor reactivo introducido por el adaptador a una temperatura de 23 °C y 100 kPa de presión absoluta.05 0. La resistencia a la respiración se debe medir antes y durante el proceso de carga.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 Una vez se haya pesado el filtro antes del ensayo.9 99.01 2 3 4 5 6 7 8 10 20 30 40 60 80 100 Distribución de tamaños (masa) Dolomita DRB 4/15 Aerosol de ensayo Porcentaje por encima del tamaño declarado Diámetro de partícula medio de masa en µm Figura 12.5 0.99 % 99. y de eliminar su envoltura exterior. 99. Distribución de tamaño de partículas del polvo de dolomita 20 . NORMA TÉCNICA COLOMBIANA Ejemplo de cámara de ensayo 650 NTC 3399 Abertura en la cámara para polvo de 436 x 436 Ø 80 Dimensiones en milímetros Ø 140 500 2000 3500 1000 5100 1000 600 35 120 160 Ø 46 120 Ø5 120° 270 160 63 54 23 230 R 86 250 Ø9 Ø 33 200 Filtro Adaptador facial Sonda Cabeza de ensayo Flujo de aire 156 500 Adaptador de cabeza de ensayo 50 15 16 156 156 16 20 Metil metacrilato Posición recomendada para la sonda R 80 30° 280 Ø 60 Ø154 30° 125 125 Ø6 40 240 2 8 Ø 49 Ø 47 3 Ø 34 Ø 30 5 2 20 38 2 2 Ø 42 140 R75 190 5 8 4 50 Ø 30 Ø 32 3 Ø 49 3 73 190 Ø 49 Ø 30 Ø 35 2 Ø8 Ø6 M60x1 Ø 49 10 10 5 41 6 5 Ø 30 Ø 34 Ø 42 Ø 47 Ø 57 Ø 35 90° 14 45 M60x1 Ø8 Ø 12 Ø 47 Ø 55 Ø 15 Ø 67 17 3 20 10 9 54 86 23 Configuración de la cabeza de ensayo Portafiltros de la cabeza de ensayo Figura 13. Detalles del equipo para ensayo de obstrucción con polvo de dolomita 21 . La distribución del tamaño de partículas se indica en la Tabla 3.5.2.5. El equipo se muestra en la Figura 14 y las dimensiones críticas.5 L/min. El polvo de la tolva "H" se pasa mediante la plataforma giratoria "T" a una velocidad de 0. El flujo requerido a través de "A" se regula y controla mediante la válvula "E".NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 6. se hace girar la válvula de dos vías "K". de tal manera que el aire salga directamente de la atmósfera. para producir un flujo de 95 L/min a través del filtro sometido a ensayo "F".1 Equipo de ensayo. se hace girar "K". 6. donde el polvo es llevado con la corriente de aire que entra a la cámara de mezcla "C". se utiliza la proporción que pase por una tamiz con aberturas de 63 µm. Velocidad de flujo continua de ensayo: Temperatura del aire: Humedad relativa del aire: 95 L/min 23 °C ± 2 °C 30 % al 60 % y 95 % *) Información respecto al proveedor se puede obtener en la secretaría del TC 79 del CEN. Para ensayos a humedad ambiente. cuando este último ha recogido 1.2 Ensayo de obstrucción con carbón en polvo El ensayo consiste en extraer aire cargado de polvo a través del filtro sometido a ensayo y determinar la caída de presión a través del filtro.5. Para ensayos a alta humedad.2. El ensayo se lleva a cabo tanto con aire a humedad relativa normal (del 30 % al 60 %). o de un tipo equivalente*). Una cantidad de aire adicional entra a "C" a través del tubo lateral "B". 22 . a través de la boquilla "A". NCB Coal Rank 502. 6. molido mediante molino de bolas y graduado en tamiz.5 g de polvo.2 Condiciones de ensayo Polvo: Se utiliza para el ensayo carbón en polvo con un contenido de materia volátil del 35 % preparado a partir de muestras lavadas de los yacimientos superiores de carbón de Grimethorpe. a una velocidad de flujo de 8. El manómetro "M" indica la caída de presión a través del filtro. en la Figura 15. y con aire a una humedad relativa aproximadamente del 95 %. el medidor de flujo "R" y la válvula reguladora "V" a una bomba de succión.5 g/min hasta un punto por debajo de la boquilla "A". de modo que se extraiga aire adicional a través del humidificador "W". NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 A la bomba de succión Válvula V Medidor de flujo R Filtro F Cámara de mezcla C Manómetro M Higrómetro Válvula E Válvula de dos vias K Tubo lateral B Tolva H Plataforma giratoria T Motor Boquilla A Humidificador W Figura 14. Equipo para ensayo de obstrucción con carbón en polvo 23 . 5 Ø3 2 4 15 (b) Boquilla de bronce A 74 M12 Ø6 M12 10 Tornillo de 12 mm ISO Rosca de 12 mm ISO 11 12.5 Estriado Ø7 Ø 16 (c) Anillo retenedor de bronce 25 42 65 114 (a) Ensamble Detalle de la base de la cámara de mezcla C y la boquilla A. como se muestra en (b) Figura 15. Detalles del equipo para ensayo de obstrucción con carbón en polvo 24 .NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 Dimensiones en milímetros Ø 12.5 Ø6 6 130 110 75 Ø 18 Ø7 15 Plancha de bronce Embudo de aluminio 3 6 Ø 1. 4 kPa para un filtro clase P1. Se debe calcular la caída de presión media final y la recolección de polvo en cada condición de humedad. Distribución del tamaño de las partículas de polvo de carbón polvo Contador de cuchilla Tamaño (diámetro esférico equivalente) µm 2.5 µm = 100 %) 100 65 27 14.5 77.3 Procedimiento. Después de que el aire ha pasado a través del filtro durante 3 min.5 g de polvo se hayan recogido o si la caída de presión a través del filtro supera 0.2. se debe retirar el filtro de la cámara.0 7.2 23.0 25.0 52.1 0. se limpia con brocha para eliminar polvo de la parte exterior del ensamble del filtro y se pesa de nuevo.0 10. Se debe determinar la cantidad de polvo depositado en el filtro.2 9. Se extrae aire a través del filtro a una velocidad de 95 L/min y el flujo a través de la boquilla "A" se ajusta a 8.7 3. según se determina mediante una calibración anterior.5 g de polvo. Después de recoger aproximadamente 1.5 3.0 15. el filtro sometido a ensayo se conecta al circuito de aire en la parte superior de la cámara "C".0 30. se debe ensayar todo el sistema como una sola unidad. cada uno ensayado con prefiltros nuevos. cualquiera de las dos que ocurra primero. Se detiene el ensayo cuando 1.0 Peso del tamaño mayor % 89.0 40.5.3 6.0 30. 25 .0 10. Después del pesaje. 2.9 1.0 31.5 kPa para un filtro clase P2. Filtros sin prefiltros.0 15.0 20.0 5.5 36. (aproximadamente el 70 % del polvo introducido en la tolva "H" se recoge en el filtro sometido a ensayo). se permite que el filtro alcance el equilibrio.0 65.5 1.0 35. La resistencia a la penetración se debe medir antes y después de la carga con carbón en polvo. En caso de que haya dispositivos de filtración dotados de más de un ensamble de filtros.0 5.0 20. Filtros con prefiltros.5 L/min.5 g de polvo. Los valores de resistencia se deben corregir por el valor reactivo introducido por el adaptador a una temperatura de 23 °C y una presión absoluta de 100 kPa.0 25.5 3.0 Número de partículas de tamaño mayor (No.6 7. Se deben ensayar en cada condición de humedad tres filtros principales.6 0. ó 0.0 7.2 Análisis de sedimentación Tamaño (diámetro de Stokes) µm 2. luego se introduce suficiente polvo en la tolva "H".NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 Tabla 3. Se deben ensayar en cada condición de humedad tres filtros diferentes. de modo que el filtro pueda recoger 1.5 80.0 87. 1. 7. se deben marcar claramente "Sólo para uso contra aerosoles sólidos".2 8.1 Todos los grupos de filtros encapsulados y no encapsulados se deben marcar. incluyendo los no encapsulados. con la siguiente información.6 La fecha (por lo menos el año) de expiración del tiempo de almacenamiento. El marcado debe ser claramente visible y lo más durable posible. 7.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 7. que no pasen el ensayo de aceite de parafina.1. respecto a los aerosoles acuosos definidos así: los aerosoles acuosos son los producidos a partir de soluciones y suspensiones. 7.2 Los subensambles o las partes de piezas muy relacionadas con la seguridad. INSTRUCCIONES DE USO 8. por pequeño que sea. necesarias para personas entrenadas y calificadas: - Se da el marcado que garantice la identificación del tipo de filtro. 7. 7. cuando el filtro no cumple con los requisitos después del tratamiento con temperatura. Se da el uso por ejemplo ¿Se usará el filtro en la industria o en la industria de minería del carbón? Se declara la conveniencia de los filtros marcados sólo para aerosoles sólidos.1 Tipo y clase: P1.1. P2 ó P3 Código de color: blanco El color plata o metálico claro se considera como un color neutro. por lo menos. se deben marcar de modo que se puedan identificar. o ambos.1.1. 8.7 La declaración "Véanse las instrucciones de uso" en el idioma que se acepte en el país en donde se aplique.3 El nombre. 26 . 8.3 Las instrucciones de uso deben contener toda la información del equipo acerca de las aplicaciones y limitaciones o ambas. 7.*) 7. de materiales en - *) Esto puede incluir aerosoles acuosos.1.5 Todos los filtros. la marca de fábrica u otros medios de identificación del fabricante.4 El número de esta norma. 7. MARCADO NTC 3399 7. debe ir acompañado de las instrucciones de uso.1.1 Cada paquete disponible en el mercado.2 Las instrucciones de uso deben aparecer en el idioma que se acepte en el país en donde se aplique. il. Mantenimiento. 8.4 Las instrucciones no deben ser ambiguas. Requirements. de modo que el único contaminante del lugar de trabajo se atribuye a este material sólido. 24 p. 1990. Accesorios. Si resulta útil. Particle Filters. (EN 143). - 8. Marking. Se le da nombre a este equipo. Respiratory Protective Devices. números de partes. se deben adicionar ilustraciones. Brussels.5 Se deben suministrar precauciones contra posibles problemas. 27 . DOCUMENTO DE REFERENCIA EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION. entre otros. marcado.NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 3399 formas de partículas en agua. Controles antes del uso. Se describe cómo se debe insertar el filtro en el equipo para el cual está diseñado. Testing. Almacenamiento. Uso.