Cómo limpiar y reutilizar un filtro de metal sinterizado

Sí, la mayoría de los filtros de metal sinterizado pueden limpiarse y reutilizarse, y esa es una de las principales razones por las que los compradores los especifican. Sin embargo, la reutilización no es automática. Que un elemento limpio vuelva a ser útil depende de qué lo haya obstruido, de dónde se encuentre la contaminación en el medio filtrante, de cómo esté construido el elemento y de cómo se verifique el resultado. Un filtro que parezca limpio puede seguir estando parcialmente obstruido, o puede resultar dañado por un proceso de limpieza agresivo.

Esta guía explica cómo elegir el método de limpieza adecuado en función del tipo de contaminante, qué hay que evitar y qué pruebas permiten determinar si un elemento limpio es apto para su reinstalación.

Por qué los filtros de metal sinterizado pueden reutilizarse

Los medios filtrantes de metal sinterizado están compuestos por polvo metálico, capas de malla metálica o fibras metálicas que se unen mediante calor para formar una estructura rígida y porosa. Al tratarse de una estructura metálica y fusionada, soporta el flujo inverso, el calor y numerosos productos químicos de limpieza que destruirían los medios filtrantes desechables, como el polipropileno fundido por soplado.

La reutilización sigue dependiendo del tipo de construcción:

• Elementos de polvo sinterizado son, por lo general, los más resistentes al flujo inverso. Véase CFC Filtration’s filtros de metal sinterizado para la gama de productos en polvo.
• Elementos de malla sinterizada cuentan con capas de alambre laminado que pueden ser sensibles a la presión inversa, a menos que el diseño incluya un soporte.
• Elementos de fieltro de fibra sinterizada ofrecen una elevada capacidad de retención de suciedad gracias a la carga en profundidad. Esa misma profundidad permite atrapar partículas finas que son más difíciles de eliminar. CFC Filtration enumera elementos filtrantes de fieltro de fibra metálica sinterizada a medida para dichas funciones.

No des por sentado que un mismo procedimiento de limpieza sirva para todos estos casos. Los límites de limpieza aplicables a tu componente deben consultarse en su ficha técnica o con el fabricante, y no en una guía general como esta.

Identifica el contaminante antes de elegir un método

La limpieza suele fracasar porque se eligió el método antes de identificar la sustancia contaminante. Las instrucciones del fabricante, entre las que se incluyen un Ficha técnica facilitada por Graver Technologies, clasifica los contaminantes en inorgánicos (sales, óxidos, hidróxidos), orgánicos (aceites, grasas, ceras, alquitranes, polímeros) y biológicos (materia proteica, algas, materia vegetal). Es habitual que se den combinaciones de estos, por lo que puede ser necesario aplicar una secuencia de métodos.

Si es posible, toma una muestra del elemento obstruido o comprueba qué contiene el fluido del proceso. Un análisis rápido del depósito te ahorrará varios ciclos de prueba y error.

Métodos de limpieza en la práctica

Retroceso o contragolpe

El flujo inverso es el método más sencillo y funciona mejor cuando la mayor parte de los contaminantes tiene un tamaño superior al de los poros y se encuentra en la superficie o cerca de ella. Varios fabricantes lo recomiendan como mantenimiento rutinario, más que como último recurso. Las recomendaciones de Graver sugieren un pulso de aproximadamente entre 1,5 y 2 veces el caudal directo o la caída de presión, y el pulso suele ser más eficaz que el flujo inverso constante. Las recomendaciones de Hall Pyke describe, al menos en dos ocasiones, el flujo directo durante un breve periodo de tiempo.

El líquido de retrolavado debe estar limpio. El retrolavado con líquido sin filtrar introduce nueva contaminación en la parte aguas abajo del medio filtrante.

Los límites de presión inversa varían considerablemente según el tipo de construcción. El mismo documento de Hall Pyke indica que los cartuchos de fibra y malla no deben superar 1 bar de presión diferencial inversa a menos que se instale un dispositivo de protección contra el retrolavado, mientras que los cartuchos de polvo de alta resistencia toleran valores mucho más elevados. Considera estas cifras como las de un solo fabricante. El límite de tu elemento debe basarse en sus propias especificaciones.

Limpieza por ultrasonidos

Los baños ultrasónicos utilizan la cavitación para desprender partículas de las paredes de los poros. Son adecuados para sólidos insolubles que los productos químicos no pueden disolver. Instrucciones de Mott publicadas por Filtros 3B Ten en cuenta que los resultados mejoran cuando la solución de limpieza también circula por el elemento en sentido inverso, y que la limpieza puede durar entre 10 y 60 minutos. Tras el baño, enjuaga con agua filtrada o destilada para que el detergente y los residuos desprendidos no permanezcan en los poros.

La limpieza por ultrasonidos es menos eficaz con la suciedad blanda, pegajosa o deformable. Además, su eficacia puede verse limitada cuando las partículas se encuentran incrustadas en profundidad en el material.

Inmersión química o circulación

Los ácidos, los productos cáusticos, los detergentes y los disolventes disuelven lo que la acción mecánica no puede alcanzar. El informe de Graver ofrece ejemplos de ácido nítrico o fosfórico diluido hasta un 10% e hidróxido de sodio hasta un 15%, con la solución calentada hasta 80 °C y un tiempo de inmersión estática de entre 4 y 6 horas. Otra fuente enumera agentes compatibles con los medios porosos de acero 316L a diferentes concentraciones y temperaturas. Las dos series de cifras no son idénticas, lo que refuerza la idea: se trata de ejemplos, no de una fórmula universal.

Normas prácticas para la limpieza con productos químicos:

1. Comprueba la compatibilidad con la aleación, la carcasa, las juntas y cualquier unión soldada o soldada con bronce antes de que cualquier sustancia química entre en contacto con ellas.
2. Limpia por orden cuando sea necesario. Por ejemplo, un agente para el óxido de hierro y otro para las partículas de aluminio, con un enjuague con agua filtrada entre ambos.
3. Neutraliza los residuos y enjuaga hasta que el agua de enjuague alcance un estado aceptable.
4. Utiliza el equipo de protección adecuado y sigue las instrucciones de la ficha de datos de seguridad de cada sustancia química.

Agotamiento por estrés

El calor puede volatilizar o incinerar los depósitos orgánicos y biológicos. Es la opción más agresiva y aquella en la que las recomendaciones difieren más. Graver describe temperaturas de hasta 850 °F para elementos metálicos porosos, mientras que Hall Pyke recomienda mantener los cartuchos de malla tejida por debajo de los 300 °C y, en general, desaconseja el tratamiento en horno de la fibra de acero inoxidable debido al riesgo de precipitación de carburo de cromo y fragilización.

Esa discrepancia es importante. La limpieza de los hornos puede dejar cenizas que requieren una limpieza química posterior, y suele encargarse a empresas de limpieza especializadas. Nunca sometas un elemento a un proceso de quemado sin confirmar antes su construcción y la temperatura permitida.

Lo que no hay que hacer

No limpies mecánicamente los elementos de metal sinterizado. Las instrucciones de 3B advierten de que el cepillado con alambre, el raspado y el chorro de arena o de perlas de vidrio pueden untar metal en los poros y obstruir parte del medio filtrante. Los poros untados aumentan la caída de presión de forma permanente y pueden alterar el comportamiento de retención. Por la misma razón, evite los chorros de alta presión dirigidos a la superficie y nunca introduzca herramientas en los poros.

Evita también los productos de limpieza elegidos únicamente porque han funcionado bien con otro tipo de filtro. Las soluciones que contienen cloruro, por ejemplo, deben someterse a un examen especial cuando se utilizan sobre acero inoxidable. Comprueba primero la aleación.

Comprueba el resultado antes de volver a instalar

La limpieza visual no es una prueba. Dos mediciones, a ser posible comparadas con un valor de referencia registrado, ofrecen una respuesta mucho más fiable.

1. Caída de presión o recuperación del caudal de aire. Mide la presión diferencial con un caudal de aire fijo y compárala con el valor del elemento nuevo. Las directrices de 3B describen un aumento de entre 10 y 15% con respecto al valor de referencia como generalmente aceptable, indiciendo que un aumento mayor denota una limpieza ineficaz y la necesidad de realizar otro ciclo. El informe de Graver parte de una idea similar: repetir la limpieza si el elemento no recupera una caída de presión que se sitúe a menos de 10% de su valor original. El protocolo de regeneración de un fabricante utiliza un umbral de recuperación de la permeabilidad de 80% para sus propios elementos. Esas cifras son puntos de referencia. Establezca sus propios límites de aceptación con el fabricante.

2. Prueba de burbujas o prueba de fugas. La prueba de burbujas comprueba la integridad. Un valor inferior al de referencia puede indicar la presencia de una grieta, una soldadura dañada o poros agrandados, en cuyo caso el elemento debe retirarse del servicio. Un valor ligeramente superior puede significar simplemente que quedan partículas residuales en los poros.

3. Comparación de pesos. Pesa el elemento seco y compáralo con su nuevo peso. Un peso mayor indica que aún contiene contaminantes. Un peso menor puede indicar una pérdida por corrosión.

Todo esto depende de un valor de referencia. Anota los números de serie, los datos de caudal de aire y los valores del punto de burbuja de los elementos nuevos antes de que entren en servicio. Sin un valor de referencia, los datos posteriores a la limpieza no tienen nada con lo que compararse.

Diseñar el sistema de limpieza

La facilidad de limpieza es, en parte, una cuestión relacionada con el diseño del sistema. Si tienes previsto reutilizar los componentes, especifica lo siguiente en la fase de solicitud de presupuesto:

• Válvulas de aislamiento en la entrada y la salida de la carcasa, para que los productos químicos de limpieza no lleguen a las carcasas vecinas
• Manómetros situados antes y después del sistema, con una precisión suficiente para detectar pequeños cambios
• Un suministro de líquido de enjuague y retrolavado limpio y filtrado, dimensionado para el caudal inverso
• Requisitos de presión inversa y de compatibilidad con el retrolavado para el diseño del elemento elegido
• Materiales de la carcasa y de las juntas que sean compatibles con los productos de limpieza previstos
• Una prueba de referencia definida para cada elemento

Las especificaciones habituales también incluyen el grado de filtración en micras, el caudal, la temperatura de funcionamiento, la presión del sistema, el fluido de proceso y el tipo de conexión final. Envía estos datos al proveedor junto con el método de limpieza que tengas previsto utilizar. Un fabricante que sepa que tienes previsto realizar el retrolavado con líquido pulsado podrá aconsejarte sobre el medio filtrante y la estructura de soporte desde el principio. CFC Filtration’s Gama de cartuchos filtrantes de metal sinterizado abarca estructuras de polvo, malla, fieltro, plisadas y compuestas que pueden adaptarse a dichos requisitos.

Cuándo hay que cambiarlo en lugar de limpiarlo

La limpieza tiene sus límites. Plantéate cambiarlo cuando:

• La caída de presión no vuelve a niveles cercanos a los de referencia tras ciclos de limpieza repetidos y correctamente seleccionados.
• Los intervalos entre limpiezas son cada vez más cortos, lo que sugiere una incrustación irreversible o un obstrucción progresiva de los poros.
• La prueba de burbujas o de fugas revela daños
• El elemento presenta signos de corrosión, grietas, deformaciones o daños en las soldaduras.
• Aparece contaminación en la parte posterior del sistema, lo que puede indicar un desvío o un fallo del medio filtrante

Compara el coste de las limpiezas repetidas, el tiempo de inactividad y los productos químicos de limpieza con el precio de un elemento nuevo. Si el elemento se obstruye rápidamente con frecuencia, el problema subyacente puede estar en el grado de filtración o el tipo de filtro. Un medio filtrante más denso o de mayor profundidad, un prefiltro o un diseño diferente pueden resultar más eficaces que una limpieza más frecuente.

Preguntas frecuentes

¿Con qué frecuencia se debe limpiar un filtro de metal sinterizado?

Realiza la limpieza en función de la presión diferencial, en lugar de seguir un calendario fijo. Establece una alarma o un valor de activación por encima del umbral de limpieza y realiza la limpieza cuando se alcance dicho valor. El intervalo adecuado depende de la carga de sólidos, el tamaño de las partículas y el caudal. No existe un programa único que se adapte a todas las aplicaciones.

¿Puedo usar detergentes domésticos o vinagre?

Para tareas ligeras y no críticas, a veces se utilizan detergentes suaves, pero, aun así, debes comprobar la compatibilidad con la aleación y las juntas. En aplicaciones industriales, el producto de limpieza debe ser adecuado para el tipo de contaminante y estar homologado para el material del elemento y la carcasa. Evita el uso de productos químicos improvisados.

¿La limpieza modifica el grado de filtración en micras?

Una limpieza realizada correctamente no debería hacerlo, pero una limpieza incompleta puede dejar partículas que reduzcan el tamaño efectivo de los poros, y los métodos agresivos pueden agrandarlos o ensuciarlo. Por eso es importante realizar comprobaciones del punto de burbuja y del caudal tras la limpieza.

¿Se puede limpiar un filtro de metal sinterizado dentro de la carcasa?

A menudo sí, mediante retrolavado o soplado, y en ocasiones mediante circulación química in situ, siempre que el sistema cuente con válvulas de aislamiento y que la carcasa y las juntas sean compatibles con los productos de limpieza. Los elementos muy sucios, con colmatación profunda o que requieran un «burnout» suelen desmontarse para su limpieza.

¿Son todos los filtros de metal sinterizado igualmente reutilizables?

No. Las estructuras de polvo, malla, fieltro de fibra y plisadas difieren en cuanto a resistencia, tolerancia a la presión inversa y carga en profundidad. El material, el grosor, la estructura de soporte y las propiedades químicas del fluido influyen en el número de ciclos de limpieza que puede soportar un elemento.

Conclusión

La reutilización de un filtro de metal sinterizado es un proceso de mantenimiento controlado, no un simple enjuague. Identifica el contaminante, elige el método menos agresivo que resulte eficaz, mantente dentro de los límites de presión inversa y temperatura del elemento, y confirma la recuperación con los datos de caída de presión de referencia y del punto de burbuja. Cuando esos valores dejan de mejorar, la sustitución suele ser la mejor decisión desde el punto de vista económico.

Si está seleccionando un elemento reutilizable o analizando por qué uno ya existente se obstruye demasiado rápido, facilite a CFC Filtration información sobre el fluido, los contaminantes, el tamaño de partícula objetivo, el caudal, la temperatura, la presión y el método de limpieza previsto. El equipo podrá evaluar las estructuras de metal sinterizado y las configuraciones de cartuchos adecuadas para su sistema, y usted podrá consultar la gama completa de Categoría de productos: filtros de metal sinterizado como punto de partida.