Por qué el conducto de sala limpia es diferente
Los conductos HVAC de salas limpias atienden un entorno de partículas en suspensión controlado, donde el interior del conducto forma parte de la cadena de limpieza y no es solo una vía de paso. Las partículas desprendidas de las superficies interiores, retenidas en las discontinuidades de las uniones o generadas por la desgasificación del sellador de masilla afectan directamente a la clase de la sala limpia. Por eso un taller que fabrica conductos de sala limpia trabaja con una especificación distinta a la del HVAC comercial: cambian el grado del acero, el régimen de soldadura, el acabado superficial, el material de sellado, la documentación de calidad y la prueba en obra.
La fabricación de conductos de sala limpia es un nicho especializado, y la configuración de máquinas adecuada depende de la clase ISO, del grado y del método de sellado. Esta guía expone ese marco de configuración.
Clases de sala limpia ISO 14644: qué significa cada una para el conducto
La norma ISO 14644-1 define la limpieza de una sala limpia por el número máximo admisible de partículas en suspensión en tamaños de partícula especificados. Las clases se numeran de 1 (la más limpia) a 9 (la menos limpia, nave de embalaje). La mayor parte del conducto HVAC de salas limpias trabaja en las clases 5 a 9; las clases 1 a 4 son muy especializadas y usan suministro terminal con filtros HEPA y poca exposición de conducto.
- Clase ISO 5: procesamiento farmacéutico aséptico, litografía de semiconductores, preparación estéril de medicamentos. Conducto de acero inoxidable obligatorio, soldadura TIG continua, superficie interior electropulida, uniones soldadas ensayadas contra fugas según la clase de fuga del proyecto.
- Clase ISO 6: llenado farmacéutico estéril, ensamblaje avanzado de semiconductores, producción de terapia génica. Conducto de acero inoxidable muy recomendado, soldadura continua como estándar, interior pulido, clase A de SMACNA o más estricta.
- Clase ISO 7: formas farmacéuticas sólidas, quirófanos de hospital, laboratorios de ciencias de la vida. Acero inoxidable preferido, costuras longitudinales soldadas, sellado clase A de SMACNA.
- Clase ISO 8: envasado farmacéutico, recuperación hospitalaria, ensamblaje de dispositivos médicos. Se acepta acero galvanizado con uniones selladas; inoxidable preferido en farmacia. Clase A de SMACNA.
- Clase ISO 9: almacén farmacéutico, sala de hospitalización, anexos ligeros de salas limpias. Acero galvanizado como estándar, sellado clase A de SMACNA.
Selección del grado de acero inoxidable
Tres grados de inoxidable cubren la gran mayoría del conducto de salas limpias:
- 304L: inoxidable austenítico de bajo carbono, el caballo de batalla del HVAC de salas limpias de clases ISO 7–9. Buena resistencia a la corrosión, soldabilidad y costo. Se prefiere el 304L al 304 porque el menor contenido de carbono reduce la sensibilización durante la soldadura y minimiza la precipitación de carburos de cromo en la zona afectada por el calor de la soldadura.
- 316L: austenítico de bajo carbono con adición de molibdeno, especificado para salas limpias de clases ISO 5–6, instalaciones farmacéuticas de procesos estériles y cualquier conducto expuesto a compuestos de cloruro (ubicaciones costeras, ciertos gases de esterilización). El 316L cuesta aproximadamente entre 15 y 25% más que el 304L.
- Dúplex 2205: inoxidable ferrítico-austenítico usado en extracciones de procesos húmedos de semiconductores, donde el inoxidable austenítico estándar es atacado por vapores de ácidos o disolventes. Su mayor resistencia permite una construcción de calibre más ligero.
Algunos procesos especializados de semiconductores requieren acero revestido de polipropileno, plástico reforzado con fibra de vidrio (PRFV) o conducto de PVC. El revestimiento de PP suele aplicarse después de la fabricación.
Requisitos de acabado superficial
La rugosidad superficial Ra (rugosidad media aritmética) es la especificación decisiva del acabado interior del conducto de sala limpia. Las partículas se adhieren con más facilidad a las superficies rugosas y son más difíciles de retirar con paño en las limpiezas periódicas. Bandas típicas de acabado superficial según la clase ISO:
- Clase ISO 5: Ra ≤ 0.4 µm en el interior, que se consigue con inoxidable de acabado de laminación 2B más electropulido
- Clase ISO 6: Ra ≤ 0.8 µm en el interior, que se consigue con acabado de laminación 2B más pulido mecánico o electropulido
- Clase ISO 7: Ra ≤ 1.6 µm en el interior, que se consigue con acabado de laminación 2B sin pulido adicional
- Clase ISO 8–9: Ra ≤ 3.2 µm en el interior, que se consigue con acabado de laminación 2B o 1D
Designación del acabado de laminación: el 2B es laminado en frío, recocido, decapado y con pase de acabado (skin-pass), un acabado liso y ligeramente reflectante, estándar en trabajos de salas limpias. El 1D es laminado en caliente, recocido y decapado: más mate y rugoso, adecuado para aplicaciones menos exigentes.
Construcción de uniones y costuras
La construcción del conducto de sala limpia se diferencia del conducto comercial en el método de uniones y costuras. El principio general es eliminar o minimizar las discontinuidades donde las partículas pueden desprenderse o quedar retenidas.
- Costuras longitudinales: las costuras de cierre Pittsburgh y de cierre a presión (snap-lock) son inaceptables en las clases ISO 5–7. Use soldadura a tope continua (TIG), soldadura traslapada continua o, en conducto redondo espiral, una costura engargolada cerrada continua con la costura interior sellada.
- Uniones transversales: soldadas con TIG de forma continua por dentro y por fuera en las clases ISO 5–6. En la clase ISO 7 es aceptable una unión con brida sellada con silicona apta para salas limpias. Las clases ISO 8–9 aceptan las uniones con brida estándar clase A de SMACNA.
- Penetraciones: todas las penetraciones de conducto a través de las paredes de la sala limpia se sueldan o se sellan con silicona apta para salas limpias. En general se prohíbe el sellador de masilla por su desgasificación de compuestos volátiles.
- Soportes: solo soportes externos, sin arriostramientos ni refuerzos interiores que puedan desprender partículas. Use varilla roscada de inoxidable y escuadras de inoxidable.
Pruebas en obra y aceptación
El conducto de sala limpia se somete a pruebas de aceptación tanto de fugas como de limpieza. La prueba de fugas sigue el método SMACNA Duct Air Leakage Test, EN 1507 o AS/NZS 4254, según la especificación del proyecto. La prueba de limpieza se realiza después de la instalación y antes de la puesta en marcha, mediante mediciones de recuento de partículas en condiciones de caudal de aire de diseño.
En las instalaciones de clases ISO 5–6, el interior del conducto también suele frotarse con hisopo para pruebas de contaminación superficial (TOC, carbono orgánico total) y analizarse el agua de enjuague, para confirmar que no quedan aceites de fabricación ni contaminantes residuales. El protocolo de desengrase del taller de fabricación pasa a formar parte del dossier de calidad del proyecto.
Configuración de máquinas para fabricar conducto de sala limpia
Una línea de producción de conducto de inoxidable apto para salas limpias incluye normalmente las siguientes estaciones. Las máquinas de conformado, bridado y soldadura de Taokron cubren el núcleo de la línea; el electropulido y el desengrase son procesos posteriores que normalmente se hacen en tanques especializados o con un subcontratista:
- Desbobinadora de bobina de inoxidable: dimensionada para el peso de la bobina de inoxidable (normalmente mayor que el del galvanizado), con rodillos de inoxidable para evitar la contaminación cruzada
- Formadora de tubo espiral (SBTF-1500 con paquete para inoxidable): herramental endurecido y pulido, costura engargolada con superficie interior sellada, disponible para conducto redondo de Φ80–Φ1500 mm
- Línea automática de conducto rectangular (SBAL-III / SBAL-V): línea de bobina a brida para conducto rectangular de inoxidable, especificada con herramental pulido
- Máquina de brida TDF (herramental para inoxidable): forma la brida TDF directamente sobre el conducto de inoxidable; la tornillería (tuercas, pernos, arandelas) se suministra de inoxidable
- Estación de soldadura TIG continua: equipos TIG portátiles y de banco con protección de argón y antorcha refrigerada por agua
- Tanque de electropulido: proceso posterior opcional, dimensionado para la sección de conducto más grande que se produzca
- Línea de desengrase: limpieza ultrasónica o alcalina antes del embalaje final
Consulte las páginas de producto de la línea automática de conductos SBAL-V, la formadora de tubo espiral SBTF-1500 y la soldadura láser portátil para ver las especificaciones técnicas.
Dossier de documentación para proyectos de sala limpia
Los proyectos de sala limpia esperan un dossier de documentación estructurado que se entrega junto con el conducto. Un dossier típico incluye:
- Certificados de laminación (mill certificates) de todas las bobinas de acero inoxidable utilizadas
- Registros de calificación de soldadores (WQR) de todos los soldadores TIG que intervinieron
- Especificaciones del procedimiento de soldadura (WPS) para cada tipo de soldadura
- Informes de ensayo de acabado superficial (mediciones de Ra en varios puntos de muestra)
- Certificados de decapado y pasivado (para fabricaciones que requieren tratamiento químico de la superficie)
- Informe FAT con prueba de fugas en la clase de la especificación del proyecto
- Procedimiento de limpieza y desengrase utilizado y certificados de las soluciones de limpieza
- Protocolo de embalaje y transporte (embolsado en polietileno apto para salas limpias, tapas de extremo selladas)
Errores comunes en conductos de sala limpia
- Especificar 304 en lugar de 304L. El 304 estándar se sensibiliza durante la soldadura TIG y provoca corrosión intergranular en la zona afectada por el calor de la soldadura. Especifique siempre grados L para el conducto de sala limpia soldado.
- Usar sellador de masilla en las uniones transversales. La masilla desgasifica compuestos orgánicos volátiles (COV) a la corriente de aire. Use silicona apta para salas limpias o elimine el sellador mediante soldadura continua.
- Costuras de cierre Pittsburgh en clase ISO 6. La discontinuidad de la costura retiene partículas y es imposible de limpiar con paño. Use soldadura a tope o conducto espiral de costura cerrada.
- Conducto galvanizado en salas farmacéuticas estériles. El galvanizado con zinc no es aceptable en las clases ISO 5–6, y la mayoría de las especificaciones farmacéuticas lo extienden a la clase 7. Especifique inoxidable.
- Omitir el desengrase posterior a la fabricación. Los residuos del aceite de conformado contaminan la sala limpia y aparecen en las pruebas de contaminación superficial en la entrega. Incluya siempre limpieza alcalina o desengrase ultrasónico.
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Preguntas frecuentes
¿Qué grado de acero inoxidable se usa en los conductos HVAC de salas limpias?
Donde se especifica inoxidable: 304L para las clases ISO 7–9 (el galvanizado sigue siendo habitual en las clases 8–9 fuera del sector farmacéutico), 316L para las clases ISO 5–6 y ubicaciones expuestas a cloruros. Algunas extracciones de procesos húmedos de semiconductores requieren inoxidable dúplex o acero revestido de polipropileno.
¿Qué acabado superficial se exige en un conducto de sala limpia?
Clases ISO 5–6: Ra ≤ 0.4–0.8 µm con electropulido o pulido mecánico. Clases ISO 7–9: Ra ≤ 1.6–3.2 µm con acabado de laminación 2B.
¿En qué se diferencia el sellado del conducto de sala limpia?
Uniones transversales y costuras longitudinales soldadas con TIG de forma continua para las clases ISO 5–6. Brida clase A de SMACNA con silicona apta para salas limpias para la clase ISO 7. Sin sellador de masilla.
¿Pueden las máquinas Taokron producir conducto de inoxidable apto para salas limpias?
Sí. Las formadoras de tubo espiral, las máquinas de conducto rectangular, las máquinas de brida TDF y las soldadoras de Taokron pueden configurarse con herramental para inoxidable. El electropulido y el desengrase son etapas posteriores independientes.
¿Qué clase de fugas se aplica?
Clase de sellado A de SMACNA con clase de fuga 3 o más estricta, o clase C de EN 1507, para la mayor parte del conducto de sala limpia. Las plantas farmacéuticas estériles y las fábricas de obleas de semiconductores suelen especificar una clase local más estricta, con construcción de soldadura continua.
¿Qué clase de fugas se aplica a un conducto de sala limpia?
Para salas limpias de clases ISO 5-6, los conductos suelen construirse conforme a la clase de sellado A de SMACNA y ensayarse a la clase de fuga 3 o más estricta (3 cfm por 100 sq ft a 1 in. w.g.), o a la clase C de EN 1507 (unos 0.17 l/s por m² a 500 Pa). Las salas limpias farmacéuticas estériles y las fábricas de obleas de semiconductores suelen especificar una clase local más estricta, con construcción de soldadura continua y fuga admisible nula en las secciones críticas de manejo de aire.
