¡Riesgo de explosión! (Capítulo 3) Protección contra explosiones

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Siguiendo con los dos anteriores capítulos (Polvo en suspensión y Procesos de molturación), termino con este último mi breve incursión a el mundo de los procesos de molturación de grano/cereales.

En la lucha contra las explosiones y las consecuencias que de ellas se derivan, me gustaría mencionar los siguientes sistemas o métodos que pueden evitar o minimizar sus desastrosos efectos.

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Explosión de silos de trigo en Blaye (Francia) el 20 de agosto de 1977

INERTIZACIÓN

La inertización consiste en reemplazar el oxígeno del proceso de molturación por un gas inerte (nitrógeno o anhídrido carbónico). Esto puede aplicarse tanto a molinos como a pulverizadores, mezcladores, secadores, transportadores, colectores de polvo y dispositivos de alimentación.

Dependiendo de la potencia en la fuente de ignición y del gas inerte que se utilice, será necesario reducir la concentración de oxígeno en mayor o menor medida pudiendo haber diferencias bastante significativas, entre el 11% y el 3%, siendo la concentración normal de oxígeno en la atmósfera de 21%.

Resulta bastante evidente que, en la práctica, la aplicación de este sistema tiene más de un inconveniente que hará dificultosa su aplicación: la protección de las personas, la reducción de la concentración de oxígeno necesaria, la disponibilidad de gas inerte, el coste y la necesidad de un equipo de control.

CONFINAMIENTO

Este método consiste en diseñar la planta o unidad de proceso para que sea capaz de soportar la presión generada confinando la explosión.

Su uso suele limitarse a recintos de pequeño volumen, molinos y transporte neumático.

Suelen instalarse válvulas rotatorias en la entrada y salida del producto capaces de soportar la presión generada por una explosión, aislando de esta forma el recinto.

En caso de explosión, habrá que tomar precauciones antes de proceder a la apertura del recinto.

AISLAMIENTO

La separación o aislamiento de las diferentes unidades de la planta mediante válvulas rotatorias, válvulas aislantes de alta velocidad y tornillos sin fin incompletos, evitará que la explosión en una de ellas se propague a las demás.

Éste es un método simple que resulta muy efectivo.

DESAHOGO DE EXPLOSIONES

El desahogo puede conseguirse a través de superficies débiles en el equipo o unidades de proceso, así como en los propios edificios. Esto no evita la explosión, pero limita la presión máxima generada por una deflagración al permitir el alivio de de misma a través de estas superficies o elementos, que están especialmente diseñados para cumplir su cometido.

En el diseño de estos elementos o dispositivos, se tiene muy en cuenta que su apertura se produzca a la mínima presión posible, entre ellos podemos encontrar diafragmas de ruptura, paneles y ventanas de bisagra o voladura, incluso tejados de construcción débil.

La superficie de desahogo necesaria, calculada mediante fórmulas empíricas, depende de la presión y su incremento de velocidad previstas, el tipo de cierre, volumen y resistencia del recinto.

Habrá que prestar especial atención a que la ubicación de estos elementos de ruptura, apertura o voladura, no resulte un peligro para las personas, así como evitar la posibilidad de que se generen explosiones secundarias (concepto explicado en el capítulo 1 de este mismo artículo).

SUPRESIÓN AUTOMÁTICA

En una deflagración normalmente la velocidad de llama no supera los 10 m/s mientras que la onda de presión viaja por delante, a través de la nube de polvo, a la velocidad del sonido (330 m/s aprox). Este es un punto determinante para poder detectar dicha onda, disponiendo de fracciones de segundo para actuar contra la extensión de la combustión en la nube de polvo en suspensión, evitando el aumento de presión que inevitablemente conllevaría.

Es precisamente sobre este principio en el que se basan los sistemas de extinción por supresión automática.

Los sistemas se componen de unos elementos sensores que detectan este incipiente aumento de presión en el recinto, estos dan la orden de disparo al equipo de extinción que, con su agente supresor (normalmente un líquido o gas inerte), extingue el proceso de combustión.

Su aplicación se ejecuta en recintos cerrados, reactores, molinos mezcladores, secadores, depósitos de almacenamiento, pulverizadores, hornos, instalaciones neumáticas de transporte o instalaciones de transporte por elevador (elevadores de cangilones).

Para que estos sistemas sean eficaces, es necesario tomar en consideración algunos factores. Entre ellos se incluyen las características del polvo, las fuentes de ignición, la velocidad de incremento de presión y las características del agente supresor. Los estudios para proteger este tipo de riesgos con este sistema, deberán realizarse de forma muy particular y específica.

Como elementos detectores de un posible incendio o deflagración, también pueden ser utilizados detectores de radiaciones ultravioleta y de chispas, en estos casos el concepto de detección y extinción o prevención del incendio puede variar respecto al descrito anteriormente, la detección de una chispa no implica necesariamente que se produzca una deflagración o explosión en el recinto.

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