Transporte neumático : Gestión de riesgos de explosión de polvo
Buenas prácticas para garantizar la seguridad de los sistemas de transporte neumático frente a explosiones de polvo
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| Resumen de la sección |
|---|
| 1. Introducción |
| 2. Prevención |
| 3. Venteo de explosión para riesgos de descarga cónica |
| 4. Inertización |
Recorra esta página para comprender cuáles pueden ser las causas raíz de las explosiones de polvo en un sistema de transporte neumático de polvos o sólidos a granel, y cómo prevenirlas y mitigarlas.
1. Introducción
Los sistemas de transporte neumático son generalmente sistemas seguros en comparación con otras formas de transporte de sólidos a granel. Sin embargo, siguen siendo sistemas que transportan, muy a menudo, sólidos finos que pueden explotar, por lo tanto, deben ser objeto de un conjunto de medidas de prevención de explosiones, y en algunos casos, de mitigación de explosiones.
Figura 1: ejemplo de medidas de prevención y mitigación de explosiones de polvo en un sistema de transporte neumático (nota: la medida a implementar depende del caso estudiado y debe ser confirmada por un análisis de riesgo de explosión de polvo)
2. Prevención
El transporte neumático es un sistema bastante favorable para la prevención de explosiones. Se trata de un sistema cerrado, sin partes móviles en el flujo de producto tras la introducción del material en la tubería. Sin embargo, deben implementarse las siguientes medidas para garantizar su seguridad:
- El sistema debe estar bien mantenido para evitar cualquier fuga de producto que pueda crear una zona ATEX fuera de la tubería de transporte
- Aunque es bastante difícil introducir un cuerpo metálico extraño de tamaño suficiente para generar una energía de impacto fuerte en la tubería, la línea de transporte neumático debe estar protegida por equipos de detección de cuerpos extraños antes del transporte (tamices, imanes, detectores de metales...)
- Toda la línea de transporte debe estar conectada a tierra, incluido el filtro en el receptor, para evitar chispas electrostáticas de una parte conductiva aislada (una conexión a tierra correcta puede verificarse asegurando que la resistencia desde una parte a tierra sea menor a 10 ohmios)
- Si se utilizan mangueras flexibles, deben diseñarse e instalarse de manera que no puedan generar descargas en forma de cepillo propagantes. Especialmente, si la manguera flexible está reforzada con un alambre metálico, como suele ser el caso para dar mayor resistencia mecánica, el alambre debe estar conectado a tierra en ambos extremos (siempre seleccione una manguera que tenga un alambre con 2 conexiones a tierra). La electricidad estática que se genera en la parte interna de la manguera migrará hacia el alambre y debe evacuarse. Si no hay conexión a tierra, la electricidad se acumulará hasta que su potencial sea suficiente para descargarse repentinamente, formando una chispa que es peligrosa en un entorno ATEX.
El transporte neumático genera efectivamente una gran cantidad de electricidad estática debido al movimiento del producto en la tubería; es importante considerar estas diferentes fuentes potenciales de ignición en el análisis de riesgos.
3. Venteo de explosión para riesgos de descarga cónica
Como se mencionó, el movimiento del producto en la tubería de transporte genera cargas de electricidad estática en la superficie del equipo, pero también en el propio producto. Tras el transporte, si el material no es lo suficientemente conductor, esas cargas pueden acumularse y fluir repentinamente desde el producto hacia la pared de la tolva, generando una chispa de descarga cónica, que puede ser suficiente para encender la nube de producto en el espacio libre de la tolva.
Es posible calcular el tamaño de la tolva en el que existirá un riesgo. Si el silo tiene un diámetro mayor que el valor calculado, el riesgo existe.
En la fase de diseño, se recomienda reducir el diámetro del silo. En caso de que el tamaño aún esté cerca del diámetro límite calculado, se aconseja proteger la tolva o el silo contra explosiones.
Dicha protección generalmente incluye los siguientes equipos:
- Panel de venteo de explosión en la tolva receptora, correctamente dimensionado
- Válvula de acción rápida en la tubería de alimentación, si existe riesgo de propagación a otros equipos
- Si es necesario, Válvula Ventex en la tubería de aire limpio y válvula rotativa a prueba de llamas en la salida de la tolva.
Téngase en cuenta que, al manipular un material con baja Energía Mínima de Ignición (MIE), puede ser necesario proteger el silo o la tolva contra explosiones incluso si no se supera el diámetro de descarga cónica. Deben tenerse en cuenta posibles problemas que puedan ocurrir durante la vida útil de la instalación, como una conexión a tierra no colocada correctamente y que provoque descargas de chispas.
4. Inertización
Otra posibilidad para gestionar el riesgo de explosión es prevenirla mediante inertización. El nivel de oxígeno se mantiene por debajo del límite inferior de explosividad de modo que, en caso de fallo que genere una fuente de ignición, la explosión no pueda ocurrir debido a la falta de oxígeno, el comburente.
Esta estrategia requiere un circuito cerrado para el gas en la instalación, a fin de mantener bajo el nivel de oxígeno mientras se reduce el consumo de nitrógeno. El sistema debe estar equipado con analizadores para controlar el sistema inyectando nitrógeno cuando sea necesario, o, aún más importante, deteniendo el sistema si los niveles de oxígeno son demasiado altos. El sistema también debe disponer de una forma de liberar el exceso de gas, si es necesario, a través de una línea de equilibrio para mantener la presión en el sistema bajo control.
Un sistema de transporte neumático debe ser objeto de un análisis de riesgo de explosión de polvo para identificar las fuentes de ignición y definir las medidas adecuadas de prevención y mitigación. Las conclusiones del análisis de riesgos deben ser implementadas por la planta.