Propiedades físicas de explosión de polvo
Características físicas clave a recopilar para evaluar los riesgos de explosión de polvo y diseñar un proceso seguro
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| Resumen de la sección |
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| 1. Resumen de inflamabilidad y características explosivas del polvo |
1. Tabla resumen de inflamabilidad y características explosivas del polvo
Un punto clave a recordar al realizar un análisis de riesgo de explosión de polvo es que, tan pronto como un material pueda oxidarse, lo que significa que puede encenderse, presenta un riesgo de explosión de polvo. El riesgo de explosión y sus consecuencias se evalúan mediante las características físicas del polvo estudiado.
Es necesario recopilar estos datos físicos mediante experimentos que deben ser realizados por institutos de seguridad reconocidos. Estos datos deberían formar parte de la Ficha de Datos de Seguridad (FDS) de los productos, pero a veces faltan, están incompletos o no son muy confiables, lo que hace necesaria la realización de nuevas pruebas.
Tabla 1: Propiedades de explosión de polvo
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5. Ahorro de energía
| Propiedad | Definición |
|---|---|
| Energía Mínima de Ignición (MIE) (mJ) |
Este dato es muy importante para el análisis de riesgos de explosión de polvo, indica qué tan fácil puede encenderse una nube de polvo La MIE es igual a la energía mínima necesaria que debe ser aportada por una chispa a una nube de polvo de una concentración dada para encenderla. Los valores están entre 1 y 1000 mJ. Cuanto más cercano esté el valor a 1 mJ, más fácil será que la nube de polvo explote, lo que lleva a diseños específicos del proceso. |
| Temperatura Mínima de Ignición MIT (°C) |
Si una nube de polvo entra en contacto con una superficie caliente, puede explotar. La Temperatura Mínima de Ignición es la temperatura mínima para la cual una superficie caliente encenderá una nube de polvo MIT de 200-300°C son bastante comunes. Cuanto menor sea la temperatura, mayores deberán ser las precauciones para evitar superficies calientes dentro del proceso o en el área de la instalación. Los motores, por ejemplo, deben ser una zona de especial atención. |
Figura 1: significado físico de SIT
| Temperatura de Autoignición SIT (5 mm) (°C) |
Cuando el polvo forma depósitos sobre una superficie caliente, puede comenzar a arder lentamente. El SIT mide la temperatura mínima de la superficie necesaria, para una capa de 5 mm, para iniciar la ignición del polvo. Esto puede ser particularmente peligroso, ya que la combustión del polvo puede iniciar un incendio o desencadenar una explosión si entra en contacto con una nube de polvo. |
| Resistividad eléctrica del polvo (Ω·m) |
La resistividad eléctrica del material permitirá evaluar qué tan fácilmente puede acumular cargas electrostáticas. Si el material es conductor, estas cargas se disiparán fácilmente, pero si el material tiene una alta resistividad, la acumulación puede ser significativa. La resistividad juega un papel en las descargas de cono que pueden ocurrir típicamente en silos después del llenado. |
| Concentración Mínima Explosiva (kg/m³) |
Para poder desencadenar la explosión de una nube de polvo, la concentración de polvo en suspensión en el aire debe ser suficiente. Esta concentración mínima se denomina concentración mínima explosiva. En realidad, la mayoría de las veces es baja, del orden de 0.02 - 0.04 kg/m³, variando según el producto. Aunque esta concentración parezca baja, en la práctica, una nube de polvo con tal concentración es visualmente muy densa; es muy difícil ver a 1-2 m de distancia con dicha concentración.
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Figura 2: perfil de presión de una explosión de polvo
| Presión máxima de una explosión Pmax (bar) |
Cuando ocurre una explosión en un entorno confinado, provocará una expansión del gas debido a la combustión y el calentamiento, y, por lo tanto, un aumento de presión. Dependiendo del material del polvo, la presión máxima varía. Pmax caracteriza la presión máxima de explosión para un polvo dado. Este valor se utiliza para dimensionar sistemas de mitigación de explosiones. La presión máxima suele estar en el rango de 4-10 bar, pero debe definirse para cada material. |
| Constante de explosión Kst o Kmax (bar·m/s) |
El aumento de presión hasta Pmax puede desarrollarse más o menos rápidamente dependiendo del material. La variación de presión puede describirse mediante una constante de explosión Kst (también llamada Kmax según el país). Cuanto mayor sea Kst, más rápido se desarrollará la explosión y aumentará la presión. Kst es necesario para dimensionar equipos de mitigación de explosiones, como paneles de explosión, para que puedan actuar con suficiente rapidez antes de que la presión se acerque a Pmax. Los polvos pueden clasificarse en clases de explosión según Kst: St1: 0 < Kst < 200 St2: 200 < Kst < 300 St3: 300 < Kst < 600 |