Explosión de polvo combustible: guía de prevención y mitigación
Soluciones para prevenir y mitigar explosiones de polvo combustible (DHA, DSEAR, ATEX)
Pregunta u observación: Contáctenos en admin@powderprocess.net
| Resumen de la sección |
|---|
| 1. Introducción |
| 2. Prevención de explosiones (control de ignición y polvo) |
| 3. Mitigación de explosiones (control de daños) |
1. Introducción
Un análisis de riesgo de explosión de polvo (denominado a menudo evaluación de riesgo ATEX en Europa o *Facility Dust Hazard Assessment* (DHA) en EE.UU.) tiene como objetivo identificar las áreas donde puede ocurrir una explosión (clasificación de zonas ATEX), definir el riesgo asociado con cualquier potencial fuente de ignición, y proponer medidas para evitar o mitigar el riesgo y proteger la instalación.
Esta página detalla las soluciones para evitar una explosión de polvo combustible o mitigar sus efectos si ocurre.
2. Prevención de explosiones (control de ignición y polvo)
Una explosión de polvo combustible puede ocurrir cuando se cumplen las 5 condiciones definidas en el pentágono de explosión de polvo:
Por lo tanto, es posible evitar la explosión si se elimina una de las condiciones anteriores. La guía de prevención que se presenta a continuación explica cómo evitar la fuente de ignición, evitar la presencia de oxígeno (inertización) y evitar el combustible/dispersión (buenas prácticas de mantenimiento).
-
Evitar la fuente de ignición
Cuando se ha identificado una zona con riesgo de explosión de polvo (zona ATEX) , lo que significa que en cualquier momento puede estar presente una nube de polvo en concentración explosiva, el primer intento del diseñador o operador del proceso debe ser evitar el riesgo de explosión. La mayoría de las veces, el enfoque se basa en garantizar que no habrá fuentes de ignición en el área.
Las fuentes de ignicióny las posibles medidas para evitarlas se detallan en la siguiente tabla:
Tabla 1: fuentes de ignición y cómo evitarlas
| Fuente de ignición | Principales acciones para evitar la fuente de ignición Para más detalles, consulte los enlaces |
|---|---|
| Electricidad estática |
|
| Chispas mecánicas o puntos calientes |
|
| Equipos eléctricos | Al seleccionar un equipo eléctrico para una zona ATEX, asegúrese de que esté certificado para la zona 20, 21 o 22 Para motores, asegurarse de que la temperatura máxima sea inferior a la TMI (Temperatura Mínima de Ignición) y la TIA (Temperatura de Ignición en Capa) del polvo que pueda entrar en contacto con él |
| Llamas abiertas |
Trabajos como soldadura y corte deben estar claramente regulados y sometidos a permiso de trabajo en zonas ATEX |
-
Uso de un gas inerte
Top 5 Más Populares
1. Guía de diseño de transporte neumático
2. Mezcladoras de cinta helicoidal
3. Mezcla de polvos
4. Guía de diseño de tolvas
5. Medición del grado de mezcla
--------------
Top 5 Nuevos
1. Mezcla en Seco Continua
2. Velocidad de mezcla
3. Optimización del tiempo de ciclo del mezclador
4. Comparación entre mezcla por lote / continua
5. Ahorro de energía
Cuando no se pueden garantizar las medidas mencionadas anteriormente, aún es posible evitar la ignición mediante la inertización del proceso. La concentración de oxígeno no será suficiente para permitir la combustión. El proceso puede purgarse con nitrógeno o dióxido de carbono para este fin. Esto puede resultar costoso y requiere medidas específicas de proceso y cadenas de seguridad para garantizar que el proceso esté realmente inertizado.
Además, solo funciona dentro del equipo de proceso; no es válido en el entorno inmediato del proceso, que también puede ser una zona ATEX.
Asegurarse de que no haya depósitos de polvo fuera del proceso también es una medida para garantizar, en ciertas zonas y situaciones, que el polvo no se ponga en suspensión y cree una atmósfera peligrosa.
3. Mitigación de explosiones (control de daños)
En ciertos casos, los riesgos de explosión no pueden controlarse simplemente eliminando la fuente de ignición, o la inertización es demasiado compleja y costosa. En este caso, la evaluación de riesgo de explosión de polvo debe demostrar que el riesgo debe mitigarse.
Por supuesto, TODAS LAS BUENAS PRÁCTICAS DEBEN IMPLEMENTARSE PARA PREVENIR LA EXPLOSIÓN, incluso si existen medidas de mitigación.
-
Confinamiento - resistencia a la explosión
La primera posibilidad para mitigar el efecto de una explosión es disponer de un sistema capaz de resistir el aumento de presión en caso de explosión y aislarla dentro de un área del proceso. Puede utilizarse típicamente para polvos con una Pmax < 10 bar g y se usa frecuentemente en equipos de molienda.
El equipo debe calcularse y certificarse para Pmax, y deben usarse barreras físicas como válvulas para aislar la explosión. Esta solución es eficiente, pero el equipo puede dañarse durante la explosión y requerir reemplazo.
-
Venteo de explosión
La segunda solución es permitir que una parte de la instalación se abra al inicio de la explosión y liberar la presión fuera del equipo de proceso. Este venteo suele realizarse mediante un disco de ruptura o un panel de explosión ubicado en una tolva o silo.
El tamaño y la presión de apertura del equipo de venteo son fundamentales para garantizar una buena protección en caso de explosión y deben calcularse por una empresa especializada, en función de las características de explosión del polvo. Al igual que otros sistemas de protección contra explosiones, es necesario aislar la explosión si ocurre y mantenerla en la zona de venteo. No debe permitirse que la explosión se propague a varias secciones del proceso.
Existe un peligro potencial en la zona donde se ventila la explosión, debido a la onda de presión y a las llamas. Es necesario ventilar la explosión en un área segura, sin presencia de personas. En algunos casos, es posible instalar un **dispositivo de arresto de llamas** si la ventilación debe realizarse dentro de un edificio.
-
Supresión de explosiones
La última estrategia que puede implementarse para mitigar una explosión es su supresión. La supresión puede lograrse mediante la inyección de productos químicos en el proceso, los cuales detendrán la explosión antes de que alcance presiones peligrosas.
La instalación de este tipo de sistemas requiere conocimientos específicos, y debe contratarse a una empresa reconocida para llevar a cabo el diseño y la instalación.
Este sistema debe acoplarse también a un **sistema de aislamiento** de explosiones.
-
Aislamiento de explosiones
Como se mencionó anteriormente, es necesario aislar la explosión que ocurre en un área del proceso, respecto a otras áreas, para evitar que una explosión en un punto active otra explosión en otro lugar de la **instalación**.
Sistemas de aislamiento activos: **Válvulas de acción rápida**
Sistemas de aislamiento pasivos: **Válvulas Ventex, válvulas rotativas de esclusa de aire**
Las medidas implementadas para evitar fuentes de ignición y el tipo de mitigación de explosiones seleccionado, deben describirse en el **análisis de riesgos ATEX** y las medidas a adoptar deben explicarse detalladamente. Las conclusiones del análisis de riesgos deben ser implementadas por la **planta**.