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Temperatura de Autoignición (TIS) de capas de polvo

Significado físico y uso en la evaluación de riesgos de la temperatura mínima de ignición de capas de polvo (TIS)

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Resumen de la sección
1. Definición de TIS
2. Determinación de TIS
3. Rango típico
4. Uso en evaluación de riesgos
5. TIS de polvos comunes

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1. Definición de TIS

¿Qué significa la temperatura de autoignición de capas de polvo?

Cuando un depósito de polvo cubre una fuente de calor, puede provocar la autoignición de la capa de polvo, que comienza a arder lentamente. La temperatura mínima necesaria para autoinflamar una capa de polvo se denomina **temperatura de autoignición (TIS)** o temperatura de combustión lenta. Dado que esta temperatura varía con la altura de la capa, es necesario precisarla: **5 mm es un valor bastante generalizado**.

Figura 1: significado físico de la TIS

2. Determinación experimental de la TIS

¿Cómo calcular la Temperatura de Autoignición de un polvo?

La TIS se mide experimentalmente. El experimento consiste en cubrir una placa caliente dentro de un horno con una capa de polvo, luego calentar la placa y observar si el polvo comienza a arder lentamente (observación de incandescencia, llama o un fuerte aumento en la temperatura del polvo) [Polka]. Debe tenerse en cuenta que la TIS depende de la altura de la capa de polvo. **Aumentar la altura de la capa puede reducir la TIS**, por lo que es fundamental especificar siempre las condiciones en las que se midió la temperatura de autoignición. Una altura de **5 mm es común** y representa bien lo que podría ocurrir en entornos polvorientos, mal limpiados, donde el polvo se deposita con el tiempo.

La TIS es la temperatura más baja del horno observada que inflama la capa de polvo probada.

Para ser representativos, estos ensayos deben realizarse siguiendo un protocolo claro (ejemplo: ASTM E2021 en EE.UU., EN 50281-2-1 en Europa). El equipo de prueba mencionado en la norma también es importante, ya que los valores pueden variar ligeramente de un aparato a otro.

Estos protocolos no deben confundirse con la temperatura mínima de ignición de nubes de polvo , que corresponde a otras condiciones y significados físicos.

3. Rango típico de TIS

¿Cuáles son los valores típicos de TIS?

Los valores de TIS suelen estar entre **250 y 450 grados Celsius**, dependiendo, por supuesto, de la naturaleza del material, y típicamente son **inferiores a la** TMI (Temperatura Mínima de Ignición de nubes de polvo).

Cada operador debe realizar un análisis de riesgo de explosión de polvo para evaluar el riesgo asociado a un material específico en un proceso específico y tomar las medidas de precaución y mitigación necesarias.

4. Uso en evaluación de riesgos

¿A qué temperatura se inflama una capa de polvo?

Durante un AERP (Análisis de Riesgos de Polvo) en EE.UU. o una evaluación de riesgos ATEX en Europa, la TIS debe compararse con las temperaturas máximas que pueden observarse en un proceso. Esto puede ocurrir dentro del proceso o fuera (motores, por ejemplo). Los operadores de la **planta o instalación** deben asegurarse de que el polvo no cubra puntos calientes en capas. En la etapa de diseño, la TIS de los polvos involucrados en el proceso puede utilizarse para especificar equipos y garantizar, por diseño, que la temperatura no pueda alcanzar la TIS de ningún componente del proceso. También subraya la necesidad de mantener una limpieza impecable al manipular polvos : no es aceptable la presencia de capas de polvo en el entorno que rodea el proceso , ya que podrían cubrir equipos que generan calor y, por lo tanto, provocar un incendio si la temperatura supera la TIS.

La temperatura máxima admisible que puede entrar en contacto con una capa de polvo se establece como **TIS - 75 K**.

T_máx = TIS - 75 K [Polka]

5. TIS de polvos comunes

¿Cuál es la Temperatura de Autoignición del arroz, harina, madera...?

A continuación, se presentan algunos datos de TIS extraídos de la bibliografía para capas de **5 mm**. **ADVERTENCIA**: estos son valores generales proporcionados sin garantía; una evaluación de riesgos y diseño **DEBE REFERIRSE SIEMPRE** a la **FDS (Ficha de Datos de Seguridad)** del producto **REAL** utilizado, con pruebas realizadas específicamente sobre el material **REAL** por un instituto de reconocimiento.

Tabla 1: Temperatura de Autoignición (TIS) para capas de 5 mm de materiales comunes

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Fuentes
# [Laurent] Seguridad de los procesos químicos, Andre Laurent, Tec y Doc, 2003, página 237
# [Polka] Análisis experimental de las temperaturas de ignición mínimas de una capa de polvo y nubes en una superficie calentada de polvos inflamables seleccionados, Polka et al., Procedia Engineering 45, 414-423, 2012,