Siempre existe riesgo de explosión si se cumplen los requisitos de los principios ATEX y del pentágono de peligrosidad. Esto incluye, por ejemplo, la presencia de polvo combustible, oxígeno atmosférico y una fuente de ignición eficaz. Estos requisitos previos dan lugar a puntos de partida para proteger el sistema y al personal de los efectos de una explosión. Te mostraremos cuáles son en este artículo.
El primer paso en la protección contra explosiones es el análisis de riesgos y la categorización de las áreas en zonas Atex. A partir de esta clasificación, se adoptan las medidas de protección adecuadas, que pueden ser tanto de carácter técnico como organizativo.
Categorización de las medidas de protección
Para evitar una explosión, basta con que no se cumpla una de las condiciones anteriores. Se distingue entre medidas de protección preventivas y constructivas:
Medidas preventivas de protección
Estas medidas de protección sirven para evitar explosiones. Si se aplican, no puede producirse una explosión porque no se cumple al menos una de las condiciones del pentágono de peligro.
En primer lugar, esto incluye la protección primaria contra explosiones: se evita la presencia de una sustancia inflamable. Si no hay material inflamable, no puede explotar. Si hay material inflamable, sólo en concentraciones no peligrosas.
Para el polvo, deben considerarse en este contexto los siguientes indicadores de explosión:
- Proporción de mezcla (límite inferior y superior de explosión)
- Concentración límite de oxígeno SGK
- Tamaño de partícula o grano
- Punto humeante del polvo
Las medidas preventivas de protección también incluyen la protección secundaria contra explosiones. Estas medidas de protección garantizan que no pueda producirse una explosión en presencia de una sustancia inflamable, evitando las fuentes de ignición o eliminando el agente comburente. Por ejemplo, el sistema está conectado a tierra para evitar cargas estáticas, o no hay oxígeno suficiente debido a la inertización del gas de proceso.
Medidas constructivas de protección
Las medidas de protección del diseño tienen por objeto minimizar los efectos de las explosiones en caso de que se produzcan en el sistema.
La protección terciaria contra explosiones es una de las medidas constructivas de protección. El sistema está diseñado para soportar la presión en caso de explosión. Al seleccionar la protección constructiva contra explosiones, el objetivo es minimizar los efectos de una explosión en un sistema. Lo importante aquí es la sobrepresión máxima que genera el polvo al explotar (Pmax) y el ritmo al que aumenta la presión (intensidad), es decir, el valor KST.
Las opciones de protección terciaria contra explosiones incluyen el uso de sistemas de desacoplamiento para proteger unas zonas del sistema de otras. En caso de explosión, los sistemas vecinos se separan entre sí, bien mediante sistemas activos que detectan la explosión mediante sensores, bien mediante sistemas pasivos que reaccionan a la explosión debido a su diseño.
Otra posibilidad es la selección de materiales o el diseño del propio sistema para que pueda resistir los efectos de una explosión. Se distingue entre construcción resistente a la presión y resistente a los golpes de presión:
- La construcción antideflagrante está diseñada para la máxima sobrepresión de explosión: aquí no se permiten deformaciones permanentes.
- Resistente a los golpes de ariete El sistema de protección contra explosiones está diseñado para una sobrepresión de explosión máxima reducida y funciona junto con un sistema de descarga de presión (la presión resultante se descarga externa o internamente para que no se supere un nivel definido) o un sistema de supresión de explosiones (la explosión se detecta mediante sensores y la presión que se acumula durante la fase de desarrollo ya se elimina). Las deformaciones permanentes son admisibles (dentro de ciertos límites) en el diseño resistente a los golpes de presión. Tras una explosión, el sistema puede seguir funcionando si se ha confirmado previamente mediante una prueba.
Medidas de protección del fabricante
Al diseñar un sistema, debe conocerse de antemano el potencial de peligro de la mezcla de sustancias. De ello se derivan las medidas que deben adoptarse en el propio sistema.
Utilizando el ejemplo de un sistema de desempolvado, sería como sigue:
2. medidas preventivas de protección Medidas para evitar las fuentes de ignición
- Todos los componentes -especialmente los eléctricos- cumplen la categoría Ex del sistema global. Esto surge durante la planificación del sistema
- Todos los componentes están conectados a tierra (zona 1+0) para evitar descargas de chispas
- los materiales utilizados son disipadores y el tamaño de las superficies aislantes es limitado para evitar las descargas de las escobillas
- Los revestimientos no deben aislar, perfora si es necesario y presta atención al grosor de los revestimientos para evitar descargas de cepillos
2. medidas constructivas de protección:
- Instalación de sistemas de desacoplamiento, como trampillas de gas bruto o fijación de las celdas del filtro para evitar que se levanten en caso de explosión.
- Diseño resistente a los golpes de ariete con alivio de la presión interna gracias a la presencia de una cámara de alivio
Medidas de protección del operario
El operador de sistemas con mezclas potencialmente explosivas o en atmósferas potencialmente explosivas también debe asegurarse de que no haya peligro para las personas o el medio ambiente durante el funcionamiento. Por ejemplo, debe facilitar al fabricante la información necesaria sobre el proceso y las sustancias utilizadas que necesita para seleccionar las medidas correctas para el sistema. En el caso de un sistema de desempolvado, debe garantizar lo siguiente:
- La temperatura del proceso debe estar siempre por debajo de la temperatura mínima de ignición del material utilizado, para evitar superficies calientes.
- Deben evitarse las reacciones exotérmicas entre los materiales del sistema y la sustancia, así como entre las propias sustancias.
- Debe evitarse la ingesta de cuerpos extraños metálicos para evitar chispas mecánicas.
Conclusión
A pesar del riesgo existente de explosión, se pueden tomar medidas para minimizarlo. Se distingue entre las medidas que evitan que se produzca el peligro en primer lugar (medidas de protección preventivas) y las que evitan que se propague después de que se haya producido una explosión (medidas de protección constructivas). Es fundamentalmente importante que se conozcan las propiedades de la sustancia y del proceso y que todas las partes implicadas sean conscientes de ellas.
