Consejos de seguridad: Manejando polvo combustible
Tome las medidas adecuadas para desactivar los peligros que plantean tales partículas.
La luz brilló inocentemente desde una pequeña nube de polvo. Una onda de presión de esta pequeña ignición explotó repentinamente. La nube se tragó a un operador que estaba cerca, quien comenzó a ahogarse cuando le quemó la nariz y la garganta. Una explosión más grande, como una bombilla de flash, estalló de la nada. Fue arrojado al otro lado de la habitación y asesinado por la onda de presión de la reacción en cadena resultante de la explosión de polvo. Bastante sombrío.
El polvo combustible exige respeto. La Junta de Investigación de Peligros y Seguridad Química de EE. UU. citó 119 muertes por explosiones de polvo entre 1980 y 2005. (El polvo también puede presentar una variedad de otros riesgos, como se indica en «El polvo nunca duerme«.)
Hemos dividido este tema en cinco aspectos: 1) comprensión del riesgo; 2) identificar el riesgo; 3) clasificación del riesgo, es decir, creación de planos de clasificación del área eléctrica; 4) mitigar el riesgo; y 5) establecer y mantener una estructura de vigilancia.
Esta columna se centra en los dos primeros aspectos. Un recurso clave es NFPA 499, «Prácticas recomendadas para la clasificación de polvos combustibles y de ubicaciones peligrosas (clasificadas) para instalaciones eléctricas en áreas de procesos químicos», ed. 2021, emitida por la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA), Quincy, Massachusetts.
Pasemos ahora a las definiciones.
Un polvo combustible es uno identificado por la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional de EE. UU. y la NFPA como que proporciona suficiente calor para encender y mantener una llama. Muchos factores afectan la combustión: la humedad, el tamaño de las partículas, el grado de dispersión, la condición de la superficie de las partículas, la presencia de oxígeno, etc. Por lo general, la prueba comienza con una muestra de 200 g para un tamizado pasa/no pasa que implica un pretratamiento para tamizar 200 -partículas de malla (95% de eficiencia) y se seca a menos del 5% de humedad. Si eso muestra un riesgo potencial, se realizan otras pruebas para determinar la presión explosiva (Kst, Pmax), la energía mínima de ignición (MIE), la temperatura mínima de autoignición (MAIT), la concentración explosiva mínima (MEC), la temperatura de ignición de la superficie caliente (HSIT), limitación de la concentración de oxígeno (LOC), resistividad y relajación de carga, y capacidad de carga. Por supuesto, las pruebas en las condiciones de su polvo, es decir, el tamaño de las partículas, etc., producirán los resultados más realistas. El Capítulo 2 de NFPA 499 presenta varias referencias útiles para pruebas y definiciones.
NFPA 499 identifica cuatro grupos de polvos combustibles: E: polvos metálicos, por ejemplo, aluminio, circonio, berilio, magnesio (por ejemplo, Kst > 300); F: polvos de carbón con más del 8 % de líquido volátil (inflamable), por ejemplo, polvo de coque, polvo de madera, azúcar, azufre (por ejemplo, 0 < Kst < 200); G — polvos de fabricación química, alimentaria o farmacéutica, como los de plásticos, celulosa y granos, así como fibras de más de 500 µ; el cuarto grupo generalmente no ocurre en la industria química.
NFPA 499 Sección 3.3.6 describe una «mezcla híbrida». Es “una mezcla heterogénea explosiva compuesta por gas con sólidos en suspensión o partículas líquidas” bajo los siguientes criterios: ≥ 10% del límite inferior de explosividad (LEL) para el volátil y ≥ 10% del MEC para el combustible sólido. Un híbrido puede suponer un peligro de magnitud mayor que cualquiera de sus componentes. La lección aquí es que, aunque los estándares y las referencias de libros de texto son útiles, la seguridad es situacional: cuente con las medidas.
Por ejemplo, este investigador de propulsores de cohetes para la Fuerza Aérea de los EE. UU., trabajó con un contratista para diseñar y construir una fábrica de molienda de partículas de circonio para reemplazar una en San Francisco que explotó y también eliminó una fábrica de fideos vecina. La nueva planta fue un paso adelante, diseñada para producir una distribución estricta del tamaño de las partículas porque incluso un pequeño porcentaje de partículas finas se encendería en el aire y destruiría el cohete que las contiene. Esto resalta que la distribución de partículas es fundamental para el manejo seguro de polvos. Cuanto más fino es el polvo, menor es la temperatura de ignición de su capa y más fácil es que se encienda.
NFPA 499 apenas menciona otros dos peligros del polvo bien conocidos por los expertos en seguridad en el sector: 1) el polvo puede aislar un motor eléctrico o, por el contrario, conducir electricidad donde no se supone que debe hacerlo, lo que puede provocar sobrecalentamiento, incendios e incluso encendido; y 2) algunos polvos pueden derretirse y comportarse más como líquidos inflamables o incluso combustibles que como sólidos. En el segundo caso, NFPA 499 recomienda determinar si la temperatura de ignición de la nube es inferior a la temperatura de ignición de la capa.
Profundizamos en la identificación del riesgo de polvo combustible en nuestro blog.