Seguridad contra explosiones de polvo en molinos: Guía rápida para la prevención y mitigación de explosiones (DHA, ATEX, DSEAR)
Buenas prácticas para garantizar la seguridad de sistemas de molienda frente a explosiones de polvo
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| Resumen de la sección |
|---|
| 1. Introducción a la seguridad en molinos |
| 2. Prevención de explosiones de polvo en molinos |
| 3. Mitigación: Construcción resistente a explosiones y ventilación |
| 4. Inertización |
1. Introducción
¿Cuáles son los riesgos de explosión asociados a los molinos?
Los sistemas de molienda y trituración de sólidos están sujetos a riesgos de explosión y deben protegerse para reducir el riesgo de explosión y contenerla adecuadamente en caso de que ocurra. Los molinos son omnipresentes en las industrias de sólidos a granel y se encuentran en muchas empresas, especialmente en la industria alimentaria, donde se utilizan para granos, harinas o azúcar...
Existe una gran variedad de sistemas de molienda y trituración para reducir el tamaño de sólidos a granel. Sin embargo, la mayoría de ellos utilizan equipos rotativos de alta velocidad que, en ciertas circunstancias, pueden ser la fuente de ignición de una explosión de polvo combustible. Esto se confirma en las estadísticas de accidentes, donde las explosiones de polvo en molinos se mencionan con frecuencia. Siempre debe confirmarse mediante una evaluación de riesgos de explosión de polvo (Análisis de Peligros de Polvo DHA, análisis de riesgos ATEX, etc.), pero, en general, mientras el polvo producido pueda explotar (es decir, sea combustible), existe un riesgo de explosión en muchos sistemas de molienda que debe gestionarse mediante medidas específicas.
Normalmente se utilizan 2 tipos de medidas de mitigación: un
sistema resistente a explosiones y válvulas de ventilación de explosiones. En casos específicos, también puede utilizarse la inertización.
2. Prevención de explosiones de polvo en molinos
¿Cómo prevenir explosiones en molinos?
Es crítico, en primer lugar, PREVENIR la explosión. Para ello, se recomiendan las siguientes medidas:
- Mantenimiento del equipo siguiendo las recomendaciones del fabricante,
- Equipar el sistema de molienda con instrumentación capaz de detectar un mal funcionamiento, como sensores de vibración o sensores de temperatura en los rodamientos,
- Presurizar los sellos de los rodamientos con aire comprimido,
- Instalar equipos de prevención de cuerpos extraños en la entrada de producto, como tamices, imanes o detectores de metales,
También es crítico poder detectar si el sistema está atascado u obstruido con producto, ya que el producto atrapado en la cámara de molienda puede aumentar su temperatura e inflamarse.
3. Mitigación de explosiones de polvo en molinos
3.1 Sistemas de molienda resistentes a explosiones
Los fabricantes de molinos de martillos, molinos universales, molinos cónicos, etc., suelen ofrecer esta opción: el molino es resistente a explosiones hasta 10 bar(g). Si esto está en línea con el Pmax del polvo procesado, esta estrategia puede implementarse.
Sin embargo, es fundamental que el resto de la instalación en comunicación directa con el sistema de molienda también sea resistente a explosiones. Para garantizarlo, el molino suele instalarse entre 2 elementos de aislamiento, como válvulas rotativas de esclusa resistentes a explosiones. Si ocurre una explosión, esta será bloqueada por las válvulas aguas arriba y aguas abajo del molino. En caso de que una tubería de aire esté conectada al molino, debe instalarse una válvula Ventex.
Debe ser posible detectar la explosión mediante un sensor de presión o un detector de chispas para detener toda la instalación, especialmente las válvulas de entrada y salida del sistema de molienda.
3.2 Uso de ventilación de explosiones en sistemas de molienda
Los sistemas de molienda suelen descargar el polvo a una tolva o a un sistema de transporte neumático y luego a una tolva. Es posible instalar una válvula de ventilación de explosiones en esta tolva para liberar la explosión antes de que alcance niveles peligrosos.
La explosión ocurrirá en el molino y se propagará en todas direcciones (aguas arriba y aguas abajo), por lo que es necesario instalar equipos de aislamiento para dirigir la explosión hacia la ventilación y bloquear su propagación a otras partes de la instalación. Esto puede lograrse mediante válvulas de acción rápida, válvulas rotativas de esclusa o válvulas Ventex.
4. Caso especial: Inertización
¿Cómo prevenir explosiones de polvo mediante inertización?
Otra posibilidad para gestionar el riesgo de explosión es prevenirla mediante inertización (uso de un gas inerte). El nivel de oxígeno se mantiene por debajo del límite inferior de explosividad, de modo que, en caso de mal funcionamiento que genere una fuente de ignición, la explosión no pueda producirse debido a la falta de oxígeno (el comburente).
Esta estrategia requiere un circuito cerrado para el gas en la instalación, a fin de mantener bajo el nivel de oxígeno mientras se reduce el consumo de nitrógeno. El sistema debe estar equipado con analizadores para controlar la inyección de nitrógeno cuando sea necesario o, aún más importante, detener el sistema si los niveles de oxígeno son demasiado altos. Cabe señalar que los analizadores de O₂ también deben instalarse fuera del sistema, si este se encuentra en una sala cerrada, para garantizar que no haya fugas de N₂ que puedan reducir los niveles de O₂ en la sala a valores peligrosos.
Un sistema de molienda debe ser objeto de un análisis de riesgos de explosión de polvo para identificar las fuentes de ignición y definir las medidas adecuadas de prevención y mitigación. Las conclusiones del análisis de riesgos deben ser implementadas por la fábrica.