Riesgos de explosión de polvo debido a chispas mecánicas o puntos calientes
Riesgos asociados a contactos metal-metal a considerar en el Análisis de Riesgos de Polvo (DHA), análisis de riesgos ATEX o DSEAR
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| Resumen de la sección |
|---|
| 1. Introducción |
| 2. Ejemplos de contactos metal-metal |
| 3. Riesgos relacionados con chispas mecánicas o puntos calientes |
1. Introducción
¿Cuál es el papel de las fricciones metálicas y el impacto mecánico en las explosiones de polvo?
Se presta mucha atención a los riesgos electrostáticos durante el análisis de riesgos de explosión de polvo, como el análisis de riesgos ATEX o el Análisis de Peligros de Polvo (DHA), lo cual es correcto; sin embargo, no se deben pasar por alto otras causas potenciales de ignición de nubes de polvo, una de ellas son las chispas mecánicas o puntos calientes debido a el rozamiento mecánico.
Estos riesgos de calor por fricción o impacto mecánico están muy a menudo relacionados con equipos rotativos dentro del proceso.
2. Ejemplos de contactos metal-metal
Los siguientes equipos (lista no exhaustiva) pueden ser fuente de chispas mecánicas o puntos calientes debido a contactos metal-metal:
- Transportadores de tornillo sinfín : la flexión excesiva del eje puede acercar demasiado la hélice al tubo o canal.
- Válvulas rotativas de esclusa : el espacio entre el rotor y el estátor es muy estrecho, lo que hace que el equipo sea muy sensible a cualquier problema mecánico, por ejemplo, un montaje incorrecto de la válvula tras el mantenimiento.
- Molinos / trituradoras : estos equipos suelen girar muy rápido y con espacios estrechos entre la herramienta de molienda y la carcasa o rejilla de calibración. Una falla mecánica puede provocar contacto entre las partes giratorias o entre la parte giratoria y la carcasa.
- Mezcladoras : el agitador gira rápidamente; si se aplica fuerza excesiva a la herramienta de mezcla, en caso de sobrellenado , por ejemplo, el agitador puede doblarse y golpear las paredes de la mezcladora.
En todos los equipos rotativos, los rodamientos deben ser un punto clave de atención, ya que cualquier defecto puede provocar sobrecalentamiento con temperaturas que pueden ser peligrosas para el polvo.
Los riesgos relacionados con la entrada de un cuerpo extraño en el proceso también deben evaluarse y controlarse. De hecho, un cuerpo extraño metálico podría quedar atrapado entre la parte giratoria y la carcasa, provocando contacto metal-metal.
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3. Riesgos relacionados con chispas mecánicas o puntos calientes
3.1 Velocidad periférica
Los experimentos han demostrado que el rozamiento mecánico a una velocidad < 1 m/s es poco probable que produzca suficiente energía para generar chispas peligrosas o altas temperaturas (nota: con polvo estándar con MIE > 3 mJ, y en mezcla solo con aire, la presencia de un gas inflamable en la mezcla aumenta drásticamente el riesgo).
En consecuencia, se deben tomar las siguientes medidas para evitar riesgos relacionados con chispas mecánicas o controlarlos:
- Diseñar equipos con velocidad periférica de equipos rotativos < 1 m/s: si, por diseño, la velocidad entre 2 partes metálicas susceptibles de entrar en contacto es menor a 1 m/s, el riesgo de explosión de polvo es poco probable.
- Operar el equipo con una velocidad periférica < 1 m/s: cuando sea posible, para equipos que puedan operar a mayor velocidad periférica. El operador debe asegurarse, sin embargo, de que el equipo no pueda girar más rápido de lo esperado por accidente: las medidas necesarias deben describirse en el análisis de riesgos.
- Operar el equipo a una velocidad periférica > 1 m/s, pero solo cuando el polvo no esté en concentración explosiva: esto puede aplicarse en una mezcladora seca , por ejemplo, reduciendo la velocidad por debajo de 1 m/s durante la carga y descarga, mientras que se aumenta la velocidad cuando la mezcladora está llena de producto para la mezcla.
- Proteger el equipo contra riesgos de explosión si la velocidad periférica debe ser > 1 m/s y no se pueden garantizar las condiciones de la nube de polvo. Es especialmente el caso de los sistemas de molienda. El confinamiento, la ventilación o la supresión de explosiones pueden ser soluciones para mitigar el efecto de una explosión. También se recomienda monitorear dichos equipos con sensores de vibración que permitan detectar tempranamente problemas mecánicos.
Sin embargo, note que el límite de 1 m/s, válido para acero inoxidable, puede variar con otros tipos de metal o en caso de corrosión.
3.2 Sobrecalentamiento de rodamientos
Si el equipo sufre daños en los rodamientos, estos pueden sobrecalentarse y generar riesgos de explosión: el polvo en los sellos puede encenderse y desencadenar una explosión en el equipo.
Se deben tomar las siguientes medidas:
- Para todos los equipos rotativos: utilizar sellos de rodamientos presurizados, ayuda a mantener el polvo alejado del rodamiento, evitando daños en caso de ingreso de polvo y evitando que el polvo se sobrecaliente e inflame.
- Para los equipos más sensibles: además, controlar el flujo de aire para asegurar que la presurización esté activa, añadir sensores de temperatura y, posiblemente, sensores de vibración. Los sensores deben activar acciones en la automatización si se detecta una anomalía.
3.3 Cuerpos extraños
Los cuerpos extraños pueden dañar el equipo y provocar contacto metal-metal, o quedar atrapados entre un rotor y un estátor, generando también contacto metal-metal. Para evitar estos problemas, el proceso debe protegerse contra la entrada de cuerpos extraños mediante el uso de:
- Detectores de metales en algunos casos
Contar con estos equipos no es suficiente por sí solo; deben aplicarse procedimientos para revisarlos regularmente. Esto debe explicarse en el análisis de riesgos DHA / DSEAR / ATEX.
Nota: los valores indicados anteriormente son válidos para acero inoxidable; si los materiales involucrados son diferentes, debe destacarse en el análisis de riesgos y tomarse medidas específicas (el acero oxidado, el aluminio, etc., pueden generar chispas fácilmente; se debe tener especial cuidado con estos materiales).