Medidas (preventivas) de protección contra explosiones

¿Cómo garantizar la protección contra explosiones en caso de una explosión?

En muchos casos, es imposible evitar de manera segura las atmósferas explosivas y las fuentes de ignición, ya que esto se debe a limitaciones tecnológicas o a los procesos que tienen lugar en la planta. Por lo tanto, deben tomarse las medidas adecuadas para limitar los efectos de la explosión a un nivel aceptable, idealmente, a cero.

La protección secundaria contra explosiones incluye

• estructuras resistentes a explosiones,
• alivios o ventilaciones de explosión,
• sistemas de supresión de explosiones,
• métodos para prevenir la propagación de llamas y explosiones secundarias.

Las medidas mencionadas se refieren principalmente a la limitación de los efectos peligrosos de las explosiones que comienzan dentro de las instalaciones. Los dispositivos y sistemas de protección que cumplen los requisitos de la Directiva 94/9/CE se utilizan normalmente como medidas de contención. También pueden emplearse medidas estructurales, como pilares de protección, paredes divisorias o diques de contención.

Equipos resistentes a explosiones

Los componentes de las instalaciones, como recipientes, tanques y tuberías, están diseñados para soportar una explosión interna sin romperse. La presión inicial dentro del componente de la instalación debe tenerse en cuenta si difiere de la presión atmosférica normal.

En general, se distingue entre los siguientes tipos de construcciones resistentes a explosiones:

• estructuras resistentes a la presión máxima de explosión
  o
• estructuras resistentes a una presión reducida de explosión asociada con su alivio o supresión.

El diseño de una instalación puede ser resistente a la presión de la explosión o al impacto de presión de la explosión.

Alivio de explosión

En un sentido amplio, el “alivio de explosión” incluye todos los medios que permiten, en caso de una explosión o su propagación parcial, la apertura breve o permanente, en una dirección que no represente peligro, de una instalación cerrada en la que se haya producido una explosión, una vez alcanzada la presión de activación del dispositivo de alivio. El objetivo de un dispositivo de alivio de explosión es garantizar que la instalación no esté expuesta a una presión superior a su resistencia. El resultado de esta acción se denomina presión reducida de explosión.

Ejemplos de dispositivos de alivio de explosión

Ejemplos de dispositivos que pueden utilizarse como “dispositivos de alivio de explosión” incluyen las membranas de seguridad y las válvulas antiexplosivas. Los parámetros de seguridad de la mezcla deben determinarse para calcular el área de alivio necesaria para la instalación. El alivio de explosión no está permitido si puede provocar la emisión de sustancias peligrosas para las personas o el medio ambiente (por ejemplo, la emisión de sustancias tóxicas).

Supresión de explosión

Los sistemas de supresión de explosiones evitan que se alcance la presión máxima de explosión mediante la rápida introducción de agentes extintores en los recipientes y sistemas en caso de explosión. Los elementos protegidos de esta manera deben estar diseñados para soportar solo la presión reducida de explosión. A diferencia del alivio de explosión, este método permite contener los efectos de la explosión dentro del recipiente. Dependiendo del diseño, la sobrepresión de explosión puede reducirse hasta 0,2 bar.

Prevención de la propagación de explosiones (aislamiento técnico)

Una explosión que ocurre en una parte de la instalación puede propagarse a las partes superiores o inferiores, donde puede causar explosiones adicionales. El efecto de aceleración causado por los componentes de la instalación o la propagación a través de tuberías puede intensificar sus efectos. La presión de explosión resultante puede ser mucho mayor que la presión máxima en condiciones normales y puede destruir los componentes de la instalación, incluso si su diseño es resistente a la presión o al impacto de la explosión. Por ello, es importante limitar la probabilidad de una explosión a componentes individuales de la instalación. Esto puede lograrse mediante un aislamiento técnico que se realice a través de:

• aislamiento mecánico de acción rápida,
• extinción de llamas en espacios estrechos o mediante la introducción de un agente extintor,
• detención de las llamas mediante una contracorriente potente,
• cierre mediante una barrera de agua,
• válvulas rotativas.

Las medidas de protección contra explosiones descritas anteriormente se mantienen en estado operativo, se supervisan y se activan mediante dispositivos de seguridad, control y regulación. En general, los dispositivos SSP pueden utilizarse para prevenir la aparición de atmósferas explosivas peligrosas o fuentes de ignición, o para limitar los efectos perjudiciales de una explosión. Las posibles fuentes de ignición, como las superficies calientes, pueden supervisarse mediante dispositivos SSP y controlarse para garantizar que no se superen los valores seguros.

Las fuentes potenciales de ignición también pueden desactivarse en caso de que se detecte una atmósfera explosiva peligrosa. Por ejemplo, un dispositivo no resistente a explosiones puede apagarse cuando se active un detector de gas, si esto impide la aparición de fuentes de ignición dentro del dispositivo. La aparición de atmósferas explosivas peligrosas puede evitarse, por ejemplo, mediante la puesta en marcha de un ventilador antes de alcanzar la concentración máxima permitida de gas.

El uso de dispositivos SSP puede reducir el tamaño de las zonas Ex y prevenir o limitar la probabilidad de aparición de atmósferas explosivas peligrosas. Los dispositivos SSP, combinados con soluciones diseñadas para limitar los efectos perjudiciales de las explosiones, constituyen sistemas de protección, como los sistemas de supresión de explosiones. El diseño y el alcance de los dispositivos SSP, así como las medidas que activan, dependen de la probabilidad de aparición de atmósferas explosivas peligrosas y de fuentes de ignición efectivas. La fiabilidad de los dispositivos SSP, junto con las medidas técnicas y organizativas implementadas, debe garantizar la limitación del riesgo de explosión a un nivel aceptable en todas las condiciones de funcionamiento. En algunos casos, puede ser útil combinar dispositivos SSP destinados a prevenir fuentes de ignición con aquellos diseñados para evitar la formación de atmósferas explosivas peligrosas.