Ventilación de explosiones en zonas peligrosas

Las medidas adoptadas para eliminar o reducir el riesgo de explosión deben conducir a su completa eliminación.

Sin embargo, en la práctica, a menudo resulta imposible eliminar la atmósfera explosiva debido a la naturaleza de los procesos o a que requeriría enormes inversiones. Asimismo, también es imposible eliminar el riesgo de fuentes de ignición efectivas. En tal caso, teniendo en cuenta el principio de seguridad integrada incluido en la directiva ATEX, se pueden utilizar sistemas de protección, que representan el tercer y último nivel de protección, cuya función es señalar la amenaza, detener inmediatamente una explosión emergente o limitar su alcance. Una de estas soluciones son los dispositivos de alivio de explosiones, que protegen diversos tipos de tanques de los efectos de una explosión interna.

Los componentes básicos de un sistema de alivio de explosiones son superficies de alivio realizadas en las paredes en forma de compuertas, que garantizan que la presión máxima de explosión dentro del tanque no supere su resistencia a la presión. Según las normas que describen este problema, a saber:

PN-EN 14797 – Requisitos para dispositivos de alivio de presión,
PN-EN 14491 – Protección contra explosiones de polvo,
PN-EN 14994 – Protección contra explosiones de gas,

Se utilizan cálculos de diseño para diversas presiones que se tienen en cuenta al seleccionar las compuertas adecuadas. Generalmente, se asume que una explosión sin alivio se considera la presión máxima (p_max), una explosión con alivio la presión reducida (p_red) y que el momento de activación de la protección (es decir, la apertura de las compuertas) ocurre cuando la presión estática (p_stat) se encuentra dentro del rango de tolerancia especificado. También se asume que las partes permanentes de los dispositivos no deben dañarse y que los fragmentos de los elementos de alivio no deben dispersarse durante el proceso de alivio de presión, ya que esto podría generar riesgos adicionales. Algunos fabricantes también ofrecen protección contra la contrapresión integrada.

Entre los parámetros que definen las propiedades de alivio, además de la presión estática de apertura y su tolerancia, se encuentran el valor máximo de kg/Kst (la relación entre la constante del gas y la constante del polvo) y la presión reducida máxima especificada por el fabricante. También son importantes la eficiencia mínima de alivio y ciertos requisitos de diseño que influyen en el mantenimiento de las propiedades de protección/proceso, como la acumulación de sustancias externas (nieve, hielo, etc.) e internas (producto), la resistencia a las condiciones físicas y químicas, los requisitos de higiene, los sellos y detectores de disparo, y el aislamiento térmico. Desde una perspectiva mecánica, es mucho más fácil implementar compuertas de ventilación durante la fase de planificación de una nueva construcción, por ejemplo, un silo de grano, que durante la remodelación de una existente.

La mayor parte del trabajo relacionado con la selección de dispositivos de protección lo realiza el fabricante de la solución en cuestión, pero gracias a nuestros cursos de formación Ex, es posible familiarizarse con la tecnología y los principios de funcionamiento de los sistemas de alivio de explosiones y otros sistemas que pueden utilizarse en condiciones que involucran mezclas de combustible y aire (independientemente de si el combustible es gas inflamable o polvo). Cada método de protección tiene su propia finalidad y especificidad, así como ventajas y desventajas que deben considerarse al elegir un dispositivo específico. En el caso de las aletas, cabe recordar que no protegen contra una explosión en sí, ni mucho menos contra la presencia de una atmósfera explosiva o fuentes de ignición. Simplemente limitan la presión de explosión en el espacio protegido, lo que significa que, por definición, el alivio de presión presupone que debe producirse una explosión para que el sistema funcione. Otro problema es que un sistema de protección por sí solo no es suficiente para garantizar la protección contra explosiones de la instalación. Esto puede utilizarse para aumentar la seguridad de una instalación o mitigar los efectos de una falla que genere una liberación incontrolada de energía o calor. Sin embargo, el enfoque de la seguridad del proceso debe ser holístico, abarcando diversas áreas de la operación de la instalación (análisis y evaluación de riesgos, instrucciones, capacitación de empleados, equipos con certificación ATEX cuando sea necesario, sistemas de protección, etc.), abordando así el riesgo de explosión de forma integral.