Las explosiones de polvo en Silos Cerealeros y Transporte de Producto

11,077 views

Published on

Trabajo de Investigación: Control de Calidad al Molino, Facultad de Ingeniería de la Universidad Panamericana del Puerto - Venezuela

Published in: Technology

Las explosiones de polvo en Silos Cerealeros y Transporte de Producto

  1. 1. Ingeniería - UNIPAP 1
  2. 2. Cuando aparecen partículas en forma de polvo de los materialescombustibles diseminados por el aire en una determinadaconcentración y con un determinado tamaño puede llegar aproducirse una explosión si un punto caliente se encuentrapresente. No obstante que el polvo tiende a sedimentarse, no porello dejar de ser peligroso, debido a que cualquier causa puedeponerlo en suspensión.Estas explosiones que una vez iniciada provocan nuevas explosionestransformándose como una reacción en cadena, suelen darse en elcaso de los productos que se almacenan en silos agrícolas. Cuandodichas explosiones se producen, los resultados suelen serdesastrosos tanto para personas como para las instalaciones. Ingeniería - UNIPAP 2
  3. 3. Se produce una deflagración cuando la velocidad de En cambio estamos encombustión o la velocidad de presencia de una detonación la llama, es relativamente cuando la velocidad de la lenta, o sea llama es muy elevada.aproximadamente del orden de 1 m/seg. Ingeniería - UNIPAP 3
  4. 4. Fuente: Laboratorio Oficial J.M. Madariaga – Revista MAPFRE Seguridad – N° 82.Año Lugar Industria Muertos1977 Louisiana (USA) Silo de Grano 36 Fuente: Revista Mapfre Seguridad - # 821977 Texas (USA) Silo de Grano 181979 Lérida (ESPAÑA) Silo de Grano 101979 Bremen (ALEMANIA) Harinera 141980 Missouri (USA) Silo de Grano 11981 Texas (USA) Silo de Grano 91982 Tienen (BÉLGICA) Azucarera 41982 Metz (FRANCIA) Silo de Grano 121984 Pozo Blanco (ESPAÑA) Silo de Pienso 01985 Bahía Blanca (ARGENTINA) Silo de Grano 91993 Nogales (ESPAÑA) Silo de Pienso 11993 Fuente Pelayo (ESPAÑA) Silo de pienso 11997 Blaye (FRANCIA) Silo de Grano 131998 Kansas (USA) Ingeniería - UNIPAP Silo de Grano 7 4
  5. 5. Polvo de un tamaño y una concentración adecuada.Para que se produzca una explosión de polvos, es El comburente que es el necesario contar con la aire, el cual posee elpresencia de tres factores oxígeno para producir un principales: proceso de combustión. Un punto ígneo o fuente calórica (chispas, equipos eléctricos, llamas, superficies calientes, etc.) Ingeniería - UNIPAP 5
  6. 6. Ingeniería - UNIPAP 6
  7. 7. La industria cerealera suele almacenar los cereales con niveles dehumedad y temperatura que no sólo evitan la combustiónespontánea sino que evitan que se deteriore su calidad. Cuando elgrano se guarda durante un largo tiempo en grandescontenedores, se controla la temperatura de las instalacionesmediante sistemas de detectores.A medida que se va reduciendo el tamaño del núcleo del grano,aumenta enormemente la posibilidad de incendios y explosiones.La manipulación del cereal desde el campo hasta el consumidor vahaciendo que cada vez haya más granos rotos, y por lo tanto máspolvo. Esta reducción del tamaño se produce también como parteintegrante del proceso industrial de molturación y trituración.El almacenaje a granel se puede llevarse a cabo a través de silosaltos de hormigón, recipientes de madera, silos de acero,depósitos de acero, almacenes convencionales conocidos comoalmacenes planos o incluso montones a la intemperie durante laépoca de cosecha. Ingeniería - UNIPAP 7
  8. 8. Cintas Transportadoras: El riesgo de incendio en este tipo desistema de traslado se da por el material de que están hechas, lagoma, es combustible y el cereal en movimiento suele desprenderpolvo. El riesgo que supone el polvo se puede reducir cubriendolas cintas, mediante aspiración, controlando su velocidad omediante una combinación de estos procedimientos.Transportadores de Cadena: Normalmente sólo hay que montaraspiradores en el punto de carga o descarga. Hay que tener encuenta que estos transportadores consumen más energía que lascintas y que su instalación es más cara.Transportadores de Tornillo sin fin: Son utilizados para transportarpoco volumen a corta distancia. La industria cerealera utilizageneralmente estos transportadores sólo para casos muyespeciales en los que hay que evitar que se rompa el grano. Ingeniería - UNIPAP 8
  9. 9. Transportadores Neumáticos: Pueden producirse acumulacionesde electricidad estática y descargas a los sistemas si no estádebidamente puesto a masa.Elevador de Cangilones: La concentración del polvo dentro de un elevadordurante su funcionamiento normal, está probablemente por encima dellímite inferior de explosividad, junto con la acción de bombeo de estosequipos que se mueven en un espacio cerrado y la gran cantidad deenergía mecánica que absorbe esta operación, han llevado a que resulte laprincipal fuente de ignición en las explosiones.Tubos de Descarga y Revestimiento: Los cereales y semillas sonproductos muy abrasivos que pueden desgastar rápidamente lostubos de descarga de acero que se utilizan para llenar los silos.Esto exige un mantenimiento casi constante para eliminar lasfugas y emisiones de polvo. Ingeniería - UNIPAP 9
  10. 10. El secador típico es secar el cereal con fuego directo, es decir, el calor del combustible quemado calienta una corriente de aire que pasa directamente a través del grano húmedo. Loscombustibles utilizados son sobre todo el gas natural, fuel- oilo propano líquido. Aunque los secadores están diseñados para reducir al mínimo el riesgo de incendio, un mantenimiento inadecuado puede hacer que arda el grano que se está secando. Ingeniería - UNIPAP 10
  11. 11. La segunda actividad dentro del silo es generalmente elcribado, limpieza o descascarillado del grano, para eliminar los materiales extraños como piedras, paja, tallos, semillasextrañas, vainas o partículas procedentes de los granos rotos. Estos materiales no sólo afectan la calidad del grano sino que son más propicios de arder que el propio grano, dado que están más secos y tienen más fibras. Ingeniería - UNIPAP 11
  12. 12. Esto supone el uso de molinos o trituradores para reducir eltamaño del grano. Estas máquinas son fuentes de explosiones de polvo, sobre todo en los molinos de piensos. El molino de mazas se utiliza sobre todo para moler maíz y otros cereales para piensos. Hay que tener cuidado de eliminar los objetosextraños, sobre todo las piedras y objetos metálicos, para que no estropeen los mecanismos del molino. Ingeniería - UNIPAP 12
  13. 13. Riesgo de incendio provocado por los propios cereales: Tambiénhay que tener en cuenta en los planes de mantenimientopreventivo el riesgo de que arda el propio grano. Las medidaspreventivas consisten sobre todo en mantener las llamas cerradas(soldadores, sopletes, cigarrillos) lejos del cereal.Riesgos de incendio derivado del uso del propano: Tanto si, que seusa para secar el grano como para calefacción, el propanopresenta un grave riesgo de incendio porque los túneles queexisten en los silos no cumplen, por lo general, lasespecificaciones y porque el tráfico denso de vagones o camionespuede estropear las tuberías subterráneas de propano. Si serompe alguna tubería, el propano líquido se evapora, puededepositarse en los túneles y puede llegar a explotar. Ingeniería - UNIPAP 13
  14. 14. La tecnología de supresión de explosiones, es decir, la detección rápida de una explosión incipiente y la aplicacióninmediata del agente supresor ofrece la posibilidad de reducir el número de explosiones en los silos. . La naturaleza del peligro de explosión es tal que incluso aunque hubiera rociadores instalados, las tuberías se romperían por la onda expansiva. Resulta claro que los rociadores automáticospodrán hacer muy poco para reducir el riesgo de explosiones. Ingeniería - UNIPAP 14
  15. 15. Es necesario controlar el polvo en los silos. Deben existir sistemas que limiten la cantidad de polvo liberado del cereal: • Sistemas mecánicos de recogida en los puntos de transporte de grano donde se produce el polvo. 1 • Contención del polvo en determinados puntos donde pueda hacerse eficazmente por medios mecánicos. 2 • Reducción de su concentración en los equipos, Mantenimiento de los equipos de recogida de polvo y Control manual completando el control 3 mecánico. Ingeniería - UNIPAP 15
  16. 16. Las explosiones pueden ocurrir en cualquier parte de un proceso donde se manejan polvos, molienda, secado, transporte o almacenamiento en silos. En la siguiente Fuente: Revista Mapfre Seguridad - # 82 tabla se indican dónde se han detectado mayor número de explosiones, que es el Elevador de Cangilones. Localización Número Porcentaje (%) Desconocida 107 42,8Elevador de Cangilones 58 23,2 Molino de Mazas 17 6,8Deposito Contenedores 13 5,2 Cuarto de Control 9 3,6 Molino de Piensos 8 3,2 Auxiliar Otros 28 9,6 Ingeniería - UNIPAP 16
  17. 17. Fuente: Laboratorio Oficial J.M. Madariaga. Revista MAPFRE Seguridad N° 82.Naturaleza del Polvo Índice Explosividad (adimensional) Fuente: Revista Mapfre Seguridad - # 82 Almidón de Trigo 35,00 Almidón de Patata 20,90 Almidón de Maíz 10,60 Azúcar en Polvo 9,60 Polvo de Granos 9,20Índice de Explosividad Riesgos de Explosión <0,10 Débil 0,10 a 1,00 Moderado 1,00 a 10,00 Fuerte >10,00 Muy Fuerte Ingeniería - UNIPAP 17
  18. 18. La prevención debe realizarse,sobre las siguientes tres fuentes: Seguridad De Equipos Fuentes Y De Materiales Ignición Fuentes De Polvo Ingeniería - UNIPAP 18
  19. 19. Las acciones a realizar sobre estas fuentes son:Un programa de limpieza sistemático, apuntando a evitar laacumulación de polvo, especialmente en posibles fuentesde ignición como son las superficies calientes (motores) olas proximidades del elevador de cangilones. Cuando selimpie se debe evitar la formación de polvos, procurandoaspirar en lugar de soplar. Ingeniería - UNIPAP 19
  20. 20. En este caso hay que realizar las siguientes acciones: • Prohibir fumar en toda la planta.1 • Avisar de inmediato ante cualquier fuego y utilizar adecuadamente el extintor más próximo.2 • Evitar la caída de objetos dentro de los equipamientos o sistemas que puedan ser generadores de chispas por3 rozamiento, o que den lugar a calentamiento de superficies. Ingeniería - UNIPAP 20
  21. 21. Fuentes de Ignición NO (%) Fuente: Revista Mapfre Seguridad - # 82 Desconocida 103 41,2 Soldadura 43 17,2 Avería Eléctrica 10 4,0 Trozos de Metal Desprendido 10 4,0 Fuego Distinto a Soldadura 10 4,0 Objetos Extraños 9 3,6 Rozamiento con Transportador 8 3,2Recalentamiento con Rodamientos 7 2,8 Chispas por Rodamiento 7 2,8 Otras Chispas 7 2,8 Rayos 6 2,4 Otros 30 12,0 Ingeniería - UNIPAP 21
  22. 22. Hacer cumplir los procedimientos de seguridad cuando se operen las máquinas y equipos(verificar que no se produzcan rozamientos que den lugar a elevación de temperatura en superficie, etc.)Prohibir las operaciones en caliente (soldadura, corte, pulido, etc.) sin antes no haber tomado todas las precauciones para prevenir focos de incendio.Utilizar instalaciones y equipamientos eléctricos aprobados por las normas vigentes para ambientes pulverulentos (por ejemplo toda la instalación eléctrica debe ser anti chispa) Ingeniería - UNIPAP 22
  23. 23. Ingeniería - UNIPAP 23

×