Módulo I_CLM

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Jornadas técnicas sobre el gas natural

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Jornadas técnicas sobre el gas natural

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Modulo I.

Generalidades sobre gases combustibles

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Octubre 2009

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Índice/Contenido1 - ESTADOS FÍSICOS DE LA MATERIA

2 - PROPIEDADES DE LOS GASES2.1. Reactividad2.2. Densidad2.3. Efectos fisiológicos sobre el organismo humano2.4. Compresibilidad2.5. Poder calorífico (PC)

3 - GASES COMBUSTIBLES MAS CORRIENTES

3.1. Gas Natural.

3

3.1. Gas Natural.3.2. GLP (Gases Licuados del Petróleo)3.3 Gas Manufacturados.3.4 Odorización.

4 - COMBUSTIÓN DE LOS GASES4.1. Definición.4.2. Temperatura de combustión.4.3. Temperatura de Inflamación.4.4. Limites de Inflamabilidad.4.5. Explosión: Deflagración – Detonación.4.6 Intercambiabilidad de Gases.

5 – DETECCIÓN DE PRESENCIA DE GAS

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Estados físicos de la materia

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Estados físicos de la materia

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1 Estados de la materia

� Sólido: forma y volumen constante.

� Líquido: forma variable y volumen constante.

� Gaseoso: forma y volumen variable

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� Gaseoso: forma y volumen variable

� Los gases son compresibles.� Precisar P y T al indicar un volumen de gas.

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1 Estados de la materia

Unidades de Presión. Equivalencias

1Pascal= 1N/m2 = 1Pa1bar= 105 N/m2 = 1Kp/cm2 = 1atm1bar = 10 m cda1mbar = 10 mm cda

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1mbar = 10 mm cda1Pa = 0,1 mm cda

� Condiciones standard: Temp = 15º C y 1 atm

� Condiciones normales: Temp =0º C y 1 atm (la más común)

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Propiedades de los gases

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Propiedades de los gases

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2.1 Reactividad.

� Gases combustibles : gases que son capaces de arder tales como butano, propano, gas natural, acetileno, hidrógeno etc.

Esta propiedad nos manifiesta la capacidad de reacción que presentan los gases. Así, se puede hablar de:

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� Gases comburentes, necesarios para la combustión u oxidación de otras sustancias tales como el oxígeno, aire, cloro, etc.

� Gases inertes, que ni arden ni son necesarios para la oxidación o combustión de otras sustancias tales como el nitrógeno, CO2, gases nobles, etc.

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2.2 Densidad.

� Densidad absoluta : )(/ 3 nmkgV

m = ρ

Densidad relativa: gasnmkggas )(/ 3ρ

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� Densidad relativa:airenmkg

gasnmkgd

aire

gas

)(/

)(/

3

3

ρ

ρ

=

Si ρgas < ρaire � tendencia a ascender

Si ρgas > ρaire � tendencia a descender

Dato importante en caso de fuga de gas (ventilaciones)

ρ aire =1 ,293 Kg/m3

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Densidad relativa (referida a la densidad del aire):

Gas natural: 0,62

2.2 Densidad.

10

Gas natural: 0,62

Propano: 1.57

Butano: 2

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2.2 Densidad.

.

Gas natural

MENOS DENSOS QUE EL AIRE: Ascendentes, dilución (gas

natural, helio, hidrógeno).

MAS DENSOS QUE EL AIRE: Acumulación en suelo y huecos

bajos (Propano, butano, anhídrido carbónico).

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Gas natural

Nitrógeno - monóxido de carbono

Butano - propano

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DIFERENTE COMPORTAMIENTO DEL PROPANO O BUTANO

Son más pesados que el aire, por lo que tienden a expandirse a ras del suelo y a acumularse en los puntos bajos.

2.2 Densidad.

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puntos bajos.

La dispersión del gas fugado es más lenta que el gas natural.

El propano líquido que sale al ambiente en una fuga se enfría hasta aproximadamente – 40 ºC, y puede causar quemaduras si entra en contacto con la piel.

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VENTILACIÓN DE RECINTOS CONFINADOS

La ventilación se favorece disponiendo de dos aberturas; una para la entrada de aire fresco y la otra para la salida de la mezcla de gas/aire.

Las mezclas de gases más ligeros

Salida gases menos

densos que el aire

2.2 Densidad.

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Las mezclas de gases más ligeros que el aire (gas natural) tendrán a salir por la parte superior, mientras que las más pesadas tenderán a salir por la parte más baja.

En ciertas situaciones, con personas en el interior de recintos confinados y con dificultades para entrar, puede ser útil romper cristales de ventanas o similares.

Entrada de

Aire fresco

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2.3 Efectos fisiológicos sobre el organismo humano

� Contenido de oxígeno en aire 21%

� Si <12% oxígeno en aire ���� muerte (si <16% efectos importantes)

� GN no es tóxico pero puede diluir la concentración de O2 en aire.

� El CO es tóxico (fermentación materia orgánica sin adecuada aireación, concentración pdc). Su combinación con la hemoglobina impide a esta su función transportadora de oxígeno.

� Máximo admisible 50ppm CO en ambiente.

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� Máximo admisible 50ppm CO en ambiente.

� Asfixia: color azulado. Intoxicación: color sonrosado.

� Indicios: mareos, dolor de cabeza, vómitos …

� Si +25% CoHb en sangre���� cámara hiperbárica.

� Agravantes: fumador, problemas cardíacos, ..

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2.3 Efectos fisiológicos sobre el organismo humano

� Intoxicación CO por combustión de aparatos de gas. Causas principales:

� Aparato generador de CO: calentador, caldera o vitrocerámica (los aparatos de cocción clásicos, cocinas y encimeras, sin hornos no producen suficiente CO; en caso de hornos a gas no existen casos registrados) Causas alto CO en aparatos: mal estado, exceso de consumo, obstrucciones, transformación

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estado, exceso de consumo, obstrucciones, transformación inadecuada, condiciones meteorológicas (viento).

� Incorrecta evacuación de los PDC ���� Acumulación CO en ambiente. Causas: características del local, ventilaciones incorrectas, defecto del conducto de evacuación de los pdc, revocos, obstrucciones del conducto (escombros, nidos, taponamientos), deflector incorrecto.

� En general, por debajo de 200 ppm de CO en ambiente y 3 h de exposición, si existen síntomas de intoxicación, estos serán leves.

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LA COMBUSTIÓN HIGIÉNICA

En las cocinas, en los calentadores y calderas las llamas deben ser “higiénicas”, esto es, que no produzcan monóxido de carbono ni hollín. En la fotografía se ve una

2.3 Efectos fisiológicos sobre el organismo humano

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llama con buena combustión. Es azul, con trazas amarillas muy leves, es dura, estable.

Las llamas amarillas, blandas y ondulantes, indican mala combustión con probable producción de monóxido de carbono y hollín.

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2.3 Efectos fisiológicos sobre el organismo humano

� Actuación ante intoxicación por inhalación de CO

� Cerrar aparatos a gas.

� Ventilar el local.

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� Ventilar el local.

� No permanecer en el local mientras se ventila.

� Avisar a Gas Natural

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2.3 Efectos fisiológicos sobre el organismo humano

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2.3 Efectos fisiológicos sobre el organismo humano

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2.3 Efectos fisiológicos sobre el organismo humano

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La respuesta expresada en las curvas es orientativa. Cambia para cada persona y, principalmente con la actividad (los tiempos de exposición se reducen al aumentar la actividad). Los humos de otros combustibles pueden contener otras sustancias tóxicas que se sumen a la acción del CO.

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2.3 Efectos fisiológicos sobre el organismo humano

� Intoxicación. Defectos.

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2.3 Efectos fisiológicos sobre el organismo humano

� Intoxicación. Defectos.

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2.3 Efectos fisiológicos sobre el organismo humano

� Intoxicación. Defectos.

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2.3 Efectos fisiológicos sobre el organismo humano

� Intoxicación. Defectos.

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2.4 Compresibilidad

� Los gases son compresibles ���� importancia de P y T

� Aplicación directa transporte: + presión ���� - volumen.

� Temperatura crítica: aquella a partir de la cual no se puede licuar un gas por compresión a T cte.

� Clasificación de los gases en función de Tcrítica:

� Gases con Tcrítica baja (GN=-82.5ºC, aire, oxígeno, nitrógeno): difícilmente licuables���� facilidad para el transporte a altas presiones en fase gaseosa con reducciones importantes de

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presiones en fase gaseosa con reducciones importantes de volumen. Ej: GN a 72bars; oxígeno en botellas a 150bars; equipos respiración aire 300bars. Reducción volumen 600 veces con compresión y enfriamiento (-163ºC) para el GN (licuefacción).

� Gases con Tcrítica > temp. ambiente (propano 96.8ºC, butano).Condensan fácilmente al comprimirlos���� transporte en botellas y cisternas de acero. Ej. Propano y butano: reducción volumen 300 veces, a temp. ambiente y 8,9. y 1,9 bar respectivamente.

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2.5 Poder calorífico (PC)

� Es al cantidad de calor desprendida por combustión completa de la unidad

de volumen o de masa de un gas en condiciones normales (1 atm y 0ºC)

� El poder calorífico superior (PCS) es la cantidad de calor producido por la

combustión incluyendo la temperatura de los humos.

� El poder calorífico inferior (PCI) no tiene en cuenta la temperatura de los

humos.

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humos.

� Gran importancia en procesos industriales.

� Unidades:

kJ/m3(n) ( o kcal/m3(n)). Estas unidades se utilizan para el gas natural

kJ/kg (o kcal/kg). Estas unidades se utilizan para los GLP (propano y

butano)

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Gases Combustibles

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Gases Combustibles

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3 Gases Combustibles

3.1 GN (Gas Natural)

� Se denomina gas natural a una mezcla de gases cuyos componentes principales son hidrocarburos gaseosos (cuyo componente principal, el metano (CH4) está en una proporción superior al 80 %). El gas natural se encuentra en la naturaleza en las llamadas bolsas de gas, bajo tierra, cubiertas por capas impermeables que impiden su salida al exterior.

� El gas natural se puede encontrar acompañando al crudo en pozos

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� El gas natural se puede encontrar acompañando al crudo en pozos de petróleo (gas natural asociado) o bien en yacimientos exclusivos (gas natural no asociado). No existe una teoría rigurosa de su formación pero puede asegurarse que proviene de un proceso análogo al de la formación del petróleo.

� Los otros componentes que acompañan al metano son hidrocarburos saturados (como etano C2H6, propano C3H8, butanoC4H10, etc) y pequeñas proporciones de otros gases como anhídrido carbónico (CO2), nitrógeno y en algún caso ácido sulfhídrico (SH2), oxígeno e hidrógeno.

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3 Gases Combustibles

3.2 GLP (Gases Licuados del Petróleo)

� Se denominan así el propano, butano y sus mezclas, que se almacenan y transportan a presión para mantenerlos en estado líquido.

� Estos hidrocarburos están presentes en los crudos y en disolución con el resto de los componentes del petróleo. Se separan por

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con el resto de los componentes del petróleo. Se separan por destilación fraccionada. Algunos gases naturales contienen propano y butano; en estos casos se suelen extraer antes de proceder a la distribución del gas natural por tuberías.

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3 Gases Combustibles

3.3 Gas Manufacturados

� Bajo este nombre genérico se incluyen los diferentes gases combustibles que se fabrican a partir de otras materias primas. Se suele denominar "gas ciudad".

� Como materias primas (CnHm) se han utilizado históricamente: carbón, naftas de petróleo y gas natural.

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carbón, naftas de petróleo y gas natural.

� Este tipo de gases está prácticamente en desuso y en vías de desaparición en nuestro país al haber sido sustituidos por el gas natural y el aire propanado.

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3 Gases Combustibles

Componente Gas natural

Metano CH4 83 % - 97 %

Etano C2H6 0,3 % - 11 %

Propano C3H8 0,1 % - 2 %

Butano C H 0,1 % - 0,8 %

3.1 Gas natural

31

Butano C4H10 0,1 % - 0,8 %

Pentano C5H12 < 0,2 %

Nitrógeno N2 0,6 % - 5,7 %

CO2 < 0,2 %

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3 Gases Combustibles

Gas dr PCI PCS Família

Propano 1,62 20400 kcal/m3/(n) 22000 kcal/m3/(n) 3ª

Aire propanado 1,3 13500 kcal/m3/(n) 2ª

Butano 2 26200 kcal/m3/(n) 28360 kcal/m3/(n) 3ª

32

Butano 2 26200 kcal/m /(n) 28360 kcal/m /(n) 3ª

Gas natural 0,621 9200 kcal/m3(n) 10200 kcal/m3(n) 2a

Gas Ciutad 0,67 4200 kcal/m3(n) 4700 kcal/m3(n) 1ª

Estos valores pueden variar en función de las variaciones de concentración admitidas.

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3 Gases Combustibles

Gas

T de

combustión

o C

T de

inflamación

o C

Li

% gas

Ls

% gas

Velocidad

propagación

cm/s

33

Propano 1980 468 2,4 9,5 40

Gas natural 1950 510 4,7 13,7 35

Gas ciudad 1980 590 5,8 45,6 70

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LÍMITE INFERIOR LÍMITE SUPERIOR PCS MÁXIMA VELOCIDAD

DE NFLAMABILIDAD DE INFLAMABILIDAD INICIAL DE LA LLAMA

MONÓXIDO DE CARBONO 10,9% 74,0% 2.800 45 cm/s

HIDRÓGENO 4,0% 77,0% 2.900 218 cm/s

METANO 4.4 % 17,0 % 9.030 41 cm/s

3 Gases Combustibles

34

ETANO 2.50% 15,5 % 15.910 40 cm/s

PROPANO 1.7% 10.9 % 22.850 32 cm/s

BUTANO 1,4% 9.3% 30.140 33 cm/s

ETILENO 2.31% 36,0% 14.250 70 cm/s

ACETILENO 2,5% 80,0% 13.350 145 cm/s

GAS NATURAL 5% 15% 10.200 35 cm/s

GAS CIUDAD 1980 5,8% 45,6% 4.200 70 cm/s

Page 35: Módulo I_CLM

3 Gases Combustibles

3.4 Odorización

� El Gas Natural es inodoro

� Por seguridad es necesario odorizarlo para permitir su detección antes de

alcanzar el LIE (1%)

� Odorizante: THT (24mg/m(n)3). Si derrame ���� falsas alarmas de olor a gas.

Destrucción con lejía, perganganato, agua oxigenada, …Bastan 10 ppm

35

Destrucción con lejía, perganganato, agua oxigenada, …Bastan 10 ppm

(0.001% en volumen) para detectarlo.

� Odorización: la realiza el transportista (Enagas). Las distribuidoras

realizan controles.

� Los GLP se odorizan con mercaptanos (olor característico a ajo)

Page 36: Módulo I_CLM

ORIGEN Y TRANSPORTE

En origen (salida de los pozos) no huele. Los yacimientos pueden estar asociados con carbón o con el petróleo. Están a mayor profundidad que los yacimientos donde predomina el petróleo.

3 Gases Combustibles

3.4 Odorización

36

petróleo.

Se transporta como gas por canalización o por gasoductos y como gas natural licuado (GNL), a – 160 ºC.

El gas natural canalizado tiene un olor característico debido al odorizante añadido. El GNL (gas natural licuado, transportado en cisternas, por ejemplo, no está odorizado, no huele)

Page 37: Módulo I_CLM

Combustión de los gases

37

Combustión de los gases

Page 38: Módulo I_CLM

4 Combustión de los gases

4.1 Definición

CH4 + 2O2 = 2H2O + CO2 + Calor

� De los productos que se desprenden en una combustión, se pueden definir tres tipos de combustión:

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� Combustión completa, desprende CO2, N2, vapor de agua.

� Combustión completa (con exceso de aire), desprende CO2, N2, O2 y vapor de agua.

� Combustión incompleta, (por defecto de aire), desprende CO2, N2, vapor de agua y CO.

Page 39: Módulo I_CLM

4 Combustión de los gases4.2 Temperatura teórica de combustión

Esta temperatura se define como la máxima que teóricamente se puede

alcanzar en la combustión estequiométrica (relación perfecta entre gas y

aire) y completa de un gas, sin pérdidas de calor, siendo para los gases

combustibles las indicadas en la tabla.

Gas combustible Temperatura teórica

39

Gas combustible Temperatura teórica

de combustión (oC)

Gas natural 1.950

Propano comercial 1.980

Butano comercial 2.005

Page 40: Módulo I_CLM

4 Combustión de los gases4.3 Temperatura de inflamación

Esta temperatura es aquella a la que sin necesidad del concurso de un punto

de ignición o llama se inflama una mezcla estequiométrica gas-aire. Los

valores de la temperatura de inflamación para los gases combustibles más

empleados son los indicados en la tabla.

Temperatura de

40

Gas combustibleTemperatura de

inflamación (oC)

Gas natural 510

Propano 468

Butano 410

Page 41: Módulo I_CLM

4 Combustión de los gases

4.4 Límites de inflamabilidad

� No todas las mezclas de gas combustible en el aire son adecuadas para arder.

� Se denominan pues "límites de inflamabilidad" a las composiciones en tanto por

ciento de gas en la mezcla gas-aire entre las que, a presión y temperatura ambiente,

la mezcla es inflamable.

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la mezcla es inflamable.

� Con porcentajes por debajo del "Límite inferior de inflamabilidad" o superiores al

"Límite superior de inflamabilidad" no es posible mantener la combustión,

definiéndose en consecuencia el llamado "dominio de inflamabilidad" a aquellas

composiciones comprendidas entre ambos límites.

Page 42: Módulo I_CLM

4 Combustión de los gases

PRODUCTO LIMITES DE INFLAMABILIDAD %

NOMBRE INFERIOR SUPERIOR

HIDROGENO 4,00 75,00

METANO 5,00 15,00

4.4 Límites de inflamabilidad

42

PROPANO 2,37 9,50

BUTANO 1,86 8,41

ETILENO 3,05 28,60

PROPILENO 2,00 11,50

ACETILENO 2,50 81,00

TOLUENO 1,27 6,75

GAS NATURAL 4,7 13,7

Page 43: Módulo I_CLM

4 Combustión de los gases

Velocidad de propagación de la llama

Cuando la mezcla aire-gas se encuentra dentro de los límites de inflamabilidad, la llama, decir

se propaga con una cierta velocidad.

4.5 EXPLOSIÓN: DEFLAGRACIÓN - DETONACIÓN

43

se propaga con una cierta velocidad.

El mecanismo fundamental de propagación es la conducción de calor entre el tramo en curso

de combustión y el tramo vecino, llevando el primero al segundo a la temperatura de ignición.

Este fenómeno se conoce como deflagración, la combustión se realiza mediante una llama que

avanza de forma acelerada pero siempre a una velocidad subsónica.

La estabilidad de la llama de un quemador de gas es función de la velocidad de propagación

de la llama y de la velocidad de salida de la mezcla aire-gas. Si la velocidad de salida es

inferior a la de propagación, se produce un retroceso de la llama hacia el interior del quemador

(peligro!!) y si es superior se tiene un desprendimiento de la misma que generalmente trae

consigo su extinción (ejemplo de incendio en perforaciones de tuberías de alta presión).

Page 44: Módulo I_CLM

4 Combustión de los gases

Límites de inflamabilidad y máxima velocidad de propagación de combustión de gases combustibles.

Gas Límite inferior de Límite superior de Máxima velocidad inicial

4.5 EXPLOSIÓN: DEFLAGRACIÓN - DETONACIÓN

44

Gas Límite inferior de

inflamabilidad

(%)

Límite superior de

inflamabilidad

(%)

Máxima velocidad inicial

propagación llama (cm/s)

Propano 2,4 9,5 40

Butano 1,8 8,4 40

Gas natural 4,7 13,7 35

Gas ciudad 5,8 45,6 70

Page 45: Módulo I_CLM

4 Combustión de los gases

4.5 EXPLOSIÓN: DEFLAGRACIÓN - DETONACIÓN

Expansión violenta y rápida de gases

Deflagración� Combustión de una mezcla gas-aire en la que la velocidad de la llama es

subsónica. Se acompaña de un aumento de presión.

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Detonación� Combustión supersónica de toda la mezcla gas-aire, sin frente de llama.

Gases que pueden originar una detonación: hidrógeno y el acetileno. Las condiciones precisas para que el GN detone, son tan inverosímiles que, prácticamente, se considera que no puede detonar.

Page 46: Módulo I_CLM

MEZCLAS METANO/AIRE

Riesgo

MEZCLAS DEMASIADO RICAS EN GAS

RIESGO AL VENTILAR

ARDE OEXPLOSIONA

4 Combustión de los gases4.5 EXPLOSIÓN: DEFLAGRACIÓN - DETONACIÓN

46

0 % 4.4 % 17 % 100 % metano

100 % LIE LSE

LIMITES INFERIOR DE EXPLOSIVIDAD (LIE): Proporciones en tanto por

ciento de gas en el aire entre las cuales, a presión y temperatura ambiente, la

mezcla es inflamable .

� Límite inferior de inflamabilidad (LIE)

� Límite superior de inflamabilidad (LSE)

Mezclas pobres

RIESGO AL VENTILAR

Page 47: Módulo I_CLM

4 Combustión de los gases

4.6 Intercambiabilidad de gases

La intercambiabilidad de gases trata sobre las posibilidades de sustitución de un gas por otro

en un mismo aparato o, más generalmente, en el conjunto de un parque de aparatos, conservando las

condiciones correctas de funcionamiento.

Se dice que dos gases son intercambiables cuando, en los aparatos de un parque considerado permite

47

Se dice que dos gases son intercambiables cuando, en los aparatos de un parque considerado permite

mantener a la vez:

� la misma potencia calorífica

� la estabilidad de la llama: Esto es ausencia de desprendimiento de llama en todos los

quemadores y además, ausencia de retroceso de llama en los quemadores de premezcla.

� la calidad de combustión manteniendo la misma por debajo de los umbrales máximos de

emisiones (relación CO/CO2), ausencia de formación de hollín, etc.

Page 48: Módulo I_CLM

Un aparato (cocina, caldera) puede quemar correctamente gases de una

misma familia realizando solo ajustes sencillos.

Para cambiar a quemar gas de otra familia se requieren cambios mecánicos

4 Combustión de los gases

4.6 Intercambiabilidad de gases

48

Para cambiar a quemar gas de otra familia se requieren cambios mecánicos

en el quemador y en la presión de gas, operación llamada transformación,

que deben ser realizados por personal expresamente autorizado.

Page 49: Módulo I_CLM

4 Combustión de los gases

4.6 Intercambiabilidad de gases

Índice de Wobbe (W)

Se define como el cociente el poder calorífico PCS = W

49

Se define como el cociente el poder calorífico de un gas y la raíz cuadrada de la densidad relativa del gas con respecto al aire. Según se utilice el PCS o el PCI se hablara de índice de Wobbe superior (Ws) o índice de Wobbe inferior (Wi). El más utilizado es el primero.

d

PCS = Ws

En función del valor de Ws se clasifican los gases en tres familias(norma UNE EN 437)

Page 50: Módulo I_CLM

4 Combustión de los gases

4.6 Intercambiabilidad de gases

En función del valor de Ws se clasifican los gases en tres familias(norma UNE EN 437)

�La primera familia incluye los gases manufacturados, gas de coquería y

mezclas hidrocarburos-aire (aire propanado y aire metanado) de bajo

poder calorífico (entre 4000 y 4700 kcal/m3(n)).

50

poder calorífico (entre 4000 y 4700 kcal/m3(n)).

� La segunda familia incluye los gases naturales, gas natural sintético y

las mezclas hidrocarburo-aire (aire propanado) de alto poder calorífico

(entre 8000 y 12000 kcal/m3(n)). El gas natural distribuido en España es

del grupo H.

�La tercera familia incluye los gases licuados de petróleo (GLP):

propano y butano.

Page 51: Módulo I_CLM

4 Combustión de los gases

Familia Ws mín

MJ/m3

Ws máx

MJ/m3

Gases

1ª familia

Grupo a

Grupo b

Grupo c

22,4

22,36

23,84

24,8

27,64

24,07

•Gases manufacturados

•Gases de 2ª o 3ª familias

mezclados con aire

4.6 Intercambiabilidad de gases

51

Grupo d

Grupo e

19,13

21,07

22,12

22,93

2ª familia

Grupo H

Grupo L

Grupo E

39,1

45,7

39,1

40,9

54,7

54,7

44,8

54,7

•Gas natural

•Gas de 3ª familia mezclado

con aire

3ª familia

Grupo B/P

Grupo P

Grupo B

72,9

72,9

72,9

81,8

87,3

87,3

76,8

87,3

•GLP (propano y butano)

Page 52: Módulo I_CLM

Detección de presencia de gas

52

Detección de presencia de gas

Page 53: Módulo I_CLM

• Las concentraciones de gas varían con el tiempo. Comprobar periódicamente.

• Las concentraciones de gas varían de un punto a otro.

COMPORTAMIENTO DE LAS MEZCLAS DE GAS EN AIRE

5 Detección de presencia de gas

53

• Las concentraciones de gas varían de un punto a otro.

• La peligrosidad depende, en gran medida, de la cantidad (volumen) presente de mezcla potencialmente explosiva. Valorar para establecer el nivel de riesgo y el área de seguridad (acordonamiento).

• Son especialmente peligrosas las fugas de gas en recintos confinados (sótanos, calas profundas, etc.). Valorar tomando muestras en puntos estratégicos.

Page 54: Módulo I_CLM

RIESGOS DEL GAS NATURAL

Puede arder/explosionar cuando su concentración está comprendida entre el 5 y el 15 % de gas en aire. El gas es más peligroso en recintos confinados (sótanos, arquetas, etc.) por el riesgo de formar mezclas explosivas. Los escapes al aire pueden ser muy espectaculares, pero

5 Detección de presencia de gas

54

confinados (sótanos, arquetas, etc.) por el riesgo de formar mezclas explosivas. Los escapes al aire pueden ser muy espectaculares, pero normalmente tienen menos peligrosidad al disiparse con más facilidad por ser el gas natural menos denso que el aire.

Asfixia, por disminución del volumen del oxígeno por dilución/desplazamiento del aire: incremento ritmo y profundidad de respiración, mareos, dolores de cabeza, aumento ritmo cardiaco, asfixia (<19,5% de O2 abandonar recinto)

En caso de combustiones defectuosas (salida de humos deficiente, combustión incorrecta en caldera o calentador, ..), puede causar intoxicación por monóxido de carbono (CO) .

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POR EL OLOR

� El gas tiene un olor característico, con origen en un odorizante añadido. Puede ser

enmascarado por otros olores.

� Los GLP se identifican por el olor característico que le imprimen los mercaptanos que

llevan en su composición.

� El gas de los gasoductos puede oler menos que el de las distribuciones en las ciudades

5 Detección de presencia de gas

55

(puede estar menos odorizado).

� El gas natural licuado (GNL),(buques metaneros, camiones cisterna) no está

odorizado.

CON DETECTORES DE GAS:

� La detección más segura.

POR OTROS SIGNOS EXTERNOS

� Vegetación seca, ausencia de vida en recintos cerrados (arañas, cucarachas, ....)

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DETECTORES DE GAS

Las empresas distribuidoras de gas utilizan detectores con los que pueden medir fácilmente trazas de gas, LIE, 0 – 100 % volumen, %

5 Detección de presencia de gas

56

0 – 100 % volumen, % oxígeno o monóxido de carbono.

Son equipos de seguridad, por lo que se requiere conocer su correcta utilización y deben estar correctamente mantenido

Page 57: Módulo I_CLM

• Comprobar estado de la batería antes de salir del Centro de Trabajo.

• Comprobar que el aparato está dentro del plazo de calibración.

ALGUNAS PRECAUCIONES GENERALES DE USO

5 Detección de presencia de gas

57

• Comprobar que el aparato está dentro del plazo de calibración.

• Comprobar con frecuencia su respuesta ante presencia de gas

• Ser cuidadoso en la toma de muestras.

• La entrada de agua suele causar averías importantes

• Comprobar estado de la toma de muestras

• Mantener los filtros limpios

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• La toma de muestras es esencial para que la medición realizada sea correcta. Debe tomarse la muestra suficiente hasta que la indicación alcance una estabilización suficientemente.

LA TOMA DE MUESTRAS

5 Detección de presencia de gas

58

• La concentración de gas no es homogénea ni en el espacio ni en el tiempo

• Hacer mediciones periódicamente.

• En recintos confinados (sótanos, calas profundas, etc.) valorar tomando varias tomas demuestras. Para valorar el riesgo hay que tener en cuenta la cantidad de mezcla explosiva presente.

Page 59: Módulo I_CLM

INTERPRETACION PARA GAS PROPANO

Los detectores de gas ( con sensores semiconductores, combustión

catalítica y conductividad térmica), calibrados para gas natural indican,

habitualmente un poco menos de la mitad de la concentración real. Como

norma de seguridad y por prudencia, aplicar la regla siguiente:

5 Detección de presencia de gas

59

Indicación gas natural

Indicación propano Indicación butano

LIE Real La mitad de la real La mitad de la real

Volumen Real La mitad de la real La mitad de la real

ppm Real Real Real

Ejemplo: en una fuga de propano, una indicación del 20 % LIE equivale al

40 % LIE real

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L.I.E. CH4

INTERPRETACION DE ESCALAS L.I.E.-VOL-PPM

0% L.I.E.

14% VOL.

15% VOL.

20% L.I.E.

40% L.I.E.

60% L.I.E.

L.S.I. LIMITE SUPERIOR DE EXPLOSIVIDAD

BANDA DE INFLAMABILIDAD DEL CH4 (GAS NATURAL)

10% VOL.

11% VOL.

12% VOL.

13% VOL.VOL. CH4

6% VOL.

7% VOL.

8% VOL.

9% VOL.

L.I.E. LIMITE INFERIOR DE EXPLOSIVIDAD

80% L.I.E.

100% L.I.E.

0% VOL.

1% VOL.

2% VOL.

3% VOL.

4% VOL.

5% VOL.

100% VOL.

5 Detección de presencia de gas

60

L.S.I. LIMITE SUPERIOR DE EXPLOSIVIDAD

16% L.I.E.

18% L.I.E.

L.I.E. LIMITE INFERIOR DE EXPLOSIVIDAD

9.000 ppm

4.000 ppm

5.000 ppm

12% L.I.E.

14% L.I.E.

0 ppm2.000 ppm

1.000 ppm

0% L.I.E.

2% L.I.E.

4% L.I.E.

0.8% VOL.

20% L.I.E.

3.000 ppm

10.000 ppm

6% L.I.E.

8% L.I.E.

10% L.I.E.

6.000 ppm

7.000 ppm

8.000 ppm

0.4% VOL.

0.5% VOL.

0.6% VOL.

0.7% VOL.

BANDA DE SEGURIDAD PARA TRABAJOS EN INTERIORES Y RECINTOS CONFINADOS, A PARTIR DE ESTE PUNTO, SALIR, VENTILAR, DESALOJAR, ETC..POR ENCIMA DE ESTE VALOR EXCLUSIVAMENTE SE ACTUARA PARA VENTILAR, CORTAR FUGA DE GAS,PONER EL RECINTO EN SEGURIDAD, ETC..

20% L.I.E.

PPM CH4

L.I.E. CH4

VOL. CH4 0% VOL.

0.9% VOL.

1% VOL.

0.1% VOL.

0.2% VOL.

0.3% VOL.

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No es tóxico

Es inodoro (aunque incorpora un componentequímico odorizante)

Es incoloro

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60%

Es menos denso que el aire(tiende a subir)

No requiere ningún proceso de transformación para su utilización

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Muchas gracias

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