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Centro Nacional de Nuevas Tecnologías

21 de junio de 2011

RD 681/2003EVALUACIÓN DEL RIESGO ATEX

Centro Nacional de Nuevas TecnologíasRD 681/2003.- Evaluación de riesgos

Probabilidad de formación y duración de atmósferas explosivas

Probabilidad de la presencia y activación de focos de ignición

Instalaciones, sustancias empleadas, procesos...y sus posibles interacciones

Proporciones de los efectos previsibles

FACTORES A TENER EN CUENTA


PROCESO DE VALORACIÓN PARA EL RECONOCIMIENTO Y LA PREVENCIÓN DE LOS RIESGOS DE EXPLOSIÓN

¿Hay presencia de sustancias inflamables? No hay que adoptarmedidas protectoras

NO

No hay que adoptarmedidas protectoras

NO

SI

SI

No hay que adoptarmedidas protectoras

NO

¿Hay dispersión en el aire para producirATEX?

• ¿Dónde?• ¿En qué cantidad?

• ¿Peligrosidad?

SI

Hay que adoptarmedidas correctoras

Hay que prevenir al máximo la formación

de atmósferas explosivas peligrosas


• Gases, vapores, nieblas:– Normativa de comercialización: RRDD 363/1995 y

255/2003.• Etiquetado• Fichas de datos de seguridad

• Polvo:– Si proviene de material combustible– Si es susceptible de oxidarse

oManuales de Seguridad IndustrialoBibliografías de productos (www.dguv.de,...)

IDENTIFICACIÓN DE SUSTANCIAS INFLAMABLES

¿Hay presencia de sustancias inflamables?


IDENTIFICACIÓN DE SUSTANCIAS INFLAMABLES

¿Hay presencia de sustancias inflamables?

• COMBURENTES:Oxígeno, agua oxigenada,…

• EXTREMADAMENTE INFLAMABLES:F+ o R12; p.i.< 0ºCHidrógeno, metano, acetileno, CO, sulfuro de C, gasolina,…

• FÁCILMENTE INFLAMABLES:F, R11/R15/R17; p.i.< 21ºCButano, propano, magnesio, aluminio, cinc, disolventes,…

Calentamiento a temperatura ambienteInflamación por contacto breve con fuente de igniciónLíquidos con punto de ignición muy bajoCon humedad desprenden gases extremadamente inflamables

• INFLAMABLES:R10; p.i.= (21-55)ºCAmoníaco, ácido acético,…

• EXPLOSIVOS



EXPLOSIONES POR POLVOEXPLOSIONES POR POLVO

Industria alimentaria

Industria química

Elaboración de metales

OPERACIONES DE MOLIENDA

Polvo en interior de molinos y polvo exterior

OPERACIONES CON GRANO

Transporte, filtración, almacenamiento. Polvo que se dispersa en el aire

TRANSPORTE NEUMÁTICO

Captación de polvo

MINERÍA DE CARBÓN


Industria química

Industrias energéticas

Reciclado y vertido de residuos


EXPLOSIONES POR GASEXPLOSIONES POR GASEXPLOSIONES DE GAS CONFINADAS

Fugas

EVAPORACIÓN DE LÍQUIDOS INFLAMABLES

Derrames, depósitos abiertos

VERTIDOS Y TRANSVASES DE FLUIDOS

Nieblas

EMISIONES LIGADAS A ACTIVIDADES CONCRETAS

Operaciones de carga y descarga, toma de muestras, verificación,…


• Inventario de productos–Naturaleza–Características físico-químicas–Condiciones de

almacenamiento

• Análisis de procesos–Funcionamiento normal–Disfuncionamientos previsibles–Experiencia en la propia

instalación

IDENTIFICAR LAS ATMÓSFERAS POTENCIALMENTE EXPLOSIVAS

Análisis funcional


IDENTIFICAR LAS ATMÓSFERAS POTENCIALMENTE EXPLOSIVAS

Inventario de productos– Gases:

» gas licuado (butano), » gas natural, » gases de combustión incompleta (CO,

CH4), » sustancias químicas gaseosas (acetileno)

– Líquidos inflamables: » carburantes, aceites combustibles y

lubricantes, lacas…– Polvos de sólidos inflamables:

» azúcar, harinas, piensos,…


CARACTERIZACIÓN DE MEZCLAS GASEOSAS

• Temperatura de (auto)inflamación (TI)• Energía mínima de inflamación (EMI)• Corriente mínima de inflamación (CMI)

• Límite inferior de explosividad (LIE)• Límite superior de explosividad (LSE)• Concentración límite de oxígeno (CLO)• Punto de destello (PD)

• Presión máxima de explosión (Pmax)• Velocidad máxima aumento de presión• Intersticio experimental máximo de

seguridad (IEMS)• Densidad• Punto de ebullición

CARACTERIZACIÓN DE LA IGNICIÓN

CARACTERISTICAS DE COMBUSTIÓN

COMPORTAMIENTO DE LA EXPLOSIÓN

IEMS = máximo intersticio de una junta de 25 mm de longitud que impide toda transmisión de una explosión al realizar 10 ensayos en el aparato normalizado de ensayo (recomendación CEI 79-1A) protección antideflagrante

NTP-369

RD 681/2003.- Evaluación de riesgos

• Temperatura de inflamación:

• Límites de explosividad:

• Energía mínima de inflamación:

• Densidad: caracteriza el comportamiento del gas con el aire ambiental:

Clase Temperatura

Temperatura máx. superficial del equipo (ºC)

T6 85

T5 100

T4 135

T3 200

T2 300

T1 450

LIE

H2 4%

LSE

H2 76%

Grupo Mezcla Proporción Gas/Aire

EMI (µJ)

II A Propano 5,25 250

II B Etileno 7,8 96

II C Hidrógeno 21 20

H2 TMI: 560ºC

CARACTERIZACIÓN DE MEZCLAS GASEOSAS


rH2 = 0,071 kg/m3 a 0ºC y 1 atm (raire ~ 1,18 kg/m3)


CARACTERIZACIÓN DE POLVOS

• Temperatura de autoinflamación (TIC-TIN)• Concentración mínima de explosión (CME)• Energía mínima de inflamación (EMI)

• Presión máxima de explosión (Pmax)• Velocidad máxima aumento de presión (Kst)

• Temperatura emisión de volátiles (TEV)• Reactividad a peróxido• Análisis térmico

SENSIBILIDAD A LA INFLAMACIÓN

SEVERIDAD DE EXPLOSIÓN

SUSCEPTIBILIDAD TÉRMICA

ESTABILIDAD TÉRMICA

NTP-369


CARACTERIZACIÓN DE POLVOS• Temperatura de autoinflamación (TIC-TIN):

• TIC (en capa):• Temperatura mínima de una superficie caliente a la que el

polvo depositado sobre ella puede inflamarse. Depende, entre otros factores, del espesor de la capa; una disminución de éste favorece la evacuación de calor, necesitando mayor temperatura de ignición.

• Equivale a la temperatura máxima superficial en el caso de gases / vapores.

• TIN (en nube):• Temperatura mínima a la cual en una suspensión de polvo en el

aire se produce espontáneamente la ignición y propagación de la llama.

• Equivale al punto de destello (“flash point”) o temperatura de inflamación en gases o vapores, por lo que está directamente relacionado con el riesgo de incendio o explosión por contacto con superficies calientes de equipos y aparatos eléctricos.


CARACTERIZACIÓN DE POLVOS• Concentración mínima de explosión (CME):

• Cantidad mínima de polvo suspendido en un volumen (g/m3) para la que se puede producir la ignición y propagación de la llama.

• Depende del tamaño medio de partícula.• Equivale al Límite Inferior de Explosividad en gases o vapores.

• Energía mínima de inflamación (EMI):

• Es la energía mínima de una descarga electrostática (chispa, en general) capaz de producir la ignición de un polvo en suspensión en el aire.

• Depende del tipo de polvo y del tamaño de partícula.


CARACTERIZACIÓN DE POLVOS• Presión máxima de explosión (Pmax):

• Presión máxima de ensayo producida por una explosión de polvo.• Define la resistencia requerida por un recipiente para soportar la

explosión de un producto.

• Velocidad máxima de aumento de presión o gradiente máximo de presión (Kst):

Kst = (dP/dt)max.V1/3

(dP/dt)max = velocidad máxima de aumento de presiónV = volumen del recipiente

• Da una idea de la violencia de la explosión.


CARACTERIZACIÓN DE LAS MEZCLAS DE POLVOS INFLAMABLES

• CME: atención si está entre 15 a 200 g/m3

• Kst :

• Granulometría.• TIN: 200 a 600 ºC.• EMI: 1 a 1000 mJ.

Clase Kst (bar.m/s) Explosividad

St 0 0 Nula

St 1 0 – 200 Débil a moderada

St 2 200 – 300 Fuerte

St 3 > 300 Muy fuerte


• Tamaño < 400 μm

• Concentración: Nivel inferior: 30-60 g/m3

Nivel superior: 2-6 g/m3

• Índice de explosividad = sensibilidad a expl. x gravedad expl.

Índice de explosividad Tipo de explosión

< 0,1 Débil

0,1 – 1 Moderada

1 – 10 Fuerte

> 10 Muy fuerte


Kst

< 200 (St1)

200 – 300 (St2)

> 300 (St3)



200---St 1-< 35

100---St 1-< 63Blasting dust, tempering steel (blasting agent: cast steel shot)

125-2904,4St 1157< 10Blasting dust, steel (blasting agent: steel wire shot), from blasting cabin

500-3505,4St 160< 10Welding dust, steel, dust deposits

30--5,6St 1157< 10

100---St 1-< 10Metal dust (steel wool)

250--5,1St 19910blasting dust, surface strain hardening abrasives of spring steel (blasting abrasive: shot blasting), from dust extraction units

125--4St 193< 10blasting dust, blasting from steel/ aluminium (shot blasting)

100---St 1-< 14blasting dust, descaling from steel (blasting abrasive:shot blasting), deposited dust

60--4,5St 196< 63blasting dust, blasting from steel (blasting agent: steel casting), from precipator

500---St 1-< 74

200---St 1-< 63blasting dust, blasting from sheet steel (blasting abrasive: steel alloy), from filter

200---St 1-< 10

500---St 1-< 63

1.000---St 1-< 125

Blasting dust, zinc coated steel (blasting agent: sand)

200---St 1-< 60Blasting dust, sand blasting of steel

LIE(g/m3)

TIC(ºC)

TIN(ºC)

Pmáx(bar)ExplosividadKSt

(bar.m/s)

Diámetro de grano(valor medio)

(μm)Producto

Parámetros de explosividad para polvo de acero



15???St 1?<55Carbón+ turba

125?(630)8,4St 17043

60?7908,8St 14418

30?(540)7,3St 161<15

Carbón activo

30???St 1?<63Carbón de haya o de

álamo

----St 00>500

-270530-St 00320

-230520-St 0042

602705408,5St 111719

603205209St 11014

Carbón vegetal

genérico

LIE(g/m3)

TIC(ºC)

TIN(ºC)

Pmáx(bar)ExplosividadKSt

(bar.m/s)

Diámetro de grano (valor medio)

(μm)Producto

Parámetros de explosividad para polvo de carbón vegetal[1]

[1] FUENTE: Database Combustion and explosion characteristics of dusts: http://www.dguv.de/bgia/en/gestis/expl/index.jsp. Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (BGIA).


FUENTE: Guía para la elaboración del Plan de Prevención contra explosiones en Instalaciones de minería subterránea.

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