Javier García Torrent

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1 JGT - 1. Emplazamientos de Clase II: polvos combustibles Javier García Torrent JGT - 2 Objetivo: Permitir una selección apropiada de los aparatos que se usan en las diferentes áreas Principio: Establecer niveles de probabilidad de formación y duración de las atmósferas explosivas EXPLOSIÓN Y ATMÓSFERA EXPLOSIVA IGNICIÓN 1

2 JGT - 3 CLASIFICACIÓN DE ÁREAS para polvos combustibles? Previo: dos tipos de zonas para instal. con polvos Normas americanas: División 1, División 2 Normas alemanas: zona 10, zona 11 Normas internac. CEI : zona Y, zona Z RE - MI BT 026 (1988) : zona Y (capas), zona Z (nubes) JGT - 4 2

3 1. ATEX 100 (R.D. 400/1996) Tres niveles de probabilidad de existencia at.ex.: constante, probable, poco probable 2. CEI (1997) equivalente a PNE 04-3: Zonas, 21 y 22 (formación nube y presencia capa) 3. UNE EN (1998): Zonas para gases y vapores: 0, 1, 2 Zonas para polvos:, 21, EN (1999): Zonas, 21 y ITC - BT - 29 (R.D. 842/02): Zonas 0, 1 y 2 (gases), 21 y ATEX 137 (R.D. 681/03): Zonas 0, 1 y 2 (gases), 21 y 22 JGT - 5 CLASIFICACIÓN DE ÁREAS (EN ) JGT - 6? Nubes y capas se consideran de forma separada? Capa de polvo actúa como fuente de escape? Es aplicable a fibras 1. IDENTIFICAR LAS CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL tamaño de partículas, humedad, resistividad eléctrica, parámetros de inflamabilidad 2. IDENTIFICAR LAS FUENTES DE ESCAPE: lugares por donde el polvo sale despedido, es liberado o puesto en suspensión 3. DETERMINAR LA PROBABILIDAD DE APARICIÓN DE FUENTES DE ESCAPE: con qué frecuencia y durante cuánto tiempo 3

4 1. CONTINUA: FUENTES DE ESCAPE JGT - 7 puede existir continuamente o durante largos períodos o durante períodos cortos que sucedan frecuente te Ej.: interior de equipos (silos, mezcladoras, molinos) donde se introduce o forma polvo 2. GRADO PRIMARIO: ocasionalmente durante el funcionamiento normal Ej.: alrededores de una boca de llenado 3. GRADO SECUNDARIO: funcionamiento anormal, infrecuentemente y por cortos períodos Ej.: compuertas, salas manipulación de polvo (capas) NO SON FUENTES DE ESCAPE: envolventes recip. presión, conductos, válvulas o juntas embridadas JGT - 8 Deben tenerse en cuenta parámetros del proceso para determinar las posibilidades del escape: Presiones superiores a la atmosférica Velocidad de transporte Velocidad de extracción de polvo Altura de caída Tamaños de partículas Contenido de humedad 4

5 JGT - 9 PRESENCIA Y DURACIÓN NUBES DE POLVO Grado de escape Continuo Zona Frecuencia (horas/año) > 1000 Primario Secundario 22 < 10 JGT - 10 ZONA (CEI , PNE 04-3) : Área en la que el polvo combustible está presente de forma conti nua o frecuentemente, durante el funcionamiento normal, en cantidad suficiente como para formar una concentración explosiva con el aire, y/o en la que pueden formarse capas de espesor excesivo e incontrolable. LAS CAPAS DE ESPESOR EXCESIVO E INCONTROLABLE CONSTITUYEN POR SÍ SOLAS ZONA ZONA (CEN, ATEX): Área de trabajo en la que una atmósfera explosiva en forma de nube de polvo combustible en el aire está presente de forma permanente, o por un período de tiempo prolongado o con frecuencia. LAS CAPAS NO CONSTITUYEN POR SÍ SOLAS ZONA 5

6 JGT - 11 PNE 04-3 Las capas de polvo de espesor no controlable sólo se encuentran en el interior de los equipos, siempre que se hayan tomado medidas adecuadas para evitar su acumulación en el exterior. Las capas de polvo en el exterior de los equipos son, en principio de espesor controlable Si se forman capas de espesor no controlable (por mal mantenimiento), lo que es inaceptable, darán lugar siempre a zona. Normalmente la capa de polvo contiene suficiente cantidad para formar ATEX Pueden formarse capas peligrosas a partir de nubes de polvo muy diluidas JGT - 12 ZONA 21 (CEN, ATEX): Área de trabajo en la que es probable la formación ocasional, en condiciones normales de explotación, de una atmósfera explosiva en forma de nube de polvo combustible en el aire. ZONA 22 (CEN, ATEX): Área de trabajo en la que no es probable, en condiciones normales de explotación, la formación de una atmósfera explosiva en forma de nube de polvo combustible en el aire o en la que, en caso de formarse, dicha atmósfera explosiva sólo permanece durante un breve período de tiempo. Condiciones normales de explotación = utilización de las instalaciones de acuerdo con sus especificaciones técnicas de funcionamiento 6

7 JGT - 13 Condiciones anormales = Mal funcionamiento previsto asociado a la fabricación que ocurre raramente - Fallos que implican una reparación o una parada - Fallos del equipo de filtración - Rotura de las conexiones flexibles - Rotura de los sacos del producto - Sobrepresiones - Fuga de los sistemas de transporte EJEMPLOS DE ZONAS (EN ) JGT - 14 ZONA :? interior de tolvas, silos, ciclones y filtros? sistemas transporte polvo (excepto algunas partes transportadores bandas y cadenas)? mezcladores, molinos, secadores, equipos ensacado 7

8 EJEMPLOS DE ZONAS (EN ) JGT - 15 ZONA 21:? áreas junto a puertas de acceso con aperturas frec. te? áreas junto a puntos de carga y descarga, cintas alim., estaciones descarga camiones, ptos. transf. cintas? áreas donde se acumula polvo que es probable que se ponga en suspensión durante el funcionam. normal EJEMPLOS DE ZONAS (EN ) JGT - 16 ZONA 22:? venteos y equipos que se abren infrecuentemente o que pueden formar fugas fácilmente (eq. neumáticos, conexiones flexibles)? almacenamiento de sacos? zonas donde se forman capas de polvo controladas 8

9 EXTENSIÓN DE LA ZONA: JGT - 17 distancia, en cualquier dirección, entre el borde de una fuente de emisión y el punto donde el riesgo asociado se considera inexistente? depende de: - cantidad de polvo - caudal - tamaño de polvo - contenido de humedad? normalmente > 1 m y hasta el suelo o superficie sólida? pero forma capas: extensión zona = extensión capa? zona inaceptable en zona de trabajo? zona 21 en interior, no confinada: rodeada por zona 22? zona 22 en exterior: normalmente 1 m alrededor escape JGT - 18 alimentación de polvo embudo impulso tubo de vidrio apoyo 9

10 JGT ,8 28% ORGANICO-2 0,6 0,4 0,2 0 50%METAL-1 40% SINTETICO-2 50% SINTETICO-1 1% ORGANICO-1-0,2 1% METAL-2-0,4-0,6-0,8 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 MANTENIMIENTO Y LIMPIEZA: PRESENCIA Y DURACIÓN ACUMUL. POLVO Bueno: No se requiere clasificación zonal JGT - Suficiente: Capas no despreciables, pero corta duración (< 1 relevo) Grado de escape Dispersión probable en funcionam. normal Dispersión improbable en funcionam. normal Primario Secundario 22 No se clasifica Malo: Capas no despreciables y persistentes (> 1 relevo) Grado de escape Dispersión probable en funcionam. normal Dispersión improbable en funcionam. normal Cualquiera

11 Ejemplo: sistema de vaciado de sacos sin extractores de ventilación en el interior de un edificio JGT Ejemplo: sistema de vaciado de sacos sin extractores de ventilación, fuera de un edificio JGT

12 Ejemplo: sistema de vaciado de sacos con ventiladores extractores, en el interior de un edificio JGT - 23 Según fiabilidad (21) sistema extracción 22 Ejemplo: ciclón y filtro de un sistema de extracción por aspiración (muy baja concentración de polvo) JGT

13 Ejemplo: ciclón y filtro de un sistema de transporte neumático por sobrepresión (alta concentr. polvo) JGT Sólo pequeñas cantidades de polvo no son recogidas por el ciclón Ejemplo: zona de clasificación de carbones JGT - 26 Zona Zona 21 Zona 22 Equipos No se vigila el cierre de la compuerta (grado primario) Se vigila que la compuerta quede cerrada (grado secundario) 13

14 Ejemplo: boca de llenado en zona de proceso JGT - 27 Zona Zona 21 Zona 22 Equipos Con limpieza sólo aceptable y perturbaciones frecuentes Con una buena limpieza Ejemplo: zona de proceso, con equipos accesibles JGT - 28 Zona Zona 21 Zona 22 Equipos ALZADO No se vigila el cierre y se limpia soplando Se vigila el cierre y se limpia aspirando 14

15 JGT - 29 CLASIFICACIÓN DE ZONAS. POLVOS. CEI Estación de vaciado manual de sacos sin extracción dentro de un cuarto: Tragante siempre con producto. Vaciado de sacos frecuente Zona : Dentro del tragante Zona 21: 1 m alrededor del hueco de descarga Zona 22: Toda la habitación JGT - 30 CLASIFICACIÓN DE ZONAS. POLVOS. CEI Estación de vaciado manual de sacos sin extracción en el exterior: Tragante siempre con producto. Vaciado de sacos frecuente Zona : Dentro del tragante Zona 21: 1 m alrededor del hueco de descarga hasta el suelo Zona 22: 1 m alrededor de la zona

16 JGT - 31 CLASIFICACIÓN DE ZONAS. POLVOS. CEI Estación de vaciado manual de sacos con extracción en el interior: Tragante siempre con producto. Vaciado de sacos frecuente Zona : Dentro de la tolva Zona 21/22: 1 m alrededor del hueco de descarga hasta el suelo Depende de la eficacia del extractor Si el manejo (apertura y descarga) de los sacos origina depósitos en la nave, la zona 22 debe aumentar en consecuencia JGT - 32 CLASIFICACIÓN DE ZONAS. POLVOS. CEI Ciclón y filtro. Sistema de transporte por succión. Salida al exterior: Concentración < CME. No se esperan depósitos las tolvas Zona : No existe debido a la baja concentración Zona 21: Dentro de las tolvas (polvo en conductos, proceso, filtro) Zona 22: Lado limpio filtro y 1 m alrededor de la salida La zona 22 puede aumentar si no se hace un buen mantenimiento y limpieza. Por ejemplo fugas en conductores flexibles a la salida, etc 16

17 JGT - 33 CLASIFICACIÓN DE ZONAS. POLVOS. CEI Ciclón y filtro. Sistema de transporte por sobrepresión. Salida al interior: Concentración > CME. No se esperan depósitos las tolvas Zona : En el ciclón y en el filtro por la concentración Zona 21: No existe Zona 22: Lado limpio filtro. 1 m alrededor de la salida Al descargar el aire a un cuarto, un mal mantenimiento puede originar que todo el cuarto sea zona 22. CONCLUSIÓN: La clasificación de áreas debe ser un documento vivo JGT - 34 F I N 17

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