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ATMÓSFERAS EXPLOSIVAS (ATEX)
Un riesgo inminente, pero altamente previsible

Imagen 1. Una visión general de los daños ocasionados por la explosión en una refinería de azúcar en Port Wentworth, Georgia (EE.UU.), en 2008.

Las atmósferas explosivas (Atex) se generan cuando hay polvos combustibles suspendidos en el aire o existen gases o vapores inflamables que, al ser sometidos a una fuente de ignición de suficiente energía, desencadenan una explosión.

Si bien la severidad de una explosión en ambientes industriales depende de distintos factores, en el caso de polvos combustibles, el principal elemento a considerar es el tamaño de las partículas en suspensión, pues cuando este disminuye, las consecuencias de la explosión empeoran. Ahora bien, es cierto que la ocurrencia de explosiones por polvos no es tan frecuente como las causadas por gases o vapores inflamables, lo que probablemente ha influido en las dificultades para reconocer ampliamente sus riesgos.

Este tipo de explosiones, probablemente, ocurren desde que se desarrolló el molino de viento para moler el trigo. De hecho, el primer reporte conocido data de 1785, cuando se registró una violenta explosión del polvo de harina en un molino de Turín, Italia. En ese tiempo se pensó que el polvo disperso produjo un gas inflamable que subsecuentemente se encendió. Asimismo, las explosiones en minas de carbón fueron comunes durante ese período, pero nuevamente se asumió al gas inflamable como la causa. Recién en la úl- Atmósferas Explosivas (ATEX) Un riesgo inminente, pero altamente previsible tima parte del siglo XIX, se descubrió que el polvo del carbón o harina podía encenderse y explotar en ausencia del gas.


Explosión de polvo

Una explosión corresponde a una brusca liberación de energía que genera una onda de presión o expansión producto de un proceso químico. Cualquier sólido que puede arder en el aire lo hará con una violencia y velocidad que se incrementa con el grado de subdivisión del material. Si la subdivisión continúa hasta un nivel en que el tamaño de las partículas es del orden de 0,1 mm o menor y las partículas están suspendidas en una cantidad suficiente de aire y un volumen suficiente para permitir el quemado, la tasa de combustión es muy rápida y la energía requerida para la ignición, muy baja. Este tipo de combustión se denomina “explosión de polvo”. Si este proceso de combustión explosiva toma lugar al interior de un equipo o de una sala de trabajo, la presión en el espacio cerrado puede elevarse rápidamente o el equipo o edificio estallar, incluso colapsar estructuralmente, provocándose pérdida de la propiedad y, peor aún, de vidas.

Las industrias típicas afectas a riesgos ATEX son la manufactura de productos agrícolas (diversos tipos de granos), productos alimenticios (harinas de pescado, trigo, azúcar), farmacéuticos, químicos, materiales poliméricos, caucho o gomas, metales y madera, entre otras. Las fuentes de ignición posibles son típicamente llamas, chispas, superficies calientes, electrostática, incandescencia y operaciones de soldadura o corte. En este sentido, destacan las que tienen su origen en los equipos electromecánicos utilizados en los procesos productivos. Una forma de prevención habitual es establecer exigencias de condiciones especiales de funcionamiento para esos equipos, que limitan las posibles fuentes de ignición.

Imagen 2. Edificio en donde se desencadenó la explosión en una refinería de azúcar en Port Wentworth, Georgia (EE.UU.), en 2008.

Casos emblemáticos

La frecuencia de este tipo de explosiones se ha incrementado en la medida que se ha involucrado una mayor variedad de materiales conforme al desarrollo de las industrias. Quizás la explosión más devastadora, en términos de fallecidos (43 personas), tuvo lugar en una fábrica de almidón en 1919 en Iowa, EE.UU. Otro caso emblemático ocurrió más recientemente, en 2008, en una refinería de azúcar en Georgia, EE.UU., con la lamentable cifra de 14 víctimas fatales (ver imágenes 1 y 2). Luego del desastre, una nueva legislación de seguridad fue propuesta, ya que los peritajes realizados indicaron que la explosión fue completamente prevenible y evitable.


Prevención

Para evitar estos fenómenos, es necesario realizar un estudio integral para identificar las principales deficiencias del sistema y orientar las medidas correctivas a resolver o mitigar los daños producto de una eventual explosión.

Las acciones correctivas pueden dirigirse a atacar distintos frentes del problema (como control de materiales o polvos, control de fuentes de ignición, medidas de protección activa, entre otros). Sin embargo, la manera más efectiva consiste en atacar todos los frentes por igual, generando redundancias en el sistema, de modo que si alguno de los factores de riesgo se desencadena, existan alternativas para controlar la situación.

Por lo general, los materiales o tipos de polvos son intrínsecos a la faena productiva, por lo que el control del polvo radica en procurar una correcta limpieza de este. En estas circunstancias, las medidas preventivas en el control de las fuentes de ignición son la estrategia central de mitigación. Esta debe ser acompañada de sistemas adicionales, tales como los sistemas de protección, los cuales son una redundancia del sistema que permite evitar las consecuencias catastróficas en caso de que alguna de las medidas preventivas no haya sido efectiva.

En Chile, no hay normativas legales o códigos que regulen el funcionamiento de las industrias con riesgos de generación de atmósferas explosivas. En cambio, Europa y EE.UU. cuentan con normas legales y códigos de prácticas para minimizar el riesgo de estas explosiones que especifican la prevención y los requerimientos de protección. Un claro ejemplo son las directivas Atex 100 (94/9/CE), relativa a la protección de equipos y sistemas de protección, y Atex 137 (99/92/CE), para la protección de la seguridad y salud de los trabajadores. También existen diversas normas NFPA en las que se entregan directrices de mejores prácticas en cada tipo de industria.


Artículo gentileza de Sebastián Lagos, Ingeniero Unidad de Ingeniería de Protección contra el Fuego de DICTUC.
Junio 2016
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