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Atmósferas explosivas por polvo en suspensión

Última modificación el 1 de febrero de 2018

¡Cuidado con los sólidos, algunos… explotan!

La formación de atmósferas explosivas se puede producir por gases, vapores o nieblas inflamables y también, por la presencia de polvo combustible en suspensión en el aire.

Las atmósferas explosivas que se producen en zonas ATEX a causa de la presencia de polvo combustible, son igual de peligrosas que las producidas por gases.

En estos casos, se produce una mezcla de aire con sustancias inflamables sólidas, bajo la forma de polvo, en que, ante cualquier foco de ignición, generan una combustión que se propaga al resto de la mezcla, produciéndose una deflagración.

¿Qué es una “Explosión” en términos físicos?

Se define la explosión como una reacción brusca de oxidación o de descomposición que genera una onda expansiva (liberación de energía) violenta y rápida, que se aleja de la fuente mientras disipa energía, provocando así un aumento de temperatura y/o de presión.

La energía liberada puede haber sido almacenada inicialmente en forma de energía nuclear, química, eléctrica o de presión. La onda expansiva actúa de manera destructiva sobre el recipiente o estructura que la contiene.

Para que una explosión se produzca, es necesario que coincidan en tiempo y en espacio una atmósfera explosiva y un foco de ignición. Esto implica la presencia de una sustancia combustible y un oxidante, en unas concentraciones determinadas y, al mismo tiempo, la presencia de una fuente energética capaz de activar la reacción.

La probabilidad de explosión, por tanto, será el producto de la probabilidad de aparición de una atmósfera explosiva por la probabilidad de aparición de una fuente de ignición.

¿Qué se requiere para que se produzca una explosión?

Se requiere, pues, un aporte energético para que se produzca una explosión.

En el ámbito industrial se considera fuente de ignición toda aquella fuente de energía que en contacto con un combustible y, en presencia de una concentración de oxígeno adecuada, es capaz de producir un incendio.

Se encuentran dentro de este grupo fuentes de energía definidas en la norma UNE-EN 1127: atmósferas explosivas. Prevención y protección contra la explosión. Parte 1. Conceptos básicos y metodología.

La electricidad estática, las ondas de radiofrecuencia, las chispas de origen mecánico y el material eléctrico son algunas de las fuentes de ignición presentes en la industria.

Más concretamente, los factores que resultan fundamentales para que se dé una explosión, en las atmósferas explosivas provocadas por productos sólidos en suspensión, son los que se mencionan a continuación:

– Naturaleza del polvo en suspensión

– Concentración del polvo en suspensión

– Tamaño de las partículas

– Humedad

– Presencia de oxigeno

– Temperatura de ignición

El peligro de las atmósferas explosivas provocada por polvo en suspensión

En contra de lo que se pueda pensar, el riesgo de explosión de sólidos está presente en una gran cantidad de instalaciones y procesos industriales.

Ejemplo de un accidente ATEX provocado por polvo en suspensión:

Por ejemplo, productos como harinas, granos y derivados, almidón, azúcar, cacao, leche y huevo en polvo, especias, plásticos como el polipropileno, fabricas donde se trabaja con madera o metales y muchos otros productos orgánicos, pueden generar polvos explosivos si se encuentra en partículas lo suficientemente fina para generar atmósferas explosivas en contacto con el aire.

En general, en los siguientes sectores puede aparecer el riesgo de explosión de sólidos (fuente: Manual Práctico: Clasificación de zonas en atmósferas explosivas, CETIB):

  • Industria química.
  • Empresas de tratamiento de aguas residuales.
  • Industria de trabajo de madera.
  • Fabricación de piezas de metales ligeros y talleres de carpintería.
  • Instalaciones agropecuarias.
  • Industria alimentaria.
  • Vertedores e ingeniería civil.
  • Industria farmacéutica.
  • Industrias de reciclado de residuos.
  • Industria textil y afines.
  • Industrias agrarias.
  • Compañías productoras de energía.
  • Industrias forestales.

El documento de protección contra explosiones (DPCE o DOPEX)

La elaboración del documento de protección contra explosiones (DPCE o DOPEX) constituye una medida de prevención y corrección fundamental en cuanto a la seguridad frente a la formación de atmósferas explosivas.

Como se ha mencionado anteriormente, es obligación del empresario la realización de este documento con el fin de mantener la seguridad en la instalación donde se manipulan sustancias inflamables y/o combustibles y que, por tanto, es susceptible de formarse atmósferas explosivas con el consecuente peligro de explosión.

Metodología del DPCE o DOPEX

La metodología que hay que seguir para la realización del Dopex se basa en la norma UNE-EN 60079-10, en el manual práctico Clasificaciones de zonas en atmósferas explosivas, del CETIB y en los Reales Decretos (RD) siguientes: RD681/2003, RD400/1996 y RD2177/2004.

Además, algunas de las tablas que se utilizan para su realización se encuentran en las Notas Técnicas de Prevención (NTP) relacionadas con la evaluación de riesgos derivados de atmósferas explosivas, como las NTP 876, NTP 369 o NTP 370.

Realización de un DPCE o DOPEX

Concretamente, para la realización de un DPCE de productos sólidos, es imprescindible estudiar la ficha de seguridad de los productos implicados así como disponer de estudios granulométricos en caso de desconocer el tamaño partícula. De esta manera se puede descartar o confirmar el riesgo de explosión.

Existen también distintas bases de datos de referencia para explosividad de polvos que se pueden utilizar.

Se puede definir entonces los productos sólidos en distintas clases dependiendo de su explosividad:

 

Clase St K St, (bar.m/s) Características
0 0 No hay explosión
1 0 – 200 Débil
2 200 – 300 Fuerte
3 300 Muy fuerte

 

Accidentes provocados por atmósferas explosivas de productos sólidos

En los últimos años, y debido a la gran expansión y crecimiento del sector industrial, se han producido numerosos accidentes en los cuales se ha producido una explosión de un producto sólido. A continuación, se enumeran algunos de ellos.

  • 2001:

    • Explosión de un silo de maíz de Comercio e Industria Brasileña (Coimbra) en paranaguá (Brasil). Consecuencias: 18 heridos y 1 año de reconstrucción. Se desconoce fuente ignición
  • 2003:

    • Farmacéutica West Pharmaceutical (North Carolina). Explosión de polvo de procesos de plásticos y resinas. Consecuencias: 6 muertos y 38 heridos. Destrucción casi total de la facilidad causada por explosión.
    • Fábrica de fibra de vidrio CTA Acoustics (Kentucky). Explosión de polvo de resina fenólica. Consecuencias: 7 muertos y 37 heridos a causa de explosión, además de destrucción parcial de la facilidad.
    • Fábrica de aros de aluminio Hayes Lemmerz International (Indiana). Explosión de aluminio en polvo. Consecuencias: 1 muerto y 6 heridos y daño extenso en el edificio.
  • 2005:

    • Porta (HUESCA). Explosión de un silo en harinas. El origen de la deflagración se produjo en el interior de uno de los molinos de la industria. Consecuencias: 5 muertos y 14 heridos. La fuente de ignición pudo ser provocada por un sobrecalentamiento de unos rodillos, por chispas generadas por choques entre objetos metálicos en el interior del molino o a un sobrecalentamiento por bloqueo de los cilindros a causa de la presencia de “cuerpos extraños” entre las piezas.
  • 2008:

    • Refinería de azúcar Imperial Sugar (Georgia). Explosión. Consecuencias: 14 muertos y 36 heridos, destrucción de la refinería de azúcar y una multa de 8 millones al titular por violaciones de seguridad.
  • 2015:

    • Cooperativa de la Asociación de Cooperativas Argentinas (ACA), Buenos Aires. Explosión de un silo de maíz. Consecuencias: el silo sepulto a un trabajador.

Otro vídeo de ejemplo de un accidente ATEX provocado por polvo en suspensión:

Referencias de accidentes con explosión de producto sólido más antiguas

Además, existen referencias de accidentes con explosión de producto sólido de más antigüedad que se resumen a continuación.

Año Lugar Industria Muertos
1977 Lousiana (E.E.U.U.) Silo de grano 36
1977 Texas (E.E.U.U.) Silo de grano 18
1979 Lérida (España) Silo de grano 10
1979 Bremen (Alemania) Harinera 14
1980 Missouri (E.E.U.U.) Silo de grano 1
1981 Texas (E.E.U.U.) Silo de grano 9
1982 Tienen (Bélgica) Azucarera 4
1982 Metz (Francia) Silo de grano 12
1984 Pozoblanco (España) Silo de Pienso 0
1985 Bahía Blanca (Argentina) Silo de grano 9
1993 Nogales (España) Silo de pienso 1
1993 Fuentepelayo (España) Silo de pienso 1
1997 Blaye (Francia) Silo de grano 13
1998 Kansas (E.E.U.U.) Silo de grano 7

 

Las cifras revelan por si solas que se trata de un riesgo importante en la industria y del que se debe tomar conciencia. Es por eso que además en el propio DOPEX se debe verificar el cumplimiento de las diferentes normativas vigentes, así como su correcta aplicación.

Diferentes normativas vigentes para la elaboración del DOPEX

Concretamente, se deben verificar los siguientes puntos de cada normativa:

  • Anexo II y el anexo III del RD 681 / 2003.

    • El anexo II del RD681 / 2003 establece las disposiciones mínimas destinadas a la mejora de la seguridad y la protección de la salud de los trabajadores potencialmente expuestos a atmósferas explosivas. Las disposiciones se aplicarán a las áreas clasificadas como zonas de riesgo y los equipos situados en áreas que no presenten riesgos y que sean necesarios o contribuyan al funcionamiento en condiciones seguras de los equipos situados en áreas de riesgo. El anexo II del RD681 / 2003 establece la correcta señalización de las zonas de riesgo de atmósferas explosivas.
  • RD 400 / 1996.

    • Los equipos eléctricos y no eléctricos que están instalados en lugares donde pueden formarse atmósferas explosivas deben cumplir unos requisitos, estar certificados y estar marcados conforme las disposiciones dictadas al RD400 / 1996.
  • RD 2177 / 2004.

    • Se revisará el cumplimiento de varios artículos que incluyen las obligaciones del empresario, así como la formación e información de los trabajadores o las disposiciones relativas a la utilización de los equipos de trabajo.

Conclusión del DOPEX

Como conclusión de un DOPEX, y después de haber evaluado el riesgo de las distintas instalaciones, se deben proponer una serie de medidas correctoras que ya pueden ser medidas técnicas y/o organizativas.

Será obligación de la empresa desarrollar un plan de mejora con relación a las medidas de prevención y corrección que se habrán propuesto.

Este plan debe seguir un orden de prioridad que vendrá dado por el nivel de riesgo especificado en la evaluación de riesgos y que tendrá unos plazos de actuación de acuerdo con el siguiente criterio sobre el Riesgo:

  • Intolerable: Parar la actividad hasta reducir el riesgo. Es necesario adoptar medidas de reducción de riesgo de forma inmediata.
  • Alto / importante: acción inmediata, antes de un mes.
  • Medio / moderado: acción urgente, antes de seis meses.
  • Tolerable: recomendación de mejora sin tiempo definido.

Prevención y Medidas Organizativas

Por último, cabe recordar que hay que anticiparse y prevenir los peligros que se generan en la actividad industrial. Es por eso que las medidas organizativas constituyen una parte muy importante en el ámbito de la prevención.

Aquí, la formación, la coordinación de actividades, el uso de equipos de protección individual y la implantación de órdenes de trabajo y permisos de trabajo ya sea para acciones de mantenimiento u otras, resulta fundamental. Además de disponer de un Plan de Mantenimiento de la instalación actualizado y debidamente implantado.

El DOPEX

El Documento de Protección contra Explosiones (DOPEX) constituye un documento imprescindible para aquellas empresas que presentan riesgo de explosión en sus instalaciones.

Dicho documento, aparte de ser de obligatorio cumplimiento, resulta de gran utilidad. De su estudio, como se ha comentado anteriormente, se derivan una serie de medidas correctoras y de prevención.

Estas medidas permiten mitigar las posibles situaciones de riesgo. El resultado es un ámbito de trabajo más seguro y, en definitiva, una mejora de la situación laboral y una reducción del riesgo de accidente de los trabajadores y de la sociedad en general.

Servicios de Tandem HSE

En Tandem HSE realizamos un estudio ATEX de su planta. Le ayudamos a que su empresa sea más segura frente al riesgo de incendio o explosión provocado por atmósferas explosivas, ya sean provocadas por gas, como por polvo.

Más servicios en el estudio y clasificación ATEX por Tandem HSE.

Por:

Xavier de Frías

Ingeniero de Seguridad 

Project Manager


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