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Garantice la seguridad de los colectores de polvo para reducir el riesgo de explosión
Los sistemas de recolección de polvo se utilizan en muchas industrias para capturar el polvo en el aire generado durante las operaciones. Al eliminar las partículas de polvo, mantienen el aire limpio en los entornos de trabajo para garantizar la seguridad de los empleados, los equipos y los bienes. Algunas partículas de polvo generadas por productos químicos, textiles, madera y otras fuentes pueden ser combustibles en condiciones y concentraciones específicas (consulte la Figura 1). Irónicamente, muchas explosiones ocurren en recolectores de polvo que no funcionan de acuerdo con las pautas de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA).
Figura 1: El pentágono de explosión de polvo muestra los cinco elementos que deben estar presentes simultáneamente en una instalación industrial para provocar una explosión de polvo combustible.
¿Por qué explotan los colectores de polvo?
Como los colectores de polvo contienen una cantidad significativa de polvo combustible suspendido en un espacio confinado, son el lugar más común para una explosión de polvo combustible. Según el Informe de incidentes de polvo combustible de 2022, los colectores de polvo fueron la principal fuente de incidentes de polvo combustible en 2022. Durante este año, siete explosiones de colectores de polvo y cuatro incendios causaron 15 heridos y 5 muertes. Uno de ellos ocurrió en un fabricante de piezas aeroespaciales en Niles, Ohio, el 18 de octubre de 2022. Cuando se eliminó el polvo de titanio de una unidad, el polvo se encendió y quemó a dos contratistas.
Para mitigar los peligros del polvo de combustible, los recolectores de polvo deben seguir las normas NFPA que hace cumplir la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA). Además de cumplir con las disposiciones de la NFPA, el Programa de Énfasis Nacional en Polvo Combustible de OSHA inspecciona instalaciones que generan o manipulan polvos combustibles que representan un riesgo de incendio cuando están suspendidos en el aire. Si bien OSHA no tiene normas que regulen los sistemas de recolección de polvo, tiene normas de limpieza que limitan la acumulación de polvo asociada con las explosiones de los colectores de polvo.
Entonces, ¿cómo puede asegurarse de que su sistema colector de polvo sea seguro y esté diseñado de acuerdo con las normas NFPA?
Estándares NFPA relevantes
Primero, es importante comprender qué normas de la NFPA están relacionadas con los problemas del polvo de combustible. Si bien la NFPA tiene varios documentos relacionados con el polvo combustible, los administradores de instalaciones deben comenzar con NFPA 654: La norma para la prevención de incendios y explosiones de polvo para la fabricación, procesamiento y manipulación de partículas sólidas combustibles. Proporciona las mejores prácticas de ingeniería para proteger las instalaciones de explosiones de polvo combustible, incluidas normas sobre cómo diseñar un sistema seguro de recolección de polvo.
Dependiendo del tipo específico de peligro potencial, NFPA 654 se refiere a otras normas para la ventilación y prevención de explosiones, que incluyen:
- Norma NFPA 68 sobre protección contra explosiones mediante ventilación por deflagración que se centra en la ventilación por explosión para minimizar los daños estructurales y mecánicos.
- Norma NFPA 69 sobre Sistemas de Prevención de Explosiones que cubre la prevención de explosiones de deflagración, concentración de combustible y otros elementos relacionados con los colectores de polvo cuando no es posible la ventilación. Este documento también dirige a diferentes industrias a estándares específicos, incluidos 664 para instalaciones de procesamiento de madera, 484 para metales combustibles, 61 para instalaciones de procesamiento agrícola y de alimentos, 91 para el transporte aéreo de vapores, gases, nieblas y partículas sólidas, 655 para incendios y explosiones de azufre. , 13 para sistemas de rociadores y 17 para electricidad estática.
Un nuevo Código de Polvo Combustible NFPA 660 pendiente consolidará seis estándares existentes (incluidos 61, 484, 652, 654, 664 y 665) para resolver conflictos entre requisitos y servir como una fuente única de todos los estándares fundamentales y específicos de la industria del polvo combustible, proporcionando mejores prácticas para proteger las instalaciones de incendios y explosiones relacionados con el polvo. Una vez aprobado, entrará en vigor a finales de 2024 o principios de 2025.
Dentro de sus estándares, NPFA ha incorporado opciones basadas en el desempeño como una alternativa a los métodos prescriptivos. Las empresas tienen la flexibilidad de adoptar un enfoque basado en el rendimiento siempre que los diseños de los equipos cumplan con los requisitos de la NFPA, satisfagan los objetivos de seguridad humana y estén respaldados por pruebas de terceros. El administrador de la instalación debe garantizar que el equipo se instale, opere y mantenga dentro de las limitaciones probadas del diseño.
Determinar las propiedades del polvo
Antes de instalar un nuevo sistema de recolección de polvo o comenzar un nuevo proceso de fabricación, las instalaciones deben determinar si los polvos son combustibles. Los cambios en equipos, procesos, entorno y productos pueden afectar las características del polvo. La identificación de las propiedades del polvo determinará el filtro correcto, el tamaño de la carcasa, el sistema de conductos, la configuración de descarga de polvo y la necesidad de componentes de protección contra explosiones para filtrar tipos específicos de polvo.
Un laboratorio de pruebas acreditado con equipos y métodos que cumplan con los requisitos de la NFPA puede determinar las características de las partículas de polvo, como el tamaño y la forma, los efectos de la gravedad, el nivel de humedad y la abrasividad. Si el polvo se identifica como combustible, pruebas adicionales determinarán el índice explosivo del polvo (valor Kst) y su presión máxima en una explosión contenida (Pmax). Cualquier polvo con un valor de Kst superior a cero también requiere un análisis de peligro de polvo para determinar y dimensionar correctamente los requisitos del sistema, como los sistemas de supresión o ventilación de explosiones.
Seleccionar el colector de polvo adecuado
Las pruebas de explosividad también ayudan a determinar si un sistema de recolección de polvo seco o húmedo es más aplicable a la aplicación. Los colectores de polvo secos utilizan medios secos, como cartuchos de filtro, para capturar el polvo industrial, mientras que los colectores de polvo húmedos filtran el polvo mediante el impacto de gotas de agua.
Al eliminar las partículas de polvo del combustible sin entrar en contacto con el oxígeno, los depuradores de banda controlan mejor el peligro. Sin embargo, los polvos metálicos reaccionan con el agua y pueden producir gases. Como los colectores de polvo seco presentan un mayor riesgo de explosión de combustible, requieren equipo de protección contra explosiones adicional para cumplir con los estándares de la NFPA. Sin embargo, pueden escalar a flujos de aire muy grandes, filtrar partículas muy pequeñas y gestionar flujos de polvo intensos. Un depurador húmedo requiere sistemas adicionales para manejar flujos de aire más grandes. La carga intensa de polvo también aumenta el consumo de agua y la necesidad de tratamiento. NFPA 484 especifica los requisitos para depuradores húmedos y recolectores secos.
Confíe en un experto en cumplimiento
Con tantas opciones y requisitos, diseñar un sistema de recolección de polvo seguro puede ser una tarea enorme y compleja. Los expertos en cumplimiento de Camfil pueden garantizar que su equipo cumpla con todos los estándares pertinentes a su situación específica. Muchos proveedores no comprenden las reglas de la NFPA ni las diferencias en las configuraciones para la recolección de polvo específica. Algunos estados de la NFPA excluyen el contenido y hacen recomendaciones para aprobar a los auditores de seguros sin cumplir plenamente al recomendar un sistema parcial con la necesidad de complementos futuros.
Después de revisar el tipo de polvo que se debe eliminar, Camfil hace recomendaciones basándose en su conocimiento de las normas NPFA. Se realiza una visita in situ para tomar medidas y determinar una configuración del sistema Camfil específica para una instalación. Los expertos en cumplimiento también revisan las normas de la NFPA con personal interno, recomiendan recolectores de polvo específicos y describen los requisitos de equipos auxiliares que podrían incluir protección de conductos, sistemas activos de supresión de explosiones y ventilación.
Un sistema de recolección de polvo bien diseñado es imperativo para proteger al personal y el lugar de trabajo del potencial de explosiones e incendios y, al mismo tiempo, mantener el cumplimiento de OSHA mediante los requisitos de NFPA. También puede amortizarse con ahorros de energía y mantenimiento, y su funcionamiento cuesta mucho menos que una unidad con un precio inicial bajo. Con la orientación de expertos en cumplimiento externos, como Camfil, puede mitigar los peligros del polvo de combustible asociados con los colectores de polvo que siguen los últimos estándares de la industria.
