Transcript presión de vapor del propelente hidrocarburo - IMAAC

MANUAL DE SEGURIDAD
PARA EL LLENADO DE AEROSOLES
CON PROPELENTE HIDROCARBURO
Por Geno Nardini y Juan Nolasco
Abril 2014
“Ama tu trabajo,
dedícate a él
y disfruta en su labor diaria.”
Eclesiástico 11, 20
HACE 10 AÑOS NUESTRO AMIGO GENO NARDINI PROMOVIÓ
LA CREACIÓN DE LA GUÍA DE SEGURIDAD DEL IMAAC
CONTENIDO DE LA
PRIMERA PARTE DEL
MANUAL
SECCIÓN 1:
ANTECENDENTES Y ALCANCES DEL MANUAL DE SEGURIDAD
“El que extrae piedras, puede
lastimarse con ellas;
El que parte leña, corre el
peligro de herirse;
El que llena aerosoles, tiene el
riesgo de incendio;
Todo esto se supera con
sabiduría.”
Eclesiastés 10, 9
1. ANTECENDENTES Y ALCANCES DEL MANUAL DE SEGURIDAD
1.1 LA SEGURIDAD EN LA INDUSTRIA NACIONAL DEL AEROSOL.
1.2 OBJETIVO DEL MANUAL Y CAMPO DE APLICACIÓN.
1.3 NORMATIVIDAD APLICABLE Y REFERENCIAS.
1.4 ALCANCE Y LIMITACIONES DEL MANUAL DE SEGURIDAD.
1.5 REFERENCIAS DE LA PRIMERA SECCIÓN.
NORMATIVIDAD APLICABLE
OTRAS REFERENCIAS RECOMENDABLES
MANUAL DE
SEGURIDAD
Aerosol la revista
Manual onu
PNUMA
SECCIÓN 2:
PROPIEDADES DEL
PROPELENTE
HIDROCARBURO
“Él me dio el verdadero
conocimiento de la
realidad:
la constitución del universo
y las propiedades de sus
elementos”
Sabiduría 7, 17
2. PROPIEDADES DEL PROPELENTE HIDROCARBURO (PHC)
2.1 ORIGEN, ESTADO FÍSICO, PRODUCCIÓN Y CARACTERÍSTICAS
DEL PHC.
2.2 PRESIÓN DE VAPOR DEL PROPELENTE HIDROCARBURO.
2.3 DILATACIÓN TÉRMICA DE LA FASE LÍQUIDA DE UN GAS
LICUADO.
2.4 PRESIÓN HIDROSTÁTICA DE UN GAS LP ENTRAMPADO.
2.5 EXPANSIÓN ATMOSFÉRICA DE UN GAS LICUADO.
“Aerosol, es un sistema de empaque no rellenable, que consta
de un envase y una válvula dosificadora, donde un producto y
un propelente han sido herméticamente sellados”.
El Propelente Hidrocarburo es un gas que
se maneja como gas licuado a presión.
PRODUCCIÓN Y PURIFICACIÓN DEL PHC
El PHC se purifica y se mezcla para obtener la presión requerida.
Presión
ASTM @
21°C
PRESIÓN DE VAPOR DEL PROPELENTE HIDROCARBURO
TEMPERATURA DE REFERENCIA 21.1 ºc (70 ºf)
270
260
250
240
GRAFICA 1
PRESIÓN DE VAPOR vs TEMPERATURA PARA PROPELENTE HIDROCARBURO
32 º F = 0 º CENTIGRADOS
230
220
210
200
190
Propelentes
más usuales:
A-70
A-46
A-31
170
160
150
140
130
120
110
100
90
A-70
A-46
A-31
80
70
A-17
60
50
54.4 ºC
40
30
20
10
54
52
49
46
43
41
38
35
32
29
27
24
21
18
16
13
10
7
4
2
-1
-4
-7
-9
-12
-15
-18
-21
-23
-26
-29
-32
-34
0
-37
PRESIÓN DE VAPOR (PSIG)
180
A-108
PRESIÓN DE VAPOR DE PROPELENTES PARA AEROSOL
VÁLVULAS DE SEGURIDAD
PARA ALIVIO DE PRESIÓN
CON TUBO DE DESFOGUE
(250 PSI)
DILATACIÓN TÉRMICA DE LA FASE LÍQUIDA DE UN
GAS LICUADO. EL PROPANO SE DILATA 0.4% / °C
Propano líquido
Agua líquida
Acero
EXPLOSIÓN
DE UN
ENVASE DE
AEROSOL
PRESIÓN HID. DEL PROPANO:
668 psi / °C
EXPLOSIÓN DE UN AUTOTANQUE
POR SOBRELLENADO DE GAS L.P.
PRESIÓN HIDROSTÁTICA DE
UN GAS LP ENTRAMPADO
Válvulas de relevo
hidrostático
EXPANSIÓN ATMOSFÉRICA DE UN GAS LICUADO
Se calcula mediante la ecuación
de los gases ideales:
1.0 litro de
propano licuado
se expande a:
273.8 litros de gas
@ 21°C y 1 atm
SECCIÓN 3:
PELIGROS Y RIESGOS
DEL PROPELENTE
HIDROCARBURO
“Por una chispa se
levanta un incendio”
Sabiduría 11, 34
3. PELIGROS Y RIESGOS DEL PROPELENTE HIDROCARBURO
3.1 INFLAMABILIDAD DEL PROPELENTE HIDROCARBURO.
3.2 ELEMENTOS DEL TRIÁNGULO DE FUEGO Y SU CONTROL.
3.3 PROPIEDADES FÍSICAS DEL PHC QUE AUMENTAN EL RIESGO DE
INCENDIO.
3.4 RIESGOS POR FUGAS O DERRAMES DE PHC.
3.5 INCENDIOS Y EXPLOSIONES DE GASES LICUADOS.
3.6 NORMAS Y LISTADOS QUE APLICAN A LAS SUSTANCIAS PELIGROSAS.
3.7 INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN ÁREAS DONDE SE MANEJA PHC.
El PHC es un gas a condiciones ambientales, su
temperatura de ebullición es menor a 0°C y forma mezclas
inflamables con el aire, a partir del 1.8% en volumen
Sustancia
Límites de explosividad
Propano
2.2%
a
9.5%
Isobutano
1.8%
a
8.4%
n-Butano
1.9%
a
8.5%
ZONA LIBRE DE PHC
EL TRIÁNGULO DE FUEGO Y SU CONTROL
El aire no lo podemos
controlar, lo que si
podemos controlar son
las fugas de PHC y
podemos prohibir las
fuentes de ignición en
toda la planta.
CUIDADO CON LAS FUENTES DE IGNICIÓN
EL PESO RELATIVO DE SU VAPOR CON RESPECTO AL AIRE
Sustancia
Peso como
Vapor
Aire
1.0
Propano
1.522
Isobutano
2.006
n-Butano
2.006
El Vapor de PHC es más pesado que el aire, cuidado.
EXPLOSIÓN EN LA TORRE DE PEMEX, 31/ENE/2013
De acuerdo al peritaje
realizado por el Instituto
de Geología de la
UNAM, la explosión
donde murieron 37
personas, se originó
por acumulación de
hidrocarburos y la
chispa de una
instalación eléctrica.
FUGAS MENORES DE ORIGEN OPERACIONAL
Normalmente la fuga es de 0.9 ml por cada aerosol llenado.
Una planta de aerosol pierde del 5 al 10% de PHC
por fugas y del 3 al 6% por fugas en el gasificador.
FUGAS O DERRAMES DE GASES LICUADOS
COMBUSTIÓN DE LOS HIDROCARBUROS
Alto poder calorífico: 19,918 BTU/lb
Temperatura de flama: 1,998°C
Velocidad de flama: 0.82 m/s
Productos de combustión:
PHC + O2 = CO2 + H2O
CONSECUENCIAS DE UNA FUGA DE GAS LICUADO
Fuga de vapor de Gas L.P.
Ignición y formación de una antorcha
DEFLAGRACIÓN
Es la combustión súbita de una nube de combustible donde
la velocidad de la flama es menor a la del sonido (340 m/s).
Se caracteriza por una gran
radiación térmica.
No hay explosión.
No hay onda de sobrepresión.
EXPOSICIÓN DE UN RECIPIENTE A FUEGO DIRECTO
Un recipiente expuesto a fuego directo deberá enfriarse inmediatamente.
DETONACIÓN
Es la combustión súbita de una nube de combustible donde la
velocidad de la flama es mayor a la del sonido y esta asociada
a una onda de choque o sobrepresión.
Generalmente se presenta
cuando la mezcla se
encuentra en espacios
confinados.
Puede ocurrir también en
espacios abiertos (UVCE).
RUPTURA DEL RECIPIENTE (BLEVE)
La ruptura súbita de un recipiente que
contiene gas licuado se conoce como
BLEVE.
Consecuencias:
1. Formación de una bola de fuego.
2. Generación de una onda de choque.
3. Fragmentación y proyección de
partes del recipiente.
4. Incendios secundarios.
ACCIDENTES OCURRIDOS EN LA INDUSTRIA NACIONAL
DEL AEROSOL
Causas: Instalaciones eléctricas no aprobadas para áreas peligrosas.
ACCIDENTES OCURRIDOS EN LA INDUSTRIA NACIONAL
DEL AEROSOL
El incendio de una planta destructora de aerosoles provocó 5 decesos.
ACCIDENTES OCURRIDOS EN LA INDUSTRIA NACIONAL
DEL AEROSOL
Destrucción de una planta llenadora de aerosoles por el uso de
una secadora eléctrica y el mal manejo de solventes.
IDENTIFICACIÓN Y COMUNICACIÓN DE
RIESGOS Y PELIGROS DE LAS
SUSTANCIAS QUÍMICAS PELIGROSAS
NOM-018-STPS-2000
NOM-001-SEDE-2012, INSTALACIONES
ELECTRICAS EN ÁREAS PELIGROSAS
NOM-028-STPS-2012, ADMINISTRACIÓN DE LA
SEGURIDAD PARA SUSTANCIAS PELIGROSAS
Entró en vigor el 6 de
Marzo del 2014 y aplica
para las empresas que
manejen Propelentes y
solventes inflamables a
partir de 4600 kg.
SECCIÓN 4:
SEGURIDAD EN LAS
INSTALACIONES DE LA
PLANTA DE AEROSOL
“Antes de emprender
algo hay que pensarlo;
antes de cualquier
acción hay un proyecto.”
Eclesiástico 37, 16
CONTENIDO DE LA SEGUNDA PARTE DEL MANUAL
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Requisitos de diseño para una planta llenadora de aerosoles.
Almacenamiento y línea de llenado de PHC.
Gasificación y prueba de hermeticidad para aerosoles.
Almacenamiento de producto terminado.
Manejo de solventes.
Instalaciones eléctricas.
Capacitación.