Una fina capa de polvo en cualquier parte del equipo, los conductos u otras áreas de sus instalaciones significa que ya es hora de implementar medidas de limpieza adecuadas y/o evaluar el sistema de recolección de polvo. Incluso pequeñas cantidades de polvo, cualquier acumulación, pueden considerarse un peligro en el lugar de trabajo dependiendo del tipo de polvo, las posibles fuentes de ignición y otras circunstancias.
Un sistema adecuado de control de polvo, como los colectores de polvo industriales o los filtros de mangas de Sly, LLC, puede ayudar a controlar el polvo combustible y la calidad del aire. Los procedimientos y equipos de mitigación del polvo pueden ayudar a prevenir las graves consecuencias que puede tener el polvo combustible. Esto incluye la prevención de posibles explosiones o incendios, pero también se extiende al cumplimiento de los permisos de aire, las multas reglamentarias, los daños a los equipos y mucho más.
Si bien esto se aplica a cualquier tipo de polvo, ya sea polvo simple molesto destinado a ser eliminado o polvo recogido para su recuperación y reciclado en el flujo de producción, es especialmente importante en lo que respecta a los polvos combustibles. Es responsabilidad de todos los propietarios y gerentes de empresas garantizar la seguridad de los trabajadores y la salud del lugar de trabajo mediante la prevención de explosiones de polvo. Si su instalación tiene polvo, existe la posibilidad de que se produzca un incidente con polvo combustible, por lo que es necesario diseñar su sistema de recogida de polvo en consecuencia.
Agencias reguladoras que supervisan las condiciones laborales
Regulatory agencies like OSHA are cracking down especially hard on operations with combustible dust,to create safer work environments. In fact, OSHA recently announced a more vigorous approach to keep companies accountable for worker safety by expanding its Severe Violator Enforcement Program(SVEP).
La agencia mantiene una lista disponible públicamente en su sitio web de infractores graves, responsables de cualquier número de infracciones de seguridad, incluidos incidentes relacionados con polvo combustible. Según sus nuevas normas, la agencia incluirá a los empleadores en el SVEP una vez que una empresa reciba al menos dos «infracciones repetidas, deliberadas o por no subsanar infracciones graves de «alta gravedad». 
Los empleadores permanecerán en la lista durante un mínimo de tres años y estarán sujetos a una serie de inspecciones de seguimiento. Los infractores pueden enfrentarse a citaciones, sanciones, un costoso golpe a su reputación y el tiempo y los gastos que supone gestionar la remisión y las inspecciones de seguimiento. Como parte de un sólido programa de cumplimiento de las normas de seguridad y salud, la recogida de polvo y la prevención del polvo combustible son medidas cruciales.
Cada año se producen casos trágicos relacionados con incendios o explosiones. Un incidente reciente involucra a una empresa molinera de Wisconsin, acusada de delitos federales por violar las normas de seguridad y encubrir las infracciones. En concreto, la empresa no limpiaba regularmente el polvo de maíz combustible, lo que provocó una explosión en 2017 que causó la muerte de cinco trabajadores y dejó 15 heridos. La empresa fue acusada de falsificar registros para que pareciera que se habían realizado las limpiezas.
Estas agencias utilizan normas como la NFPA 652 y, para las industrias aplicables, exigen un análisis de riesgos por polvo (DHA). Si su instalación genera o maneja partículas combustibles, es probable que necesite un DHA.
Los sistemas de recolección de polvo son una de las principales fuentes de incidentes relacionados con polvo combustible debido a la concentración de partículas finas dentro del equipo. Por lo tanto, durante la DHA, se revisará el diseño del sistema. Los inspectores examinarán detenidamente la carcasa, la tolva, los conductos de entrada y los conductos de salida o retorno de su colector de polvo para asegurarse de que su sistema haya sido diseñado adecuadamente para la protección contra explosiones.
Aunque cada aplicación y cada sistema de recogida de polvo deben abordarse de forma individual para determinar la mejor manera de mitigar el riesgo de explosión, hay algunos consejos generales que se pueden seguir. A continuación se indican cinco medidas que los directores de planta, los propietarios de empresas o el personal de mantenimiento pueden adoptar para aumentar la seguridad de las instalaciones y cumplir mejor las directrices normativas:
1. Determine la combustibilidad de su polvo.
La NFPA recomienda que las instalaciones analicen su material particulado para determinar si es combustible. Según las directrices actuales de la NFPA, el polvo combustible puede ser cualquier material sólido compuesto por partículas de menos de 500 micras de tamaño que supongan un riesgo de incendio cuando se suspenden en el aire o en un medio oxidante similar.
Las empresas pueden estar trabajando con materiales que, a primera vista, no parecen combustibles. Sin embargo, a medida que se descomponen durante el procesamiento y se desprenden partículas durante su manipulación, pueden generar polvo combustible. Los procesos de fabricación de determinadas industrias son más propensos a la producción de polvo combustible que otros. Algunos materiales comunes son los productos agrícolas, como la harina de soja, el azúcar, las proteínas en polvo o la leche en polvo; los polvos carbonosos, como el carbón vegetal y el hollín; los polvos metálicos, como el aluminio y el magnesio, y muchos polvos diferentes procedentes de polímeros.
Independientemente del tipo de polvo combustible, el primer paso consiste en determinar el Kst (índice de deflagración del polvo) y el Pmax (presión máxima de explosión) de su polvo. Cuanto mayores sean estos valores, más grave será la explosión potencial.
Las pruebas para determinar las propiedades explosivas suelen realizarse en un recipiente de 20 litros o un metro cúbico. A menudo también se realizan pruebas adicionales para determinar la energía explosiva mínima (MIE) y la concentración explosiva mínima y máxima (MEC), que resultan útiles para determinar la combustibilidad y el riesgo de explosión de los polvos. Hay muchas empresas que pueden realizar estas pruebas. Solicite estos recursos a su representante de SLY.
Este es también el momento de determinar si el polvo tiene otras cualidades especiales, tales como:
- ¿Hay aceites presentes? (es decir, un material híbrido compuesto por niebla y polvos combinados)
- ¿El polvo es reactivo al agua? (Algunos polvos metálicos son muy reactivos al agua).
- ¿Cuál es la carga de polvo? (concentración explosiva mínima/máxima)
- ¿Fluye fácilmente o es un material excepcionalmente fino y abrasivo?
Comprender la naturaleza del polvo es fundamental para diseñar su colector de polvo.
2. Elija el colector de polvo/sistema de recolección de polvo adecuado.
El interior de un colector de polvo es un lugar ideal para que se produzca una explosión de polvo cuando el sistema no está diseñado correctamente. Entre los factores de riesgo que deben tenerse en cuenta se incluyen las fuentes de ignición, como las descargas estáticas, la confinamiento de la nube de polvo y la posible acumulación de polvo en salientes o cavidades.
Para aplicaciones combustibles, especifique un colector de polvo que elimine las repisas internas y la posible acumulación de electricidad estática mediante una conexión y puesta a tierra adecuadas. Cuando se manipulan polvos propensos a la autoignición, como el carbón, es imprescindible evitar almacenar polvo en la tolva, debido al riesgo potencial de incendio o deflagración.
La carcasa del colector debe estar diseñada para soportar la presión interna máxima prevista que pueda resultar de una explosión de polvo. Esta presión puede ser la Pmax probada con polvo o una Pred (presión reducida) inferior que se obtiene cuando se añaden elementos de mitigación de explosiones.
Imagen: Filtro de mangas con chorro pulsante y sistema de supresión para mitigar el riesgo de que una explosión de polvo se extienda a otros equipos.
3. Elija la ubicación adecuada para su colector de polvo.
Una vez que los resultados del DHA revelan el nivel de riesgo, la siguiente consideración es la ubicación del colector de polvo. Su ubicación puede influir en el riesgo de daños y lesiones de una instalación, además de afectar a la selección de equipos auxiliares a prueba de explosiones.
Los colectores que suponen un mayor riesgo para la seguridad de los trabajadores son los que se encuentran dentro de las instalaciones, debido a su proximidad a los trabajadores y a que las opciones a prueba de explosiones son más limitadas. Es más fácil ubicar un colector de polvo molesto al final de una línea de proceso o fuera de la planta, mientras que los colectores de polvo de proceso suelen tener que estar dentro de las instalaciones e integrados en el sistema.
La limpieza es un factor fundamental a la hora de mitigar los riesgos de explosión y es especialmente importante para los equipos ubicados dentro del edificio de la planta.
4. Añadir equipo auxiliar a prueba de explosiones.
Reduzca el riesgo de explosión con equipos auxiliares integrados en su sistema de recogida de polvo. Los tres tipos principales de equipos auxiliares son los respiraderos sin llama, los sistemas de supresión y los respiraderos de explosión.
Todas las opciones anteriores están disponibles para su uso en colectores de polvo para exteriores. La ventilación contra explosiones es la opción más comúnmente seleccionada porque es fácil de diseñar y usar, y es la más rentable. Los sistemas para interiores se limitan a ventilaciones sin llama y sistemas de supresión, siendo las ventilaciones sin llama las más costosas. En algunos casos, se pueden utilizar ventilaciones contra explosiones en unidades interiores, siempre que se puedan instalar conductos despejados del tamaño adecuado para ventilar los productos de la combustión a un lugar seguro en el exterior.
Equipo auxiliar de ventilación por deflagración
Respiraderos sin llama: un respiradero sin llama también se conoce como tubo de extinción, ya que extingue las llamas provocadas por una deflagración. Su diseño permite aliviar la presión explosiva al tiempo que retiene las llamas dentro de la carcasa del respiradero para mitigar la posible explosión.
Sistemas de supresión: se puede instalar un sistema de supresión en la maquinaria industrial que maneja polvo combustible, y puede adoptar la forma de cilindros presurizados similares a los extintores de incendios. Su acción supresora se activa automáticamente en caso de deflagración para ayudar a mitigar sus efectos.
Ventilación de explosiones: una ventilación de explosiones ayuda a aliviar la presión interna en el AMS (separador de aire y material) al abrirse durante un incidente. Ventilan la presión y los productos de combustión fuera de la «zona de exclusión», o el área inmediata que rodea el equipo de recolección, con un rango de distancia que depende de múltiples variables.
Además, las válvulas de alivio deben estar situadas lejos de otras zonas con riesgo de polvo. Se debe prestar especial atención a los conductos que conectan el sistema de recogida de polvo o el filtro de mangas con otros equipos.
En el pasado, los sistemas de conductos conectados se han asociado con la propagación de una explosión inicial. Los conductos deben someterse a inspecciones periódicas para evaluar la acumulación de polvo. SLY Inc. puede suministrar soluciones de aislamiento para entradas de aire con polvo, salidas de aire limpio y descarga de polvo.
Otra característica que puede ayudar a reducir los incidentes relacionados con el polvo combustible son las bolsas de filtro conectadas a tierra y/o conductoras, la conexión a tierra externa de la carcasa y, por supuesto, garantizar que los recintos y el cableado cumplan con la norma NFPA-70 (NEC).
Otros equipos, como un sistema de rociadores, también pueden ayudar si el polvo no reacciona al agua. En los casos en que el material involucrado reacciona al agua, como el polvo de zinc o metales alcalinos, un extintor de polvo químico seco a mano en la planta puede proporcionar una medida de seguridad eficaz si se produce un incendio. También se pueden emplear sistemas de supresión de dióxido de carbono. Los representantes de Sly están preparados para ayudarle a determinar la mejor ubicación y el diseño del equipo para proteger sus instalaciones y su personal.
5. Capacitar a los empleados para manejar los equipos de seguridad.
Dedique tiempo a formar adecuadamente a los empleados sobre los procedimientos correctos de mantenimiento y limpieza, y sobre por qué son importantes. Además, disponga de un plan de respuesta ante incidentes y de técnicas para prácticas de trabajo seguras y control de fuentes de ignición. Los informes de incidentes de la OSHA suelen citar la falta de formación adecuada como factor que contribuye a la gravedad de un suceso. La agencia ofrece una guíapara ayudar a abordar la comunicación de riesgos.
Las empresas también deben obtener los medios de extinción adecuados para el tipo de polvo combustible que se produce en las instalaciones y formar a los trabajadores en el uso de estos extintores. También es útil alertar a los servicios de emergencia locales sobre el tipo de situación de combustión con la que podrían encontrarse si acuden a las instalaciones y si el polvo es reactivo al agua. Los extintores se clasifican según el tipo de material para el que están diseñados. Tener a mano el equipo de seguridad adecuado puede ayudar a controlar o disminuir un incendio para evitar que se propague.
Los tipos de elementos de diseño que los ingenieros de SLY tienen en cuenta en un sistema de recogida de polvo pueden incluir:
- Altura de descarga del material
- Cámaras de aire (equipo para llevar)
- Evacuación continua de la tolva (es decir, descarga continua)
- Ventilación adecuada o uso de equipos de mitigación.
- Requisitos de presión
- Polvo fugitivo y su prevención
- Chispas u otras fuentes de ignición
SLY Inc. ofrece la experiencia necesaria para desarrollar soluciones diseñadas para aplicaciones con polvo combustible. Llámenos hoy mismo para hablar sobre sus necesidades.
Mike Maxwell es director de ingeniería de Sly Inc. (Strongsville, Ohio). Para obtener más información, llame al 800-334-2957.