Distribució de la mida de partícula. Clau en l'explosió de sòlids combustibles

En indústries que produeixen, processen, generen o fan servir sòlids combustibles, és essencial un precís coneixement dels perills d'explosió. L'anomenat triangle de foc mostra els tres requeriments perquè es produeixi una explosió: combustible (sòlid combustible), aire (oxigen) i una font d'ignició efectiva.
 
Una explosió de sòlids combustible és el resultat de la combustió extremadament ràpida de partícules combustibles posades en suspensió, amb capacitat per a propagar-se a través d'aquesta barreja d'aire i partícules. Els seus efectes són mecànics (augment de pressió), tèrmics (augment de temperatura) i de producció de fums asfixiants (consum d'oxigen). Generalment, en primer lloc es produeix una explosió primària, generada per un petit núvol de sòlid combustible, la qual provoca ones de pressió que augmenten la turbulència de l'ambient. Això afavoreix que el sòlid combustible, habitualment dipositat en certes zones de les instal·lacions, passi a l'atmosfera en forma de suspensió, produint-se una segona explosió, anomenada explosió secundària, que genera al seu torn explosions en cadena, alliberant gran quantitat d'energia i causant danys catastròfics.
 
Les partícules de sòlid combustible de menor grandària són més propenses a reaccionar més ràpidament que les partícules de major grandària del mateix material. La forma de la partícula de sòlid combustible i la seva porositat també té un gran efecte en l'àrea superficial de les partícules i les velocitats de combustió. Per tant, la mida i la forma de les partícules de sòlid combustible són de gran importància pel que fa a les característiques d'explosivitat del producte.
Les partícules de sòlid combustible explosives, sovint es defineixen com partícules amb una distribució de la mida de partícula inferior a 500 micres, ja que les partícules de sòlid combustible de major grandària participen ineficaçment en el procés de propagació de flames. La fracció de fins de partícules de sòlid combustible són les que contribueixen més al perill a causa de que tenen una major àrea de superfície per unitat de massa i per tant reaccionen més ràpidament. A més, aquestes partícules de menor grandària, també es dispersen més fàcilment en l'aire i tenen un temps de suspensió més gran.
 
La importància del la distribució de la mida de partícula es tradueix en establir una preparació concreta de les partícules per determinar les característiques explosives de mostres de sòlid combustible i així poder avaluar els possibles riscos d'explosió que puguin produir-se.
Per determinar característiques explosives com ara la Mínima Energia de Ignició (MIE), la Temperatura Mínima d'ignició en capa o núvol (TMIc o Tmin), la determinació de la Pmàx i la KST, el límit Inferior de Explosivitat (LEL), etc. s'estableix que les partícules amb una mida interior a 63μm són les partícules (fins) que participen més eficaçment en un incendi o explosió.
Autor 1:

Jordi Espinilla

TÜV SÜD Process Safety Consultor de Seguretat de Processos

Publicat: 31/08/2016

Etiquetes:explosió sòlids enginyeria processos innovació recerca energia

Comparteix a
Cap vot de moment

Articles relacionats

Necessito un Document de Protecció Contra Explosions?

  • 19/04/2017

En un anterior article del meu company Santi Díaz abordava el tema de les... Llegir més