DETECCIÓN Y EXTINCIÓN DE INCENDIOS EN
SISTEMAS DE TRANSPORTE NEUMÁTICO DE
Los sistemas de trasiego de sólidos por impulsión o succión neumática son muy utilizados en determinadas industrias, tales como el procesado de madera, minería, textil, alimentación, energía, plásticos, químicas, etc.
El objetivo de estos sistemas es transportar materiales sólidos, dentro de un flujo de aire a presión en un conducto, de un punto a otro del proceso. Es posible transportar materiales pulverizados, desde muy pequeño tamaño (micras), hasta tamaños mayores (algunos mm). Por su propia concepción, este tipo de sistemas tienen la ventaja de ser bastante cerrados y por tanto de mantener en su interior las partículas que transportan, sin el problema de la contaminación, ensuciamiento de otras partes del proceso, etc. Además se puede alcanzar una capacidad de transporte bastante elevada, si se dimensiona correctamente el sistema.
Por el contrario, los sistemas tienen algunas limitaciones. Por una parte, no es posible transportar cualquier tipo de partículas. Por ejemplo, materiales muy abrasivos causarían daños rápidamente al sistema, o partículas de materiales frágiles sufrirían de mayor
pulverización. Existen también limitaciones en la distancia, las cantidades transportadas, etc. En cualquier caso, son sistemas muy utilizados y con características determinadas que los hacen interesantes.
Sistema de transporte neumático. Fuente: Rostubos.com
En lo relativo a la Seguridad Contra Incendios, los sistemas de transporte neumático de sólidos presentan algunas características que deben ser consideradas:
• La principal es que transportan materiales finamente pulverizados, que pueden ser combustibles, y en función del grado de pulverización pueden generar, incluso, atmósferas explosivas (por ejemplo, transporte de grano, de virutas de madera, carbón pulverizado, etc.
• Además, al ser sistemas que trabajan por impulsión o succión neumática, es posible que ocasionalmente se introduzcan en el circuito elementos extraños que pueden generar chispas por choque (tuercas y similares, por ejemplo), o simplemente que constituyan puntos calientes de otros puntos del proceso (partículas incandescentes, etc.)
• Así mismo, las velocidades alcanzadas en el interior de los conductos (que alcanzan con relativa facilidad los 30 m/s), provocan que un determinado incendio producido en un punto del circuito se transmita con extraordinaria rapidez a puntos muy alejados, alcanzando incluso zonas de mayor peligro (el final de una conducción de grano puede ser un silo), filtros, etc.
Por todos estos motivos, es necesario disponer de medidas de protección contra incendios que permitan atajar estos graves problemas que se pueden ocasionar. Hay que tener en cuenta que son sistemas que trabajan muchas horas al día, si no todas, y que además pueden ser críticos para el proceso.
La norma NFPA 654 “Standard for the Prevention of Fire and Dust Explosions from the Manufacturing, Processing, and Handling of Combustible Particulate Solids”, incluye
información sobre los sistemas de protección contra incendios que pueden aplicarse en este tipo de riesgos.
Soluciones
Conceptualmente, una vez expuestas las principales características y problemática de los sistemas, parece claro que los sistemas de protección contra incendios aplicables han de ser, como punto de partida, de respuesta muy rápida. Como se ha dicho, un punto de ignición puede ser transportado a velocidades muy elevadas a puntos alejadísimos del origen. La velocidad de transporte es, normalmente, conocida, siempre y cuando la concentración de combustible sea inferior a la Mínima Concentración de Explosión (MEC). Si la concentración es superior a la MEC, puede producirse deflagración, y en tal caso la velocidad real sería la correspondiente a la de trasiego más la del frente de llama, muy superior, como es lógico, a la propia de transporte del sistema. En estos casos, además, se debe incorporar sistemas de protección contra explosiones tales como venteos, dispositivos de aislamiento de equipos, etc.
Es necesario, por tanto, disponer de un sistema de detección muy rápido, que sea capaz de informar a la unidad de control en una fracción de segundo, y que ésta tome las medidas oportunas. Como se ha dicho, las fuentes de ignición presentes pueden ser partículas
incandescentes o elementos que generen chispas. Por tanto, el sensor o sensores de detección que se instalen deben ser capaces de reconocer este tipo de fuentes de ignición incluso a muy pequeña escala.
Asociado al sistema de detección, se pueden tomar medidas secundarias, tales como el cierre de compuertas de acción rápida aguas abajo, la apertura de compuertas de escape para liberar combustible, llamas y gases de combustión a lugar seguro, la parada de determinados equipos, etc. Este tipo de acciones, en cualquier caso, son paliativas en caso de que se produzca una situación así. El inconveniente que tiene este tipo de actuaciones es que, cuando se produce el cierre de una compuerta, o el corte de un sistema de trasiego, el disparo de equipos de proceso, etc., esta situación altera completamente la producción y casi siempre provoca indisponibilidades del sistema, paradas del proceso y en general pérdida de beneficio.
Para evitar, en lo posible, la ocurrencia de estos sucesos y las consecuencias de parada de sistemas, existen algunos sistemas de extinción automática que son capaces de reaccionar de forma rápida, apagar el conato de incendio de forma casi instantánea, y todo ello sin provocar paradas del sistema principal.
Como resultado de todo lo anteriormente mencionado, existen en el mercado diferentes sistemas de protección para sistemas de transporte neumático. En general, todos ellos tienen un esquema parecido, que se describe a continuación:
1) En un punto determinado del conducto de transporte, se instala un equipo de detección, capaz de detectar chispas o puntos calientes. Normalmente se trata de detectores de tecnología infrarroja. Los detectores se instalan de forma tal que su cobertura sea máxima, y el número de ellos depende del diámetro del conducto a vigilar. Dado que este tipo de sistemas de transporte puede llevar, en ocasiones, aire a alta temperatura, existen detectores construidos especialmente para estas
situaciones, dotados de cable de fibra óptica resistente a la temperatura, que aleja la electrónica del detector de las partes calientes. En otras ocasiones, cuando existen conductos no cerrados completamente, se utilizan detectores con capacidad para discriminar la luz natural de la chispa o punto caliente dentro del conducto. Hay mucha variedad de detectores de este tipo, con características y funciones especiales, tales como aislamiento antideflagrante, boquilla de soplado para evitar el depósito de materiales, etc.
2) El detector, en tiempos que rondan los milisegundos, envía su señal de alarma al panel de extinción. El panel ha de disponer de elementos de acción rápida, que provoquen la salida correspondiente a los equipos de extinción, parada de máquinas (si se realiza), etc. El panel debe disponer de baterías y supervisión de alimentación, y debe encargarse de la supervisión de todos los detectores, interruptores de lujo, elementos de cierre, válvula de extinción, etc. La capacidad de gestión rápida de las señales es, obviamente, crítica para este tipo de equipos. Existen algunas prestaciones adicionales que pueden ser interesantes: por ejemplo el control del número de ocasiones en que se detectan chispas, de forma que si se registra un aumento inusual de las mismas se puedan buscar causas de fallo en el sistema. También existen equipos dotados de mecanismos de prueba automática periódica de los detectores. Se puede disponer, además, de salidas relé o bus para enviar señales de disparo de los sistemas de planta, por ejemplo. El panel debe ser capaz, además, de generar señales de disparo repetidas en muy corto espacio de tiempo, ya que habitualmente la chispa o brasa no llega de forma aislada, sino que suele ser resultado de un problema y por tanto puede ocurrir de forma repetida en un corto espacio de tiempo.
3) Finalmente, el equipo de extinción propiamente dicho, recibe la orden del panel y realiza tu trabajo. Tal como se muestra en el esquema, el equipo de extinción se sitúa aguas abajo de los detectores, a una distancia calculada en función de la velocidad de trasiego del sistema. Llegado el momento, el equipo realiza una descarga de agua pulverizada en el interior del circuito. En función del diseño de la boquilla, efectuado por cada fabricante, y por supuesto del diámetro del conducto, será necesaria una o varias boquillas para cubrir completamente la sección del mismo. La descarga se prolonga durante un tiempo determinado, y para de forma automática, con objeto de que la producción no se vea afectada, al tratarse de una cantidad mínima de agua. Dado que la o las boquillas se encuentran a una distancia adecuada, el incendio
producido por la chispa o elemento incandescente, que habrá viajado hacia adelante, es atajado y el peligro eliminado.
Todos los elementos del sistema (detectores, panel de control, electroválvulas, boquillas, etc.) deberían estar listados como un sistema completo, de forma que se garantice la total compatibilidad entre todos ellos, en especial en lo relativo a los tiempos de reacción que, como se ha explicado, son críticos.
En resumen, los sistemas de transporte neumático son muy utilizados en la industria, incorporan muchas ventajas en los procesos, pero tienen riesgos asociados que pueden resultar en grandes pérdidas económicas. Estos riesgos, afortunadamente, pueden ser atajados, o al menos reducidos, mediante el uso de Sistemas de Protección adecuados. Estos sistemas existen en el mercado y, si son correctamente diseñados e instalados, permitirán que el proceso continúe sin que el resultado de una pequeña chispa sea un gran incendio.
[Este artículo es transcripción del artículo redactado en 2012 por PEFIPRESA para su publicación en nombre de Tecnifuego, Comité Sectorial de Sistemas Fijos, que fue publicado en la revista Prevención de Incendios, Nº56, 4º trimestre de 2012]
Muestra de disposición de detectores de chispas alrededor de un conducto. Fuente: MINIMAX GmbH&Co
