78501123 Electricidad Estatica

Electricidad Estática: El trasvase de líquidos inflamable

En este documento pretendemos brevemente recordar algunas pautas a tener en cuenta cuando realicemos un movimiento de líquidos cuyas características los hace ser peligrosos por su gran inflamabilidad.

Olvidar estas precauciones, nos puede conllevar graves perjuicios para nuestros compañeros y para nosotros mismos ya que si, desgraciadamente provocamos el incendio de estos productos, será muy difícil poder apagarlo y si lo conseguimos los daños pueden ser considerables. No tenemos más que recordar si por ejemplo, hemos abierto en nuestro domicilio la llave del butano y tardamos un poco más de la cuenta en encender, vemos como la llamarada es espectacular; pues imaginar cuando los volúmenes son de miles de litros lo que puede ocurrir.

Cuando se producen cargas electrostáticas cuando manipulamos y trasvasamos líquidos inflamables, pueden producirse accidentes muy graves e incluso fatales. Aún así, es muy normal que las instalaciones destinadas, cuando las hay, adolezcan de las mínimas medidas de seguridad siendo muy fácil evitar este peligro lo que vamos a ver seguidamente.

FORMACIÓN DE ELECTRICIDAD ESTÁTICA.

Dicho fenómeno físico se produce, principalmente, en:

El flujo por tuberías.La pulverización o aspersión.El llenado de recipientes a chorro libre.La agitación

El peligro se produce por las posibles descargas electrostáticas que se pueden generar entre las partes metálicas de diferente tensión o entre la superficie o ente la superficie del propio líquido y un elemento metálico, como una varilla muestreadora en presencia en presencia de atmósferas inflamables en el interior o en el entorno inmediato de un recipiente.

MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA EVITAR EL PELIGRO.

La información y formación a los trabajadores adquiere en este tipo de operaciones una importancia capital, además es muy importante que se desarrollen procedimientos normalizados de trabajo donde se haya tenido en cuenta la opinión y experiencia de todos y cuando se dice de todos significa que no se deje de lado, la sabiduría de los operarios, pues de su veteranía pueden salir conclusiones muy beneficiosas para en buen hacer.

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Control de las atmósferas inflamables

Se debe evitar la entrada masiva de aire en el interior del recipiente y utilizando, cuando sea oportuno, agentes inertizantes. El principal de ellos es el nitrógeno, no siendo aconsejable el empleo de anhídrido carbónico, pues esta sustancia química va a crear más electricidad estática.

Realizar el trasvase a velocidades lentas y llenado de los recipientes por el fondo o con tubo sumergido

Es aconsejable que los trasvases se efectúen a velocidades bajas en el flujo del líquido por tuberías, y asegurarnos que las paredes que entran en contactos con ellos ofrezcan la mínima resistencia (rozamiento). También se debe controlar la presencia de agua o impurezas ya que contribuyen de manera especial a la formación de cargas

La velocidad máxima aconsejable (V), estará en función del diámetro interior de la tubería (D), de acuerdo con la ecuación V x D < 5 m2/s, no superándose para líquidos de elevada resistividad la velocidad de 7 m/s.

Empleo de equipos de trasvase idóneos

La instalación eléctrica, los equipos y demás materiales eléctrico empleados en el emplazamiento de las instalaciones de trasvasado y almacenamiento de líquidos inflamables deberán estar adecuadamente protegidos

Interconexiones equipotenciales y puesta a tierra.

Hay que asegurarse de que las cargas electrostáticas que se forman puedan eliminarse de manera sencilla y sin provocar peligro, para ello todas las superficies conductoras deber estar interconectadas y a su vez, el conjunto debe estar conectado a tierra. Las mangueras flexibles serán conductoras.

Control de la humedad ambiental

De ser posible, y como complemento de seguridad, si en la zona se mantiene un grado de humedad relativa de por encima del 60 % es una medida muy recomendable para facilitar la eliminación de cargas estáticas.

Uso de ropa de trabajo de algodón y calzado

El personal que trabaje en estas instalaciones o forme parte esta tarea, del conjunto de sus ocupaciones, no usarán ropa fabricada con fibra sintética y la vestimenta será con carácter preferencial de algodón. También se recomienda no utilizar prendas de lana. El calzado y, en su caso, los guantes deberán ser no aislantes.

Esperamos que haya servido esta breve reseña para recordar el peligro de manejar estas sustancias químicas para no caer en la rutina pues dado el peligro que entrañan podemos ser presa de un incendio que pueda tener consecuencias desagradables para todos.


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Electricidad estática en el trasvase de líquidos inflamables. parte 1

ObjetivosLa generación de cargas electrostáticas es un fenómeno natural, asociado a la propia estructura atómica de la materia, que se produce como resultado del movimiento relativo entre dos superficies en contacto, generalmente de sustancias diferentes, tanto líquidas como sólidas, una de las cuales, o las dos, no es buena conductora de la electricidad. Dos son los procesos fundamentales de formación de las cargas: el contacto-separación de sustancias y la fricción.

La electricidad estática representa un desequilibrio temporal en la repartición de las cargas en la superficie de dos materiales en contacto por transferencia de electrones, creando un campo eléctrico y una diferencia de potencial entre aquellos que puede ser muy elevada.

La magnitud de la carga depende principalmente de la velocidad de separación y/o fricción de los materiales y de su resistividad eléctrica, Otros parámetros tales como el estado de oxidación de la superficie de frotamiento, la presencia de agua no miscible y partículas como óxido de hierro, la naturaleza de los metales de recipientes y tuberías, la influencia de la temperatura, etc. tienen también su importancia sobre la generación de cargas y su polaridad. Cuando cuerpos conductores están separados por un aislante o incluso por el aire constituyen un condensador al quedar cargados uno con una carga positiva y otro con otra carga igual pero negativa. Al establecer una vía conductora se libera tal energía almacenada descargándose y produciendo posiblemente una chispa. Es esta recombinación brusca mediante chispa de las cargas separadas que constituye el riesgo.

Generalmente tales chispas, denominadas técnicamente descargas disruptivas, se producen a través del aire entre un cuerpo cargado eléctricamente y un cuerpo próximo no cargado, pero conectado eléctricamente a tierra, al encontrarse ambos a una distancia muy corta. A menor distancia también menor es la tensión necesaria para que se produzca la chispa.

El parámetro fundamental determinante de la peligrosidad de una chispa es la cantidad de energía liberada en el instante de producirse. Esta energía se manifiesta en forma de radiaciones, (que hacen visible la chispa), de ionización y de calor. Esquemáticamente es esta última la desencadenante de la reacción de combustión. Cuando tales descargas electrostáticas con chispa se producen en una atmósfera inflamable, es relativamente fácil que se inicie el incendio, dado que la energía de activación que aportan acostumbra ser superior a la que se precisa para la combustión de gases y vapores, que suele ser del orden de 0,25 mJ. El peligro de inflamación existe cuando la chispa es generada por una diferencia de potencial superior a los 1.000 V. Para que se produzcan incendios o explosiones deberán cumplirse conjuntamente las tres siguientes condiciones:


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• La existencia de una mezcla combustible o comburente susceptible de explosión o incendio por encontrarse dentro de su rango de inflamabilidad.

• La acumulación de una carga electrostática lo suficientemente alta para crear una diferencia de potencial generadora de chispa.

La producción de la descarga electrostática (chispa) iniciadora, de energía suficiente para inflamar una mezcla peligro.

Formación y acumulación de la electricidad estática

La generación de cargas electrostáticas en los trasvases de líquidos inflamables se produce fundamentalmente por la separación mecánica de éstos en contacto directo con la superficie sólida a través de la cual fluyen o sobre la cual se depositan o agitan. Básicamente, las cargas se generan:

• Al fluir el líquido por una canalización y a través de filtros, válvulas o bombas.

• Al salir el líquido proyectado a través de la boca de impulsión. • Al caer el líquido en el interior de recipientes para su llenado, con el

consiguiente movimiento sobre las paredes, generando turbulencias y salpicaduras.

Al removerse el líquido en el recipiente contenedor ya sea en operaciones de transporte o de agitación y mezcla.


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Riesgos

Son también situaciones especialmente generadoras de cargas electrostáticas:

• La transferencia simultánea de dos fases, como por ejemplo el bombeo de una mezcla de hidrocarburos/ agua o hidrocarburos/aire.

• El arrastre o la sedimentación de sólidos en un líquido. • La decantación de dos líquidos no miscibles. • El flujo ascendente de burbujas de gas a través de un líquido.

En esta generación de cargas son factores determinantes la resistividad del fluido y la velocidad de trasvase, aunque también son aspectos importantes la forma y el sistema de llenado de los recipientes.

Cuanto más baja sea la resistividad de un liquido, menos peligroso deberemos considerarlo. Aunque no existe un limite preciso al respecto, puede afirmarse que cuando la resistividad o resistencia específica de un


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líquido sea inferior o igual a 1010 W cm. la probabilidad de que se generen cargas electrostáticas peligrosas es baja. Los líquidos inflamables de estructura polar como los alcoholes (etílico, propílico, etc.), ácidos y bases, ésteres, etc. están dentro de este grupo.

Cuando tal resistividad sea superior a 1010 W cm. pero inferior a 1012 W cm hay que efectuar un control del riesgo, tanto en la adopción de medidas de prevención y de protección, como de vigilancia de la posible presencia de impurezas o aditivos que pudieran hacer variar ostensiblemente su resistividad.

Por encima de una resistividad de 1012 W cm. es necesario adoptar rigurosas medidas de seguridad dado que se trata de líquidos muy peligrosos ante este riesgo. En este grupo se encuentran líquidos inflamables de estructura no polar ya sean hidrocarburos de cadena lineal larga o ramificada como los derivados aromáticos. Por encima de los 1015 W cm. de resistividad la experiencia demuestra que los líquidos dejan de ser peligrosos ya que no existe acumulación de cargas, al ser su formación prácticamente despreciable.

Ahora bien, tal parámetro aisladamente no es determinante en la valoración del riesgo. Han sucedido también accidentes en transvases de líquidos en principio no tan peligrosos, como el alcohol etílico (7,4.108 W cm.) y el acetato de etilo (1,0.109 W cm.), manejados en condiciones deficientes.

En general los disolventes alifáticos y los hidrocarburos de bajo punto de ebullición tienen tendencia a almacenar menos cargas que los de punto más alto. Evidentemente cuanto mayor sea la velocidad de flujo del líquido mayor será la generación de cargas y también mayor será ésta si el líquido es proyectado por aspersión o pulverización que si es vertido a chorro. En cuanto al sistema de llenado de recipientes, un vertido libre por gravedad o por impulsión desde una abertura superior genera muchas más cargas que si es efectuado mediante bombeo por tubería conectada a la parte inferior o mediante tubería superior que alcance el fondo del recipiente.

La acumulación de la electricidad estática es la resultante de dos acciones antagonistas: la formación y la disipación natural de las cargas eléctricas. Cuando la conductividad de un material es suficientemente elevada para asegurar la disipación rápida de las cargas formadas, no pueden crearse potenciales peligrosos y, en numerosos casos, las cargas se recombinan tras fracciones de segundo de haber sido formadas.

En cambio, cuando se trata de transvases de líquidos de elevada resistividad, los tiempos de relajación una vez detenido su movimiento hasta que de forma natural se eliminan las cargas generadas suelen ser de segundos o incluso de minutos. La experiencia demuestra que, aunque las cargas en operaciones de transvase son principalmente generadas al fluir los líquidos por las canalizaciones, el riesgo en ellas es prácticamente inexistente dada la ausencia de fase gaseosa inflamable. En cambio el riesgo surge cuando el líquido llega al interior del recipiente, en el que precisamente se produce la acumulación de cargas en un espacio confinado peligroso. La repartición de cargas en el propio líquido no es homogénea, creando sobre la superficie libre del mismo cargas eléctricas puntuales que son tanto o más importantes que las que se forman en la interfase líquido/


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fase gaseosa inflamable.

Factores causales de muchos de los accidentes investigados, y relativos a la facilidad en la formación de cargas han sido la presencia de agua en los hidrocarburos o efectuarse el transvase simultáneo de dos fases heterogéneas, y la mala concepción del sistema de llenado de los recipientes.

Peligros de las descargas electrostáticas en las superficies de los líquidosSi se transvasa un líquido cargado eléctricamente a un recipiente las cargas unitarias se irán acumulando en el interior del mismo, pero al repelerse entre sí se localizarán mayoritariamente hacia sus superficies exteriores tanto las que están en contacto con el recipiente como la superior en contacto con el aire. Esta carga superficial es la que genera más problemas.

Cabe considerar dos situaciones según que el recipiente metálico de llenado esté en contacto con tierra o aislado de ella.

En el primer caso, y dado que el depósito está al potencial de tierra, externamente el depósito es eléctricamente neutro como lo es todo el conjunto del contenedor y el contenido, pero en su interior existirán diferencias de potencial entre el líquido y las propias paredes del recipiente, que se mantendrán hasta que tras el correspondiente tiempo de relajación las cargas del liquido se hayan ido disipando. Evidentemente ningún tipo de conexión equipotencial o puesta a tierra puede evitar esta carga superficial interna, que puede generar, caso de ser lo suficientemente alta, una descarga disruptiva entre la superficie libre del líquido y la pared interior del recipiente. El control de esta situación solo podría lograrse garantizando una atmósfera interior ininflamable.

En caso de que el recipiente esté muy aislado de tierra, por ejemplo los camiones-cisterna, la carga de la superficie líquida atrae una carga igual de signo contrario hacia el interior del recipiente, dejando una carga igual a la del líquido en la pared exterior de la cisterna suponiendo que ésta sea metálica. Es entonces factible que se produzca una descarga electrostática por chispa, por ejemplo entre la boca del recipiente y la tubería de llenado o cualquier otro elemento metálico conectado eléctricamente a tierra, como un medidor de nivel o un muestreador de líquido que se introduzca por dicha boca, generando una situación de alto riesgo al ser posiblemente en tal zona la atmósfera inflamable.

Cargas electrostáticas de personas

Las personas pueden acumular también cargas tanto por su movimiento y contacto con el medio exterior como por la influencia de campos eléctricos a los que estén expuestos.

El contacto con cuerpos susceptibles de carga puede producir la transmisión de cargas electrostáticas a las personas, así como también puede hacerlo la proximidad a objetos cargados eléctricamente.

La acumulación de cargas también depende en gran medida de las Cuerpo Bomberos

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características físicas de las personas, en especial del estado de su piel (seca o húmeda) y de su nivel de sudoración, aunque también influye la humedad ambiental. El cuerpo humano es considerado un buen conductor de la electricidad debido principalmente a su alto contenido en agua, aunque su vestimenta puede ser un factor negativo que facilite la acumulación de cargas, debido en ocasiones a la baja conductividad de aquélla. Así, por ejemplo, la ropa de fibras sintéticas y el uso de guantes o calzado aislante es contraproducente cuando exista tal riesgo en atmósferas inflamables.

El aislamiento de la persona del suelo por usar suelas de material no conductor (goma, plástico) o estar situada sobre pavimento no conductor es la condición necesaria para que ésta pueda acumular cargas electrostáticas considerables.

Es normal para una persona alcanzar un potencial del orden de los 10.000 V, y dado que la capacidad del cuerpo humano actuando como condensador eléctrico es del orden de los 200-300 pF, la energía de las cargas electrostáticas es de aproximadamente 10 mJ, muy superior a la que se precisa como energía de activación de atmósferas inflamables.

E 1/2 CU2

E1/2(200.10-12).(104)210mJ

En tal sentido cabe afirmar que la descarga disruptiva entre un operario aislado de tierra y un cuerpo conductor (un elemento cualquiera de la instalación) es muy peligrosa por la energía que puede aportar. Aunque en ningún caso tal situación conlleva un riesgo de electrocución ya que la intensidad de la corriente que se genera es bajísima, y la única sensación que producirá será la de una ligera sacudida.

Medidas de prevención y protección frente al riesgo de la electricidad estática

Como se ha mencionado, la generación de electricidad estática en el trasvase de muchos líquidos inflamables es inevitable. Ante ella las medidas a adoptar van encaminadas a controlar todas o alguna de las tres condiciones requeridas ya expuestas, para que se produzca la deflagración de los vapores.

Distinguiremos entre las medidas preventivas, que tienen por objeto evitar la existencia de atmósferas inflamables y controlar que la generación de cargas sea lo más baja posible, de aquellas otras medidas que denominaremos de protección que tienen por objeto controlar las descargas disruptivas, a fin de evitar que éstas se produzcan o bien en caso de producirse que no sean peligrosas. En este grupo de medidas de protección se encuentran las que controlan la acumulación de cargas, facilitando su eliminación gradual sin chispas.

Consideraremos medidas de prevención

• Control de atmósferas inflamables. Cuerpo Bomberos


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• Control de velocidad de flujo de Líquidos y del sistema de llenado de recipientes.

• Empleo de aditivos antiestáticos. • Instalación eléctrica y equipos protegidos.

Control de impactos mecánicos y otros focos de ignición

• Consideraremos medidas de protección • Interconexiones equipotenciales y puestas a tierra. • Control de los tiempos de relajación. • Ropa de trabajo del personal. • Control de la humedad ambiental y procedimientos seguros de

trabajo.

Control de atmósferas inflamables

Control de atmósferas inflamablesTodo líquido inflamable contenido en un recipiente abierto y por encima de su punto de inflamación emite una cantidad de vapores capaz de formar con el aire mezclas inflamables. Es por ello necesario tener en cuenta que el riesgo no estará suficientemente controlado si sólo abordamos la eliminación y control de los focos de ignición, ya que aparte de la electricidad estática pueden ocurrir otros. Las medidas preventivas que evitan la formación de mezclas vapor-aire inflamable deben tener siempre un carácter prioritario, dado que ofrecen un más alto grado de fiabilidad frente al riesgo.

Todo recipiente a vaciar o llenar debe permanecer, ya sea a través del tubo de aireación o de otra abertura, en constante comunicación con un fluido gaseoso, que será el propio aire, a no ser que se prevea otra sustancia gaseosa, por una simple razón de equilibrio de volúmenes. Por esto, evitaremos la formación de atmósferas inflamables de dos formas: mediante el empleo de un gas inertizante o mediante ventilación.

El principal agente inertizante es el nitrógeno, no siendo aconsejable el uso del anhídrido carbónico y del vapor de agua, ya que estas sustancias generan a su vez mucha electricidad estática.

En la actualidad en la industria petroquímica suele aplicarse como agente inertizante gas inflamable de la propia planta y, asegurando con rigurosas medidas de control que la atmósfera no será peligrosa al superarse notoriamente el límite superior de inflamabilidad de la mezcla gaseosa. La cantidad de gas inertizante a aportar está en función del tipo de gas empleado como tal y de los vapores inflamables existentes, lo que exige reducir el contenido del oxígeno por debajo del nivel mínimo para cada caso. Para la mayoría de líquidos combustibles es en general suficiente reducir la proporción del oxígeno del aire a un 11%.

A fin de evitar que el consumo del agente inertizante sea excesivamente alto se utiliza un sistema de vaciado con atmósfera en circuito cerrado, incorporando válvulas de regulación automatizadas para admitir o expulsar el gas inertizante, a medida que el nivel del liquido en el recipiente disminuya o aumente. En el almacenamiento de líquidos bajo gas protector y en los depósitos de techo flotante, no se precisan adicionales medidas


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preventivas.

Mediante ventilación forzada es también factible asegurar que la atmósfera interior de un recipiente abierto se sitúe por debajo de su límite inferior de inflamabilidad (LI.I.). Se trata de lograr mediante el aporte del suficiente caudal de aire exterior aplicado adecuadamente para realizar un barrido uniforme de la atmósfera interior que se contrarreste la cantidad de materia inflamable evaporada, consiguiendo una concentración ambiental por debajo del 20% del L.I.I. Si bien tal sistema no es de uso generalizado cabe considerar su aplicación siempre que se haga con el rigor necesario (Consultar referencia bibliográfica-4).

Electricidad estática en el trasvase de líquidos inflamables. Parte 2

Control de la velocidad de flujo de líquidos y del sistema de llenado de recipientes


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Es recomendable evitar altas velocidades de flujo a través de tuberías, asegurando que las paredes que entren en contacto con los líquidos ofrezcan una superficie lo más lisa posible, y controlando especialmente la presencia de agua o impurezas por su notoria contribución en la generación de cargas.

La velocidad máxima (v) estará en función del diámetro interior del conducto (d) de acuerdo a la siguiente ecuación (ver Fig. 2), no superándose para líquidos de elevada resistividad la velocidad de 7 m/s. v.d < 0,5 m2/s

Cuando se trate de líquidos polarizables la velocidad podrá ser ligeramente superior aunque en ningún caso se alcanzarán los 10 m/s. Cuando se transvasen suspensiones de s6lidos en líquidos inflamables, exista la presencia de agua, o bien existan mezclas insolubles, es recomendable transvasar a una velocidad inferior a 1 m/s. El el caso del éter y del sulfuro de carbono, productos extremadamente peligrosos, para unos diámetros de conducción de hasta 12 mm. para el primero y de 24 mm. para el segundo, la velocidad máxima será de 1 m/s. Para diámetros mayores la velocidad máxima será obviamente inferior. Respecto al sistema de trasvase, es necesario que éste se efectúe en lo posible mediante instalaciones fijas, estando las tuberías conectadas a los recipientes tanto de vaciado como de llenado. Las aberturas de las bocas de carga y descarga son zonas especialmente peligrosas si están abiertas. Se evitará la proyección por aspersión o pulverización, y también el vertido a chorro libre. Es necesario utilizar tubos de llenado que lleguen hasta el fondo de los recipientes.Mientras una buena parte del extremo final de dicho tubo no esté sumergido la velocidad de transvase deberá ser muy reducida. En el caso de recipientes móviles de pequeña capacidad se emplearán de forma similar embudos con tubo de llenado (ver figura 5 y figura 6)


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La distancia entre el extremo del tubo y el fondo del recipiente será como máximo de 25 cm. Cuando sea factible la presencia de impurezas sedimentables o agua, el tubo de llenado en su extremo final será horizontal, dispuesto de tal forma que no proyecte el líquido sobre el fondo de los recipientes.

Empleo de aditivos antiestáticosCuando la utilización de los hidrocarburos lo permita, un medio eficaz para limitar la acumulación de la electricidad estática consiste en reducir su resistividad mediante la introducción de aditivos antiestáticos en muy pequeñas cantidades (del orden de 1 mg/m3 ), hasta un valor aproximado de 1010 W cm.Tales aditivos son sustancias disociables de diversa naturaleza y solubles en los hidrocarburos, tales como el dietilhexilsulfosuccinato de sodio, o el dinonilnaftaleno sulfonato de etilen diamina que es al mismo tiempo un agente anticorrosivo.


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Instalación eléctrica y equipos protegidosLa instalación eléctrica, equipos y demás materiales eléctricos empleados en el emplazamiento de las instalaciones de trasvasado y almacenamiento de líquidos inflamables se adecuarán a lo establecido en la Instrucción Complementaria Ml BT 026 del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (Orden de 13.1.88 -B.O.E. del 26.1.88) referente a las prescripciones particulares para locales con riesgo de incendio y explosión. También es de obligado cumplimiento la Norma UNE 20-322-86 "Clasificación de emplazamientos con riesgo de explosión debido a la presencia de gases, vapores y nieblas inflamables.

Especial atención hay que tener en los equipos portátiles a emplear en el transvase de líquidos inflamables, ya que por su movilidad o diversidad de uso es frecuente observar el empleo de bombas con motor eléctrico no protegido o con insuficiente protección ante el producto que se está transvasando. Es imprescindible verificar muy a menudo la placa de identificación del motor en el que se especifica el tipo y grado de protección.

Las bombas portátiles de accionamiento neumático son preferibles para transvases desde recipientes móviles de capacidad igual o inferior a los 200 I., aunque su uso sería muy peligroso introducidas en recintos confinados, ya que provocarían enriquecimiento en oxígeno de la atmósfera interior y facilitando con ello la inflamabilidad.

Control de impactos mecánicosDebe controlarse de la proximidad de las atmósferas peligrosas todo posible foco de ignición, aparte de las chispas por descargas electrostáticas. Especial atención debe tenerse Con los impactos mecánicos que deben ser evitados a toda costa. Los elementos metálicos de los equipos de bombeo, como los tubos de aspiración de las bombas portátiles y las boquillas de proyección, deben estar constituidas por un material especial antichispa, generalmente aleación de Al-Zn.

La sujeción solidaria del tubo de aspiración de las bombas portátiles al propio recipiente metálico a vaciar es necesaria. Ello se puede lograr mediante el acoplamiento de un anillo con rosca exterior al tubo de aspiración para su roscado a una de dos aberturas del bidón. (Ver Fig. 7)


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Tales acoplamientos, que no son muy utilizados, a pesar de su estandarización pueden ser suministrados por los mismos fabricantes de las bombas.

Interconexiones equipotenciales y puesta a tierraTras el control apropiado sobre la generación y acumulación de cargas electrostáticas, debemos asegurar que las cargas que se formen puedan eliminarse fácilmente sin ocasionar peligro. Ello se logra fundamentalmente mediante la interconexión de todas las superficies conductoras sobre las que se puede formar electricidad estática, y estando a su vez el conjunto conectado a tierra. La conexión equipotencial será entre el recipiente a vaciar, el equipo de bombeo y sus conducciones, y el recipiente a llenar.

En realidad un cuerpo conductor puede considerarse conectado a tierra cuando permanezca conectado a otro que ya esté puesto a tierra. Por ello podemos evitar el conectar individualmente todos los elementos a la puesta a tierra, aunque es recomendable en la medida de lo posible que los recipientes y la propia instalación de trasvase estén por su situación unidos a tierra, sin necesidad de efectuar conexiones manuales que siempre pueden ser descuidadas.

Ello se puede lograr fácilmente conectando la instalación fija a la puesta a tierra y depositando los recipientes móviles sobre suelo conductor durante el trasvase. La resistencia de la puesta a tierra debe ser baja. Se considera resistencia aceptable frente al riesgo en cuestión, la que sea inferior a 106 W, ya que en realidad las corrientes eléctricas que se pueden generar son de muy baja intensidad (del orden de los microamperios). En tal sentido cualquier puesta a tierra válida para la protección contra contactos eléctricos indirectos también lo será frente a las descargas electrostáticas, aunque es aconsejable su diferenciación. Las interconexiones y la puesta a tierra además de tratarse de materiales conductores requieren disponer de suficiente resistencia mecánica, protección frente a la corrosión y suficiente


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flexibilidad, especialmente para aquellas conducciones que requieran su frecuente conexión y desconexión.

Los sistemas de conexión de tales conducciones deben ser cuidados para garantizar su fijación a los puntos establecidos en recipientes e instalaciones. En la fig. 3 se muestran diferentes tipos de conexión. Especial precaución debe tenerse en que las conexiones se efectúen en puntos alejados de las bocas de los recipientes, y previamente al inicio de la operación de trasvase.

Circunstancia frecuente observada en accidentes por este riesgo ha sido la del descuido en efectuar las conexiones equipotenciales, a pesar de que los cables ya existían. Una posible solución que aminora tal factor humano de riesgo es fijar solidariamente y de forma permanente al cuerpo metálico de la bomba portátil dos cables conductores con sus correspondientes pinzas en los extremos, ya que, al quedar colgados, mostrarán a golpe de vista y siempre que se haya formado al personal debidamente, la ineludible necesidad de conectar las pinzas a cada uno de los recipientes entre los que se efectúa el transvase (Ver Fig. 7).

Las mangueras flexibles de los equipos portátiles de bombeo deben ser conductoras (resistencia máxima 106 W). Cuando se emplee material no conductor (goma, resina, etc.) la conductividad deberá ser asegurada mediante un alma metálica que irá sujeta a tos extremos metálicos del equipo de bombeo, como el cuerpo de la bomba y la boquilla de descarga.

Es frecuente observar que algún extremo de tales almas metálicas no está conectado, ya que al cambiarse la manguera se descuidó efectuar la conexión equipotencial. Este aspecto debe ser cuidadosamente vigilado, de la misma forma que es preciso que se verifique periódicamente la interconexión equipotencial y puesta a tierra de toda la instalación, por ejemplo el puenteado de las bridas de las tuberías.

Tal medida de protección obviamente es útil cuando la instalación de transvase y los recipientes sean metálicos, condicionantes que deben ser exigibles cuando exista tal riesgo.


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Control de los tiempos de relajaciónDe acuerdo a lo anteriormente expuesto es fundamental mantener unos tiempos de espera denominados también de relajación desde que finaliza el trasvase hasta que se inician operaciones que puedan generar por sí mismas focos de ignición, como por ejemplo apertura de tapas, toma de muestras, etc. que son capaces de aportar energías de activación por impactos o golpes mecánicos o incluso por chispas electrostáticas.

Estos tiempos de relajación quedarán establecidos con un amplio margen de seguridad en los procedimientos de trabajo en función principalmente del tipo de producto que se transvasa.

Para líquidos inflamables conductores el tiempo de relajación mínimo será de 30 seg. y para no conductores (resistividad superior a 1011 W cm.) de 1 minuto.

Ropa de trabajo adecuadaEI personal que trabaje en instalaciones en las que se efectúen transvases de líquidos inflamables no usará ropa de fibras sintéticas, y la vestimenta será preferiblemente de algodón, incluso la ropa interior. Es aconsejable también limitar en lo posible el uso de prendas de lana.

El calzado y en su caso los guantes, deberán ser conductores. Ello ofrecerá protección suficiente siempre que el suelo sea también conductor, aspecto éste que también tiene que ser considerado.

Los zapatos corrientes, con suela de cuero, ofrecen, sobre todo si hay humedad suficiente, conductividad elevada. No obstante en el caso de personas de piel muy seca o cuando se usen otros materiales aislantes conjuntamente con la suela de cuero es recomendable usar remaches metálicos que atraviesen la suela del zapato.

La resistencia máxima admitida por la American Standards Asociación ASA para los zapatos conductores es de 450.000 W, y para los suelos conductores de 250.000 W.

Control de la humedad ambiental y procedimientos seguros de trabajo

Para concluir, indicaremos que, de ser posible y de forma complementaria, el mantener una humedad relativa por encima del 60% es una medida muy recomendable en ambientes que puedan ser inflamables. En realidad si la humedad es alta existirá una ligera película de humedad en todas las superficies que les suministrará una conductividad eléctrica que facilitará la eliminación de cargas estáticas a través del medio ambiente a medida que se generan. Todas las medidas de prevención y protección anteriormente expuestas serán efectivas si se puede asegurar su aplicación y control mediante la capacitación del personal expuesto al riesgo, y el empleo de


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procedimientos seguros de trabajo, siendo verificado periódicamente su cumplimiento.

NTP 225: Electricidad estática en el trasvase de líquidos inflamables

Introducción

La generación de cargas electrostáticas es un fenómeno natural, asociado a la propia estructura atómica de la materia, que se produce como resultado del movimiento relativo entre dos superficies en contacto, generalmente de sustancias diferentes, tanto líquidas como sólidas, una de las cuales, o las dos, no es buena conductora de la electricidad. Dos son los procesos fundamentales de formación de las cargas: el contacto-separación de sustancias y la fricción.

La electricidad estática representa un desequilibrio temporal en la repartición de las cargas en la superficie de dos materiales en contacto por transferencia de electrones, creando un campo eléctrico y una diferencia de potencial entre aquellos que puede ser muy elevada.

La magnitud de la carga depende principalmente de la velocidad de separación y/o fricción de los materiales y de su resistividad eléctrica,

Otros parámetros tales como el estado de oxidación de la superficie de frotamiento, la presencia de agua no miscible y partículas como óxido de hierro, la naturaleza de los metales de recipientes y tuberías, la influencia de la temperatura, etc. tienen también su importancia sobre la generación de cargas y su polaridad.

Cuando cuerpos conductores están separados por un aislante o incluso por el aire constituyen un condensador al quedar cargados uno con una carga positiva y otro con otra carga igual pero negativa. Al establecer una vía conductora se libera tal energía almacenada descargándose y produciendo posiblemente una chispa. Es esta recombinación brusca mediante chispa de las cargas separadas que constituye el riesgo.

Generalmente tales chispas, denominadas técnicamente descargas disruptivas, se producen a través del aire entre un cuerpo cargado eléctricamente y un cuerpo próximo no cargado, pero conectado eléctricamente a tierra, al


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encontrarse ambos a una distancia muy corta. A menor distancia también menor es la tensión necesaria para que se produzca la chispa.

El parámetro fundamental determinante de la peligrosidad de una chispa es la cantidad de energía liberada en el instante de producirse. Esta energía se manifiesta en forma de radiaciones, (que hacen visible la chispa), de ionización y de calor. Esquemáticamente es esta última la desencadenante de la reacción de combustión.

Cuando tales descargas electrostáticas con chispa se producen en una atmósfera inflamable, es relativamente fácil que se inicie el incendio, dado que la energía de activación que aportan acostumbra ser superior a la que se precisa para la combustión de gases y vapores, que suele ser del orden de 0,25 mJ. El peligro de inflamación existe cuando la chispa es generada por una diferencia de potencial superior a los 1.000 V.

Para que se produzcan incendios o explosiones deberán cumplirse conjuntamente las tres siguientes condiciones:

• La existencia de una mezcla combustible o comburente susceptible de explosión o incendio por encontrarse dentro de su rango de inflamabilidad.

• La acumulación de una carga electrostática lo suficientemente alta para crear una diferencia de potencial generadora de chispa.

• La producción de la descarga electrostática (chispa) iniciadora, de energía suficiente para inflamar una mezcla peligrosa.

Formación y acumulación de la electricidad estática

La generación de cargas electrostáticas en los trasvases de líquidos inflamables se produce fundamentalmente por la separación mecánica de éstos en contacto directo con la superficie sólida a través de la cual fluyen o sobre la cual se depositan o agitan.

Básicamente, las cargas se generan:

• Al fluir el líquido por una canalización y a través de filtros, válvulas o bombas.

• Al salir el líquido proyectado a través de la boca de impulsión. • Al caer el líquido en el interior de recipientes para su llenado, con el

consiguiente movimiento sobre las paredes, generando turbulencias y salpicaduras.

• Al removerse el líquido en el recipiente contenedor ya sea en operaciones de transporte o de agitación y mezcla.


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Fig.1: Formación de la electricidad estática: a) Flujo en tuberías, b) Pulverización o aspersión, c) Llenado de recipientes a chorro libre, d) Agitación

Son también situaciones especialmente generadoras de cargas electrostáticas:

• La transferencia simultánea de dos fases, como por ejemplo el bombeo de una mezcla de hidrocarburos/ agua o hidrocarburos/aire.

• El arrastre o la sedimentación de sólidos en un líquido. • La decantación de dos líquidos no miscibles. • El flujo ascendente de burbujas de gas a través de un líquido.

En esta generación de cargas son factores determinantes la resistividad del fluido y la velocidad de trasvase, aunque también son aspectos importantes la forma y el sistema de llenado de los recipientes.

Cuanto más baja sea la resistividad de un liquido, menos peligroso deberemos considerarlo. Aunque no existe un límite preciso al respecto, puede afirmarse que cuando la resistividad o resistencia específica de un líquido sea inferior o igual a 1010 Ωcm. la probabilidad de que se generen cargas electrostáticas peligrosas es baja. Los líquidos inflamables de estructura polar como los alcoholes (etílico, propílico, etc.), ácidos y bases, ésteres, etc. están dentro de este grupo.

Cuando tal resistividad sea superior a 1010 Ωcm. pero inferior a 1012 Ωcm hay que efectuar un control del riesgo, tanto en la adopción de medidas de prevención y de protección, como de vigilancia de la posible presencia de impurezas o aditivos que pudieran hacer variar ostensiblemente su resistividad.

Por encima de una resistividad de 1012 Ωcm. es necesario adoptar rigurosas medidas de seguridad dado que se trata de líquidos muy peligrosos ante este riesgo. En este grupo se encuentran líquidos inflamables de estructura no polar


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ya sean hidrocarburos de cadena lineal larga o ramificada como los derivados aromáticos. Por encima de los 1015 Ωcm. de resistividad la experiencia demuestra que los líquidos dejan de ser peligrosos ya que no existe acumulación de cargas, al ser su formación prácticamente despreciable.

Ahora bien, tal parámetro aisladamente no es determinante en la valoración del riesgo. Han sucedido también accidentes en transvases de líquidos en principio no tan peligrosos, como el alcohol etílico (7,4.108 Ωcm.) y el acetato de etilo (1,0.109 Ωcm.), manejados en condiciones deficientes.

En general los disolventes alifáticos y los hidrocarburos de bajo punto de ebullición tienen tendencia a almacenar menos cargas que los de punto más alto.

Evidentemente cuanto mayor sea la velocidad de flujo del líquido mayor será la generación de cargas y también mayor será ésta si el líquido es proyectado por aspersión o pulverización que si es vertido a chorro. En cuanto al sistema de llenado de recipientes, un vertido libre por gravedad o por impulsión desde una abertura superior genera muchas más cargas que si es efectuado mediante bombeo por tubería conectada a la parte inferior o mediante tubería superior que alcance el fondo del recipiente.

La acumulación de la electricidad estática es la resultante de dos acciones antagonistas: la formación y la disipación natural de las cargas eléctricas.

Cuando la conductividad de un material es suficientemente elevada para asegurar la disipación rápida de las cargas formadas, no pueden crearse potenciales peligrosos y, en numerosos casos, las cargas se recombinan tras fracciones de segundo de haber sido formadas.

En cambio, cuando se trata de transvases de líquidos de elevada resistividad, los tiempos de relajación una vez detenido su movimiento hasta que de forma natural se eliminan las cargas generadas suelen ser de segundos o incluso de minutos.

La experiencia demuestra que, aunque las cargas en operaciones de transvase son principalmente generadas al fluir los líquidos por las canalizaciones, el riesgo en ellas es prácticamente inexistente dada la ausencia de fase gaseosa inflamable. En cambio el riesgo surge cuando el líquido llega al interior del recipiente, en el que precisamente se produce la acumulación de cargas en un espacio confinado peligroso. La repartición de cargas en el propio líquido no es homogénea, creando sobre la superficie libre del mismo cargas eléctricas puntuales que son tanto o más importantes que las que se forman en la interfase líquido/ fase gaseosa inflamable.

Factores causales de muchos de los accidentes investigados, y relativos a la facilidad en la formación de cargas han sido la presencia de agua en los hidrocarburos o efectuarse el transvase simultáneo de dos fases heterogéneas, y la mala concepción del sistema de llenado de los recipientes.


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Peligros de las descargas electrostáticas en las superficies de los líquidos

Si se transvasa un líquido cargado eléctricamente a un recipiente las cargas unitarias se irán acumulando en el interior del mismo, pero al repelerse entre sí se localizarán mayoritariamente hacia sus superficies exteriores tanto las que están en contacto con el recipiente como la superior en contacto con el aire. Esta carga superficial es la que genera más problemas.

Cabe considerar dos situaciones según que el recipiente metálico de llenado esté en contacto con tierra o aislado de ella.

En el primer caso, y dado que el depósito está al potencial de tierra, externamente el depósito es eléctricamente neutro como lo es todo el conjunto del contenedor y el contenido, pero en su interior existirán diferencias de potencial entre el líquido y las propias paredes del recipiente, que se mantendrán hasta que tras el correspondiente tiempo de relajación las cargas del liquido se hayan ido disipando. Evidentemente ningún tipo de conexión equipotencial o puesta a tierra puede evitar esta carga superficial interna, que puede generar, caso de ser lo suficientemente alta, una descarga disruptiva entre la superficie libre del líquido y la pared interior del recipiente. El control de esta situación solo podría lograrse garantizando una atmósfera interior ininflamable.

En caso de que el recipiente esté muy aislado de tierra, por ejemplo los camiones-cisterna, la carga de la superficie líquida atrae una carga igual de signo contrario hacia el interior del recipiente, dejando una carga igual a la del líquido en la pared exterior de la cisterna suponiendo que ésta sea metálica. Es entonces factible que se produzca una descarga electrostática por chispa, por ejemplo entre la boca del recipiente y la tubería de llenado o cualquier otro elemento metálico conectado eléctricamente a tierra, como un medidor de nivel o un muestreador de líquido que se introduzca por dicha boca, generando una situación de alto riesgo al ser posiblemente en tal zona la atmósfera inflamable.

Cargas electrostáticas de personas

Las personas pueden acumular también cargas tanto por su movimiento y contacto con el medio exterior como por la influencia de campos eléctricos a los que estén expuestos.

El contacto con cuerpos susceptibles de carga puede producir la transmisión de cargas electrostáticas a las personas, así como también puede hacerlo la proximidad a objetos cargados eléctricamente.

La acumulación de cargas también depende en gran medida de las características físicas de las personas, en especial del estado de su piel (seca o húmeda) y de su nivel de sudoración, aunque también influye la humedad ambiental.


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El cuerpo humano es considerado un buen conductor de la electricidad debido principalmente a su alto contenido en agua, aunque su vestimenta puede ser un factor negativo que facilite la acumulación de cargas, debido en ocasiones a la baja conductividad de aquélla. Así, por ejemplo, la ropa de fibras sintéticas y el uso de guantes o calzado aislante es contraproducente cuando exista tal riesgo en atmósferas inflamables.

El aislamiento de la persona del suelo por usar suelas de material no conductor (goma, plástico) o estar situada sobre pavimento no conductor es la condición necesaria para que ésta pueda acumular cargas electrostáticas considerables.

Es normal para una persona alcanzar un potencial del orden de los 10.000 V, y dado que la capacidad del cuerpo humano actuando como condensador eléctrico es del orden de los 200-300 pF, la energía de las cargas electrostáticas es de aproximadamente 10 mJ, muy superior a la que se precisa como energía de activación de atmósferas inflamables.

E 1/2 CU2

E 1/2 (200.10-12).(104)2 10 mJ

En tal sentido cabe afirmar que la descarga disruptiva entre un operario aislado de tierra y un cuerpo conductor (un elemento cualquiera de la instalación) es muy peligrosa por la energía que puede aportar. Aunque en ningún caso tal situación conlleva un riesgo de electrocución ya que la intensidad de la corriente que se genera es bajísima, y la única sensación que producirá será la de una ligera sacudida.

Medidas de prevención y protección frente al riesgo de la electricidad estática

Como se ha mencionado, la generación de electricidad estática en el trasvase de muchos líquidos inflamables es inevitable. Ante ella las medidas a adoptar van encaminadas a controlar todas o alguna de las tres condiciones requeridas ya expuestas, para que se produzca la deflagración de los vapores.

Distinguiremos entre las medidas preventivas, que tienen por objeto evitar la existencia de atmósferas inflamables y controlar que la generación de cargas sea lo más baja posible, de aquellas otras medidas que denominaremos de protección que tienen por objeto controlar las descargas disruptivas, a fin de evitar que éstas se produzcan o bien en caso de producirse que no sean peligrosas. En este grupo de medidas de protección se encuentran las que controlan la acumulación de cargas, facilitando su eliminación gradual sin chispas.

Consideraremos medidas de prevención

• Control de atmósferas inflamables. • Control de velocidad de flujo de Líquidos y del sistema de llenado de

recipientes.


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• Empleo de aditivos antiestáticos. • Instalación eléctrica y equipos protegidos. • Control de impactos mecánicos y otros focos de ignición.

Consideraremos medidas de protección

• Interconexiones equipotenciales y puesta a tierra. • Control de los tiempos de relajación. • Ropa de trabajo del personal. • Control de la humedad ambiental y procedimientos seguros de trabajo. • Control de atmósferas inflamables

Control de atmósferas inflamables

Todo líquido inflamable contenido en un recipiente abierto y por encima de su punto de inflamación emite una cantidad de vapores capaz de formar con el aire mezclas inflamables. Es por ello necesario tener en cuenta que el riesgo no estará suficientemente controlado si sólo abordamos la eliminación y control de los focos de ignición, ya que aparte de la electricidad estática pueden ocurrir otros.

Las medidas preventivas que evitan la formación de mezclas vapor-aire inflamables deben tener siempre un carácter prioritario, dado que ofrecen un más alto grado de fiabilidad frente al riesgo.

Todo recipiente a vaciar o llenar debe permanecer, ya sea a través del tubo de aireación o de otra abertura, en constante comunicación con un fluido gaseoso, que será el propio aire, a no ser que se prevea otra sustancia gaseosa, por una simple razón de equilibrio de volúmenes. Por esto, evitaremos la formación de atmósferas inflamables de dos formas: mediante el empleo de un gas inertizante o mediante ventilación.

El principal agente inertizante es el nitrógeno, no siendo aconsejable el uso del anhídrido carbónico y del vapor de agua, ya que estas sustancias generan a su vez mucha electricidad estática.

En la actualidad en la industria petroquímica suele aplicarse como agente inertizante gas inflamable de la propia planta y, asegurando con rigurosas medidas de control que la atmósfera no será peligrosa al superarse notoriamente el límite superior de inflamabilidad de la mezcla gaseosa.

La cantidad de gas inertizante a aportar está en función del tipo de gas empleado como tal y de los vapores inflamables existentes, lo que exige reducir el contenido del oxígeno por debajo del nivel mínimo para cada caso. Para la mayoría de líquidos combustibles es en general suficiente reducir la proporción del oxígeno del aire a un 11%.

A fin de evitar que el consumo del agente inertizante sea excesivamente alto se utiliza un sistema de vaciado con atmósfera en circuito cerrado, incorporando


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válvulas de regulación automatizadas para admitir o expulsar el gas inertizante, a medida que el nivel del liquido en el recipiente disminuya o aumente.

En el almacenamiento de líquidos bajo gas protector y en los depósitos de techo flotante, no se precisan adicionales medidas preventivas.

Mediante ventilación forzada es también factible asegurar que la atmósfera interior de un recipiente abierto se sitúe por debajo de su límite inferior de inflamabilidad (LI.I.). Se trata de lograr mediante el aporte del suficiente caudal de aire exterior aplicado adecuadamente para realizar un barrido uniforme de la atmósfera interior que se contrarreste la cantidad de materia inflamable evaporada, consiguiendo una concentración ambiental por debajo del 20% del L.I.I. Si bien tal sistema no es de uso generalizado cabe considerar su aplicación siempre que se haga con el rigor necesario (Consultar referencia bibliográfica-4).

Control de la velocidad de flujo de líquidos y del sistema de llenado de recipientes

Es recomendable evitar altas velocidades de flujo a través de tuberías, asegurando que las paredes que entren en contacto con los líquidos ofrezcan una superficie lo más lisa posible, y controlando especialmente la presencia de agua o impurezas por su notoria contribución en la generación de cargas.

La velocidad máxima (v) estará en función del diámetro interior del conducto (d) de acuerdo a la siguiente ecuación (ver Fig. 2), no superándose para líquidos de elevada resistividad la velocidad de 7 m/s.

v.d ≤ 0,5 m2/s.

Fig. 2: Gráfica para la determinación de la velocidad/caudal máximo de flujo en función del diámetro interior de la tubería para evitar la generación excesiva de cargas


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Cuando se trate de líquidos polarizables la velocidad podrá ser ligeramente superior aunque en ningún caso se alcanzarán los 10 m/s.

Cuando se transvasen suspensiones de s6lidos en líquidos inflamables, exista la presencia de agua, o bien existan mezclas insolubles, es recomendable transvasar a una velocidad inferior a 1 m/s.

El caso del éter y del sulfuro de carbono, productos extremadamente peligrosos, para unos diámetros de conducción de hasta 12 mm. para el primero y de 24 mm. para el segundo, la velocidad máxima será de 1 m/s. Para diámetros mayores la velocidad máxima será obviamente inferior.

Respecto al sistema de trasvase, es necesario que éste se efectúe en lo posible mediante instalaciones fijas, estando las tuberías conectadas a los recipientes tanto de vaciado como de llenado. Las aberturas de las bocas de carga y descarga son zonas especialmente peligrosas si están abiertas.

Se evitará la proyección por aspersión o pulverización, y también el vertido a chorro libre. Es necesario utilizar tubos de llenado que lleguen hasta el fondo de los recipientes. Mientras una buena parte del extremo final de dicho tubo no esté sumergido la velocidad de transvase deberá ser muy reducida. En el caso de recipientes móviles de pequeña capacidad se emplearán de forma similar embudos con tubo de llenado (ver figura 5 y figura 6).

Fig. 5: Llenado de recipiente con embudo tubular desde instalación fija

Fig. 6: Carga de camiones cisterna


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La distancia entre el extremo del tubo y el fondo del recipiente será como máximo de 25 cm.

Cuando sea factible la presencia de impurezas sedimentables o agua, el tubo de llenado en su extremo final será horizontal, dispuesto de tal forma que no proyecte el líquido sobre el fondo de los recipientes.

Empleo de aditivos antiestáticos

Cuando la utilización de los hidrocarburos lo permita, un medio eficaz para limitar la acumulación de la electricidad estática consiste en reducir su resistividad mediante la introducción de aditivos antiestáticos en muy pequeñas cantidades (del orden de 1 mg/m3 ), hasta un valor aproximado de 1010 Ωcm.

Tales aditivos son sustancias disociables de diversa naturaleza y solubles en los hidrocarburos, tales como el dietilhexilsulfosuccinato de sodio, o el dinonilnaftaleno sulfonato de etilen diamina que es al mismo tiempo un agente anticorrosivo.

Instalación eléctrica y equipos protegidos

La instalación eléctrica, equipos y demás materiales eléctricos empleados en el emplazamiento de las instalaciones de trasvasado y almacenamiento de líquidos inflamables se adecuarán a lo establecido en la Instrucción Complementaria Ml BT 026 del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (Orden de 13.1.88 -B.O.E. del 26.1.88) referente a las prescripciones particulares para locales con riesgo de incendio y explosión. También es de obligado cumplimiento la Norma UNE 20-322-86 "Clasificación de emplazamientos con riesgo de explosión debido a la presencia de gases, vapores y nieblas inflamables.

Especial atención hay que tener en los equipos portátiles a emplear en el transvase de líquidos inflamables, ya que por su movilidad o diversidad de uso es frecuente observar el empleo de bombas con motor eléctrico no protegido o con insuficiente protección ante el producto que se está transvasando. Es imprescindible verificar muy a menudo la placa de identificación del motor en el que se especifica el tipo y grado de protección.

Las bombas portátiles de accionamiento neumático son preferibles para transvases desde recipientes móviles de capacidad igual o inferior a los 200 I., aunque su uso sería muy peligroso introducidas en recintos confinados, ya que provocarían enriquecimiento en oxígeno de la atmósfera interior y facilitando con ello la inflamabilidad.

Control de impactos mecánicos

Debe controlarse de la proximidad de las atmósferas peligrosas todo posible foco de ignición, aparte de las chispas por descargas electrostáticas. Especial atención debe tenerse Con los impactos mecánicos que deben ser evitados a toda costa.


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Los elementos metálicos de los equipos de bombeo, como los tubos de aspiración de las bombas portátiles y las boquillas de proyección, deben estar constituidas por un material especial antichispa, generalmente aleación de Al-Zn.

La sujeción solidaria del tubo de aspiración de las bombas portátiles al propio recipiente metálico a vaciar es necesaria. Ello se puede lograr mediante el acoplamiento de un anillo con rosca exterior al tubo de aspiración para su roscado a una de dos aberturas del bidón. (Ver Fig. 7)

Fig. 7: Transvase mediante bombas portátiles. Sujeción solidaria a los recipientes de los tubos de aspiración y de los tubos de carga

Tales acoplamientos, que no son muy utilizados, a pesar de su estandarización pueden ser suministrados por los mismos fabricantes de las bombas.

Interconexiones equipotenciales y puesta a tierra

Tras el control apropiado sobre la generación y acumulación de cargas electrostáticas, debemos asegurar que las cargas que se formen puedan eliminarse fácilmente sin ocasionar peligro. Ello se logra fundamentalmente mediante la interconexión de todas las superficies conductoras sobre las que se puede formar electricidad estática, y estando a su vez el conjunto conectado a tierra. La conexión equipotencial será entre el recipiente a vaciar, el equipo de bombeo y sus conducciones, y el recipiente a llenar.

En realidad un cuerpo conductor puede considerarse conectado a tierra cuando permanezca conectado a otro que ya esté puesto a tierra. Por ello podemos evitar el conectar individualmente todos los elementos a la puesta a tierra, aunque es recomendable en la medida de lo posible que los recipientes y la propia instalación de trasvase estén por su situación unidos a tierra, sin necesidad de efectuar conexiones manuales que siempre pueden ser descuidadas.


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Ello se puede lograr fácilmente conectando la instalación fija a la puesta a tierra y depositando los recipientes móviles sobre suelo conductor durante el trasvase.

La resistencia de la puesta a tierra debe ser baja. Se considera resistencia aceptable frente al riesgo en cuestión, la que sea inferior a 106 Ω, ya que en realidad las corrientes eléctricas que se pueden generar son de muy baja intensidad (del orden de los microamperios). En tal sentido cualquier puesta a tierra válida para la protección contra contactos eléctricos indirectos también lo será frente a las descargas electrostáticas, aunque es aconsejable su diferenciación. Las interconexiones y la puesta a tierra además de tratarse de materiales conductores requieren disponer de suficiente resistencia mecánica, protección frente a la corrosión y suficiente flexibilidad, especialmente para aquellas conducciones que requieran su frecuente conexión y desconexión.

Los sistemas de conexión de tales conducciones deben ser cuidados para garantizar su fijación a los puntos establecidos en recipientes e instalaciones. En la fig. 3 se muestran diferentes tipos de conexión. Especial precaución debe tenerse en que las conexiones se efectúen en puntos alejados de las bocas de los recipientes, y previamente al inicio de la operación de trasvase.

Fig. 3: Sistemas de sujeción de las tomas a tierra a los cuerpos metálicos de recipientes y tuberías: a) Grapa de tornillo, b) Apriete por abrazadera a tubo o barra, c) Pinza con resorte

Circunstancia frecuente observada en accidentes por este riesgo ha sido la del descuido en efectuar las conexiones equipotenciales, a pesar de que los cables ya existían. Una posible solución que aminora tal factor humano de riesgo es fijar solidariamente y de forma permanente al cuerpo metálico de la bomba portátil dos cables conductores con sus correspondientes pinzas en los extremos, ya que, al quedar colgados, mostrarán a golpe de vista y siempre que se haya formado al personal debidamente, la ineludible necesidad de conectar las pinzas a cada uno de los recipientes entre los que se efectúa el transvase (Ver Fig. 7).

Las mangueras flexibles de los equipos portátiles de bombeo deben ser conductoras (resistencia máxima 106 Ω). Cuando se emplee material no conductor (goma, resina, etc.) la conductividad deberá ser asegurada mediante un alma metálica que irá sujeta a tos extremos metálicos del equipo de bombeo, como el cuerpo de la bomba y la boquilla de descarga.


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Es frecuente observar que algún extremo de tales almas metálicas no está conectado, ya que al cambiarse la manguera se descuidó efectuar la conexión equipotencial. Este aspecto debe ser cuidadosamente vigilado, de la misma forma que es preciso que se verifique periódicamente la interconexión equipotencial y puesta a tierra de toda la instalación, por ejemplo el puenteado de las bridas de las tuberías.

Tal medida de protección obviamente es útil cuando la instalación de transvase y los recipientes sean metálicos, condicionantes que deben ser exigibles cuando exista tal riesgo.

Control de los tiempos de relajación

De acuerdo a lo anteriormente expuesto es fundamental mantener unos tiempos de espera denominados también de relajación desde que finaliza el trasvase hasta que se inician operaciones que puedan generar por sí mismas focos de ignición, como por ejemplo apertura de tapas, toma de muestras, etc. que son capaces de aportar energías de activación por impactos o golpes mecánicos o incluso por chispas electrostáticas.

Estos tiempos de relajación quedarán establecidos con un amplio margen de seguridad en los procedimientos de trabajo en función principalmente del tipo de producto que se transvasa.

Para líquidos inflamables conductores el tiempo de relajación mínimo será de 30 seg. y para no conductores (resistividad superior a 1011 Ωcm.) de 1 minuto.

Ropa de trabajo adecuada

EI personal que trabaje en instalaciones en las que se efectúen transvases de líquidos inflamables no usará ropa de fibras sintéticas, y la vestimenta será preferiblemente de algodón, incluso la ropa interior. Es aconsejable también limitar en lo posible el uso de prendas de lana.

El calzado y en su caso los guantes, deberán ser conductores.

Ello ofrecerá protección suficiente siempre que el suelo sea también conductor, aspecto éste que también tiene que ser considerado.

Los zapatos corrientes, con suela de cuero, ofrecen, sobre todo si hay humedad suficiente, conductividad elevada. No obstante en el caso de personas de piel muy seca o cuando se usen otros materiales aislantes conjuntamente con la suela de cuero es recomendable usar remaches metálicos que atraviesen la suela del zapato.

La resistencia máxima admitida por la American Standards Asociación ASA para los zapatos conductores es de 450.000 Ω, y para los suelos conductores de 250.000 Ω.


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Control de la humedad ambiental y procedimientos seguros de trabajo

Para concluir, indicaremos que, de ser posible y de forma complementaria, el mantener una humedad relativa por encima del 60% es una medida muy recomendable en ambientes que puedan ser inflamables. En realidad si la humedad es alta existirá una ligera película de humedad en todas las superficies que les suministrará una conductividad eléctrica que facilitará la eliminación de cargas estáticas a través del medio ambiente a medida que se generan. Todas las medidas de prevención y protección anteriormente expuestas serán efectivas si se puede asegurar su aplicación y control mediante la capacitación del personal expuesto al riesgo, y el empleo de procedimientos seguros de trabajo, siendo verificado periódicamente su cumplimiento.

NTP 356: Condiciones de seguridad en la carga y descarga de camiones cisterna: líquidos inflamables (I)

Introducción. El procedimiento operacional

El análisis de causas de los accidentes de trabajo y el conocimiento adquirido ante comportamientos y situaciones peligrosas en la actividad de carga y descarga de camiones cisterna, pone de manifiesto la necesidad de establecer un esquema sistemático de actuación que, de forma secuencial, aborde las distintas fases de que consta una tarea, al tiempo que permita introducir acciones concretas tendentes a crear unas condiciones de trabajo seguras en todas ellas. Este proceder exige un análisis minucioso previo de todas y cada una de las operaciones de que se compone una actividad.

El establecimiento de dicha sistemática de actuación en las distintas fases operativas de una tarea en su conjunto, condicionada, en forma escrita y refrendada por la Dirección, constituye el Manual o Procedimiento Operacional.

Con la implantación de programas automatizados de carga, en los que la sistemática secuencial se traduce en unos esquemas operativos de puertas lógicas, de forma que cada estadio resulta inaccesible de no haberse consumado íntegramente los sucesos del estadio precedente, se han mejorado sustancialmente las condiciones de seguridad en este tipo de operaciones.

La experiencia, sin embargo, viene a poner de manifiesto que ello no es suficiente. Así, por ejemplo, la simultaneidad de un error en una programación o el mal estado de un caudalímetro, con unos sensores de nivel contra rebosamiento deficientemente limpios o defectuosos, puede conllevar derrames y vertidos. Una señalización deficiente en los dispositivos de carga o la selección errónea de un compartimento, puede posibilitar situaciones peligrosas.


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Todo ello viene a poner de manifiesto, que no obstante la avanzada tecnología incorporada a esta actividad, la fragilidad de sus esquemas la hace vulnerable, siendo preciso, pues, la adopción y el concurso de determinados criterios preventivos que la presente NTP pretende de forma sintetizada aportar.

En la confección de la presente Nota Técnica se han caracterizado con letra normal los conceptos preventivos reglamentarios, así como sus aclaraciones, a diferencia de aquellos otros criterios extraídos de la buena práctica y para los que se ha reservado la letra cursiva.

Objetivo

El establecimiento de criterios preventivos complementarios sobre las bases legales que preceptúa la normativa específica vigente en la carga-descarga de camiones cisterna destinados al transporte de productos líquidos inflamables y combustibles, en orden a la consecución de unas condiciones de seguridad operativa idóneas.

Definiciones

Se consideran materias líquidas inflamables, a los efectos del TPC (RD 74/1992 "Reglamento Nacional del Transporte de Mercancías Peligrosas por Carretera", aquellos productos que a 50 ºC tengan una tensión de vapor máxima de 300 KPa (3 bar) y un punto de inflamación máximo de 100 ºC (clase 3 Líquidos Inflamables). Quedan excluidos aquellos líquidos inflamables que, a causa de otras propiedades peligrosas suplementarias, están enumerados o asimilados a otras Clases del TPC.

El punto de inflamación, que se define como la temperatura mínima a partir de la cual el producto desprende vapor en cantidad suficiente como para formar una mezcla que puede arder en el aire, se determinará según prescribe el apéndice A-3 marginales del TPC 3300 a 3302.

La presión de vapor o la volatilidad de un producto es factor determinante en la cantidad de vapor que se desprende a una determinada temperatura. Los líquidos inflamables tales como la gasolina, tienen altas presiones de vapor y un punto de inflamabilidad muy bajo (por debajo de 0 ºC); sus vapores, tres veces más pesados que el aire, tienden a depositarse en los emplazamientos bajos, formando mezclas explosivas en concentraciones entre el uno y el siete por ciento de vapor en aire. Esta circunstancia, no concurre en otros líquidos combustibles como el gasóleo, fuel óleo etc..cuyas presiones de vapor son bajas y sus puntos de inflamabilidad altos (superiores a 55 ºC). Estas precisiones permitirán abordar un aspecto de gran trascendencia en el almacenamiento y expedición de cierta clase de productos, como es la inertización, cuya concreción, en cuanto a inflamables se refiere, se tratará más adelante.

Cuanto antecede, viene a poner de manifiesto la importancia que tiene el conocimiento de las características de esta clase de productos (peligrosidad


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intrínseca) no solo para las personas que lo manipulan, sino también para el público en general, dado su consumo generalizado.

Clasificación de las cisternas

El TPC describe una cisterna como un depósito especial dedicado al transporte, normalmente de sección cilíndrica o más o menos elipsoidal, de eje horizontal, con casquetes o fondos abombados en sus extremos y provisto de valvulería, conducciones y dispositivos de carga y descarga. Estas cisternas, corno elemento portante, situada en la zona posterior de una cabeza tractora, unidas de forma fija (rígida), constituye un camión cisterna (C/C ).

A efectos de clasificación, las cisternas pueden constituirse en remolques y semirremolques.

Remolques

Son elementos de transporte integrados por una cisterna sobre un bastidor soportado por ejes de ruedas delanteros y traseros, unidos a una parte tractora o camión cisterna por un enganche reglamentario, pudiendo ambas partes quedar separadas.

Fig. 1: Camión cisterna con remolque

Semirremolques

Al igual que los remolques, no pueden moverse por sí mismos, precisando de un elemento motriz. Carecen de ejes de rueda delanteros, materializándose la unión a la parte tractora a través de una articulación especial donde queda fijado el pivote de sujeción (pivote real) de 2 pulgadas de diámetro del que va provisto todo semirremolque. A la parte de esta unión que va fija al tractor se le denomina la quinta rueda y se localiza a unos 300 mm por delante del último eje del tractor.

Tienen un número par de ejes de ruedas (2 - 4 ejes) pudiendo sostenerse apoyados por sí mismos, aunque estén desenganchados de la cabeza motriz que los remolca.

Con independencia del sistema de tracción, los semirremolques pueden ser: con chasis (ver fig. 2), en los que la cisterna va apoyada en toda su longitud sobre un bastidor y autoportantes (ver fig. 3), sin bastidor, estando la propia cisterna calculada para resistir mecánicamente apoyada, por un lado en una placa giratoria y por otro, en los ejes traseros por medio del carretón trasero, falso bastidor auxiliar en la zona trasera. Tiene la gran ventaja de su reducido


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peso muerto y la de permitir la libre dilatación con productos a temperaturas distintas a la atmosférica. Mecánicamente trabaja como una viga simplemente apoyada en sus extremos. Son casi cilíndricas con fondos o casquetes semiesféricos.

Fig. 2: Semirremolque-cisterna soportado sobre bastidor

Fig. 3: Semirremolque-cisterna autoportante

Existen otras clasificaciones de cisternas según materiales constructivos (acero, aluminio y plástico); compartimentaje (compartimentadas y sin compartimentar); aislamiento térmico (con y sin aislamiento) y con aislamiento de vacío; energía de aportación (calentadas y refrigeradas), etc.

Elementos funcionales en las cisternas

La funcionalidad de una cisterna implica la existencia de toda una serie de dispositivos, aberturas y orificios, tanto en la parte superior como en la parte baja.

En la parte superior van emplazadas las bocas de carga (en la modalidad de carga superior, actualmente en regresión), compuestas por un cuello fijado al cuerpo de la cisterna y una tapa o elemento de cierre. También se localizan en el domo de las cisternas, las guías de sonda, boca de hombre, plataforma de tránsito y bandejas de apoyo y recogida de producto.

Las bocas de carga son, como su nombre indica, las aberturas a las que se adapta el brazo de carga instalado en la plataforma fija de los terminales de carga. El número de bocas de carga serán tantos como compartimentos tenga la cisterna.

Cuando el llenado se hace por abajo, las bocas de carga y descarga son coincidentes, localizándose a nivel inferior, normalmente en un lateral de la cisterna.

Cada compartimento dispondrá de una boca de hombre (de inspección y ventilación de emergencia), de las dimensiones precisas para facilitar el acceso al interior del mismo, en orden a su mantenimiento, limpieza, reparación o inspección. Suelen ser ovaladas de 400 x 600 mm o bien circulares de superficie equivalente.

Las bocas de hombre poseen aberturas circulares de 200 a 300 mm de diámetro, para carga y control, actuando su tapa de cierre como válvula de emergencia ante sobre presiones cuando en el interior del depósito se


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alcanzan los 250 ±15 milibares. Este tipo de cierre es hermético, estando provisto de mecanismos de apertura y cierre rápido.

Las guías de sonda para medición por alturas (alturas en mm alcanzado por el producto en cada compartimento) permiten el control de producto por varilla milimetrada y tabla de calibración, ambas homologadas.

Las bocas de descarga están dotadas de las correspondientes válvulas de vaciado y tapas roscadas. Estas válvulas se identifican con el mismo número de depósitos a los que están conectados, siendo la numeración, colores distintivos y disposición de las mismas, correlativas y en el mismo orden y sentido que los compartimentos de la cisterna.

Las válvulas de descarga, junto con las tapas roscadas, no permiten la salida de producto existente en la tubería de salida, a partir de las válvulas de fondo de la cisterna. Un buen funcionamiento de estas válvulas de fondo impide la salida del contenido existente dentro de la cisterna o compartimento ante una disfunción de las válvulas de descarga o un eventual rotura de las mismas por impacto-empotramiento. Esta última eventualidad debe preverse, estableciendo (tal y como queda reglamentado en el TPC), una distancia mínima de 100 mm entre la pared posterior de la cisterna y la parte trasera del parachoques, elemento éste que protegerá, asimismo, los tramos de tubería de descarga situados bajo la cisterna, provenientes de cada compartimento.

Para una mayor protección, las válvulas de vaciado o descarga, se alojan dentro de una caja metálica cerrada donde se localizan otros dispositivos de control (conexión de recogida de gases, convertidor de descarga, manómetros, etc.) (ver fig. 4).

Fig. 4: Caja metálica de protección en la que se localizan las válvulas de carga. Contigua a esta caja se observa el dispositivo de conexión de la puesta a tierra

Todo este equipo e instalación específica incorporada, debe, a su vez, posibilitar su funcionalidad en las distintas isletas de los terminales de carga, en las que se localizan los elementos y dispositivos de llenado para los diferentes productos, conformando, en su conjunto, una unidad estructural operativa cubierta, llamada cargadero.

Dispositivos de seguridad en las cisternas


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Con independencia de las válvulas y elementos propios de llenado y vaciado, las cisternas suelen ir provistas de otros dispositivos, cuya misión es conferir seguridad intrínseca a las operaciones de carga y descarga. A título simplemente de reseña, los más importantes son los siguientes.

Sistema de ventilación

Cada compartimento del camión cisterna dispone en su parte superior de un sistema de ventilación mecánico, de accionamiento en sobre presión y depresión, a fin de evitar las deformaciones en las paredes de la cisterna en caso de carga o descarga al máximo régimen. La válvula de ventilación actúa tanto durante el transporte como durante la carga y descarga.

Como función transporte, la válvula responde con apertura automática a las variaciones de presión y temperatura entre el interior y el exterior de la cisterna, cuando la presión interior supera un determinado valor (±10 milibares). Como función servicio evita las sobre presiones que puedan producirse sobre una presión máxima de tarado en sobre presión (±20 milibares). Con independencia de los valores de presión establecidos en la función transporte, responde a las pequeñas variaciones que se producen por presión y temperatura entre el interior y el exterior de la cisterna.

Simultáneamente, sobre los valores de presión correspondientes a la función de servicio, tienen una capacidad de ventilación en sobre presión y depresión de 3.000 y 1.500 l/min respectivamente. Una doble protección, finalmente, incorporan estas válvulas: contra la propagación de la llama y contra el vertido de producto cuando la inclinación del vehículo supera un determinado valor (27 ºC).

Actualmente, la moderna tecnología incorpora gran parte de estas prestaciones, concurriendo en un único elemento, en las denominadas válvulas de aireación de cinco efectos.

Las nuevas condiciones de funcionamiento de estas válvulas, están definidas por:

• Contribuir a la protección del medio ambiente ante los casos de caída o vuelco del vehículo-cisterna.

• Evitar que la presión interna alcance un valor demasiado elevado. • Permitir las operaciones de carga en origen con la boca de hombre

cerrada. • Permitir las operaciones de descarga mediante bomba.

Los valores correspondientes a cada una de estas funciones son:

• En caso de caída o vuelco, la válvula de ventilación deberá permanecer hermética hasta que el vehículo haya tomado un ángulo de inclinación de 27º (tolerancia + 101).

• La presión máxima de tarado de la válvula cuando está en funciones de servicio será de 90 mbar.


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• La presión máxima de tarado de la válvula cuando está en funciones de seguridad será de 250 mbars (según TPC).

• La presión de tarado de la válvula de depresión para la descarga por gravedad o mediante bomba será de 5 mbars.

• La capacidad de ventilación de las válvulas deberá permitir respetar la presión máxima de 90 mbar durante la carga con la boca de hombre cerrada, si bien asegurando las otras funciones descritas.

Existen otros tipos de válvulas: de seguridad propiamente dicho frente a sobre presiones de tarado, con zona de fractura frágil (válvula Phonix) etc, concebidas con criterios cualitativos (gases licuados, tóxicos, etc.) y que tienen una funcionalidad específica en el transporte en sí.

Adaptador normalizado de recuperación de vapores

El acoplamiento o adaptador macho para carga /descarga API (American Petroleum Institute), de 4 pulgadas de diámetro (101.6 mm) situado en el vehículo, cumple con lo establecido en las normas API "Recuperación de Vapores", para camiones cisternas. Este adaptador está diseñado para presiones de trabajo de 5.27 Kg/cm2 (ver fig. 5).

Fig. 5: Conexión de carga inferior provisto de adaptador de recuperación de vapores API en su extremo, acoplado a una boca de carga

En el momento de la conexión de los brazos de carga provistos del adaptador API, éste ejerce presión sobre un mando de accionamiento neumático, común para las válvulas de fondo y de recuperación de vapores. De esta forma, abren simultáneamente ambas, permitiendo, por un lado, la entrada de producto en el compartimento y por otro, canalizando los vapores, a través del colector general que discurre a lo largo del domo de la cisterna hacia una boca lateral, desde la cual son conducidos a un tanque de almacenamiento de la instalación de carga.

Apagallamas para tubos de escape de camiones cisterna

Se entiende por apagallamas o cortafuegos, un dispositivo montado al final del tubo de escape del motor que, sin modificación apreciable del rendimiento del mismo, consiga recoger o apagar en su caso las partículas sólidas en ignición de carbonilla o cualquier llama que pudiera despedir el tubo de escape del vehículo cisterna en combustiones incompletas del motor.


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A tal efecto y como medida preventiva, en el registro control de entrada de acceso a la instalación, se le proveerá de tal dispositivo, el cual será retirado y reintegrado al abandonar la misma.

Otros componentes de seguridad en las cisternas

Plataformas superiores

Consisten en un pasillo metálico formado por un entramado a lo largo de la parte superior de la cisterna y cuya funcionalidad reside en el tránsito y en la operatividad precisa para efectuar con seguridad las maniobras de apertura y cierre de bocas de carga, controles e inspección del interior de los compartimentos. (ver fig. 6).

Fig. 6: Dispositivos en cúpula de cisterna correspondientes a bocas de hombre, bocas de carga y pasarela con plataforma de desembarco desde la escala de acceso

Su disposición relativa es la de un pasillo central de anchura constante a lo largo de la generatriz superior de la cisterna, de longitud comprendida entre el último peldaño de la escala o desde la plataforma de desembarque hasta un mínimo de 40 cm aproximadamente, sobrepasada la última boca de carga.

La anchura de la pasarela a ambos lados de las bocas de carga debería ser como mínimo de 40 cm. Las plataformas estarán exentas de obstáculos que emerjan a lo largo de su recorrido y su diseño posibilitará la operatividad de las bocas de carga, de forma que éstas cierren en sentido contrario al de la marcha. Estas plataformas carecerán de plintos en sus laterales, debiendo estar fuertemente ancladas, firmes y perfectamente asentadas.

Todos estos elementos están formados por trama antideslizante (ver fig. 6), constituyendo su ausencia circunstancia propicia a todo un cúmulo de situaciones de riesgo por deslizamientos, torceduras, esguinces y caídas, llegando a poder revestir caracteres de gravedad, si la caída se produce desde el C/C, dado el carácter resbaladizo de gran número de productos.


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Escalas de acceso a cisternas

Consiste en una escala vertical de peldaños antideslizantes situada en la parte posterior de la cisterna y que permite el acceso a la plataforma de ésta (ver fig. 7).

Fig .7: Escala antideslizante de acceso al domo de la cisterna, provista de barandillas en la plataforma de desembarco a la pasarela

La altura máxima desde el suelo al primer peldaño de la escala debería ser como máximo de 50 cm, a vehículo vacío y en orden de marcha.

Como primer peldaño podrá utilizarse, previo acondicionamiento, la parte superior del dispositivo de protección contra empotramientos (parachoques trasero). El nivel del último peldaño debe coincidir con el de la plataforma superior de desembarque.

La separación mínima de cualquier punto de la escala a la cisterna no debería ser inferior a 16 cm La pletina antideslizante soldada a cada peldaño de la escala debería tener una anchura mínima de 6 cm. Para facilitar el acceso a la plataforma es recomendable que las barandillas laterales de la escala se eleven un mínimo de 50 cm sobre aquella.

Ningún elemento de la escala debe obstaculizar la introducción o retirada de las mangueras en los porta mangueras laterales correspondientes.

Desde un punto de vista preventivo, en el acceso a cisternas se deben adoptar las precauciones siguientes:

• El acceso a los domos de las cisternas debe hacerse únicamente por las escalas fijas antideslizantes o por las pasarelas abatibles de acceso que deben disponer las plataformas elevadas de los cargaderos.

• El desplazamiento en los domos se circunscribirá exclusivamente a las pasarelas antideslizantes, poniendo especial cuidado y atención a fin de evitar caídas, tropiezos, resbalones etc. Sería recomendable en tales


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desplazamientos, el uso de dispositivos de sujeción personal homologados (cinturones de seguridad), sujetos a cable-guía.

• Los brazos o elementos de carga, deben poder manejarse de forma totalmente controlada, evitando golpes y previendo las reacciones violentas que puedan deparar las presiones de bombeo.

Si en el acceso al domo resulta preciso portar instrumentos de control y medición (toma de muestras, temperatura, densidad, etc.), se irá provisto del correspondiente maletín porta instrumentos, adosado en bandolera, de forma que, en todo momento, se disponga de manos libres.

Electricidad estática

En presencia de líquidos inflamables debe prestarse especial atención a las cargas electrostáticas que se generan en los trasvases y que son producidas fundamentalmente por la separación y/o fricción mecánica de aquéllos en contacto directo con la superficie sólida por la que fluyen o sobre la que se depositan o agitan. Cuando tales cargas se producen, es relativamente fácil que se originen incendios, dado que la energía de activación inherente a las descargas electrostáticas con chispa suele ser superior a la que se precisa para la combustión de gases y vapores (del orden de 0.25 mJ). El peligro de inflamación existe cuando la chispa es generada por una diferencia de potencial superior a 1.000 V.

Debe pues prevenirse la generación y acumulación de cargas estáticas al tiempo que se adoptan las precauciones precisas para minimizar los riesgos derivados de las que puedan crearse.

Control de la generación de la electricidad estática

La inflamabilidad de esta clase de productos y su manipulación, trasiego y transporte, propicia la generación y existencia de electricidad estática (e.e.). Tal generación, es debida a las siguientes causas:

• Movimiento del producto por el interior de la red de tuberías, incluyendo accesorios.

• Salpicaduras y turbulencias durante el llenado de las cisternas. • Movimiento superficial del líquido durante el transporte. • Rozamiento de la superficie exterior de la cisterna con el aire y de los

neumáticos con el pavimento durante el transporte.

Adicionalmente, la propia resistividad (ρ) del producto constituye también un factor de riesgo. Los líquidos de estructura química polar (ρ< 108 Ω.m): alcoholes, aldehídos, cetonas, amidas, aminas, etc., permiten la disipación rápida de las cargas estáticas acumuladas; los no polares, en cambio, (ρ> 108

Ω.m), como los hidrocarburos aromáticos, alifáticos, éteres, ésteres de ácidos de alto peso molecular, etc., encierran una mayor peligrosidad y por ello requieren tiempos de disipación o relajación que pueden alcanzar a varios minutos, antes de efectuar la apertura e intervención en la descarga de la cisterna.


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Esta circunstancia permite disponer de un medio eficaz para limitar la acumulación de electricidad estática en productos inflamables y consistente en reducir su resistividad a base de aditivos antiestáticos (dietilhexilsultosuccinato de sodio o dinonfinaftaleno sulfonato de etilen diamina) en pequeñas cantidades (del orden de 1 mg/m3) hasta un valor de 1010 Ω.cm.

Control de la velocidad del flujo de carga y del sistema de llenado

Si bien en un principio resultaba admisible que una velocidad de 4 a 7 m/s era la adecuada para impedir la acumulación de cargas dentro de unos límites aceptables, nuevas experiencias, tendentes a reducir tiempos, al emplearse diámetros mayores de tubería, han permitido desarrollar, sin embargo, una simple expresión que relaciona la velocidad lineal de flujo "v" (en m/s) y el diámetro del brazo de carga "d" (en m):

v. d < 0.5

Además de esta limitación, la velocidad del flujo no debería exceder de 7 m/s. El límite de 0.5 no garantiza que no pueda desarrollarse una ignición estática, si bien reduce su probabilidad.

Interconexiones equipotenciales y puesta a tierra

En la modalidad de carga por arriba, donde normalmente los vapores inflamables están presentes, los compartimentos deben estar eléctricamente conexionados al brazo de carga, tuberías de llenado y a la estructura del cargadero. Si la unión se hace a esta última, es preciso que la tubería y la estructura estén interconexionadas.

La conexión debe hacerse antes de proceder a la apertura de la boca de carga, debiendo mantenerse hasta en tanto no se haya cerrado aquella, una vez completada la carga.

En cualquier caso, una resistencia de conexión de hasta 1 megohmio, es recomendable a los efectos de disipación de la electricidad estática. De usarse las pinzas, es importante el establecimiento de aletas para la conexión equipotencial, tanto en la cisterna como en el recipiente de llenado o vaciado.

Los cables de conexión pueden ser aislados o no. El uso de estos últimos permite visualizar la continuidad eléctrica. En el caso de utilizar los aislados, se precisa de una comprobación que constate su continuidad. Estos registros, en modalidad de continuo, operan en conjunción con señales luminosas o de parpadeo, impidiendo la selección y puesta en marcha de los grupos de bombeo, ante deficiencias de un contacto idóneo.


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Continuidad eléctrica de la línea de llenado

En la modalidad de carga superior, todas las panes metálicas del dispositivo de alimentación, deben tener continuidad eléctrica a partir del punto de conexión. Es decir, deben evitarse situaciones como la intercalación de una manguera no conductora equipada con acoplamientos metálicos, a menos que el acoplamiento esté conexionado a la tubería de alimentación.

Brazos de carga

La descarga por electricidad estática, puede incluso presentarse, aún estando correctamente conectado un camión cisterna, proveniente de la superficie libre del líquido.

La turbulencia de flujo que originan los brazos de carga, puede contribuir, asimismo, a la generación de cargas. Por ello, en la carga superior de líquidos de baja o intermedia presión de vapor, y antes de que se inicie la carga, el brazo o tubo buzo, cuyo extremo será de material blando (antichispa), debe alcanzar el fondo del compartimento, si bien utilizando deflectores o biseles a fin de evitar turbulencias y remolinos. En su defecto, necesariamente se tiene que limitar la velocidad de flujo a 1 m/s, hasta en tanto no quede el extremo de aquél sumergido en el producto objeto de carga, pudiéndose entonces elevar el caudal.

Las velocidades de carga pueden controlarse usando dos regímenes de velocidades, uno de los cuales limita la velocidad inicial al valor anteriormente referenciado (1 m/s). Esta dualidad, actualmente la incorporan los sistemas automatizados de carga.

La reducción de los riesgos dimanantes de un inapropiado posicionamiento del elemento de llenado en relación con el fondo del compartimento, viene a resolverlo la carga por el fondo. No obstante, en las fases iniciales de llenado, la proyección ascendente del producto, puede incrementar la generación de cargas, efecto que debe impedirse reduciendo la velocidad de llenado o usando deflectores.

Estas proyecciones originan, en tal modalidad de carga por el fondo y tratándose de productos con baja presión de vapor, una niebla o atmósfera susceptible de ignición. En esta modalidad de carga por el fondo, en la superficie del líquido pueden originarse potenciales más altos que en la modalidad de carga superior, dado que en ésta el brazo de carga actúa como elemento conductor que coadyuva a la disipación de cargas. Es importante, pues, que en la carga inferior los origínadores de fuentes de ignición (varilla de control de alturas u otros conductores metálicos) hagan extensivo su influjo al fondo del compartimento (conectándolos o introduciéndolos previo a la carga), de forma similar al ejercido por el brazo de carga.


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Grados de llenado de las cisternas

En los depósitos destinados al transporte de materias líquidas a temperatura ambiente, no deben superarse los grados de llenado. Para las materias inflamables que no presentan otros riesgos (toxicidad, corrosividad etc.), cargados en compartimentos provistos de dispositivos de aireación o de válvulas de seguridad (incluso si ésta está precedida de disco de ruptura), el grado de llenado es:

Este valor representa el % de capacidad, siendo α el coeficiente medio de dilatación cúbica del líquido entre 15 y 50 ºC, es decir para una variación máxima de ti de 35 ºC y ti la temperatura media del líquido en el momento de llenado. El valor de α viene dado por la expresión:

siendo d15 y d50 las densidades del líquido a 15 ºC y 50 ºC respectivamente.

Lo anterior no resulta de aplicación a los depósitos cuyo contenido se mantiene a una temperatura superior a 50 ºC durante el transporte, mediante dispositivos de recalentamiento. En tal supuesto, el grado de llenado en la carga debe ser tal y la temperatura controlada de tal manera que el depósito durante el transporte no esté nunca más lleno del 95% y no se supere la temperatura de llenado.

En el caso de productos petrolíferos, los grados de llenado son:

Estos porcentajes de llenado permiten disponer de un elemento de seguridad adicional, al poder hacer uso de los sensores de nivel contra rebosamiento, fijándolos, interior y solidariamente a los compartimentos, a la altura correspondiente al grado máximo de llenado. De esta forma, al superar el


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líquido este nivel máximo, se activa el indicador de nivel que detiene de forma automática el flujo de carga por cierre de las válvulas de alimentación.

Uno de los sistemas de detección consiste en utilizar una resistencia, sensible a la temperatura, que se calienta con una señal eléctrica, intrínsecamente segura, procedente de la isleta de carga. Cuando el producto, a temperatura menor, entra en contacto con la sonda, ésta se enfría, produciéndose una variación en el valor de la resistencia eléctrica, variación que provoca el cierre de la válvula de carga.

En el contexto de este apartado resulta oportuno poner de manifiesto, finalmente, que los depósitos destinados al transporte de materias líquidas (viscosidad cinemática a 20 ºC inferior a 2.680 mm2/s) , que no estén compartimentados para una capacidad máxima de 7.500 l. por medio de tabique de separación o rompeolas, deberán llenarse, por lo menos, al 80 % de su capacidad, salvo que circulen prácticamente vacíos.


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NTP 357: Condiciones de seguridad en la carga y descarga de camiones cisterna: líquidos inflamables (II)

Cargas de cisternas

Una vez expuestos en la NTP anterior los elementos de seguridad que como equipo específico incorporan las cisternas y expuesta su funcionalidad desde una perspectiva técnica, se hace preciso incidir en otros aspectos basados fundamentalmente en criterios de comportamiento, a fin de complementar las condiciones de seguridad en la carga y descarga de estos elementos.

Todos estos aspectos son contemplados, reglamentariamente y en su conjunto, en los distintos marginales del TPC. A título enunciativo, se citan los siguientes:

10.104 tipos de vehículos

10.108 cargamento completo

10.121 transporte en cisternas

10.185 instrucciones escritas ante accidente

10.216 protección contra empotramientos

10.240 extintores

10374 prohibición de fumar

10.401 limitaciones a la carga transportada

10.413/15 limpieza antes y después de la carga

10.417 puesta a tierra de la cisterna

10.431 motor vehículo en trasiego de producto

10.500 señalización y etiquetado de los vehículos

La experiencia recogida en su aplicación práctica, sin embargo, evidencia la necesidad de enfatizar algunos aspectos y poner de manifiesto otros, con la pretensión de establecer recomendaciones de buena práctica en la ejecución de las operaciones de carga y descarga de vehículos cisterna, así como las condiciones que deben darse.

De otra parte, y dada la repetitividad inherente al desarrollo de esta actividad, resulta aconsejable el uso y cumplimentación, en cada carga, de los cuestionarios de chequeo, tanto en lo que afecta al control de las condiciones de idoneidad que debe presentar el vehículo, como unidad mecánica individualizada y la del equipo específico que incorpora, como en lo que a la instalación fija del cargadero o Terminal de carga se refiere.

Condiciones de seguridad antes de la carga


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http://www.mtas.es/insht/ntp/ntp_156.htm

Posicionamiento del vehículo: La ubicación del vehículo-cisterna en el puesto de carga asignado por el cargador, una vez calzado suficientemente y desconexionado el circuito de la batería, se habrá previsto orientada hacia la salida, de forma que ésta pueda realizarse con diligencia y sin maniobras. Ello requiere, consecuentemente, una localización permanente del conductor, de no ser éste el cargador, en las inmediaciones de la zona de carga.

Conexión del dispositivo de toma de tierra: Con carácter previo al conexionado de los elementos de carga, deberá conectarse a la cisterna, es decir al contenedor del producto (no en otra parte del vehículo), la placa de toma de tierra, con los criterios ya establecidos, manteniéndola en tanto la cisterna no abandone la isleta de carga (ver figura 1).

Fig. 1: Semirremolque cisterna soportado por bastidor con disposición de bocas para carga y descarga inferior lateral. A estas bocas se adaptan los brazos de carga de la instalación fija y las mangueras correspondientes en la carga y descarga, respectivamente. Asimismo, se indican la boca lateral de salida de gases en la carga y la placa magnética receptora de la toma de tierra habilitada conjuntamente para el cableado de la sonda de sobrellenado

Señalización: La existencia de una señalización idónea, clara y precisa, al tiempo que reclama la atención sobre la observancia de ciertos comportamientos y la abstención o limitación de determinadas prácticas, da cumplimiento a prescripciones legales. Señalizaciones tales como: PROHIBICIÓN DE FUMAR, así como provocar cualquier fuente de ignición en la zona de carga/descarga, PELIGRO INDEFINIDO (RD 74/ 92, art. 26º.-3), etc., son indicaciones previstas por la normativa específica, si bien la experiencia aconseja referenciar otras entre las que se incluyen: no obstruir vías y caminos, abstención de estacionarse en zonas no autorizadas o delante de bocas de incendios, establecimientos lógico de itinerarios de entrada y salida en relación con las estaciones de carga, limitación de velocidad para vehículos, etc.

Una precaria señalización selectiva en los colores distintivos por producto, con los que se dota a los elementos de llenado, a los compartimentos de las cisternas o sus válvulas, a través de las cuales se lleva a cabo la carga de una determinada orden de envío, puede dar lugar a cargamentos de productos erróneos o asignación de compartimentos con capacidad deficitaria.


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La erradicación de estas situaciones se consigue con una señalización rigurosa y un control continuo visual por varilla en el transcurso de la carga, a medida que el líquido asciende en el compartimento. Esta medida previene, además, contra cualquier fallo derivado de una programación equivocada, deficiencia de los caudalímetros o fallo de los sensores de llenado máximo. Ante exigencias de mayor garantía, resulta opcional recurrir a los acoplamientos selectivos de carga, por producto.

El chequeo sistemático previo a la carga debe abordar deficiencias, anomalías u omisiones no sólo en los vehículos y el equipo específico, sino hacerse extensivo asimismo a las estaciones de carga. En este sentido cabe poner de manifiesto la facilidad con la que, en determinados equipos, se conculca su carácter de seguridad intrínseca, como por ejemplo, la instalación eléctrica de un cargadero, concebida para atmósfera inflamable al amparo de la norma MIE-BT 026, Instrucción UNE 20.322, con un mantenimiento deficiente o por la incorporación progresiva de elementos improcedentes que la desvirtúan.

Condiciones de seguridad durante la carga

Recuperación de vapores: Esta recuperación, durante la operación de carga, se opera solo desde la perspectiva de recuperación del producto y de una simultánea consecución de niveles de inmisión óptimos en la atmósfera de los terminales de carga (ver figura 1). Tratándose de esta clase de producto, las altas presiones de vapor, en unos casos (gasolinas auto, por ejemplo), hace que al iniciarse la carga, invadiendo con una gran rapidez el espacio libre del compartimento, se tenga posiblemente una mezcla muy rica (por encima del límite superior de inflamabilidad).

En otros casos las bajas presiones de vapor (gasóleos, fuel-oil), permite que, generalmente, se esté por debajo del límite inferior de inflamabilidad. Debido a ello, en el trasiego, carga y almacenamiento de esta clase de productos, puede prescindirse del proceso de inertización del espacio vacío entre la superficie libre del líquido y la superficie interior existente en cada momento dentro del compartimento a llenar.

En todo caso es importante verificar las concentraciones en el interior de los espacios, para estudiar la conveniencia de efectuar el llenado en circuito cerrado, a fin de evitar la entrada de aire atmosférico. Debe precisarse que las situaciones peligrosas suelen generarse en cisternas vacías o semivacías y ante productos de presión de vapor intermedia.

Paros e interrupciones: Si bien debe evitarse la interrupción durante la carga, se incurre en ella, no obstante, en los siguientes casos:

• En situaciones de tormenta eléctrica próximas y a juicio del Jefe de la Instalación o persona en quien delegue.

• Funcionamiento anómalo de los equipos de bombeo, tales como calentamientos, cavitación, etc..o de los equipos de medición y control (caudalímetros, báscula ...).


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• Cuando se detecten fugas ostensibles de producto en el vehículo o en los equipos de carga durante la operación.

• Ante situaciones de emergencia, en las que se seguirán las instrucciones previstas para estos casos, según grados, a través de los equipos de comunicación, megafonía y alarma previa que deben existir en las estaciones de carga. Ello lleva implícito, obviamente, el conocimiento que debe tenerse el plan de emergencia interior de la planta y el necesario grado de aptitud que su práctica periódica ha permitido inculcar al personal de manipulación.

Carga máxima admisible: Estando próxima la finalización de la carga (en su caso programada) y con independencia de la "caída" que debe detectarse y operarse en la velocidad de régimen de circulación del producto, similar a la de inicio de la carga, debe prevenirse la no superación del grado de llenado máximo admisible (RD 74 / 92, Art. 27, apéndice B-8).

El chequeo en esta fase evidenciará, además, otros aspectos inherentes a la misma, afectando tanto a los elementos y equipos como a la carga en sí, dada la repercusión que sobre ésta pueda tener un previsible deficiente funcionamiento de aquéllos (caudalímetros, tensión de los elementos de carga, fugas, goteos, funcionamiento anómalo de los grupos de bombeo, etc..).

Condiciones de seguridad después de la carga

La supervisión y control, extensivo asimismo a la última fase, permitirá poner de manifiesto, una vez concluida la carga, la hermeticidad de las válvulas de descarga, la estanqueidad de las juntas o el bloqueo de un mando de accionamiento neumático, por ejemplo.

Finalizada la operación, debe procederse al cierre de las bocas de carga y roscado de tapas, cierre de válvulas de fondo, retirada de calzos y, finalmente, desconexión de las tomas de tierra de la cisterna de los elementos fijos de la infraestructura de la Terminal.

Requiere especial vigilancia, la ausencia de goteos en la unidad cargada, así como la eliminación de cualquier vestigio de producto en la superficie externa de la cisterna que, por rezume o vertido, pudiera haberse producido. Esta medida debe hacerse extensiva a los vertidos que se hubieran producido en las bandejas de recogidas de producto y pavimento de carga.

Purga de camiones cisterna: No puede soslayarse la inserción de esta práctica habitual que se lleva a cabo una vez concluida la carga de algunos productos y que, dada su importancia, debe ser resaltada.

La existencia de agua en todas las fases de manipulación de estos productos, desde las instalaciones de fabricación hasta la de transporte, recepción, almacenamiento y distribución capilar e incluso en los suministros puntuales, debe comprobarse, debiendo procederse, subsiguientemente y de detectarse su presencia, a su separación, habida cuenta las consecuencias que pueden derivarse de su existencia en los circuitos de combustión de las instalaciones y


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equipos de consumo. Su eliminación en algunos casos (control de calidad en carburantes y combustibles de aviación), adquiere niveles exhaustivos. Esta misma operación debe repetirse en destino después de la decantación que se ha producido en el producto, durante el itinerario de ida al cliente.

El conductor de la cisterna, corresponsable de las operaciones de descarga en las instalaciones del cliente, debe velar en destino por la más estricta observancia del procedimiento de purgas, su control y, en su caso, recogida y almacenamiento en los depósitos y reservorios con los que ineludiblemente deben estar provistas las instalaciones del cliente, no debiendo permitir bajo ningún concepto su vertido a la red de saneamiento. Esta responsabilidad, debe asumirse, no solo desde una perspectiva legal y normativa, sino por estrictos criterios medioambientales y por las insospechadas consecuencias que podrían derivarse de un vertido incontrolado de aguas con productos inflamables.

Descarga de cisternas

En las descargas de producto se dan unas circunstancias sobre las que resulta obligado incidir: una de ellas es el ámbito en el que, en ocasiones, se desarrolla la actividad. Las limitaciones de espacio, auténtico confinamiento a veces, el tránsito de personas y vehículos, la existencia de atmósfera inflamable y quizás un nivel de sensibilización relajado, son factores que demandan la adopción de mayores medidas preventivas y una especial atención y vigilancia por parte de los responsables directos de toda descarga de producto inflamable.

De otra parte, el control de cantidad en destino por el receptor de la mercancía (sonda en cúpula de cisterna), puede revestir situaciones de riesgo, por cuánto la estancia en el domo de la cisterna para personal no avezado, puede conllevar sensación de vértigo, con persistencia de los riesgos adicionales de resbalones y caídas, al no constituir este control específico una práctica consustancial con su actividad ordinaria y habitual. A tal efecto, resulta preciso reiterar la necesidad, en estos supuestos, del uso apropiado y racional de los dispositivos homologados de sujeción en los accesos a los domos de cisternas.

Una vez efectuados los controles de cantidad y calidad y comprobada la ausencia de agua o efectuado, en su caso, el purgado correspondiente, haciendo uso de los recipientes apropiados a tal fin, deben seleccionarse el o los tanques receptores idóneos correspondientes a los distintos compartímentos, tanto en cuanto a suficiencia de la capacidad de recepción disponible, como en cuanto a clase de producto. En este sentido, las bocas de carga de los tanques receptores y las tapas de registro de los mismos, irán señalizadas clara e inequívocamente con los colores distintivos de producto.

Es práctica aconsejable siempre y cuando resulte posible y a fin de no entorpecer el normal desenvolvimiento de la actividad en la instalación receptora, llevar a cabo estas operaciones previas a la descarga en sí, en lugar apartado que ofrezca condiciones y garantías de seguridad.


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Antes de proceder a la descarga se habrá balizado y señalizado convenientemente la zona en el entorno de los tanques receptores (RD 74/92, "vehículo en descarga") . Asimismo, se habrá comprobado el normal estado de la puesta a tierra del tanque.

El camión-cisterna, debidamente inmovilizado y calzado, se situará de forma que en todo momento tenga expedita la salida, a cuyo fin el conductor junto con el personal receptor designado, controlará la descarga, con presencia física permanente, al tiempo que se habrá dispuesto con carácter previo y a distancia apropiada y conveniente, la dotación suficiente de elementos contra incendios, tanto de la cisterna como de la instalación en la que se descarga, ante cualquier contingencia.

Conectada la manguera de descarga a la válvula del tanque en descarga, el empuje del líquido en su caída, venciendo la acción del resorte sobre el deflector circular que incorpora aquélla, provoca el desplazamiento de éste, impidiendo que se produzca la descarga a caída libre de producto, al ser desviado hacia la superficie interior del depósito, barriendo sus paredes en régimen laminar descendente.

Tanto durante la descarga como en el momento de desconexión final de mangueras, se extremarán precauciones en orden a evitar todo tipo de vertido.

Medidas de prevención en el mantenimiento de los terminales de carga y vehículos cisterna

En el transcurso de las operaciones de carga, la presión de los grupos de bombeo permitirá visualizar, en el control que, tal y como queda reflejado, debe ejercerse durante este periodo, la existencia de fugas y goteos. Su detección debe conllevar la inutilización temporal de estos puntos de carga. A este respecto debe tenerse en cuenta la prohibición, en general, de realizar trabajos incompatibles con la seguridad en los terminales de carga, estando éstos operativos.

No obstante y en el supuesto de que, por imperativos de carga, fuese preciso abordar trabajos de mantenimiento, se establecería, teniendo en cuenta las condiciones atmosféricas (temperatura, dirección del viento etc..), el régimen de distancias y la disposición de los medios y dispositivos de seguridad precisos (extintores, cortinas de agua, etc.), para que pueda subsanarse la avería con las debidas garantías de seguridad en el entorno de estos puntos de carga. Debería contarse, además, con la correspondiente autorización escrita de realización de trabajos.

Instalación eléctrica, utilización de luces, herramientas y equipos protegidos


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La instalación eléctrica, equipos y demás materiales eléctricos empleados en el emplazamiento de las instalaciones de trasvasado de líquidos inflamables se adecuarán a lo establecido en la Instrucción Complementaria MIBT del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (Orden de 13.1.88, B.O.E. del 26.1.88), referente a las prescripciones particulares para locales con riesgo de incendio y explosión y Norma UNE 20-322-86 "Clasificación de emplazamientos con riesgo de explosión" debido a la presencia de gases, vapores y nieblas inflamables.

Asimismo, los equipos portátiles a utilizar en el trasvase de este tipo de productos serán con motor eléctrico protegido. De disponerse de bombas portátiles de accionamiento neumático, debe prestarse especial atención al enriquecimiento de oxígeno que reporta su uso en recintos confinados, por cuanto facilita con ello la inflamabilidad.

Emisión de gases

En aquellas situaciones en las que sea preciso abrir las tapas en cúpula de los distintos compartimentos, deberán adoptarse las mismas precauciones que se adoptarían al abrir un depósito a presión, al tiempo que, situándose convenientemente, a tenor de la dirección y sentido del viento, se eluden los gases acumulados en el interior del depósito. Estas precauciones deberán extremarse los días especialmente calurosos o cuando los vehículos hayan estado expuestos al sol durante un cierto tiempo.

La apertura de estas tapas se mantendrán el tiempo indispensable que el control o la operatividad demanden. La pretensión no es otra que la de eliminar emisiones, controlar los niveles de inmisión existente en cada momento en la atmósfera de los cargaderos y minimizar las mezclas de aire y material inflamable.

En este sentido, resulta fundamental, ante cualquier atisbo o conato de incendio, procurar cerrar estas tapas a la inmediatez posible. Con ello se está privando o limitando en la cadena de fuego, un factor fundamental, cual es el comburente, es decir el oxígeno, en las proporciones en las que se encuentra en el aire.

Limpieza de compartimentos

La consecución de rendimientos óptimos en las flotas de distribución, obliga, con relativa frecuencia, a intercambiar la clase de producto en los compartimentos de las cisternas, en relación con el producto transportado en el viaje precedente. Esta práctica implica un control previo en la limpieza del interior del compartimento, práctica que, obviamente, se hace igualmente necesaria ante cualquier exigencia de mantenimiento a desarrollar en la cisterna. La premisa básica que, en este sentido, debe prevalecer en todo momento es la ausencia de contaminación, es decir el mantenimiento de las especificaciones del producto.


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A veces será suficiente un drenaje (vaciado, sin que quede residuo alguno de producto), al cargar gasolina 97 N.O. habiendo transportado anteriormente jet-A-1 (combustible reactores de la aviación comercial); en otras, será preciso un lavado (eliminación de todo tipo de residuo en el interior del compartimento y en las conducciones, por cualquier procedimiento autorizado), al cargar gasolina 92 N.O. habiendo transportado en el viaje inmediatamente anterior gasóleo-A o un desgasificado (eliminación de gases mediante corriente de aire o vapor de agua), al cargar jp-8 (aviación militar) después de haber transportado gasolina 97 N.O. o estará simplemente prohibido, si se pretendiese transportar gasolina 97 N.O. después de haber transportado fuel-oil.

A resultas de estas prácticas de limpieza o por ser una constante en la manipulación de estos productos, suele ser frecuente la aparición de agua (incluida el agua de mar) en el producto, bien ya decantada o en suspensión. En este último caso, se precisa de un tiempo de decantación, tras del cual procede su eliminación con la ayuda de los bombillos de achique o con lo que resulta más recurrido: el purgado directo a través de las bocas de descarga.

Estas purgas, al igual que los derrames que se producen en los cargaderos, fluirán rápidamente hacia sumideros situados fuera de la proyección vertical de los vehículo y serán canalizados directamente, a través de la infraestructura existente en los mismos, hacia los separadores gravimétricos A. P. I o los mucho más eficientes "separadores de placas" donde se producirá, por diferencia de densidades, la separación del agua y residuos de productos.

Protección contra incendios

Consecuentemente con el contenido del marginal 10.240 del TPC, aprobado por el RD 74 / 92 de 31 de Enero, toda unidad de transporte de materias peligrosas deberá estar provista de aparatos extintores portátiles de la aptitud y capacidad suficiente para combatir los incendios del motor y del cargamento, respectivamente o de cualquier otra parte de la unidad, posibilitando que, de utilizarse contra el incendio de la carga o el motor, lo combata sin agravarlo. Estos extintores serán homologados para el transporte, según órdenes del Ministerio de Industria de fechas 30.07.75 y 25.01.82. Los extintores portátiles homologados para el transporte, serán al menos, dos P-12 de polvo polivalente ABC, situados sobre la cisterna.

Si el vehículo está equipado contra el incendio del motor, mediante un dispositivo fijo, automático, no será necesario que el aparato correspondiente esté adaptado para el incendio del motor. El sistema automático está constituido por un botellón de agente extintor halón 1301 / 1211 o CO2 y un sistema de difusores dispuesto sobre el motor. El conductor actúa manualmente sobre un pulsador de EMERGENCIA o sobre un dispositivo existente en la misma botella, debiendo conocer, en cuanto al halón se refiere, las prescripciones de actuación que su uso comporta.

Con independencia de la dotación de extintores, en la proximidad de las instalaciones de trasvase y en sitio seguro, se dispondrá de:


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• Un extintor sobre ruedas de 100 kg de polvo seco o dos de 50 Kg o de otro tipo, de capacidad de extinción equivalente.

• Mantas ignífugas estratégicamente situadas a lo largo de la instalación. • Trajes de aproximación al fuego, equipos respiratorios, pantallas

anticalóricas, guantes, gafas y demás elementos protectores. • Una estación de agua para ducha y lavaojos. • Suficiente dotación de manguera, con empalmes adaptables a la red de

incendios de accionamiento automático y actuación remota, así como boquillas para chorro y pulverización.

La resistencia al fuego RF-90 mínima que prescribe la ITC-MIE-APQ-001 "Almacenamiento de Líquidos Inflamables y Combustibles" (O. de 18.7.91) para las estructuras de los cargaderos, puede alcanzarse, entre otras alternativas y procedimientos de recubrimiento, aislamiento y protección, con un sistema fijo de rociadores de protección por agua, en toda la superficie interior de la cubierta, protección que permitirá disponer de la refrigeración suficiente ante eventuales focos térmicos puntuales.

Instrucciones escritas de seguridad

El personal de conducción deberá, asimismo, tal y como queda reglamentado, ser portador de una carta de porte y de unas INSTRUCCIONES ESCRITAS sobre las características y peligros de la materia a transportar, así como normas de actuación a seguir ante accidente o contingencia similar.

NTP 369: Atmósferas potencialmente explosivas: instalaciones eléctricas


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Introducción

Es evidente el riesgo de incendio y explosión existente en emplazamientos donde existen atmósferas explosivas, es por ello necesario evitar en lo posible la presencia de todo tipo de focos de ignición en general, incluyendo los de naturaleza eléctrica, objeto de la presente Nota Técnica de Prevención.

En España las instalaciones eléctricas, tanto de baja como de alta tensión en locales con riesgo de incendio y explosión están reguladas por el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión a través de la Instrucción Complementaria MIEBT 026, Orden de 13 de enero de 1988, en la que se ha tenido en cuenta las directivas comunitarias 76/117/CEE, 79/196/CEE y 84/47/CEE.

Se han desarrollado y reglamentado una serie de condiciones de instalación y modos de protección para el material eléctrico que será función del tipo de zona donde se instale. Es objeto de la presente Nota Técnica de Prevención el mostrar las clases de emplazamientos existentes con este tipo de riesgo, las zonas en las que se subdividen y los modos de protección existentes para cada una de ellas.

Parámetros básicos sobre atmósferas explosivas debido a la presencia de gases, vapores o nieblas inflamables

La instrucción técnica MIBT 026 del REBT define la atmósfera explosiva como "una mezcla con el aire de gases, vapores, nieblas, polvos o fibras inflamables, en condiciones atmosféricas, en las que después de la ignición, la combustión se propaga a través de toda la mezcla no consumida". Para que en un punto del espacio se pueda producir la ignición es necesario que simultáneamente concurra la presencia de una atmósfera explosiva con una aportación energética.

La aportación energética puede ser en forma de llama, chispa, arco eléctrico o temperatura excesiva. La atmósfera explosiva puede generarse por dilución en aire de gases, vapores o nieblas inflamables, distinguiéndose dos grupos:

Grupo I: Minas (metano).

Grupo II: Industria distinta de la minera.

Tanto para la clasificación de estos emplazamientos, como para dotar al material eléctrico de un modo de protección adecuado para la no generación de focos de ignición en una atmósfera explosiva, es importante tener en cuenta determinados parámetros que influyen sobre el riesgo de explosión y sobre los mecanismos para impedir que se inicie o de confinarla una vez se haya iniciado.

Límites de explosividad


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Para que se forme una atmósfera explosiva, la concentración de gases, vapores o nieblas inflamables en aire debe de estar dentro de un determinado rango, delimitado por los Límites inferiores y superiores de explosividad:

• Límite Inferior de Explosividad (LIE): Es la concentración mínima de gases, vapores o nieblas inflamables en aire por debajo de la cual, la mezcla no es explosiva.

• Límite Superior de Explosividad (LSE): Es la concentración máxima de gases, vapores o nieblas inflamables en aire por arriba de la cual, la mezcla no es explosiva.

Estos límites se suelen expresar en porcentajes de volumen del gas o vapor en el volumen de la mezcla.

Si se pretende que una determinada mezcla de gases o vapores inflamables en aire no produzca una atmósfera explosiva, habrá que mantener la concentración de éstos bien por debajo del LIE o por arriba del LSE. Aunque en la practica se suele tomar la primera opción, con adecuados medios de ventilación o extracción, para el exterior de los equipos (salas de bombas o compresores, cabinas de pintura, túneles de secado, etc). La segunda opción se suele utilizar en el interior de los equipos (tanque o depósitos, reactores, tuberías, etc) bien porque los vapores o gases inflamables ocupan la mayor parte o la totalidad del volumen del equipo o porque se desplaza el aire con un gas inerte.

Temperatura de inflamación

También conocida como punto de destello, es la temperatura mínima en condiciones normales de presión, a la cual se desprende la suficiente cantidad de vapores para que se produzca la inflamación mediante la aportación de un foco de ignición externo. Es decir es la temperatura mínima para la que sobre la superficie del producto se alcanza el LIE.

Temperatura de ignición o de autoignición

Es la temperatura mínima para que un producto entre en combustión de forma espontánea. Esta característica de las sustancias limita la temperatura máxima superficial de los equipos eléctricos que pueden entrar en contacto con ella.

Temperatura máxima superficial


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Es la temperatura máxima alcanzada en servicio y en las condiciones más desfavorables, aunque dentro de las tolerancias, por cualquier pieza o superficie del material eléctrico que pueda producir la ignición de la atmósfera circundante.

Se distingue seis clases de temperaturas del material eléctrico:

Tabla 1. Clases de temperaturas

Energía mínima de inflamación

Es la energía mínima necesaria para conseguir la inflamación de la atmósfera para una determinada concentración.

Este parámetro es importante en el modo de protección denominado seguridad intrínseca.

Un parámetro asociado al proceso de determinación de la energía mínima de inflamación es la Corriente Mínima de Inflamación (CMI), que es la mínima corriente que provoca la explosión en un dispositivo de ensayo denominado Ruptor de Seguridad Intrínseca (recomendación CEI 79-3), en proporción con la corriente que provoca la explosión del metano.

Se establece una clasificación de los gases del grupo II en función de su energía mínima de inflamación, que se muestra en la tabla 2.

Tabla 2. Grupos de gases

Intersticio experimental máximo de seguridad


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El IEMS se define como el máximo intersticio de una junta de 25 mm de longitud que impide toda transmisión de una explosión al realizar 10 ensayos en el aparato normalizado de ensayo (definido en la recomendación CEI 79-1A). Este parámetro esta directamente relacionado con el modo de protección antidefiagrante.

Se produce una clasificación de los gases del grupo II en función del IEMS, que en la práctica coincide con los grupos anteriores IIA, IIB y IIC en función de la EMI, debido a que estos dos parámetros están directamente relacionados.

Parámetros básicos sobre atmósferas explosivas debido a la presencia de polvos combustibles

Según se recoge en la definición vista de atmósfera explosiva, ésta también pueden formarse con una mezcla de aire en condiciones atmosféricas, con polvo combustible en proporción tal que temperaturas excesivas, arcos o chispas puedan producir una explosión.

Existen determinados parámetros acerca de las polvos combustibles, que al igual que con los gases o vapores, es importante conocer para evaluar correctamente el riesgo de explosión en este tipo de atmósferas.

Concentración mínima de explosión

Es la cantidad mínima de polvo suspendido en un volumen dado para la que se puede producir la ignición y propagación de la llama.

Se expresa en unidades de masa por volumen y es el parámetro equivalente al LIE para gases.

La Concentración mínima de explosión depende de, entre otros factores, del tamaño medio de las partículas, disminuyendo su valor con el tamaño.

Temperatura mínima de ignición a nube (TIN)

Es la temperatura más baja a la cual en una suspensión de polvo en el aire, se produce espontáneamente la ignición y propagación de la llama. Depende fundamentalmente de la turbulencia del polvo, la cual influye sobre el tiempo de contacto con la superficie caliente.

Este parámetro esta directamente relacionado con el riesgo de incendio y explosión por contacto con superficies calientes de equipos y aparatos eléctricos.

Temperatura mínima de ignición en capa (TIC) Cuerpo Bomberos


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Es la temperatura mínima de una superficie caliente a la que el polvo depositado sobre ella puede inflamarse. Depende, entre otros factores, del espesor de la capa; una disminución de éste favorece la evacuación de calor, necesitando mayor temperatura de ignición.

Energía mínima de ignición (EMI)

Es la energía mínima de una chispa, capaz de producir la ignición de un polvo en suspensión en el aire. Su valor se determina mediante chispas eléctricas y varía en función del tipo de polvo y del tamaño de éste.

Concentración máxima de oxígeno permitida para prevenir la ignición

Es la concentración máxima de oxígeno que se puede tener para que no se pueda producir la explosión de una suspensión de polvo combustible.

Es necesario conocerla en un sistema de prevención que incluya el uso de un gas inerte.

Presión máxima de explosión

Es la presión máxima alcanzada en el aparato de ensayo correspondiente. Este parámetro define la resistencia requerida para soportar la explosión de un producto determinado.

Gradiente máximo de presión

Nos define la velocidad de crecimiento de la presión, dándonos una idea, junto con el parámetro anterior, de la gravedad y violencia de la explosión.

Clases de emplazamientos


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Para poder establecer los requisitos de seguridad necesarios, los emplazamientos con riesgo de incendio y explosión se clasifican en tres clases en función de la sustancia tratada o almacenada, ya que para cada uno de ellos, el riesgo de explosión adquiere unas características propias y por tanto las instalaciones eléctricas, que aunque deberán de cumplir una serie de especiales condiciones de instalación definidas en la MIBT 026 del REBT comunes para todos ellos, adquieren particularidades propias para cada una de las clases de emplazamientos.

Las clases de emplazamientos son:

Clase I gases, vapores y nieblas

Clase II polvos

Clase III fibras

Emplazamientos de clase I

Son aquellos lugares en los que hay o puede haber gases, vapores o nieblas inflamables en cantidad suficiente para producir atmósferas explosivas o inflamables, incluyéndose los lugares donde hay o puede haber líquidos que produzcan vapores inflamables.

Entre estos emplazamientos, a menos que el proyectista justifique lo contrario, se encuentran:

• Donde se trasvasen líquidos volátiles inflamables, garajes y talleres de reparación de vehículos, interiores de cabinas de pintura donde se utilizan pistolas de pulverización, zonas próximas a los locales en que se realicen operaciones de pinturas por cualquier sistema cuando en los mismos se empleen disolventes inflamables, los secaderos o los compartimentos para la evaporación de disolventes inflamables, locales en que existan extractores de grasas y aceites que utilicen disolventes inflamables, los lugares de las lavanderías y tintorerías en los que se empleen líquidos inflamables, salas de bombas y/o compresores para gases o líquidos inflamables, los interiores de refrigeradores y congeladores en los que se almacenen materias inflamables en recipientes abiertos fácilmente perforables o con cierres poco consistentes.

En todo emplazamiento de clase I es posible, con mayor o menor probabilidad, la formación en algún momento de una atmósfera explosiva, que si coincide con un posible foco de ignición de origen eléctrico originará una deflagración o


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explosión. Así el nivel de seguridad exigido al equipo eléctrico dependerá directamente de la probabilidad o frecuencia con que puede aparecer una atmósfera explosiva en esa zona, exigiendo mayores niveles de seguridad para zonas donde la probabilidad de que exista este tipo de atmósfera sea más alta, con lo que se impone la necesidad de subdividir los emplazamientos de clase 1 en diferentes zonas en función de la frecuencia y duración de la presencia de una atmósfera explosiva, para así poder determinar el tipo de material eléctrico apropiado para cada emplazamiento.

Los emplazamientos de clase I están a su vez clasificados en tres tipos de zonas 0, 1 y 2, en función de la probabilidad de presencia de la atmósfera explosiva. Tal y como define la norma UNE 20.322 las zonas:

• Zona 0: Es aquélla en la que una atmósfera de gas explosiva está presente de forma continua, o se prevé que esté presente durante largos períodos, o por cortos períodos, pero que se producen frecuentemente.

• Zona 1: Es aquélla en la que una atmósfera de gas explosiva se prevé pueda estar presente de forma periódica u ocasionalmente durante el funcionamiento normal.

• Zona 2: Es aquélla en la que una atmósfera de gas explosiva no se prevé pueda estar presente en funcionamiento normal y si lo está, será de forma poco frecuente y de corta duración.

Como principio técnico, en general las instalaciones deberán diseñarse de tal forma que los emplazamientos con riesgo de explosión queden reducidos al mínimo y en particular las zonas 0 y 1, reduciéndose tanto en número como en extensión, modificando si cabe, el diseño y la situación de los equipos, así como las condiciones de operación. También es importante indicar que una vez que la planta este clasificada y por tanto las zonas determinadas, si se cambia el equipo o las condiciones de operación, se deberá determinar los efectos y proceder a la reclasificación consiguiente.

También es importante tener como principio técnico la instalación de la mínima cantidad posible de equipos eléctricos en estos emplazamientos, es decir la instalación debe ser proyectada de tal forma que aquellos equipos eléctricos que den servicio al emplazamiento pero puedan, total o parcialmente, ser instalados fuera, se haga así y aquellos que deban necesariamente ser instalados en el interior de zonas clasificadas, deben estar dotados de alguno de los modos de protección que se definen en la figura 1.


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Fig. 1: Modos de protección admisibles para cada zona

Tras el proceso de clasificación de zonas para emplazamientos de clase 1, que se describe en la Nota Técnica de Prevención 370, hay que seleccionar el modo de protección apropiado para cada equipo eléctrico de entre los modos admisibles para cada una de las zonas, que se especifican en la figura 1.

El material eléctrico será seleccionado de tal modo que se asegure que su temperatura máxima superficial no exceda la temperatura de ignición de las sustancias que puedan estar presentes (Tabla 1). Por ejemplo, si se trata de una sustancia con una temperatura de ignición de 150ºC, el material eléctrico deberá ser como mínimo T4, no pudiendo ser T3, T2, o T1,. Esta característica debe de cumplirse en todos los equipos eléctricos instalados, con independencia del modo de protección de cada uno de ellos.

Los modos de protección de envolvente antideflagrante y seguridad intrínseca deben ser adecuados para el grupo de gases que pueda estar presente (Tabla 2).

Emplazamientos de clase II

Son aquellos emplazamientos en los que el riesgo se debe a la presencia de polvo combustible, excluyendo los explosivos propiamente dichos.

A menos que el proyectista justifique lo contrario, entre estos emplazamientos se encuentran los siguientes:

• Zonas de trabajo de plantas de manipulación y almacenamiento de cereales, las salas que contienen molinos, pulverizadores, limpiadoras, descascarilladoras, transportadores o bocas de descarga, depósitos o tolvas, mezcladores, basculas automáticas o de tolva, empaquetadoras, cúpulas o bases de elevadores, distribuidores, colectores de polvo o de productos (excepto los colectores totalmente metálicos con ventilación al


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exterior) y otras máquinas o equipos similares productores de polvo en instalaciones de tratamiento de grano, de almidón, de molturación de heno, de fertilizantes, etc, plantas de pulverización de carbón, manipulación y utilización subsiguiente, plantas de coquización, plantas de producción y manipulación de azufre, todas las zonas de trabajo en las que se producen, procesan, manipulan, empaquetan o almacenan polvos metálicos, los almacenes y muelles de expedición, donde los materiales productores de polvo se almacenan o manipulan en sacos o contenedores, los demás emplazamiento similares en los que pueda estar presente en el aire y en condiciones normales de servicio, polvo combustible en cantidad suficiente para producir mezclas explosivas o inflamables.

Algunos otros ejemplos de materiales que originan locales de clase II son el aluminio, magnesio, titanio, vanadio, antimonio, azufre, ajo, almendra, arroz, azúcar, cacao, celulosa, esparto, resina, etc.

Tal y como se define en la MIBT 026 del REBT, dentro de esta clase se distingue:

• Zona Z (con nubes de polvo): Es aquella que puede haber polvo combustible, durante las operaciones normales de funcionamiento, puesta en marcha o en limpieza, en cantidad suficiente para producir una atmósfera explosiva.

• Zona Y (con capas de polvo): Es aquella que no esta clasificada como zona Z, pero en la cual pueden aparecer acumulaciones de capas de polvo combustible a partir de las cuales pueden producirse atmósferas explosivas.

Medidas preventivas

Las medidas preventivas sobre el riesgo de incendio y explosión en atmósferas explosivas debido a la presencia de polvos combustibles deberían centrarse en dos ámbitos:

a. Sobre los emplazamientos o Contrariamente a lo que sucede en emplazamientos con

atmósferas explosivas debido a gases, vapores o nieblas, la ventilación general es contraproducente, ya que ésta puede levantar las capas de polvo depositadas sobre los equipos y ponerlas en forma de nube, aumentando el riesgo de incendio y explosión. Por ello las corrientes de aire y turbulencias deben de controlarse adecuadamente, aplicando extracción localizada para disminuir la concentración de polvo combustible.

o Adecuado diseño tanto de los procesos y equipos, como de sus condiciones de operación, con el objeto de que disminuya la generación de polvo combustible, adoptando medidas tales como encerramientos de procesos y equipos, procesos húmedos, disminución de velocidades de equipos generadores de polvo, etc.


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o Evitar las acumulaciones de polvo mediante su recogida o eliminación.

b. Sobre los equipos eléctricos o Impedir la entrada de polvo en el interior de equipos eléctricos

mediante los grados de protección IP. Se utilizan los siguientes índices:

IP5x. Protección contra la entrada perjudicial de polvo. IP6x. Protección total contra la entrada de polvo.

En los emplazamientos con riesgo permanente de explosión de polvo o con abundancia de polvo inflamable en el ambiente o cuando el polvo inflamable sea conductor de la electricidad, se deberá adoptar el grado IP6x.

o En emplazamientos de clase II no es adecuada la utilización de los modos de protección de los equipos eléctricos para atmósferas explosivas debido a la presencia de gases, vapores o nieblas inflamables, a no ser que se adopten medidas adicionales:

Seguridad intrínseca "i": certificación que garantice que el equipo no se altera por la capa de polvo depositado.

Sobrepresión interna "p": deberán ser estancos al polvo (filtros, etc).

Seguridad aumentada "e": deben detener un índice de protección IP5x o IP6x.

En definitiva, estos modos de protección con sus medidas adicionales son validos para su utilización en emplazamientos de clase H, no por su modo de protección en si (exceptuando el de seguridad intrínseca), sino porque cumplen con los requisitos de estanqueidad al polvo exigidos en el punto anterior. El principio de protección seguridad intrínseca continua siendo valido debido a que las nubes de polvo necesitan mayores energías de inflamación que los gases.

o Limitación de la temperatura superficial máxima de los equipos a dos tercios de la temperatura de inflamación en nube (TIN) o a la temperatura de inflamación en capa (TIC) menos 75 ºC, teniendo en cuenta que los valores de TIC tabulados son para espesores de capa de 5mm, se debe disminuir esta temperatura en 3 ºC por cada milímetro adicional (a) que se prevea de capa de polvo, tomando el valor más desfavorable. Es decir:

T.S.M. menor de 2/3 TIN T.S.M. menor de TIC - 75 ºC - 3a

o El diseño de los equipos eléctricos debe ser de tal forma que evite las acumulaciones y la formación de capas gruesas de polvo.

o Los equipos eléctricos deben de tener la suficiente resistencia mecánica como para mantener los requisitos anteriores, estableciéndose un índice de protección mínimo de IPxx5 y recomendándose un IPxx7 para zonas Z.


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o Las instalaciones eléctricas deberán de cumplir con una serie de condiciones de instalación (protección contra contactos directos, indirectos, cables, etc) comunes para todos los emplazamientos y que están establecidos e la MIBT 026 del REBT.

Emplazamientos de clase III

Son aquellos en los que el riesgo se debe a la presencia de fibras o materiales volátiles fácilmente inflamables, pero en los que no es probable que estas fibras o materiales volátiles estén en suspensión en el aire en cantidad suficiente como para producir atmósferas explosivas.

Entre estos emplazamientos, a menos que el proyectista justifique lo contrario, se encuentran algunas zonas de las plantas textiles de rayón, algodón, etc, las plantas de fabricación y procesado de fibras combustibles, las plantas desmotadoras de algodón, las plantas de procesado de lino, los talleres de confección, las carpinterías, establecimientos e industrias que presenten riesgos análogos y aquellos lugares en los que se almacenen o manipulen fibras fácilmente inflamables.

Medidas preventivas

a. Sobre los emplazamientos

Se pueden considerar las mismas recomendaciones que en los emplazamientos de Clase II.

b. Sobre los equipos eléctricos

Se pueden utilizar equipos eléctricos convencionales, pero:

o Dimensionados adecuadamente para que las sobrecargas sean poco probables.

o Las protecciones contra sobreintensidades estén cuidadosamente diseñadas.

Marco reglamentario comunitario

El Parlamento Europeo y el Consejo de las Comunidades Europeas recientemente han adoptado la Directiva 94/9/ CE relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados miembros sobre los aparatos y sistemas de protección para uso en atmósferas potencialmente explosivas. Es una Directiva de nuevo enfoque adoptada en el marco del artículo 100A del Tratado de la Comunidad Europea, que deroga, a partir del 1 de julio de 2003, las directivas 76/117/CEE, 79/196/CEE y 82/130/CEE base de la actual legislación en esta materia. Los Estados miembros deben trasponer esta Directiva antes del 1 de septiembre de 1995 y aplicar sus disposiciones a partir del 1 de marzo de 1996. Los Estados miembros permitirán la puesta en el mercado y la puesta en servicio de los aparatos y sistemas de protección que cumplan las normas


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nacionales en vigor en su territorio en la fecha de adopción de la presente Directiva durante un periodo que termina el 30 de junio de 2003.

La presente Directiva se aplica a los aparatos y sistemas de protección en uso en atmósferas que pueden convertirse en explosivas debido a circunstancias locales y de funcionamiento (con algunas exclusiones), extendiéndose como atmósfera explosiva, "aquella mezcla con el aire, en las condiciones atmosféricas, de sustancias inflamables en forma de gases, vapores, nieblas o polvos, en la que, tras una ignición, la combustión se propaga a la totalidad de la mezcla no quemada", estableciéndose unos grupos y categorías de aparatos y sistemas de protección para uso en este tipo de atmósferas:

1. Grupo de aparatos I: Destinados a trabajos subterráneos en minas y en las partes de sus instalaciones de superficie, en la que puede haber peligro de formación de atmósferas explosivas.

a. Categoría M 1: Comprende los aparatos diseñados, y, si es necesario, equipados con medios de protección especiales, de manera que pueden funcionar dentro de los parámetros operativos determinados por el fabricante y asegurar un nivel de protección muy alto. Están destinados a utilizarse donde exista peligro debido al grisú y/o al polvo combustible.

b. Categoría M2: Comprende los aparatos diseñados para poder funcionar en las condiciones prácticas fijadas por el fabricante y basados en un alto nivel de protección. Están destinados a utilizarse donde pueda haber peligro debido al grisú y/o al polvo combustible.

Grupo de aparatos II: Destinados al uso en otros lugares en los que puede haber peligro de formación de atmósferas explosivas.

c. Categoría 1: Comprende los aparatos diseñados para poder funcionar dentro de los parámetros operativos fijados y asegurar un nivel de protección muy alto. Estarán previstos para utilizarse en un medio ambiente en el que se produzcan de forma constante, duradera o frecuente atmósferas explosivas debidas a mezclas de aire con gases, vapores, nieblas o mezclas polvo-aire.Los aparatos de esta categoría deben asegurar el nivel de protección requerido, aun en caso de avería infrecuente del aparato, y se caracteriza por tener unos medios de protección tales que, o bien en caso de fallo de uno de los medios de protección, al menos un segundo medio independiente asegure el nivel de protección requerido, o bien en caso de que se produzcan dos fallos independientes el uno del otro, esté asegurado el nivel de protección requerido.

d. Categoría 2: Comprende los aparatos diseñados para poder funcionar en las condiciones prácticas fijadas por el fabricante y basados en un alto nivel de protección. Están destinados a utilizarse en un ambiente en el que sea probable la formación de atmósferas explosivas debidas a gases, vapores, nieblas o polvo en suspensión.


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Los medios de protección relativos a los aparatos de esta categoría asegurarán el nivel de protección requerido, aun en caso de avería frecuente o de fallos del funcionamiento de los aparatos que deban tenerse habitualmente en cuenta.

e. Categoría 3: Comprende los aparatos diseñados para poder funcionar en las condiciones prácticas fijadas por el fabricante y asegurar un nivel normal de protección. Están destinados a utilizarse en un ambiente en el que sea poco probable la formación de atmósferas explosivas debidas a gases, vapores, nieblas o polvo en suspensión y en que, con arreglo a toda probabilidad, su formación sea infrecuente y su presencia de corta duración.

Los aparatos de esta categoría asegurarán el nivel de protección requerido durante su funcionamiento normal.

En la presente Directiva aparecen una serie de requisitos específicos para cada grupo y categoría, y otros comunes para todos ellas, entre los que cabe destacar, como novedad, el que los aparatos y sistemas de protección previstos deben de tener las medidas necesarias para impedir la ignición de atmósferas explosivas teniendo en cuenta la naturaleza de cada foco de ignición, los eléctricos y también los no eléctricos.


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NTP 374: Electricidad estática: carga y descarga de camiones cisterna (I)

Introducción

La electricidad estática constituye un desequilibrio transitorio en la distribución de cargas por transferencia entre la superficie de dos elementos o medios suficientemente próximos, con la creación de un campo eléctrico y una diferencia de potencial que pueden alcanzar valores muy elevados.

Cuando dos elementos con carga de igual valor y signo contrario se encuentran separados por un medio aislante, entre los que se encuentra el aire, puede establecerse, de existir una vía conductora, una descarga disruptiva con liberación de energía. Tales descargas también se producen entre un cuerpo cargado eléctricamente y otro cuerpo próximo exento de cargas pero conectado eléctricamente a tierra. Al disminuir la distancia, también resulta menor la tensión precisa para que se opere la descarga disruptiva. La energía liberada al producirse la chispa es el parámetro determinante en la peligrosidad de la chispa.

Innumerables experiencias han puesto de manifiesto que, tratándose de gases y vapores de hidrocarburos saturados, se requieren energías de descarga del orden de 0.25 mJ para que se produzca la ignición de mezclas óptimas con aire. Los hidrocarburos no saturados requieren, sin embargo, menores energías de ignición. Asimismo, las descargas disruptivas correspondientes a diferencias de potencial de menos de 1.500 V difícilmente originan situaciones de riesgo en presencia de hidrocarburos saturados.

El mecanismo de carga de los líquidos en circulación, considerados como electrolitos débiles, obedece a la teoría de la "doble capa eléctrica", según la cual los iones de un determinado signo son absorbidos preferentemente por la superficie del sólido que los contiene, formándose, consecuentemente, una capa de determinada polaridad, sobre la que se deposita una segunda capa de iones de carga opuesta. Por otra parte, la densidad de carga del líquido decrece al aumentar la distancia a la pared del contenedor. (ver fig. 1).

Fig. 1: Transferencia de cargas entre líquidos y sólidos. Según la teoría de la "doble capa", la segunda capa está indicada con signos + en la superficie interna del tubo


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Singular interés tiene la formación de cargas en conductores aislados al aproximarse mucho a objetos cargados (influencia por inducción electrostática). Si las cargas de una polaridad pueden escapar en ese instante y se restaura después el aislamiento, el conductor adquirirá una cierta carga cuando se aleja de las proximidades del objeto cargado.

Una vez que se detiene el proceso de carga electrostática, las cargas en exceso empiezan a equilibrarse entre si. Esta descarga sigue un curso exponencial, en función de la resistencia del material cargado y de su resistencia de fuga a tierra.

En el caso concreto de los líquidos inflamables, éstos, dependiendo de la temperatura y del punto de inflamación, pueden formar mezclas explosivas vapor/aire susceptibles de encenderse por cualquier tipo de fuente de ignición: chispas por impacto, superficies calientes, fricción, etc., destacando entre ellas las cargas electrostáticas.

A tenor del extraordinario volumen de trasvases de material inflamable, especialmente aquéllos que de forma continuada se llevan a cabo en entornos urbanos inmediatos (estaciones de servicio) como consecuencia de la cada vez mayor demanda industrial, de automoción y de confort; los incrementos que se vienen produciendo en los regímenes de velocidad y caudal en los trasvases, así como el ingente tránsito de cisternas urbano e interurbano que consecuentemente ello comporta, entre otros, viene a justificar, por todo ello, el tratamiento de esta actividad como vía de consecución de unas condiciones mínimas de seguridad reales que impriman inocuidad tanto al transporte como a la manipulación de estos productos, en lo que atañe a los riesgos inherentes a la electricidad estática que de ellos se deriva.

Generación y acumulación de electricidad estática

La generación de electricidad estática en la actividad de carga y descarga de camiones cisterna, cuando se manipulan inflamables, admite varios orígenes.

Uno de ellos es el resultado de la filtración del producto a través de los diminutos orificios del filtro, operación que puede producir muy altos niveles de cargas y que requiere, para su disipación, un periodo de tiempo considerable.

Un segundo mecanismo es el producido por el movimiento del producto a través de los filtros de malla intercalados en los circuitos de manipulación (bridas con filtro), debiendo precisarse que con tamaños de orificio mayores de 300 micras existe poca probabilidad de que se generen situaciones peligrosas. De ahí que, en estos casos, el tiempo de relajación a que se hacía referencia pueda ser reducido, por ejemplo a 30 segundos. Sin embargo, cuando el orificio de malla disminuye, la generación de cargas podría acercarse, en ciertas circunstancias, a niveles considerables de riesgo. Tamaños de poro por debajo de las 150 µm puede entrañar peligrosidad, especialmente si se encuentran obturados, debiendo recurrirse al intervalo de disipación de cargas, al tiempo que se procede a la limpieza o sustitución de filtros cuando la presión llega a ser excesiva.


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El tercer mecanismo de generación es el debido al simple movimiento del líquido a lo largo de la tubería, dependiendo la generación de cargas de la clase de producto y de su velocidad de circulación.

Para que una carga electrostática pueda constituir una fuente de ignición en el interior de un recinto vacío, deben concurrir las condiciones siguientes:

• Existencia de elementos generadores de cargas electrostáticas. • Acumulación suficiente de cargas e.e. como para generar chispas. • Presencia de una mezcla inflamable susceptible de ignición.

Peligro creado por una descarga electrostática

Una descarga electrostática es capaz de causar una ignición, siempre y cuando la energía liberada sea mayor que la energía mínima de ignición de la mezcla combustible presente en ese momento. (Ver fig.2).

Fig.2: Energía mínima de ignición en el aire de productos de uso más frecuente

A su vez, para que una mezcla gas/aire o vapor/aire se inflame, no sólo la relación de la concentración del material inflamable frente a la concentración de aire (oxígeno) debe encontrarse dentro de los límites de inflamabilidad, sino que sólo será susceptible de ignición si la temperatura del líquido del que emana supera el punto de inflamación. Especial atención debe prestarse, no obstante, a los aerosoles en los que las pequeñas gotas pueden incrementar muy rápidamente su temperatura, superando el punto de inflamación, debido a su baja capacidad calorífica.


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En general, la probabilidad de que se den simultáneamente una atmósfera explosiva y una descarga con liberación suficiente de energía como para causar una ignición, es relativamente baja. Por ello, no resulta raro constatar la existencia de operaciones con riesgo de cargas electrostáticas que llevan realizándose indefinidamente sin que hayan surgido incidentes.

Esta liberación de energía durante la descarga depende, entre otras causas, del tipo de ésta (ver fig.3).

Fig.3: Tipos diferentes de descargas según la geometría de la disposición de los elementos y materiales afectados

La descarga tipo "corona" o de "punta", llamada así por formarse alrededor del punto conductor, es la menos peligrosa, ya que se inicia cuando el punto del que emana la descarga está todavía a considerable distancia de la superficie o nube cargada (conductora o no) susceptible de ignición, con lo que la energía instantánea liberada es bastante baja.

En la descarga tipo "chispa", la descarga necesaria que posibilita una fuente potencial de ignición, formando puente en el espacio vacío entre los conductores (caso de dos esferas conductoras grandes próximas), libera prácticamente toda la energía almacenada.

Finalmente, la energía liberada en las descargas tipo "brocha" entre un conductor y una superficie cargada (conductora o no) o una nube, sin llegar a formar puente, alcanza un valor intermedio entre las dos anteriores. Recibe este nombre, de la apariencia (forma de brocha) que proporcionan varias descargas en sucesión rápida.


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Capacidad de carga electrostática de los líquidos

La posibilidad de que se originen situaciones de riesgo en el trasvase de ciertos líquidos está íntimamente ligado a su resistividad.

La tabla 1 y la tabla 2 proporcionan una visión de esta característica (ρD), en lo que a determinados productos se refiere.

Tabla 1: Resistividad eléctrica de líquidos no conductores. En esta categoría se incluyen: hidrocarburos alifáticos y aromáticos, éteres y ésteres de ácidos de alto peso molecular. (ρD>108Ω. m)

Tabla 2: Resistividad eléctrica de líquidos conductores. En esta categoría se incluyen: hidrocarburos con grupos polares como alcoholes, ácidos, aldehídos, cetonas, ésteres, nitrilos, amidas, aminas, nitro-compuestos. (rD< 108Ω. m)

Todos los valores indicados se refieren a líquidos puros y están redondeados hasta la potencia de 10 más próxima.

En general, la tendencia a acumular cargas estáticas puede verse incrementada si el líquido contiene componentes no miscibles o sólidos en suspensión. Ejemplos típicos lo constituyen las pequeñas cantidades de agua en los kerosenos y los procesos de cristalización en líquidos no conductores, por la formación local de cargas extremadamente altas, circunstancia que induce, en principio, a requerir la presencia de gas inerte (blanquetización) y cuya necesidad se pasa a considerar a continuación.


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Mezclas inflamables aire-vapor

Los riesgos de ignición de chispas estáticas pueden minimizarse, como se verá en los apartados que siguen, bien incidiendo en el proceso generación-acumulación-descarga estática, bien controlando las mezclas inflamables de aire-vapor en aquellos puntos donde las cargas estáticas puedan descargarse en forma de chispas o destellos.

La probabilidad de que una mezcla aire-vapor sea inflamable depende de la presión de vapor y del punto de inflamación del producto.

Estos parámetros permiten clasificar aquellos productos de refino que tienen la resistividad eléctrica lo suficientemente alta como para posibilitar la necesaria acumulación de cargas electrostáticas, bajo ciertas condiciones de manipulación.

Esta clasificación contempla tres clases de productos: de baja presión de vapor, de presión intermedia y de alta presión de vapor.

Productos de baja presión de vapor

Son productos con punto de inflamación superior a 38ºC, ejemplo: keroseno, diesel, jet-A-1 (combustible turbina aviación comercial). Dado que estos productos normalmente se usan a temperaturas bastante por debajo de sus puntos de inflamación, no generan vapores inflamables en las condiciones normales de utilización. Sin embargo, pueden darse las condiciones precisas para que entren en ignición si se utilizan a temperatura por encima de sus puntos de inflamación, al contaminarse con productos de presión de vapor intermedia o alta o accedan a compartimentos con vapores inflamables procedentes de una utilización anterior.

Los productos de presión de vapor baja, particularmente los productos hidrogenados, pueden asimismo producir mezclas inflamables aire-vapor en el espacio vacío existente en los tanques de techo fijo, si el hidrógeno disuelto o algún otro hidrocarburo ligero procedente de tratamientos de procesos ha sido arrastrado y llevado hasta el tanque en cuestión. El vapor inflamable no sería detectado mediante el ensayo de "flash-point", pero sí por un comprobador de gases.

Bajo ciertas condiciones de manipulación, los kerosenos y jet A -1, desprenden una "espuma" o niebla que puede ser inflamable a temperaturas inferiores a la del "flash-point" del líquido. Sin embargo, experiencias y mediciones de laboratorio han demostrado que la energía requerida para la ignición es significativamente mayor que la requerida para la ignición de sus mezclas de aire-vapor.


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Productos de presión de vapor intermedia

Estos productos incluyen líquidos inflamables con una presión de vapor Reid inferior a 31 kilopascales y un punto de inflamación inferior a 38 ºC. Son productos que pueden originar una mezcla inflamable en el espacio vacío, a temperaturas normales de utilización. Ejemplos: jp-4 (combustible turbina aviación militar), disolventes (xileno, benceno y tolueno).

Productos con diferente presión de vapor y punto de inflamación característico, cuando se utilizan fuera del rango de 2 ºC a 38 ºC, pueden crear, al manipularlos, una mezcla inflamable en el espacio vacío. En estas circunstancias, deberían ser considerados como producto con presión de vapor intermedia. Por contra, algunos productos que se incluirían en esta categoría en condiciones normales, podrían ser considerados fuera de este grupo a temperaturas extremas. La figura 4, en la que se muestra la correlación entre la presión de vapor Reid y la temperatura del producto, resulta útil para determinar la existencia de una mezcla inflamable.

Fig. 4: Relación entre la temperatura, presión de vapor Reid y límites de inflamabilidad de los productos petrolíferos a nivel del mar

Productos de alta presión de vapor

Son aquellos en los que la presión de vapor Reid está por encima de 31 kilopascales, tales como la gasolina de automoción, gasolina de aviación, las naftas de alta presión de vapor y otros. En condiciones de equilibrio y temperaturas normales, estos productos suelen proporcionar una mezcla demasiado rica como para que se inflamen en un recinto limitado. Por ello, los destellos estáticos interiores a este espacio no darán ignición.

No obstante lo anterior, pueden formarse mezclas inflamables en las inmediaciones de los puntos de venteos o bocas de carga, con el consiguiente


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riesgo de incendios por las chispas o destellos que surjan en estos entornos. Como estos productos se cargan en compartimentos libres de gases, el espacio vacío se constituirá durante un tiempo en zona de rango inflamable, si bien la atmósfera por encima de la superficie libre, donde los destellos susceptibles de ignición adquieren su importancia, pasa a ser inmediatamente zona demasiado rica, es decir, superior al L.S.I. (límite superior de inflamabilidad).

Debe observarse no obstante, que trabajar con concentraciones por encima del L.S.I. (límite superior de inflamabilidad) no puede ser considerado como una medida protectora, por cuanto el riesgo de peligrosidad es potencial y consustancial con el itinerario entre límites. Sin embargo, innumerables experiencias y mediciones efectuadas permiten aseverar la imposibilidad de que se formen mezclas vapor-aire explosivas, siempre que la temperatura del líquido objeto de carga esté 5 ºC, como mínimo, por debajo del punto de inflamación.

El margen de 5 ºC debe entenderse a efectos de cubrir la determinación del registro preciso del punto de inflamación, al tiempo que se tienen en cuenta las oscilaciones en la calidad del producto que pueden ocasionar variaciones en el punto de inflamación de varios grados centígrados. De ahí que, en estos casos, no resulte preciso la inertización, si bien procede, no obstante, verificar las concentraciones en el interior de los espacios vacíos por si resulta necesario inertizar o efectuar el llenado con vapores del propio producto en circuito cerrado, evitando así las entradas de aire atmosférico.


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NTP 375: Electricidad estática: carga y descarga de camiones cisterna (II)

Prevención contra ignición por electricidad estática

Control de la velocidad de flujo y del sistema de llenado

Hasta fecha reciente era criterio generalizado que una velocidad de 4 a 7 m/s era la adecuada para impedir la acumulación de cargas dentro de unos límites aceptables. Sin embargo, el empleo de diámetros mayores de tubería, tendente a reducir tiempos con el empleo de tubería cada vez de mayor diámetro, ha permitido limitar la generación de cargas, siempre que:

v . d < 0.5

siendo "v" la velocidad lineal de flujo en m/s y "d" el diámetro del brazo de carga en m. La tabla 1 relaciona los valores de "v" y "vd" para distintos diámetros de tubería.

Tabla 1: Velocidades y valores de "vd" en tuberías

No obstante esta limitación, la velocidad del flujo no debería exceder de 7 m/s. El límite de 0.5 no garantiza que no pueda desarrollarse una ignición estática, si bien reduce su probabilidad.


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Puede impedirse la existencia de un campo electrostático alto, aún cuando el mecanismo potencial de carga pueda ser grande, si la conductividad del producto es lo suficientemente alta como para limitar la retención de cargas.

Incremento de la conductividad del producto manipulado

Dado que las cargas e.e. pueden acumularse sobre la superficie de los materiales de baja conductividad, resulta posible controlar la acumulación de aquéllas, antes de que lleguen a alcanzar niveles peligrosos, mediante aditivos que incrementen la conductividad (disminución de la resistividad). Son productos polares que se mezclan a concentraciones bajas y en muy pequeñas cantidades (del orden de 1-2 g/m3), hasta conseguir resistividades inferiores a 108 Ω.m. Niveles de conductividad mayores de 50 pS/m, a temperaturas normales, se consideran como no peligrosos. La resistividad de la gasolina. auto (del orden de 1013Ω.m), puede ser reducida a 108 W.m añadiendo 1-2 g. por m3 de aditivo antiestático (Teepol 530, Aerosol TT, ASA-3).

El efecto de estos aditivos decrece con la disminución de la temperatura. De ahí, que la proporción de mezcla debe ser suficiente como para asegurar una conductividad satisfactoria a los niveles de temperatura más bajos. Debe precisarse que estos aditivos no impiden la generación de e.e. Su influjo consiste en atenuar las cargas como si se combinasen con sustancias de polaridad opuesta. Consecuentemente, su uso debe complementarse con la conexión y puesta a tierra, a fin de que se establezca un drenaje y disipación de cargas. Esta aditivación requiere que el producto sea soluble en el líquido, dado que, en su defecto, la formación de gotas (por ejemplo el agua como aditivo) podría originar el efecto contrario. Conviene también tener presente que el paso del producto por filtros puede conllevar la retención de aditivo o, tratándose de suspensiones, el material sólido puede absorberlo, con independencia de que, por simple envejecimiento, puede disminuir o desaparecer el efecto antiestático del mismo.

Conexiones equipotenciales y puestas a tierra

Una vez conseguido el control apropiado sobre la generación y acumulación de cargas electrostáticas, se hace necesario crear las condiciones precisas para que las cargas que se puedan formar sean fácilmente eliminadas. Ello se consigue mediante la interconexión de todas las superficies conductoras sobre las que se puede formar e.e, estando a su vez el conjunto conectado a tierra. La conexión englobaría a los compartimentos objeto de trasvase y al equipo de bombeo y sus conducciones. A tal efecto, pueden considerarse aceptables resistencias de puesta a tierra inferiores a 1 megohm (106 Ω).

Desde una perspectiva operativa, en la modalidad de carga de cisternas por arriba, donde normalmente los vapores inflamables están presentes al abrirlas


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bocas de carga, debe conseguirse, tal y como ha quedado referenciado, que los compartimentos estén eléctricamente conexionados al brazo de carga, tuberías de llenado o a la estructura del cargadero. Si la unión se hace a esta última, es preciso que la tubería y la estructura estén interconexionadas. En tal supuesto, la puesta a tierra de la estructura no reporta ninguna protección adicional contra la posible ignición por electricidad estática.

La conexión debe hacerse antes de proceder a la apertura de la boca de carga, debiendo mantenerse hasta en tanto no se haya cerrado aquélla, una vez completada la carga.

De esta forma, la unión equipotencial impedirá cualquier crecimiento de los potenciales electrostáticos entre brazo de carga y compartimento, eliminándose la posibilidad de destello en las proximidades de la abertura de la boca de carga. La importancia de una buena conexión no sólo debe procurarse con productos cuya presión de vapor sea alta o media, sino que debe hacerse extensible asimismo a los de baja, por cuanto no puede descartarse contaminaciones ocasionales con productos de alta-media presión procedentes, por ejemplo, del cargamento anterior o, sin que se incurra en estos supuestos, tratándose de productos con baja presión de vapor, por casual elevación de la temperatura y superación de la correspondiente a la de "flash point" (punto de destello), si se trata de productos con baja presión de vapor.

Los cables de conexión pueden ser aislados o no. El uso de estos últimos permite visualizar la continuidad eléctrica. En el caso de utilizar los aislados se precisa de una comprobación que constate su continuidad. Estos registros, en modalidad de continuo, operan en conjunción con señales luminosas o de parpadeo, impidiendo la selección y puesta en marcha de los grupos de bombeo ante deficiencias de un contacto idóneo.

La conexión equipotencial para el control de electricidad estática no resulta procedente en los casos siguientes:

• En cargas de producto carentes de capacidad para acumular e.e. (asfaltos y la mayoría de aceites de petróleo crudo).

• Con productos en los que, en su transporte, no se alcanza el punto de destello, así como en aquellos terminales de carga en los que sólo se manipulan líquidos con "flash point " igual o superior a 38ºC (combustibles líquidos).

• Operaciones en las que el acoplamiento del dispositivo de carga se hace antes de que el caudal de flujo se inicie y la desconexión se efectúe después de que el flujo se haya extinguido.


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La figura 1 y la figura 1.1 resultan ilustrativas en cuanto a esquema de instalación de puesta a tierra.

Fig. 1: Esquema instalación de puesta a tierra

Fig. 1.1: Detalle arqueta puesta a tierra

A tal efecto son de interés las definiciones siguientes:

• Línea principal de tierra: es el conductor que, partiendo del punto de puesta a tierra, conecta con las derivaciones necesarias para la puesta a tierra de las masas.

• Punto de puesta a tierra: punto que sirve de unión entre la línea de enlace con tierra y la línea principal de tierra. Está constituido por un dispositivo de conexión (regleta, placa, borne, etc.) que permita la


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separación entre los conductores de las líneas de enlace y la línea principal de tierra y haga posible la medida de las resistencias de tierra.

• Líneas de enlace con tierra: conductor de unión del electrodo, placa o pica con el punto de puesta a tierra.

• Conductores de protección: conductor que une eléctricamente las masas de una instalación con ciertos elementos, con el fin de asegurar la protección contra contactos indirectos. En condiciones normales, no se produce por él circulación de corriente alguna, circunstancia que lo diferencia del neutro y cualquier otro conductor de fase.

Las secciones de los diferentes conductores deben ajustarse al REBT. MIBT.039.

El Proyecto de Norma Española PNE 109.108, que regula la pinza de puesta a tierra, establece en cuanto a especificación de dimensiones y materiales, lo siguiente:

• Fuerza del muelle: un peso de 4 Kg suspendido de una de las partes de la mordaza, no deberá abrir más de 3 mm el extremo de la pinza.

• Pinza: dentada, para así mejorar el agarre sobre la superficie de la borna.

• Conductor: flexible, con protección aislante y resistente a los requerimientos mecánicos por roces y cortaduras. La sección mínima del conductor será de 6 mm2.

Los materiales serán inoxidables, como por ejemplo el latón UZ33 y el conjunto pinza-conductor flexible deberá ser revisado periódicamente para comprobar su continuidad eléctrica (incluida la posible discontinuidad debida a suciedad, pintura, corrosión, etc.) y el buen estado del revestimiento aislante del cable.

Continuidad eléctrica de la línea de llenado

Cuando la carga de cisternas se efectúa por arriba, todas las partes metálicas de la tubería de alimentación y brazo de carga deben tener continuidad eléctrica a partir del punto de conexión. En tal sentido, las mangueras, en general, dispondrán de alma metálica continua, debiendo evitarse situaciones tales como la intercalación de una manguera no conductora equipada con acoplamientos metálicos, si éstos no están conexionados a la tubería de alimentación y tanque receptor. Las uniones de tubería del tipo reducciones, manguitos, etc.) forman un todo, eléctricamente hablando, por lo que no es necesario imprimirle continuidad eléctrica, ya que su resistencia es tan baja que no existe posibilidad de acumulación de electricidad estática. Tratamiento diferente presentan accesorios tales como embridados, válvulas, etc., en las que el puenteado eléctrico es imprescindible.

En cualquier caso, es conveniente controlar las especificaciones de tales uniones, dado que algunas son fabricadas con superficies aislantes.


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Brazos de carga

La turbulencia de flujo que originan los brazos de carga en el llenado de cisternas por arriba, puede contribuir asimismo a la generación de cargas. A tal efecto, el brazo de carga debe alcanzar el fondo del compartimento, entrando en contacto físico con él, a cuyo fin, debe dotarse a su extremo de material blando antichispa, al tiempo que se evitan las turbulencias y remolinos con la presencia de deflectores o biseles. El brazo de carga a potencial de tierra hace partícipe al líquido de este potencial. Consecuentemente, en el momento de la medición e introducción de la varilla de sonda, se minimiza cualquier posibilidad de descarga estática en la aproximación de aquélla a la superficie del líquido, al haberse reducido el gradiente de tensión sobre esta superficie y por ende la del líquido inmediato a la varilla, merced al influjo del brazo. De no mantenerse el brazo en contacto con el fondo, necesariamente se tiene que limitar la velocidad de flujo del producto a 1 m/s, hasta en tanto no quede el extremo de aquél sumergido en el producto objeto de la carga, pudiéndose entonces elevar el caudal dentro de los límites que se indicaban en la tabla 1.

Las velocidades de carga pueden controlarse haciendo uso de dos regímenes de velocidades, uno de los cuales limita las velocidades inicial y final al valor anteriormente referenciado de 1 m/s.

La carga por el fondo viene a reducir los riesgos de electricidad estática que pueden darse por un inapropiado posicionamiento del brazo de llenado. Sin embargo, en su fase inicial, la proyección ascendente del producto puede incrementar la generación de electricidad estática, efecto que puede impedirse reduciendo la velocidad de llenado o usando deflectores u otros dispositivos contra esta proyección, la cual, tratándose de productos con baja presión de vapor, origina o puede originar una niebla o atmósfera susceptible de ignición. Asimismo, en esta modalidad de carga, al introducirse la varilla de medición en el espacio libre puede originarse un destello de electricidad estática, al no poderse contar con el influjo del brazo de carga. Para evitar esta posibilidad, la varilla debería hacerse solidaria o conectarse con la cisterna por medio de cadena o cable conductor, asegurándose así la equipotencialidad. Complementariamente, se hace preciso que con carácter previo a la introducción de cualquier objeto metálico conductor (varillas metálicas de medición, sacamuestras, termómetros, densímetros, etc.), transcurra "cumplidamente" el intervalo o periodo de disipación de cargas electrostáticas (1 minuto).

Similar efecto puede surtir la presencia en el interior de los compartimentos de carga de ciertos objetos conductores (inductores o promotores de destellos), por lo que, antes de la carga, se hace preciso inspeccionar el interior de los compartimentos y, de detectarse su presencia, proceder a la retirada de los mismos (ver fig. 2).


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Fig. 2: Ejemplos de inductores de destellos en la carga de camiones cisterna

Con independencia de que las mangueras de suministro (de descarga) sean o no conductoras, no se precisa la conexión equipotencial, en los suministros a vehículos en las Estaciones de Servicio, siendo igualmente innecesaria en las descargas a los tanques de aquéllas, en cuanto a riesgo de ignición se refiere, siempre que esté asegurado un contacto continuo entre los dispositivos metálicos de acoplamiento de la manguera con el tanque receptor y éste disponga de toma de tierra idónea.

De ahí, la importancia que merece la disponibilidad y uso de los referidos dispositivos de acoplamiento y la problemática inherente a su ausencia o falta de utilización o idoneidad.

Compartimentos no conductores. Revestimientos y recubrimientos internos en cisternas

El amplio abanico de posibilidades que en su funcionalidad ofrecen los materiales sintéticos derivados del petróleo, así como la diversificación en sus prestaciones y reducción de costes adicional, ha consagrado la incorporación de estos materiales en la fabricación de cisternas para el transporte de mercancías peligrosas en general, no constituyendo una excepción los productos inflamables.

El comportamiento de estos materiales en cuanto a los riesgos inherentes a la electricidad estática, no los hacen especialmente recomendables, a menos que desde criterios de diseño y procedimientos operacionales pueda constatarse su inocuidad.

Este comportamiento cobra especial interés, si cabe, en la manipulación de líquidos inflamables con baja conductividad.


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Desde una perspectiva de diseño, debe lograrse la consecución de una puesta a tierra eficiente de todos los componentes conductores, incluido el brazo de llenado y tubería de alimentación de producto.

La superficie interior de los compartimentos de carga puede ser conductora, como por ejemplo láminas de aluminio o plástico conductor, o no conductora. En el primer caso, el riesgo en la disipación de cargas está intrínsecamente ligado a la puesta a tierra.

Tratándose de recubrimientos interiores parcialmente conductores, debe estudiarse en la elección, el amplio rango de conductividad existente en cada caso, dado que la acumulación de cargas que puede tener lugar en relación con recubrimientos conductores puede llegar a ser considerable.

Si el espesor del recubrimiento es pequeño y a base de resinas epoxi o fenólicas, su influjo puede considerarse despreciable, siempre que su resistividad no supere los 1011Ω . En el supuesto de alcanzarse este valor, se deberá prestar especial atención a la utilización de brazos de carga o tubos buzos especialmente conductores y a su correcta disposición con relación al compartimento. Tal es el caso de revestimientos de alta resistividad como el polietileno, por ejemplo.

Esta prevención debe enfatizarse ante la concurrencia de efectos sinérgicos que incrementan las posibilidades de riesgo. Ejemplo: revestimientos de alta resistividad y la existencia de microfiltros intercalados en flujos de baja conductividad. En estos casos, constituye un imperativo, desde una operativa funcional, la inertización en circuito cerrado, de no poder disponerse de los tiempos de disipación de cargas que se generen entre el filtro y el compartimento a cargar.

Riesgos de electricidad estática en relación con el vestuario de trabajo

El cuerpo humano puede considerarse como un buen conductor de la electricidad, llegando en atmósfera seca a acumular un potencial del orden de los 10.000 V. Dado que su capacidad actuando como condensador eléctrico es de, aproximadamente 200 pF. la energía de carga electrostática es:

E = 1/2 CU2 = 1/2 (200 . 10-12). (104)2 = 10 mJ

Este valor es muy superior a la energía que se requiere como energía de activación de atmósferas inflamables, si bien la intensidad de corriente que se genera es, no obstante, muy pequeña e imperceptible.

Aunque no existen evidencias concluyentes sobre el riesgo que pueda constituir las prendas interiores a base de seda, fibras artificiales y otro material sintético, sí puede entrañar riesgo las prendas externas a base de este material, en el momento en que el personal manipulador se desprenda de ellas. Esta circunstancia conduce a la adopción de las medidas preventivas siguientes:


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• Evitar el uso de prendas a base de fibras, botas de goma, zapatos con suela de goma o material sintético similar no conductor.

• Propiciar el uso de calzado conductor y suelos del mismo carácter.

Resumen de precauciones en el trasvase de cisternas

Las principales precauciones a adoptar para impedir la acumulación de cargas en función de las características del líquido a trasvasar se resumen en la tabla 2.

Tabla 2


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Especificaciones para conexiones fijas de tomas de tierra. Reglas y datos prácticos

A fin de evitar posibles tomas a tierra defectuosas o no efectivas, pueden resultar de utilidad los criterios siguientes:

• Los conductores deberán tener una sección transversal adecuada. Tratándose de cobre desnudo su sección mínima será de 35 mm2.

• El alambre deberá ser fijo o soportado de forma segura. Si es de acero, tendrá como mínimo 20 mm2 de sección, cubiertos con una capa de cobre de 6 mm2.

• Los conductores puente entre bridas deberán ser de cobre plano de 35 mm2 y 2 mm de espesor. Si son de acero dulce galvanizado de 10 x 3 mm y atornillados firmemente a una brida.

• Los terminales para toma a tierra en las bridas, válvulas etc., deberán estar en contacto perfecto con el objeto metálico que deba tener toma a tierra.

• La resistencia de toma a tierra de las partes conductoras individuales deberá ser inferior a 106Ω(partes más pequeñas hasta 109>SYMBOL= W<). La resistencia superficial de materias aislantes deberá ser inferior a 1011Ω.

• Las válvulas y las bridas completamente esmaltadas (pintadas) deben ser puenteadas conductivamente y conectadas a tierra.

• La conductividad del aire crece muy poco con el incremento de la humedad atmosférica, por lo que al no poder disiparse las cargas estáticas con el aire húmedo, el incremento de la humedad de éste no es una medida efectiva reconocida como tal.

Deben considerarse como puestas a tierra:

• Los zunchos de acero y tubos metálicos de las estructuras de los cargaderos.

• Los tanques de almacenamiento metálicos con tubos metálicos fijos.

Como colofón a lo anterior, quizás resulte oportuno convenir, teniendo en cuenta las diferentes modalidades de carga, la diversidad de productos objeto de manipulación, cada uno con sus propiedades y parámetros específicos y las distintas variables que, en definitiva ha sido preciso contemplar, la necesidad de disponer de un procedimiento o sistemática de actuación escrita que englobe los distintos conceptos vertidos, al tiempo que se arbitran las limitaciones y prescripciones que, en cada caso, las condiciones de seguridad aconsejen. En la tabla 3 se da un conjunto de datos prácticos de interés en relación con el problema de la electricidad estática.


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Tabla 3


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Bibliografía


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