Seguridad en plantas de biogás: Peligros y medidas de ...4echile.cl/4echile/wp-content/uploads/2017/11/2... · Peligros y medidas de seguridad Taller de Seguridad en Biogás, 8-9

Seguridad en plantas de biogás:

Peligros y medidas de seguridad

Taller de Seguridad en Biogás, 8-9 de Noviembre de 2017

Manuel Maciejczyk

Gerente General, Asociación Alemana de Biogás

Contenido

• Peligros en plantas de biogás

• Medidas de seguridad en plantas de biogás

• Lecciones aprendidas

• Mejores prácticas

2 Manuel Maciejczyk

3

La siguiente presentación es un resumen de accidentes y experiencias

relevantes en el campo de la seguridad en plantas de biogás a través de

los últimos 20 años.

Sin embargo, cabe destacar, que la tecnología del biogás puede ser igual

de segura que otras tecnologías cuando se siguen ciertas precauciones

básicas.

Las medidas de seguridad mencionadas a lo largo de este taller pueden

variar, siempre y cuando se utilice una solución tecnológica equivalente.

De ser necesario, deberá consultar a la autoridad pública

correspondiente.

¡Aviso importante!

Manuel Maciejczyk

4

• Salva vidas y previene perjuicios a la salud de las personas pero también pérdidas

materiales y económicas.

• La seguridad en plantas de biogás es especialmente importante para mercados de

biogás en desarrollo.

• Cada accidente perjudica la imagen de la tecnología, y por tanto también del sector

• Si la experiencia en Alemania puede mostrar algo, es que los accidentes en plantas

de biogás se pueden prevenir con la regulación y controles apropiados en todas las

etapas de un proyecto: desde la planeación hasta la operación diaria.

¿Porqué es importante la seguridad en

plantas de biogás?

Manuel Maciejczyk

Accidentes en plantas de biogás con

personas lesionadas en Alemania N

úmer

o de

pla

ntas

de

biog

ás

Acc

iden

tes

con

pers

onas

lesi

onad

as

Fuente: SVLFG (Agencia Alemana para la Seguridad y Salud Ocupacional en la Agricultura)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

2013 2014 2015 2016

Manuel Maciejczyk 5

Manuel Maciejczyk 6

¿Cuáles son los principales peligros en plantas

de biogás?

¿Cuál peligro ocasiona más accidentes con

personas lesionadas?

Pregunta

Tipo de accidentes

7 Manuel Maciejczyk

Accidentes en plantas de biogás entre 2009 y 2011 en Alemania

Áreas de trabajo en las que ocurren los

accidentes

48

11 9 8 8

6 5

2 2 0.5 0

10

20

30

40

50

60

Manuel Maciejczyk 8 Fuente: SVLFG (Agencia Alemana para la Seguridad y Salud Ocupacional en la Agricultura)

Año Víctimas

mortales Descripción del accidente

2011 1 Golpe en la Cabeza con el borde del tractor al caer de éste

2012 2 Golpeado por el cajón de la cargadora

Atropellado por el tractor

2013 1 Lastimado por el alimentador de sustrato, al éste iniciarse automaticamente

2014 0 -

2015 4

Sepultado por el ensilaje

Sofocación en el pozo preliminar (2 personas) Lastimado por el alimentador de sustrato, al éste iniciarse automaticamente

2016 1 Lastimado por el alimentador de sustrato, al éste iniciarse automaticamente

2017 3

Lastimado por el alimentador de sustrato, al éste iniciarse automaticamente

Golpeado por una viga de la estructura de tejado del digestor

Sofocación en una trampa de condensado

Accidentes mortales en plantas de

biogás en Alemania

Manuel Maciejczyk 9

Peligros en plantas de biogás

• Clasificación general de los peligros:

• Peligros para la salud humana (enfoque de esta presentación)

• Peligros para el medio ambiente:

- emisiones gaseosas (CH4, CO2, NH3, NOx, SOx, CH2O …)

- emisiones al suelo o el agua (digestato, silaje, auxiliares…)

10 Fotos: Josef Barth y Uwe Mühling

Manuel Maciejczyk

Peligros para la salud humana

11

Choques eléctricos

causados por

components eléctricos

Peligro por fuego

Peligros de explosiones

Ruido Peligros

mecánicos

Superficies

calientes

Fuente: ISO 7010

1

Agentes

biológicos

Caídas,

choques,

etc.

Manuel Maciejczyk

12 Manuel Maciejczyk

¿Dónde ocurren esos peligros?

En la producción de biogás


En la planta de cogeneración

¿Dónde ocurren esos peligros?

Sustancias peligrosas

• Químicos como auxiliares tecnológicos (nutrientes esenciales) y compuestos para la desulfurización (sustancias cancerígenas, altamente tóxicas) son materiales que se utilizan normalmente en una planta de biogás.

• Asimismo, agentes biológicos, como microrganismos que pueden causar infecciones o tener efectos tóxicos en seres humanos.

• Peligros típicos de estas sustancias: • Inhalar polvos o aerosoles con contenido de

hongos, bacterias o endotoxinas procedentes de por ejemplo ensilaje o de gallinaza seca.

• Presencia de patógenos como salmonella, enterobacter, clostridia, listeria)


15

• La prevención de los efectos de sustancias peligrosas se da a través de medidas sanitarias:

• Control de la salud del ganado: no se deberá utilizar estiércol o purines proveniente de ganado con problemas de salud.

• Control de los sustratos utilizados: se deberá evitar la utilización de biomasa con alto riesgo de presencia de patógenos.

Sustancias peligrosas: prevención

Esterilización a presión (133 °C, 20 minutos, 3 bar)

Pasteurización (a 70°C por una hora)

Sanitización controlada (Proceso anaeróbico con temperatura, MGRT*)

• En Alemania, el pre-saneamiento de algunos sustratos es obligatorio (estipulado

por la ley europea EC 1774/2002). Dependiendo del sustrato, la regulación

estipula los siguientes procedimientos:

*MGRT: Minimum guaranteed retention time

(tiempo de retención mínimo garantizado)

Manuel Maciejczyk

Peligros eléctricos

• Los peligros eléctricos están presentes en plantas de biogás a través de diverso equipo eléctrico:

• Equipo de control, planta de cogeneración, bombas, agitadores, instrumentos de medición, etc.

• Las principales causas de accidentes a causa de peligros eléctrico son: • Equipo eléctrico o líneas eléctricas defectuosas

• Protección contra rayos defectuosa

• Instalaciones eléctricas defectuosas

• Peligro procedente de campos eléctricos o magnéticos debido a efectos irritantes en el cuerpo humano provocados por la circulación de corrientes de inducción causadas por campos eléctricos, corrientes inducidas o campos magnéticos. Estos efectos se producen en un intervalo de frecuencia de hasta 30 kHz (intervalo de baja frecuencia). Ejemplo: radiación electromagnética, eléctrica y magnética procedente del generador de la unidad CHP (peligro para personas con marcapasos).

• Algunas medidas preventivas incluyen el uso de equipo eléctrico seguro y apropiado para plantas de biogás, así como el asesoramiento de un profesional calificado


17

• En general, los peligros mecánicos no son específicos de la tecnología del biogás. Sin

embargo, los tipos de accidente más comunes en las plantas de biogás son atribuibles

a peligros mecánicos: caídas, impactos, contusiones, cortes.

Peligros mecánicos

¿peligro de aplastar? ¿peligro de caída?

Manuel Maciejczyk

• Enterrado por ensilaje

• Caídas:

• En tanques

• En un área de construcción

• Desde el silo

• De la escalera

• …

Peligros mecánicos


ppm = partes por millón = 10-6 = 0,000 001 %

Componentes del biogás / biometano

Manuel Maciejczyk 19

Biogás Biometano

(calidad similar al gas natural)

Metano (CH4) 50-70% > 97%

Dióxido de carbono (CO2) 30-45% < 3%

Oxígeno (O2) 2-4% < 0,5%

Sulfuro de hidrógeno (H2S) < 0-6,000 ppm < 5 ppm

• El biogás es una mezcla de diferentes gases y los peligros originados por el biogás

se dan a causa de la presencia y la concentración de diferentes gases:

Peligros originados por el biogás


Fuente: SVLFG (Agencia Alemana para la Seguridad y Salud Ocupacional en la Agricultura)

21

Dependiendo de las circunstancias, dos tipos de explosiones pueden ocurrir en plantas

de biogás:

• La deflagración se caracteriza por la propagación subsónica de una flama. El nivel de

sobrepresión que resulta de una deflagración depende de la velocidad de la flama,

que depende de la turbulencia y el número de objetos en la zona de combustión.

• En un área libre, la sobrepresión es limitada mientras que en un espacio confinado

puede resultar en sobrepresiones significativas.

• Niveles bajos de sobrepresión pueden resultar en daño a oídos, moretones, cortadas

a causa de objetos proyectados. Niveles más altos pueden dañar un edificio y como

resultado herir a personas dentro y alrededor del edificio.

Dos tipos de explosiones pueden ocurrir

en plantas de biogás

Manuel Maciejczyk

22

O…

• Una detonación se caracteriza por la propagación supersónica de una flama y

siempre da pie sobrepresiones.

• Si muchos obstáculos están presentes en la zona de combustión o si la expansión

del gas es limitada debido a confinamiento parcial, la velocidad de la flama puede

acelerarse de niveles subsónicos a niveles supersónicos. Esto se conoce como la

transición de deflagración a detonación (DDT).

• La sobrepresión de una detonación es lo suficientemente alta como para destruir

edificios que se encuentren en el rango de la nube de explosión o para dañar

seriamente edificios cercanos. Personas que se encuentren dentro del rango de la

nube de explosión pueden sufrir heridas pulmonares fatales y aquellas personas

que se encuentren en las cercanías, pueden sufrir daños auditivos o a causa de

objetos proyectados por la explosión.

Dos tipos de explosions pueden ocurrir

en plantas de biogás

Manuel Maciejczyk

23

Peligro de explosión

• El biogás puede ser explosivo cuando tres

condiciones se dan al mismo tiempo:

• Una concentración de metano entre 4.4 -

16.5 Vol. % o una concentración de biogás

entre 6 - 22 Vol.%)

• Una concentración de aire (oxígeno) mayor

a 11.6 Vol. %

• Presencia de una Fuente de ignición a una

temperatura de 700° C,

• El triángulo de explosividad del biogás

muestra el rango de explosividad del biogás

en relación con el contenido de metano.

Manuel Maciejczyk

24

Peligro de explosión – posibles fuentes

de ignición

Manuel Maciejczyk

Manuel Maciejczyk

Ejercicio:

Encuentre el peligro en esta fotografía

25

26

• Varios materiales con riesgo de peligro de incendio están presentes en una planta de

biogás:

• Biogás

• Materiales inflamables (construcciones de madera, granos, polvo, carbón activado, aceite

de motor, cables eléctricos, material de aislamiento…)

• Elementos traza para procesos biológicos

• Ácido sulfúrico para el lavador de gases y aire

• Peligro de incendio debido a las superficies calientes

• Superficies calientes de motores

• Antorcha de gas

• Sistemas de secado del digestato

• Armario de control eléctrico

• Peligro de quemaduras: agua caliente, vapor

Peligro de incendio

Manuel Maciejczyk

Protección contra incendios

1. Protección estructural contra incendios

• Aislamiento térmico para digestores y tanques: normalmente un material inflamable

según la norma B 2 DIN 4102, o ignífugo según B 1 DIN 4102

• Cuarto de la planta de cogeneración: paredes, suportes y cielo rasos deben ser al

menos resistentes al fuego (según la norma F 90 en Alemania)

• La puertas en paredes resistentes al fuego deben ser al menos retardantes al fuego

y de cierre automático

• Ductos, tuberías y cables son por si mismos deben ser incapaces de propagar el

fuego

• Checar regularmente las instalaciones eléctricas mediante una termografía


28

• La distancia horizontal de protección entre el almacenamiento de gas y otros

edificios que no pertenezcan a la planta de biogás (más bajos de 7.5m) o vías de

transporte público debe ser de al menos 6 metros.

Protección contra incendios -

Distancias de seguridad

• Si un edificio es más alto que 7.5 metros, la

distancia se calcula así:

a = 0.4 x H1 + 3 m.

• Si hay dos edificios más altos que 7.5 metros, la

distancia se calcula así:

a = 0.4 x H1 + 0.4 x H2

• La distancia de seguridad de 6 metros también

debe respetarse para el tanque de

almacenamiento de gas y cuartos para

motores de combustión.

Manuel Maciejczyk

Protección contra incendios

2. Protección contra incendios técnica

• Extinguidor portátil para fuegos de las clases A, B y C

• Suficientes extinguidores de CO2 / suministro de agua de protección contra

incendios

• Detector de fuego/humo

3. Protección contra incendios organizacional

• Creación de un concepto/plan contra incendios

► Recomendación: implementar un plan de zonas EX

• Empleados de la planta y compañías externas deben ser instruidos

periódicamente

• Mantener la documentación de la planta completa

• Chequeos regulares – chequeo de protección contra incendios

• Instrucciones específicas para trabajos con alto riesgo de incendio

• Prácticas con la brigada de incendios local en la planta


Recomendaciones para el cuerpo de

bomberos

• Prácticas regulares con la brigada contra incendios

• Considerar las distancias de seguridad para el cuerpo de bomberos y la dirección

del viento

• ¿Se necesita protección respiratoria?

• ¿Detección de gas? Quién es responsable de calibrar el equipo?

• Usar los dispositivos de seguridad (válvulas de seguridad, botones de apagado,

antorcha de gas

• ¿Utilizar agua o espuma? (¿biodegradable?)

• Instrucciones detalladas para extinguir incendios

en ciertas áreas de la planta como:

• El digestor

• El cuarto de la planta de cogeneración

• Equipo de secado


Ejercicio:

Encuentre el peligro de incendio en esta

fotografía


32

Ejercicio:

¿Hay la suficiente distancia entre los

dos componentes de la fotografía?

Manuel Maciejczyk

Otras fuentes de peligro

• Del entorno:

• Inundaciones

• Temblores/terremotos

• Tormentas/huracanes

• Hielo y/o nieve

• Apagones

• Lluvias Fuertes

• Heladas

• Comportamiento inadecuado:

• Acciones de personas no

autorizadas

• Peligros causados por el

personal:

Errores de operación

Servicio de guardia no

funciona

Errores deliberados

Sabotaje


Contenido






Responsabilidades de fabricantes y

operadores de plantas de biogás en

Alemania

De los fabricantes:

• Cumplimiento con la norma europea

de maquinaria 2006/42/EG =

Ley Alemana de Seguridad de

Aparatos

• Instrucciones de operación y

análisis de riesgo para el producto

(planta o componentes)

• Declaración de incorporación

(por ejemplo ATEX / Zonas EX) /

instrucciones de instalación

• Declaración de conformidad

(marcado CE)

• Instrucciones para el mantenimiento

De los operadores:

• Responsabilidad por la seguridad en la

planta

• Realizar una evaluación de riesgos

• Preparar un documento de protección

contra explosiones, como parte de la

evaluación de riesgos

• Instrucciones de seguridad

• Prueba de los equipos

• Mantenimiento

• Creación de un manual de seguridad

para sustancias peligrosas,

maquinaria, etc.

• Crear instrucciones de trabajo para

limpiar el digestor, entrar en pozos,

etc. Manuel Maciejczyk 35

• El objetivo de una evaluación de los peligros es proteger y reducir la exposición a

riesgos y peligros por parte de los empleados de la personas en la planta de

biogás.

• El dueño/operador de la planta debe determinar, evaluar y en dado caso, minimizar

los peligros y considerarlos al diseñar

• espacios de trabajo

• procesos de producción

• procedimientos de trabajo

• y seleccionar herramientas de trabajo

• e interacciones de todo lo anterior

• Los hallazgos de la evaluación de riesgos y todas las actualizaciones posteriores

deben ser documentadas!

Evaluación de los peligros


37

¿Cuando es necesaria una evaluación del riesgo?

• A modo de primer análisis antes de la puesta en marcha

• En intervalos regulares, pero en particular:

Cuando haya cambios en las regulaciones

Cuando haya cambios en el “state of the art” de la tecnología

• Cuando las instalaciones de la planta sean expandidas o reconstruidas,

• Cuando ocurran cambios significativos en la organización

• Después de accidentes o situaciones parecidas

Evaluación del riesgo

Manuel Maciejczyk

38

¿Cómo evaluar los peligros y los

riesgos?

Manuel Maciejczyk

39

Medidas de protección según el principio TOP

Diseño de medidas de protección

Evaluación del riesgo para estados de operación específicos: puesta en marcha,

mantenimiento y labores de reparación

Manuel Maciejczyk

40

• Estructura organizacional:

• Responsabilidades

• Delegados para el fin de semana o feriados

• Servicio de guardia 24 horas – 7 días a la semana

• Definir derecho a dictar instrucciones/ supervisar

• Sistema de licencia de trabajo (tanto para personal interno como externo)

• Sistema para trabajo en solitario

• Instrucciones de operación:

• Recopilación de instrucciones de operación

• Capacitaciones para personal operativo

• Personal externo: introducción a la planta / permiso de trabajo para la planta /

introducción a los peligros en la planta

• El operador de la planta deberá organizar sesiones informativas acerca de la

manipulación segura de equipo de trabajo. Estas deberán repetirse de acuerdo a los

hallazgos de la evaluación del riesgo.

Medidas de seguridad organizacionales

Manuel Maciejczyk

41

• Responsabilidades / derecho a emitir instrucciones: lista de contactos (personal

interno y externo, autoridades, agencias, etc.)

• Plan de emergencia (instrucciones de operación en caso de accidentes, incendio,

explosión, fuga de sustrato, apagón, prevención del acceso de personas no

autorizadas, etc.)

• Evaluación de riesgo/documento de protección

contra explosiones

• Instrucciones de operación para los empleados

• Manuales de instrucciones del fabricante

• Registro de sustancias peligrosas

• Hojas de información de seguridad

Documentación - 1

Manuel Maciejczyk

42

• Formularios de autorización

• Plan de mantenimiento y reparaciones (incluyendo programación de acuerdo a las

instrucciones del fabricante)

• Recorridos regulares de inspección y diario de operaciones

• Evidencia de pruebas recurrentes (pruebas al equipo eléctrico y de trabajo)

• Evidencia de capacitaciones iniciales y recurrentes

• Plan de inventario de las instalaciones y el equipo (plano de la planta, plano de

tuberías y diagrama de instrumentación, etc.)

• Matriz de manejo de procesos

• Certificado de prevención de incendios

Documentación - 2

Manuel Maciejczyk

43

Inspecciones recomendadas

Objeto a inspeccionar Frecuencia de inspección

Extinguidores de fuego Cada dos años

Equipo de seguridad (por ejemplo, alarma de gas,

sistemas de ventilación y equipo de inertización) Al menos una vez al año

Aparatos, sistemas de protección y sistemas de

seguridad Cada tres años

Protección general contra explosiones Antes de la puesta en marcha y

periódicamente al menos cada 6 años

Inspecciones para cumplimiento con la legislación

acerca de cuerpos de agua

Antes de la puesta en marcha, luego cada 5

años y en áreas de protección casa 2.5 años

Inspecciones relacionadas con la seguridad Antes de la puesta en marcha, luego cada 3 o

5 años (dependiendo del permiso)

Inspección eléctrica de interruptores Cada 4 años

Tanques a presión

Inspección externa cada 2 años

Inspección interna cada 5 años

Inspección de la resistencia cada 10 años

Manuel Maciejczyk

44

Equipo de protección persona (EPP)

Manuel Maciejczyk

45

Medidas de protección personal

Manuel Maciejczyk

46

Medidas de protección personal

Manuel Maciejczyk

Medidas de seguridad organizacional –

Red de Capacitación de Biogás

• Establecida en el año 2013 por la

Asociación Alemana de Biogás y

otras entidades alemanas.

• Cuenta ya con más de 5.200

participantes

• Esta red apoya a los operadores

de plantas de biogás en el

cumplimiento de al menos dos días

de capacitación en temas de

seguridad requeridos para cumplir

con la ley.


Red de Capacitación

48

Acciones durante las varias etapas de

una evaluación de peligros

Manuel Maciejczyk

1. Requisitos para la organización operativa

2. Requisitos generales para trabajos

3. Peligros generales - Tecnología

4. Peligros generales - Eléctricos

5. Depósito de silo

6. Sistema de alimentación

7. Digestor / digestor secundario / tanques de

almacenamiento herméticos

8. Tanques de almacenamiento a prueba de olores o abiertos

9. Calefacción

10. Tecnología de bombeo / líneas de sustrato

11. Tecnología de gas / tuberías de gas

12. Planta de cogeneración / procesamiento de gas

13. Control / procesos de control

14. Sustancias peligrosas en plantas de biogás

15. Peligros ocupacionales

16. Peligros relacionados con el entorno

17. Peligros en las diferentes fases del ciclo de vida de una

planta

18. Otros componentes de la planta 49

Ejemplo de un documento de

evaluación del peligro

Manuel Maciejczyk

13_05_28 ARGE Muster GBU JZ7.pdf

Documento de evaluación del peligro


Plan de protección contra explosiones

Según el Decreto de Seguridad Industrial, sin importar la actividad o la ocupación de los

trabajadores, todas las plantas de biogás en Alemania son sujeto de inspecciones

obligatorias antes de la puesta en marcha (§ 15) y a más tardar después de 1, 3 o 6

años(§16)*.

• En principio, eso implica que todas las plantas de biogás en Alemania

necesitan un documento de protección contra explosiones!

• El operador tiene la responsabilidad de asegurar que la documentación

respecto a cambios al sistema, como diagramas de circuitos, instrucciones de

operación, documento de protección contra explosiones, sean

respectivamente actualizados.

*Inspección de zonas EX cada 6 años. Inspecciones adicionales al equipo, sistemas de protección y aparatos de acuerdo a ATEX cada 3 años.

Inspección adicional a sistemas de ventilación, equipo de alarma de gas, sistemas de inversión cada año.


52

• Peligros de explosión deben ser determinados y evaluados. En particular, se debe

determinar donde potenciales atmósferas explosivas pueden ocurrir. Potenciales

atmósferas explosivas deben ser clasificadas en zonas EX = el documento de zonas

EX es necesario para todas las plantas de biogás!

• Potenciales zonas explosivas deben ser identificadas en las entradas con la

señalización apropiada (señal con letras en negro en un fondo amarillo)

• En aquellas áreas en las que mezclas explosivas de gas o aire pueden ocurrir y

que son clasificadas como zonas EX, solo se puede utilizar aparatos especiales

y oficialmente aceptados.

Plan de protección contra explosiones

Manuel Maciejczyk

Protección integrada

contra explosiones

Evaluación del riesgo y precauciones


54

Zonas EX

Manuel Maciejczyk

Evaluación del riesgo y precauciones

55

Descripción de una etiqueta ATEX

Manuel Maciejczyk

Ex-Zones

Recolección de ejemplos de zonas EX en plantas de biogás de la Asociación para la Prevención y el Seguro de

Accidentes Laborales (BGR 104 – publicado en Mayo 2014)


eg-Ziegler13_12_20 EX-RL 4_8 Biogasanlagen v0_2.doc

4.8.6.2 Surroundings of simple plastic film systems

a) The technical leakproofness is monitored for the first time and repeatedly, e.g., detection by gas camera, followed by check with foaming agents or suitable gas detector.

2.4.3.3 2.4.3.5

No zone None

b) same as a), but without recurrent check

2.4.3.3 Zone 2: 3m around the plastic film and 2m down at 45° see figure, …

None

4.8.15 Surroundings of manual sampling points for gas

4.8.15.1 Inside spaces Manual sampling point technically leakproof by shutoff valve and additional closure.

2.4.3.3 2.4.4.2

Zone 2: 1m around the exit point None

4.8.15.2 Outdoors same as 4.8.15.1 2.4.3.3 2.4.4.2

Zone 2: spherically in the close vicinity around the exit point

57

Zonas de protección contra explosiones

BGR 104 (2014) / DGUV R 113-001

Manuel Maciejczyk

Plano de zonas EX


Plano de zonas EX


60

Señalización de seguridad

Manuel Maciejczyk

61

Señalización de seguridad – Zonas EX

Manuel Maciejczyk

62

Zonas EX en digestores de tipo laguna

cubierta

Manuel Maciejczyk

La principal diferencia es que las zonas explosivas alrededor del tanque de almacenamiento de gas y la

válvula de sobrepresión y subpresión están a nivel del suelo, mientras que para otro tipos de digestores,

estas se encuentran a varios metros de altura.

63

Ejercicio:

¿Cuál es el problema en la fotografía?

Manuel Maciejczyk


¿Alguna pregunta específica acerca

de medidas técnicas en plantas de

biogás?

Visiten la página

www.biogas-safety.com

¡También en español!

http://www.biogas-safety.com/



• Aberturas por la que se lleva a cabo la alimentación, por

ejemplo equipo de alimentación de sustrato sólido, deben

estar aseguradas para prevenir que personas caigan en

éstas. Algunas medidas para prevenir esto son:

• tolvas de carga cubiertas con una altura de > 1,30 m en

combinación con una cubierta

• tolvas de carga sin cubierta con una altura de ≥ 1,80 m

• rejillas fijas con un espacio de malla ≤ 20 cm

• trampillas con mecanismo de auto-cierre en las

aperturas verticales

• canales de lavado en los que las aberturas verticales

están cubiertas

• Protección contra choques (cargador, tractores...)

• Para labores de mantenimiento, el sistema de alimentación

debe estar apagado por completo !!!!!!!!

Requisitos de seguridad para

sistemas de alimentación de sustrato sólido



• Todo tanque hermético al gas deberá estar equipado con al menos un dispositivo de

protección para evitar que la presión sobrepase los límites establecidos o caiga por

debajo de los mismos.

• Cualquier gas que se libere, siempre que sea necesario, deberá ser descargado de

forma segura.

• Si hay sobrepresión en el sistema de gas, por norma general, un equipo de consumo

de gas alternativo (p. ej. antorcha de gas) debería evitar la liberación incontrolada de

biogás

Requisitos de seguridad de los dispositivos de

protección contra sobrepresión y subpresión

• Los dispositivos de protección contra sobrepresión y

subpresión deberán ser resistentes a las heladas.

• Los sellos líquidos utilizados como dispositivos de

protección deberán concebirse de manera que el

líquido sellante fluya automáticamente en dirección de

retorno en caso de sobrepresión o subpresión.

• El almacenamiento de gas deberá tener una presión menor

a 0.1 bar

• Los sistemas de almacenamiento de gas deben ser herméticos,

resistentes a la presión y al entorno, a la luz ultravioleta, a la

temperatura y a las condiciones meteorológicas.

• Los siguientes requisitos de los materiales son fundamentales,

especialmente para las membranas:

• Resistencia a la rotura min. 500 N/5 cm

o resistencia tensil 250 N/5 cm

• Permeabilidad con respecto al metano < 1000 m3/(m2 x d

× bar) (actualmente 250-500)

• Estabilidad térmica para la aplicación específica (proceso

de digestión mesofílico y termofílico)

• Antes de su puesta en servicio, se deberán someter a

pruebas de fugas

Requisitos de seguridad del tanque de

almacenamiento de gas


• Las piezas de transporte de gas de la planta de biogás deberán

protegerse frente a influencias y daños químicos, climatológicos y - en

áreas vulnerables - mecánicos

(p. ej. defensas protectoras contra impactos por colisión en áreas

donde circulan vehículos).

• Las tuberías deben ser resistentes al contenido que y a la corrosión.

Materiales resistentes al biogás son por ejemplo el acero,

acero inoxidable, polietileno (PE-HD) y PVC-U.

• Consejo con respecto a tuberías de PVC-U:

El PVC no es resistente a la radiación UV y presenta una baja

resistencia al impacto. Un almacenamiento y procesamiento correctos

son esenciales dondequiera que se utilice, lo que significa, en

particular, seguir las instrucciones relevantes (por ejemplo, las

instrucciones del fabricante) por lo que se refiere a la instalación.

Requisitos de seguridad de las piezas de

transporte de gas


• Deberá ser posible, de forma fácil y segura, inspeccionar y mantener las trampas de

condensado sin tener que escalar dentro de las cámaras o pozos. De lo contrario, se

deberá ventilar adecuadamente y sólo se podrán realizar las labores de

mantenimiento después de una comprobación de gases.

• Las tuberías de descarga de condensado deben estar diseñadas para ser resistentes

a las heladas y estar operativas en todo momento.

• Los sistemas de sellado presurizados deben diseñarse de manera que no puedan

producirse fugas del líquido de sellado cuando el sistema está activado, sino que se

produzca un flujo de retorno automáticamente. El nivel de llenado del sello líquido se

corresponderá al menos con una presión de 15 hPa (columna de agua de 150 mm o

15 mbares) por encima de la presión de respuesta máxima de los dispositivos de

seguridad y será monitorizado mediante instrumental de medición.

Requisitos de seguridad de las trampas

de condensado


• Dispositivos detectores deberán colocarse arriba en las proximidades de posibles

salidas de gas, dependiendo de las propiedades del gas a medir. Las influencias de la

ventilación y de los diferentes estados de operación deberán considerarse.

• Instrucciones de operación deberán estar por escrito para el caso en el que la alarma

de gas se active.

Requisitos de seguridad para

dispositivos de alarma de gas


• Toda planta de biogás necesita y debe tener un dispositivo de consume de

biogás alternativo, por ejemplo una antorcha de gas!

• Si se lleva a cabo la desulfurización mediante el suministro de aire a los espacios

de gas en el digestor, el aire añadido deberá ser distribuido espacialmente y

proporcionado de manera que, incluso en caso de fallo del sistema de control del

flujo, no sea posible bombear un flujo volumétrico total significativamente superior

al 6 % del biogás producido en el mismo intervalo de tiempo.

• Los sistemas de control con funciones de seguridad deberán ser diseñados de

manera que sean a prueba de fallos, a no ser que estén respaldados por un

sistema redundante, por ejemplo, un dispositivo mecánico de protección contra

sobrepresión para proteger contra las sobrepresiones o un dispositivo anti-

desborde para proteger contra el sobrellenado.

• Con el fin de prevenir que se formen diferencias de potencial, todas las partes de

la planta electro-conductoras deberán conectarse entre sí y, asimismo, al

conductor de protección y la compensación de potencial.

Otros requisitos de seguridad …


Instrucciones de seguridad para entrar

en tanques y pozos

• Medidas de comprobación en áreas peligrosas

• Ventilación del tanque o pozo

• Elevador de rescate con soga de seguridad y en dado

caso, protección contra caídas

• Equipo personal de protección: detector portátil de zonas

EX o emisión de gases

• Aparato de respiración portátil

• Una segunda persona debe estar afuera del tanque/pozo

en caso de emergencia

• Uso de dragas de succión: https://www.youtube.com/watch?time_continue=215&v=lhayJgEVS9c


https://www.youtube.com/watch?time_continue=215&v=lhayJgEVS9c

Contenido






74

• Planos inadecuados / diagramas de flujo R&I

• Protección contra rayos defectuoso

• Antorcha de gas defectuosa o instalada incorrectamente

• Almacenamiento de gas sin estática

• Tuberías de gas de PVC sobre el suelo sin protección UV

• Falta de planes y/o reportes de pruebas: hermeticidad de gas, seguridad eléctrica,

prueba previa a la puesta en marcha

• Falta de documentación: manuales, instrucciones de operación, declaración de

conformidad, hojas de datos de seguridad, declaraciones de los etc.

• Falta de un concepto de electricidad en caso de emergencia

Ejemplos de defectos comunes en

plantas de biogás 1

Fuente: KAS – Dr. Ziegenfuß

Manuel Maciejczyk

75

• Las instalaciones de instrumentación, control y automatización no están conectadas

o no funcionan adecuadamente

• Protección contra sobrellenado del digestor defectuosa

• Cableado defectuoso: en la parada de emergencia, detector de humo y gas

• Falta de evaluación del riesgo, concepto/plan de seguridad, concepto de protección

contra incendios

• Inadecuada cantidad de agua en caso de incendios, falta de suficientes

extinguidores

• Falta de señalización de zonas EX

• Falta de plan de protección contra explosiones

• Falta de alarma y plan de emergencia

Ejemplos de defectos comunes en

plantas de biogás 2

Fuente: KAS – Dr. Ziegenfuß

Manuel Maciejczyk

Lecciones aprendidas 1

• Una planta de biogás es un procesos complejo que presenta varios peligros.

• El personal operativo y el propietario de la planta necesitan conocimientos y

capacidades profesionales. Es importante la capacitación periódica de estas

personas!!!

• También diseñadores de plantas, fabricantes y compañías de servicio son

necesarias.

• Los fabricantes de plantas de biogás alemanes han acumulado mucha experiencia

en cuanto al tema de seguridad en los últimos años.

• Hay muchos diseñadores y fabricantes experimentados de plantas de biogás, es

recomendable recolectar varias ofertas.


Lecciones aprendidas 2

• Medidas para la estandarización de componentes y materiales para plantas de biogás

están en proceso de desarrollo.

• El problema en Alemania es que hay varias autoridades responsables y muchas

reglas, que resultan confusas. Para los operadores de plantas y fabricantes, es difícil

estar informado acerca de las diferentes regulaciones.

• Existe el riesgo de exceso de regulación y que la carga sea desproporcionada para

los operadores y fabricantes – riesgo para el sector!

¡Que sea simple, pero seguro!


Actividades de la Asociación Alemana de

Biogás en el tema de seguridad

• Creación de nuevas reglas específicas para biogás en colaboración con otras asociaciones

(DVGW, DWA):

• DWA M – 377: Requisitos estáticos para cubiertas de membrana en plantas de biogás

• DWA M – 375: Hermeticidad técnica de sistemas de almacenamiento de las membranas

de biogás

• DWA M – 305: Requisitos técnicos para antorchas de biogás

• Creación de listas de verificación, formularios e información específica para seguridad en

plantas de biogás

• Formación de grupos de trabajo acerca de temas de seguridad

• Capacitación de la industria de biogás

- Biogas Journal – edición especial acerca de seguridad

- Información regular para operadores de plantas y fabricantes

- Presentaciones y artículos para revistas acerca de los temas de seguridad

• Participación en grupos de trabajo a nivel nacional, pero también internacional EU e ISO


79

¡Gracias por su atención!

Manuel Maciejczyk


Back-up

Initial start-up

and restart of a

biogas plant

are particularly

dangerous

phases

Manuel Maciejczyk

Inspection documents

Membrane gas storage Biogas pipe

Operating instruction for a biogas system in

normal operation - 1

In general:

• During filling and emptying, pay attention to pressure fluctuations and ensure good accessibility to the

operating equipment.

• Avoid ignition sources, according to 1.4.4, in the zones according to the Explosion Protection

Document.

Daily:

• Record the gas meter reading and operating hours of the motor.

• Check the motor oil level.

• In the control room, at the control box, check whether the malfunction lights are illuminated.

• Check the water pressure in the heating system.

• Check the air-dosing pump of the desulphurization system for operability.

• Monitor the digester temperature.

• Select the agitation intervals so that no layer of scum/sediment layer develops.

• For all inlets and outlets, assure that the liquid manure/substrate flow is maintained according to the

process regulations.

• The airflow injected for desulphurization must be matched to the current gas production rate (max. 6%

vol.).

• Check the fill levels in the digester and end storage.

• Check the membrane connectors (e.g., attachment hose at the membrane gas storage).



Weekly:

• Check the fill level of the sealing liquids in the overpressure and under-pressure protectors and

condensate separator; if necessary, in the case of a danger of frost, check the antifreeze agent (if the

weather warrants, daily checks are also required).

• Check the submerged propeller function; observe whether vibrations are present.

• Visually inspect the motor and the lines.

• Check the gas magnet valve for function and contamination.

• Check the intermediate space of the self-closing gas shutoff valve for tightness.

Monthly:

• Actuate all scrapers a few times so that they are not stuck.

• Possibly remove the oil deposits in the CHP unit and clean the oil catch basin.

Twice a year:

• Check the ventilation and exhaust in the machine room of the CHP unit.

• Inspect the electrical systems for damage.

• Check the under-pressure monitor of the gas system for function.

• Check the function of the gas sensors, fire detector (if present).



Annually:

• Check the gas-carrying system parts for damage, tightness, and corrosion.

• Calibrate the gas sensor with suitable test gas.

Every 2 years:

• Check the fire extinguishers.

Pits and shafts:

Before entry and during presence in the pits and ducts, it must be guaranteed that there is no hazard

of poisoning, as well that there is sufficient breathable air present. Operating equipment must be

reliably secured so they don’t switch on (lock out procedures). Ensure that there is sufficient

ventilation. In the case of insufficient ventilation, there is a danger of asphyxiation, fire, and explosion.

Documents

Seguridad en plantas de biogás: Peligros y medidas de ...4echile.cl/4echile/wp-content/uploads/2017/11/2... · Peligros y medidas de seguridad Taller de Seguridad en Biogás, 8-9