Este artículo tiene por intención visibilizar eventos pocos conocidos por gran parte de la sociedad en general. La población normalmente conoce los riesgos asociados a líquidos o gases inflamables, no obstante existe un desconocimiento más profundo acerca de ciertos riesgos asociados a sólidos, que cumplen ciertas características (capacidad de oxidación, tamaño de las partículas, concentración, etc.), que también pueden ser muy explosivos y letales.
Si bien mi desarrollo profesional está asociado a la ingeniería, y no a la psicología, me atrevo en este artículo a pensar que este comportamiento social puede estar influenciado por:
- Falta de legislación local advirtiendo acerca de tales riesgos. He trabajado en varios países de Latinoamérica y son muy pocos los que intentan regular las protecciones necesarias en industrias expuestas a atmósferas potencialmente explosivas por polvos en suspensión.
- Limitadas normas internacionales. A raíz de algunos eventos que han causado daños devastadores, en las últimas décadas, han comenzado a desarrollarse algunos documentos de interés que intentaré mencionar más adelante.
- Escasez de contenidos vinculados a la seguridad en las carreras profesionales. Como ingeniero químico de una Universidad Nacional de Argentina, opino que los temas asociados a la seguridad industrial han sido presentados muy ligeramente, y consultando con colegas de distintas especialidades de la ingeniería, puedo evidenciar esta misma situación.
- ¿Baja? Frecuencia de eventos de esta naturaleza.
Permítanme dudar de la baja frecuencia. En los últimos dos años he indagado sobre este tipo de problemática y, afortunadamente, he podido profundizar mis estudios en varias empresas de la industria alimenticia. En este “andar” he podido advertir que la frecuencia de eventos era bastante mayor a lo que percibía; sin embargo, el impacto de estos eventos era relativamente bajo para alcanzar medios masivos de difusión.
A pesar de lo anterior, ocasionalmente la realidad nos toca la puerta para recordarnos la importancia de estudiar estos eventos y buscar herramientas para mitigar el impacto en la sociedad y en la industria.
Los riesgos asociados a polvos orgánicos combustibles están presentes, fundamentalmente, en sectores agroindustriales, industria alimenticia e industria minera. No obstante, como he advertido con los casos anteriores, es posible que existan en otros sectores de la sociedad e industria.
Para entender mejor los riesgos asociados a polvos combustibles, me gustaría acercarles un video del canal de YouTube de Jenike & Johanson, donde podrán apreciar la deflagración que se origina por una nube de polvo que alcanza un punto caliente.
Los peligros asociados a polvo combustible podríamos resumirlos en:
- Fuego o incendio, cuando están depositados sobre una superficie (ej.: incendios en chip de madera).
- Flash fire o deflagración, en polvos en suspensión en ambientes no confinados.
- Explosión de polvos en suspensión en ambientes confinados.
Teniendo en cuenta que la presencia de oxígeno es permanente en los ambientes en los que convivimos, son dos los factores adicionales que se deben satisfacer para que se produzca alguno de los mencionados peligros: presencia de polvo combustible y una fuente de ignición. Mientras que el nivel de destrucción posible se verá fuertemente marcado por los dos factores restantes: dispersión de una nube de polvos combustibles y confinamiento.
Un poco de historia y evolución de normas de referencia…
Cuando decidí empezar a profundizar en el “cómo” abordar la problemática en el manejo de polvos industriales, comencé a indagar sobre casos y eventos que han sucedido en la industria. Dicen que la historia se escribe con sangre, lastimosamente, quizás sea por ello que gran parte de la normativa asociada no supera los 20 años de antigüedad.
El comienzo del siglo XXI fue marcado por un evento que, a juzgar por los hechos posteriores, impactó en el desarrollo de normativas que resultan actualmente nuestra guía. Este evento es la explosión de la empresa The Imperial Sugar Factory, en Georgia (USA), que causó la muerte de 14 personas, decenas de heridos y la destrucción de casi todo el complejo industrial. Las imágenes demuestran por sí solas el impacto de la explosión, que se dio como resultado de una explosión confinada de azúcar.
Para ahondar en los detalles del evento, les recomiendo ver el siguiente video emitido por la CSB (U.S. Chemical Safety and Hazard Investigation Board): https://www.youtube.com/watch?v=Jg7mLSG-Yws
En este contexto la asociación NFPA, que tiene gran impacto en toda nuestra región en materia de regulación de seguridad industrial, avanzó en el desarrollo de normativas para regular la actividad vinculada a polvos combustibles:
- NFPA 654 – Standard for the Prevention of Fire and Dust Explosions from the Manufacturing, Processing, and Handling of Combustible Particulate Solids – Primera publicación 2006.
- NFPA 61– Standard for the Prevention of Fires and Dust Explosions in Agricultural and Food Processing Facilities – Primera publicación 2008.
Dichas normas fueron acompañadas por la incorporación del criterio de clasificación de áreas por polvos combustibles, a partir de la norma:
- NFPA 499 – Recommended Practice for the Classification of Combustible Dusts and of Hazardous (Classified) Locations for Electrical Installations in Chemical Process Areas – Primera publicación 2008.
Este criterio ya era aplicado en la industria del Oil & Gas, de forma homóloga para gases inflamables, e incluye dos aspectos principales: la identificación de áreas peligrosas por la presencia de polvos combustibles y el control de los puntos de ignición asociados a la instalación eléctrica. Sin embargo, es fundamental entender que la instalación eléctrica es tan solo una de las posibles causas de origen de la ignición de la nube. Hay otras que suelen estar muy presentes en la industria, dentro de las cuales se destacan:
- Fuegos Abiertos.
- Fricción en cojinetes.
- Chispas por electricidad o estática.
- Trabajos de corte y soldadura.
- Superficies calientes.
- Fricción en equipos por presencia partículas metálicas extrañas (ejemplo: sistemas de aspiración).
Es decir, la clasificación de áreas y el control de los puntos de ignición eléctricos no son herramientas suficientes para mitigar completamente el riesgo asociado a polvos combustibles. Por tal motivo, hace muy pocos años, surgió la norma: NFPA 652 – Standard on the Fundamentals of Combustible – Dust – Primera publicación 2016.
Esta norma incluyó una metodología de análisis de los riesgos y herramientas para mitigarlos, también inspirada en formas de trabajo típicas de la industria del Oil & Gas. En 2016, se incorpora el Dust Hazard Analysis (DHA) como herramienta para el control de riesgos asociados a polvos combustibles.
Mitigación de consecuencias
Para entender la forma de mitigar las consecuencias de una explosión de polvo combustible, me gustaría mostrarles como es la evolución temporal de la presión en el lugar del evento en función del tiempo.
En dicha curva se destacan 3 momentos:
- Liberación de polvo combustible: Escape de polvo combustible en condiciones de mezcla explosiva pero que no alcanza un punto de ignición.
- Contacto con punto de ignición. Una fuente externa brinda la energía necesaria para que la nube de polvo combustible entre en ignición.
- Evolución de la deflagración. Se produce un crecimiento abrupto de la presión hasta alcanzar una sobrepresión máxima, y finalmente una caída de la presión hasta alcanzar los niveles previos al evento.
Es por ello que para mitigar los peligros asociados a polvos combustibles es posible que trabajemos tanto en los venteos, permitiendo evitar el confinamiento (reduce los daños o el impacto), como en el control de puntos de ignición (reduce la probabilidad de que alguna vez ocurra el evento).
El venteo es una herramienta que se utiliza en el último estadio, no previene la generación del evento sino que evita que alcance altos niveles de destrucción mediante:
- La reducción de la sobrepresión generada por la onda expansiva.
- La canalización de sobrepresiones a lugares seguros.
El control de puntos de ignición, en cambio, intenta prevenir la constitución del evento (reduce la probabilidad) pero no siempre previene la formación de mezclas de polvo potencialmente explosivas. Los estudios de clasificación de áreas eléctricas por atmósferas explosivas (ATEX) determinan el nivel de protección que debe tener la instalación eléctrica, y equipos, de acuerdo con la condición normal o accidental de polvos combustibles existentes en el ambiente.
La forma más eficiente de mitigación es mediante el control integral del riesgo asociado a polvos combustibles que, a mi criterio, puede ser llevada adelante por la metodología Dust Hazard Analysis (DHA). El estudio ATEX debería realizarse posterior a un DHA, ya que el DHA intenta minimizar la extensión de la nube y tendrá un impacto positivo en la disminución de extensiones de las zonas clasificadas por polvos combustibles en suspensión.
Dust Hazard Analysis (DHA)
Es un estudio minucioso que requiere de la participación de un equipo de trabajo interdisciplinario con conocimiento de Procesos, Mantenimiento, Ingeniería y Riesgos. Éstos están sustentados en la metodología de trabajo de los estudios HAZOP (Hazard Operation Anlaysis).
La metodología simplificada la puedo resumir en:
A lo largo de este estudio se deben analizar cada uno de los equipos de proceso, en forma individual y detallada, para los cuales se detectan potenciales peligros y se valoriza el nivel de riesgo asociado (probabilidad x severidad).
Finalmente, el equipo de trabajo debe elaborar recomendaciones con el fin de reducir el nivel de riesgo hasta la condición de tolerable, alcanzando niveles de prioridades:
CONCLUSIONES: He intentado, a lo largo del artículo, transmitirles mi aprendizaje con el único objetivo de allanarles el camino a quienes, hoy, están comenzando a profundizar en esta problemática y/o a quienes tengan la posibilidad de sensibilizar a una gran, o pequeña, parte de la población civil e industrial. Humildemente me siento con el deber de aportar este pequeño grano de arena para evitar que nuevos accidentes y muertes sucedan en el futuro.
Ing. Agustín Andreu, Ingeniero Químico – Process Safety
Leza, Escriña y Asociados S.A.
