La creciente demanda energética a nivel mundial, el encarecimiento de los costes del los combustibles fósiles y las subvenciones propuestas por los gobiernos han incentivado el desarrollo y consumo de las energías renovables o denominadas verdes. La biomasa es una de esas energías que permite el uso de diferentes materias primas como combustible y presenta diversos sistemas de generación de energía que han experimentado mayor crecimiento en los últimos años.

Este artículo pretende ser un ejemplo práctico de identificación de cual es el riesgo existente en este tipo de plantas de proceso afectadas por la normativa ATEX R.D. 681/2003 (Atmósferas Explosivas) y presenta un ejemplo gráfico de la protección de una planta tipo.

La biomasa y la generación de atmósferas de polvo explosivas

La biomasa, como recurso energético, puede clasificarse en biomasa natural, residual y de cultivos energéticos. Generalmente el tipo de biomasa más utilizado a nivel industrial es la madera natural y residual que se presenta de diferentes formas junto con el carbón. Las más típicas son; polvo de madera (serrín), chips de madera y pellets (balas) con densidades que oscilan entre 150-650 kg/m3.

Toda sustancia orgánica natural como es la biomasa es capaz de explotar si se encuentra confinada en un equipo de proceso y si se reúnen los siguientes requisitos:

a) Debe generarse una nube de polvo en el interior del equipo.

b) La nube de polvo generada debe presentar un tamaño de partícula pequeño (inferior a 0,5 mm).

c) La concentración de polvo debe encontrarse dentro del rango de explosividad (entre 30 g/cm3 – 2.000 g/cm3).

d) Debe coexistir la presencia de una fuente de ignición efectiva con la mencionada nube de polvo.

e) Debe haber suficiente oxígeno para originar y propagar la combustión.

La presión liberada por una explosión de este tipo podría alcanzar un valor que oscila entre; 5-10 bar. A esta presión se le conoce con el nombre de Pmax y es un valor característico del producto. Existe otro parámetro característico relacionado con las explosiones de polvo denominado Kst, éste valor en bar•m/s, nos da una idea de la velocidad o violencia con la que ocurre la explosión de polvo. El valor de Kst para la biomasa oscila generalmente entre 50-250 bar•m/s por lo que el polvo se clasifica como máximo hasta ST2 (Véase BGIA-Report Tables of combustión and explosion characteristics of dusts). Dado que prácticamente ningún equipo de proceso de una instalación de proceso de biomasa (elevador de cangilones, silos, filtros de mangas, tolvas, etc) poseen resistencias estructurales cercanas al valor de Pmax, la protección de la explosión mediante las tecnologías como; venteo, venteo sin llama o la supresión de explosiones se vuelven sistemas sumamente útiles para garantizar la seguridad de las personas y las instalaciones.

Por medio de un tornillo sinfín situado en el inferior de la piquera, la biomasa es arrastrada hacia el pie del elevador de cangilones (3), este equipo tiene la función de elevar mecánicamente la biomasa para cargar los silos (5) de almacenamiento. El elevador de cangilones es un equipo que posee diversos riesgos asociados ya que posee elementos mecánicos móviles (cangilones) que se mueven a cierta velocidad en el interior de las cañas en medio de una constante y muy turbulenta atmósfera de polvo inflamable

El Elevador Olds evita todos los riesgos inherentes a los Elevadores de cangilones gracias a que no hay ninguna parte móvil en contacto con el combustible. A su vez, el Elevador Olds funciona a tubo lleno, con lo que la generación de polvo es literalmente imposible. Finalmente, El Elevador Olds reduce el riesgo de explosión completamente por el ‘Efecto tampón’ que realiza al funcionar como barrera a posibles explosiones primarias aguas arriba o aguas abajo

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