tecnicas de desfogue, Diapositivas de Diseño Industrial. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo
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weryky-balderas2 de septiembre de 2017

tecnicas de desfogue, Diapositivas de Diseño Industrial. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo

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SISTEMAS DE DESFOGUE EN LA

INDUSTRIA

Reginaldo Mondragón Sánchez

Morelia, Mich., 4 de octubre de 2014

Peligros potenciales en la industria química

Exposición a productos peligrosos Envenenamiento por materiales tóxicos Fuego y explosión debidos a líquidos, sólidos o gases inflamables Explosión causada por gases y líquidos bajo presión Fuego y explosión debidos a reacciones fuera de control

Peligro por superficies y entornos calientes y por alta radiación térmica Temperatura baja extrema Cortaduras Caídas, traspies, tropiezos Peligro eléctrico Peligro mecánico Deficiencia de oxígeno

Firefighters are now letting the chemical fire burn itself out at the Nexeo plant in Garland (Louis DeLuca/Staff photographher

This photo provided by Ryan Meador shows an explosion at The Williams Companies Inc. plant in the Ascension Parish town of Geismar La., Thursday, June 13, 2013. The fire broke out Thursday morning at the plant, which the company’s website says puts out about 1.3 billion pounds of ethylene and 90 million pounds of polymer grade propylene a year. (Photo: AP/Ryan Meador)

2013 (June) Explosion and fire kills 2 people, injures 114 people at Williams Geismar natural gas chemical plant in Louisiana. 31,000 pounds of toxic chemicals released.  Investigation reveals 3 years of noncompliance with federal Clean Air Act. Sources: New Orleans Times-Picayune, CNN

En resumen: Fuego, explosión y emanaciones tóxicas

En base de datos del Congreso de EEUU (RMP, junio de 1996) para el manejo de riesgos en 14828 instalaciones industriales había 20210 procesos químicos; de éstos, 17529 tenían por lo menos un producto tóxico y en 8107 al menos un producto químico inflamable.

El propósito de un sistema de desfogue es proteger al personal y al equipo de cualquier alteración en el proceso, como fallas de energía, fuego externo, bloqueos anormales del flujo, etc., que causen finalmente un exceso de presión dentro del sistema.

Normas: Normas oficiales mexicanas:  NOM-137 (2003): Control de emisiones de

compuestos de azufre  NOM-148 (2007): Contaminación del aire  NOM-075 (1995): Compuestos orgánicos

volátiles de separadores agua-aceite de refinerías

Otras:  API RP 520/521, API STD 526/527  ASME Sección VIII, División 1  EN ISO 4126

Algunas veces se ventea un gas o

vapor directamente a la atmósfera si la masa molecular del fluido es menor que la del aire y se dispone de una velocidad suficiente para asegurar una buena dispersión en la atmósfera.

COMPONENTES DEL SISTEMA DE DESFOGUE

 Equipo a proteger  Válvulas de seguridad  Tubería de entrada y salida de la

válvula de seguridad  Cabezal del sistema de desfogue  Separador de fases  Quemador  Tubería de servicios auxiliares, como

vapor, gas combustible, etc.

Figura 1. Instalación simplificada de un quemador

Figura 2. Esquema del sistema de desfogue

Figura 3. Instalación simplificada del sistema de desfogue

Figura 4. Términos empleados con relación a válvulas de seguridad y relevo

FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA

El proceso químico utilizado en el quemador es una reacción de oxidación a alta temperatura para quemar componentes combustibles, principalmente hidrocarburos gaseosos, purgas o residuos de una refinería, gases no recuperados de pozos, gases de venteo de altos hornos, gases no quemados de hornos de coque, corrientes acuosas de la industria química, o gases residuales de una operación industrial. En la combustión, los hidrocarburos gaseosos reaccionan con el oxígeno atmosférico para formar CO2, H20 y otros, dependiendo de lo que se quema. La eficiencia de conversión de hidrocarburos es generalmente mayor de 98%.

Causas comunes de sobrepresión:

Calor por fuego externo Falla del equipo Falla del sistema de condensación

Falla del medio de enfriamiento

Falla del sistema de control Reacciones químicas

•Entrada de líquidos volátiles

•Descarga bloqueada

•Expansión térmica de líquidos

•Error de operación

Figura 5. Una falla de operación puede presionar el sistema

AGUA

Figura 6. Una falla del agua de enfriamiento en el condensador puede presionar el sistema

Sin embargo, si la sobrepresión es causada por fuego de calor externo, la válvula de relevo de presión debe tener suficiente capacidad cuando abra completamente para limitar la presión máxima dentro del equipo a 110 % de la presión máxima permisible de trabajo.

Este aumento de presión se llama acumulación de presión. La acumulación no debe exceder el 21 % de esa presión máxima.

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