Peligro de explosión del polvo metálico: ¿cómo evitar un accidente laboral?

Los metales molidos con un tamaño de partícula inferior a 50-100 µm son capaces de inflamarse y explotar incluso a temperaturas ambiente inferiores a 20 °C. Esto se debe a las reacciones exotérmicas que se producen durante los procesos de oxidación. Esto se debe a las reacciones exotérmicas que se producen durante los procesos de oxidación.
Las partículas finas de metal reaccionan más rápidamente con el mismo oxígeno y liberan una cantidad considerable de calor, lo que puede provocar una explosión.

Algunas estadísticas

Todos los años se producen explosiones de polvo metálico. Sólo en Rusia, al menos dos incidentes de este tipo han saltado a los medios de comunicación en los últimos seis meses.

Las explosiones de polvo metálico casi siempre van acompañadas de víctimas y víctimas mortales. Esto se debe a la gran fuerza de la onda expansiva y a la dispersión de las partículas fundidas ardientes.
Ejemplos de accidentes debidos a explosiones de polvo metálico:

• Agosto de 2014 — Explosión de polvo de aluminio en una fábrica de autopartes en Kunshan, provincia de Jiangsu, China. Murieron 75 personas, 25 de ellas en el hospital. Los testigos dijeron que el polvo en llamas se adhirió a la ropa y la piel, causando graves quemaduras. Unas 185 personas resultaron heridas. La causa: una infracción de seguridad al pulir llantas de aluminio.
• Diciembre de 2021 — Explosión de polvo de aluminio en una instalación aeroespacial de AIDC en la zona de Xitun, en Taichung (Taiwán). Murió una persona y otras seis resultaron heridas de diversa gravedad.
• Octubre de 2022 — Explosión debida a la ignición de polvo de aluminio en la fábrica de radiadores Forte Prom GmbH de Volgogrado (Rusia). Murió una persona y otras tres sufrieron quemaduras de diversa gravedad. La causa se atribuyó a un fallo en el software de la máquina, que provocó averías en el equipo.
• Enero de 2023 — Polvo de aluminio e incendio en la planta Moliren de Roshal, en la región de Moscú (Rusia). Dos personas resultaron heridas. El incendio afectó a 200 metros cuadrados.
• Marzo de 2023 — Incendio en la planta del fabricante de discos de aluminio Dicastal North America en Greenville, Michigan, Estados Unidos. Un trabajador resultó herido y sufrió quemaduras graves. El incendio se declaró cerca de un alto horno que funde aluminio y magnesio para ruedas.

Las investigaciones sobre accidentes muestran que las principales causas de las explosiones de polvo metálico suelen ser

• Incumplimiento de las normas de seguridad durante el trabajo con metales;
• Personal insuficientemente cualificado;
• Organización inadecuada del trabajo;
• Mal funcionamiento de los equipos, incluso por incumplimiento de los plazos de mantenimiento, reparación y sustitución.

El polvo metálico constituye un peligro de explosión e incendio. Esto deben recordarlo todos los propietarios y empleados de instalaciones en las que pueda estar presente: fábricas, plantas de minería y procesamiento, instalaciones de reciclaje de chatarra y metales no ferrosos.

¿Cuáles son los peligros del polvo metálico?

Para comprender los riesgos es necesario conocer el parámetro "Umbral inferior de concentración de ignición/explosibilidad" (LCOE). Indica a partir de qué concentración mínima de polvo combustible en el aire se produce una explosión o ignición.

La NEQ depende del tipo de sustancia y de la dispersión. Cuanto más finas sean las partículas, menos polvo se necesita para provocar una explosión. Las partículas finas se oxidan más rápidamente, liberando grandes cantidades de calor y detonando. Hay que tener en cuenta que algunos metales no necesitan oxígeno para oxidarse. También pueden inflamarse en reacción con el nitrógeno y el dióxido de carbono.

La NEQ de los polvos orgánicos es generalmente conocida y está disponible en manuales de acceso público. Para los polvos metálicos hay menos estudios de este tipo, y para los polvos finos sólo los conocen los expertos "estrechos".

y para los polvos finos sólo los conocen los expertos "estrechos". Tomemos como ejemplo el polvo de aluminio. Su NEQ se establece en la norma nacional en 40 g/m3. Todo lo que sea inferior a 65 g/m3 se clasifica como sustancia explosiva, mientras que todo lo que sea inferior a 15 g/m3 se clasifica como Clase de peligro 1. El NEQ del polvo fino de aluminio con un tamaño de partícula inferior a 63 μm puede ser tan bajo como 15 g/m3. Estos datos de ensayo figuran en la base de datos GESTIS-DUST-EX.

El polvo de aluminio en suspensión con aire, es decir, en forma de aerosol, es explosivo. En forma de aerogel, es decir, asentado, es inflamable. En contacto con una fuente de ignición, los aerosoles de aluminio explotan. La onda expansiva eleva los aerogeles en el aire, creando "combustible" para más explosiones. Todo ello en pocos segundos y con consecuencias devastadoras.

Causas del polvo metálico

El polvo procede de diversos procesos metalúrgicos:

• cortar;
• barrer;
• girando;
• lijado;
• perforación, etc.

Dado que el polvo metálico es peligroso para la salud humana, la aspiración debe preverse ya en la planificación de la acería. Los sistemas de aspiración de polvo están disponibles como sistemas fijos, móviles y de cartucho.

Los aspiradores compactos pueden colocarse cerca de los puestos de trabajo con tornos, fresadoras, amoladoras y lijadoras. La aspiración estacionaria en la construcción de plantas de aluminio se calcula individualmente, teniendo en cuenta el número de fuentes de polvo y los tipos de polvo.

Los colectores de polvo también se convierten en una fuente de peligro si no se mantienen a tiempo. Las concentraciones de polvo en los filtros y ciclones de los sistemas de aspiración pueden alcanzar límites explosivos y entonces se producirá una explosión.

Los accidentes en las plantas metalúrgicas no pueden descartarse por completo, pero sí pueden adoptarse medidas de prevención y protección contra explosiones.

Protección contra explosiones en la construcción y explotación de una fundición de aluminio

Las directivas europeas y la legislación de la CEI clasifican la metalurgia como industria peligrosa. Los propietarios de este tipo de instalaciones están obligados a aplicar medidas para prevenir accidentes y contener y eliminar sus consecuencias. Estas medidas suelen incluir:

1. Las válvulas de seguridad antideflagrantes deben instalarse en espacios de proceso y conductos de gas donde puedan producirse procesos incontrolados que provoquen explosiones.
2. Las zonas de producción de polvo de aluminio deben estar libres del riesgo de chispas. Los suelos de estas salas deben estar fabricados con materiales que no produzcan chispas.
3. Todas las herramientas y recipientes utilizados al manipular polvo de aluminio deben estar fabricados con materiales que no produzcan chispas.
4. Para evitar la oxidación, la combustión espontánea y la explosión del polvo de aluminio, no debe permitirse la presencia de humedad en la zona de producción y almacenamiento.
5. El polvo debe eliminarse regularmente de los suelos y equipos de las salas de búnkeres, galerías transportadoras y departamento de embalaje, y una vez a la semana de las paredes, techos y estructuras metálicas.

Las medidas de seguridad se adaptan individualmente a las condiciones específicas de funcionamiento:

• protección contra explosiones en el diseño de una fundición de aluminio;
• modernización de equipos e instalación de dispositivos de protección contra explosiones para una planta existente.

Los expertos determinan los parámetros de inflamabilidad de un polvo metálico concreto y clasifican las zonas de riesgo de explosión para seleccionar la clase de protección del equipo correspondiente. A veces esto requiere una "explosión controlada", que sólo puede llevarse a cabo en un entorno de laboratorio especial. Puede ponerse en contacto con los especialistas de ATEX para obtener soluciones a estos problemas. CENTER.