La prevención de explosiones de polvo es tomada en serio
Artículo original en www.foodprocessing.com
Los ingredientes alimentarios son la principal causa de explosiones y contener esos eventos ya no es suficiente.
La conciencia es el primer paso para prevenir explosiones de polvo en las instalaciones de alimentos y bebidas. Con demasiada frecuencia, la conciencia es parte del residuo de un evento catastrófico.
La explosión de una fábrica de piensos en febrero de 2016 es un recordatorio reciente del riesgo de explosión de polvo. Un hombre de 25 años murió y otros cinco fueron enviados a hospitales cuando el polvo de grano se encendió en el área del molino de martillos en un molino de alimento para pollos de Koch Foods Inc. en Rockmart, Georgia. Los daños estimados en $ 3 millones resultaron en la demolición de la instalación.
«Este incidente y la muerte de este hombre se pudieron prevenir», dijo Christi Griffin, directora de área de la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional del Departamento de Trabajo de los EE. UU. En un comunicado en el que anunció $ 112,000 en multas propuestas. La propiedad «debe adoptar un enfoque proactivo en su programa de seguridad y salud para evaluar los peligros en el lugar de trabajo y corregirlos para garantizar la seguridad de los trabajadores», agregó, citando las 23 violaciones de seguridad y salud encontradas por los inspectores.
En un informe sobre incidentes de polvo combustible en América del Norte el año pasado, Chris Cloney (www.mydustexplosionresearch.com) encontró que los productos alimenticios y los entornos de producción de alimentos representaron un tercio de todos los incidentes, superando los productos de madera y las instalaciones de madera. La molienda de cereales era la fuente de combustible más común, pero las proteínas, el almidón, el orégano y la harina de pescado se encontraban entre las principales fuentes.
Eventos como la explosión de Rockmart impulsan una Asociación Nacional de Protección contra Incendios más estricta. (NFPA) para entornos explosivos. Los estándares más estrictos generalmente provocan quejas de quienes perciben las explosiones de polvo como eventos extraños o aislados. Si de hecho son raros está abierto a debate: las pequeñas explosiones en espacios confinados rara vez se informan si nadie resulta herido o si los equipos de emergencia no responden a un incendio. Pero las partículas finas pueden encenderse y explotar, como pueden atestiguar las viudas y los viudos de las explosiones de Rockmart y Imperial Sugar de 2008.
La buena noticia es que la conciencia está aumentando. Si bien algunas de las directrices disponibles prescriben formas de contener una explosión, las normas nuevas y revisadas tienen como objetivo prevenirlas en primer lugar. Un buen ejemplo es NFPA 652.
Según NFPA 652, que entró en vigencia el 7 de septiembre de 2015, los fabricantes deben realizar un análisis integral de peligros por polvo. Las instalaciones existentes tienen hasta 2020 para cumplir, y los suscriptores de seguros, no OSHA, están empuñando el gran bastón de aplicación. Las empresas de alimentos y bebidas se enfrentan a primas de seguro considerablemente más altas o se les niega la cobertura si aún no están trabajando para cumplir con la NFPA 652.
CREACIÓN DE POLVO
El oxígeno, las partículas finas y la ignición son los ingredientes de una explosión de polvo. OSHA no cumple con NFPA al definir las condiciones necesarias para representar un riesgo. Sin embargo, esos niveles están cambiando, ya que los expertos y los reguladores adoptan un enfoque menos prescriptivo de la seguridad.
Por ejemplo, las partículas de menos de 450 micrones se consideraron el umbral de peligro hasta que se movieron a 500 micrones. Pero las partículas de madera de hasta 1.000 micrones explotarán, señala Jack Osborn, ingeniero senior de Airdusco Inc. (www.airdusco.com), una empresa de ingeniería de aplicaciones de Memphis y representante de los fabricantes.
Si bien NFPA 652 requiere una evaluación del potencial explosivo de las partículas manipuladas en una planta, Osborn señala que se pueden crear partículas de polvo diminutas cuando se transfieren materiales. Un grano de arroz no es explosivo, pero el polvo que se crea en el tránsito sí puede serlo.
Osborn habla con autoridad: es la única persona que forma parte de todos los comités de polvo combustible de la NFPA. Según sus propias estimaciones, ha evaluado entre 2.000 y 3.000 sistemas de fabricación, muchos de ellos en plantas de alimentos y bebidas, lo que le permite comprender con claridad dónde residen los mayores riesgos.
La mala limpieza es el mayor problema, observa Osborn. Esa fue la causa principal de la explosión secundaria que devastó las instalaciones de Imperial Sugar. Los silos de almacenamiento, los sistemas de recolección de polvo, los sistemas de transporte por vacío, las áreas de pesaje y dosificación y los molinos de martillos y otros equipos de reducción de tamaño son otros puntos de peligro potencial. Los cojinetes de los elevadores de cangilones son puntos de especial peligro.
“Cosas de sentido común como gestionar el cambio y contratistas que no son conscientes de los riesgos” son errores que encuentra particularmente irritantes. Osborn recuerda un caso en el que un contratista soldaba un soporte en el costado de un colector de polvo. Aunque la unidad no estaba en funcionamiento, las chispas fueron suficientes para provocar una explosión.
La energía mínima de ignición es un punto en el que se debe equilibrar el peligro potencial y la precaución razonable. Volkmann Inc. (www.volkmannusa.com), Bristol, Pensilvania, sigue el ejemplo de ATEX, la contraparte europea de NFPA, al diseñar transportadores neumáticos de vacío. Como resultado, rediseñó el equipo para que sea resistente a las explosiones cuando hay entradas de energía de tan solo 1 milijulio, en lugar de 3 milijulios. Esa es una pequeña cantidad, reconoce el presidente Nick Hayes, muy por debajo de la energía de una chispa eléctrica, pero la electricidad estática se encuentra entre las 13 posibles fuentes de ignición identificadas por ATEX.
“Un operador que camine sobre una alfombra de nailon con carga positiva podría meter la mano en un reactor con carga negativa y provocar una explosión”, señala Hayes. Es cierto, permite Osborn, aunque «no hay mucha energía» en un milijulio. Incluso 100 milijulios contienen tan poca energía como 0,0001 Btus. Dado el bajo riesgo de ignición, prefiere concentrar los recursos en otras áreas.
Las características de explosividad del material en cuestión son la clave para la identificación de peligros, y NFPA 652 proporciona esas características para varios materiales. Para una verdadera tranquilidad, Hayes aboga por tomar el polvo en cuestión, colocarlo en un recipiente a presión y golpearlo con aire comprimido y una chispa. Si los resultados son satisfactorios, las prioridades deben cambiar, en particular al equipo de aguas arriba y aguas abajo que podrían verse afectados por el transportador.
Los dispositivos de aislamiento y contención son importantes, aunque Hayes los compara con «cerrar la puerta del granero después del evento». Una mejor estrategia es prevenir explosiones en primer lugar. “Ha habido avances en esa área y más conciencia, pero la educación es la clave”, resume.
ATACANDO EL PROBLEMA
Integral Energy, como representantes de Fike en México, maneja la línea completa de soluciones contra explosión. Desde paneles de venteo, supresión de explosiones y diversos métodos de aislamiento de explosiones. Este playlist en Youtube explica todo sobre el riesgo de explosión y las soluciones existentes.
Vac-U-Max es otra marca representada por Integral Energy, proveedor que se está preparando para ayudar a las empresas de alimentos a cumplir con los nuevos estándares de productos básicos de polvo combustible, en particular el análisis de peligros del proceso requerido.
“El transporte neumático es la tecnología preferida para los polvos y el vacío es el mejor enfoque para la protección contra explosiones”, observa David Kennedy, gerente de desarrollo comercial de la firma de Belleville, Nueva Jersey (www.vac-u-max.com). «Si el sistema tiene una fuga, se filtra hacia adentro, arrastrando el polvo hacia adentro».
“Necesitamos evaluar cada producto y proceso para que cumpla con los estándares de polvo combustible”, agrega su colega, Tom Schneider. “Casi cualquier cosa puede arder, por lo que debe examinar la aplicación antes de determinar qué podemos hacer para mitigar el riesgo”.
La seguridad es lo más importante, pero no el único enfoque de mejora del manejo de polvo y granel. La flexibilidad, confiabilidad, precisión y reducción de desperdicios también son prioridades. La flexibilidad y la movilidad guiaron el desarrollo de un sistema de transporte por vacío móvil que se puso en marcha recientemente.
El fabricante había estado alimentando una licuadora con super-sacos que estaban colocados a 25 pies arriba en un entrepiso. Los trabajadores tuvieron que escalar escaleras para acceder a los materiales a granel, creando un problema de polvo y algunos daños en el producto cuando la gravedad llevó las hojuelas de papa a la licuadora de abajo.
Un sistema móvil desarrollado por Vac-U-Max tuvo que ser modificado para lograr la precisión de peso de 0,5 por ciento más o menos que exigía el proceso. “Beefy fue la consideración principal”, dice Schneider. Se utilizó acero de gran calibre de cinco pulgadas para construir el bastidor de la máquina y se necesitaron modificaciones adicionales en el campo. «De hecho, superamos la tasa que estaban buscando y el producto está intacto cuando llega a la licuadora», informa.
Otro equipo comparte espacio en el entrepiso. Cuando esa máquina está en uso, el transportador móvil se quita del camino.
Ese tipo de personalización es un procedimiento estándar en la transferencia de material. Cuando Flexicon instaló un transportador de cable tubular en la nueva planta de Bakery on Main en Glastonberry, Connecticut, incorporó secciones transparentes para permitir a los operadores observar el rendimiento del sistema y llenar los niveles de los huecos del transportador.
La flexibilidad fue una consideración primordial cuando Doumak Inc. encargó un sistema Vac-U-Max en su planta de malvaviscos de Bensenville, Ill. Los elevadores de cangilones y los transportadores al aire libre contribuían al daño del producto, y el polvo de almidón creaba un entorno potencialmente explosivo que requería máscaras y respiradores para los trabajadores.
«Existe una necesidad de flexibilidad e integración que a menudo no se satisfacen con elevadores de cangilones o equipos convencionales similares», señaló Mike Morgan, supervisor de mantenimiento de la instalación. «Cuando una máquina de envasado funciona mal con un elevador de cangilones, la producción se detiene durante al menos 30 minutos».
El transporte por vacío resolvió el problema del tiempo de inactividad y, no por casualidad, abordó el problema del polvo combustible, un resultado que seguramente complacerá al asegurador de Doumak.