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¿Cómo evaluar la amplitud del dominio de explosividad?
El Límite Inferior de Explosividad (LIE) y el Límite Superior de Explosividad (LSE) sirven como límites externos del dominio de explosividad. Expresan la extensión del dominio de explosividad: LSE – LIE.
No hay explosión en:
- el Límite Inferior de Explosividad (LIE) y en el conjunto de concentraciones por debajo de este límite. El combustible se sitúa en el dominio inferior de explosibilidad.
La atmósfera es demasiado pobre en combustible. El motor de combustión se ahoga. En otras palabras: la cantidad de producto combustible no será suficiente para desencadenar la combustión de la mezcla gaseosa mediante una fuente de ignición.
- el Límite Superior de Explosividad (LSE) y en el conjunto de concentraciones por encima de este límite: dominio superior de explosibilidad.
La atmósfera es demasiado rica en combustible. El motor de combustión se ahoga. Por tanto, la cantidad de producto combustible es demasiado importante en relación con la cantidad de oxígeno para iniciar la combustión de la mezcla gaseosa.
LIE y LSE: concentraciones no explosivas del producto inflamable que constituyen respectivamente el límite inferior externo y el límite superior externo del dominio de explosividad.
LIE < Concentración Explosiva < LSE
¿Cómo se mide la cantidad de sustancia explosiva en ATEX?
En primer lugar, los estados físicos de la materia condicionan la unidad de medida. A continuación, los valores de concentración se miden en laboratorio bajo condiciones normalizadas; es decir, a una temperatura de 25°C y bajo presión atmosférica de 1 bar.
- Para los gases y vapores inflamables: la concentración se expresa en porcentaje del volumen de producto combustible en el volumen del ATEX (%)
Ejemplo: hidrógeno. LIE: 4%. LSE: 75%.
- Para los polvos combustibles: la concentración se expresa en masa de producto combustible en el volumen del ATEX (g/m3).
Se mide más bien el límite inferior del dominio de explosividad denominado Concentración Mínima de Explosión
Ejemplo polvo de azúcar: LIE = CME: 25g/m3.
Un valor particular del dominio de explosividad, la concentración estequiométrica (Cst) es su concentración óptima, en relación con la del comburente (oxígeno), que permite una combustión total de los dos reactivos. A esta concentración la explosividad del ATEX es máxima.
Dominio de explosividad y concentración de oxígeno
La formación de ATEX se determina por una combinación adecuada de las concentraciones respectivas del combustible y del comburente (oxígeno). Sin embargo, el empleador se refiere prioritariamente a la concentración del combustible para identificar el riesgo ATEX. Porque el alcance del dominio de explosividad depende generalmente de las condiciones de explotación. En este sentido es más sintomática del riesgo de formación de ATEX que la concentración de oxígeno. Porque la mayoría de los procesos operacionales se desarrollan en atmósfera ambiente donde el oxígeno es el comburente de concentración constante 21%.
No obstante, el conocimiento preciso de la concentración de oxígeno resulta útil en ciertas situaciones industriales. Por ejemplo, cuando se utilizan en una operación varios disolventes comburentes que emiten vapores y se mezclan con el aire. O bien cuando un proceso utiliza altas concentraciones de sustancias explosivas en un material que entonces admite muy poco o nada de oxígeno.
Evoluciones de la amplitud del dominio de explosividad en situación industrial
El dominio de explosividad se mide en condiciones normalizadas de temperatura y presión porque estos parámetros lo hacen variar. Estas condiciones de laboratorio corresponden raramente a las condiciones operacionales. Cuando la temperatura aumenta el dominio de explosividad se amplía. Por tanto, el riesgo aumenta si las operaciones se realizan a temperaturas más elevadas que la temperatura normalizada. Igualmente, cuando la presión disminuye por debajo de la presión atmosférica el dominio de explosividad se reduce hasta el momento en que desaparece. Ciertas operaciones al vacío utilizan esta propiedad para prevenir el riesgo de explosión. Otros factores influyen en el dominio de explosibilidad : granulometría de la sustancia (para los polvos), humedad…
