Tipos/Parámetros

Se distinguen dos tipos de atmósferas explosivas (ATEX):

• Atmósferas de gas explosivas: mezcla de una sustancia inflamable en estado de gas o de vapor con el aire, en la que, en caso de ignición, la combustión se propaga a toda la mezcla no quemada.

Se reserva el término “vapor” al estado gaseoso que adoptan los líquidos por acción del calor. Todos los vapores de sustancias líquidas combustibles, como carburantes, aceites combustibles, disolventes…, pueden causar atmósfera explosiva.

Las nieblas formadas a partir de líquidos inflamables y combustibles son susceptibles de formar atmósferas explosivas, incluso a temperaturas inferiores al punto de inflamación (flash point). Estas gotículas favorecerán la evaporación del líquido que las forma, por tanto, a efectos de medidas preventivas, medios de protección y equipos a utilizar, suelen considerarse como vapor.

• Atmósfera con polvo explosivo: mezcla de aire, en condiciones atmosféricas, con sustancias inflamables bajo la forma de polvo o fibras, en la que, en caso de ignición, la combustión se propaga al resto de la mezcla no quemada.

Muchos polvos combustibles, tales como harina, piensos, tóner, metales finamente divididos, etc., pueden tener propiedades de explosividad aunque no dispongan de fichas de datos de seguridad.

El polvo con capacidad de formar atmósferas explosivas, es materia particulada que proviene de sólidos combustibles. La dispersión de estas partículas sólidas en el aire formando una nube de polvo también se produce, normalmente, por acción mecánica externa, como acciones de molienda o cribado, transporte, llenado o vaciado, etc. Así mismo, malas prácticas como limpieza por soplado o barrido, entre otras, también pueden dar lugar a atmósferas explosivas. La permanencia en suspensión en el aire de estas partículas dependerá de su densidad, del tamaño de las partículas que lo constituyen, de las condiciones ambientales, etc.

Se incluyen en general todos los polvos formados a partir de materia orgánica (sustancias alimenticias y piensos, sustancias vegetales…), determinadas sustancias químicas (productos farmacéuticos, determinadas materias plásticas…) y aquellos provenientes del procesado y manipulación de algunos metales (aluminio, magnesio…) finamente divididos y especialmente en atmósferas enriquecidas en oxígeno.

En general, sólo los productos que estén en su estado final de oxidación no serán susceptibles de producir o alimentar un proceso de combustión, que puede ser una explosión si se dan las condiciones adecuadas.

Mezclas híbridas. Son mezclas de aire y sustancias inflamables en distintos estados físicos (materia particulada y gases o vapores inflamables) a temperatura y presión atmosférica. En estos casos, las condiciones de formación de la mezcla explosiva o de su ignición puede variar con respecto a las correspondientes a cada uno de sus componentes por separado, es decir, la explosión se puede producir a concentraciones inferiores a la concentración mínima o al límite inferior de explosividad de cada componente individual.

Parámetros característicos ATEX

• Rango de explosividad: Para que la atmósfera se convierta en explosiva, la concentración de los elementos antes citados deben estar dentro de un rango. Por encima o por debajo del mismo no se puede considerar como tal. El rango lo determinan los límites de explosividad.
• Límite Inferior de Explosividad (LIE): Es la concentración mínima de gases, vapores o nieblas inflamables en aire por debajo de la cual, la mezcla no es explosiva.
• Límite Superior de Explosividad (LSE): Es la concentración máxima de gases, vapores o nieblas inflamables en aire por arriba de la cual, la mezcla no es explosiva.
• Temperatura de inflamación o punto de destello: Es la temperatura a la que el desprendimiento de vapores es suficiente para que se produzca la inflamación por aportación de energía de un foco externo.
• Temperatura de ignición o de auto-ignición: A esta temperatura la mezcla entra en combustión espontánea. No precisa una fuente de energía externa para que se produzca la ignición.
• Temperatura máxima superficial: Temperatura máxima que puede alcanzar un material sin convertirse en un foco de ignición para a atmósfera que lo roda.
• Energía mínima de inflamación: Es la energía que debemos aportar a una atmósfera explosiva para que se produzca la ignición.

Parámetros básicos sobre atmósferas explosivas debido a la presencia de polvos combustibles

• Concentración mínima de explosión: Equivale al límite inferior de explosividad de los gases.
• Temperatura mínima de ignición a nube (TIN): Equivale al punto de destello.
• Temperatura mínima de ignición en capa (TIC): Equivale a la temperatura máxima superficial.
• Energía mínima de ignición (EMI): Equivale a la energía mínima de inflamación.
• Concentración máxima de oxígeno permitida para prevenir la ignición: Es la máxima concentración de oxígeno a la que no se produce explosión del polvo combustible.
• Presión máxima de explosión: Máxima presión que se alcanza durante la explosión.
• Gradiente máximo de presión: Velocidad de crecimiento de la presión. Nos da idea de la virulencia de la explosión