Plan de Trabajo de Determinacion de Emi Harinas
August 30, 2022 | Author: Anonymous | Category: N/A
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA !UMICA
PLAN DE TRABAJO TESIS DE GRADO DETERMINACION DE LA ENERGIA MINIMA DE IGNICION (EMI) DE NUBES DE POLVO DE PRODUCTOS ANDINOS
ASESOR: JULIO LECHUGA CANAL
INTEGRANTE: MIGUEL ANGEL CANAL BACA 040911-F
CUSCO – PERÚ 2016
TABLA DE CONTENIDO
PRESENTACI"N ______ ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ ___________ _____ _ 1# INTRODUCCI"N _____ __________ _________ _________ __________ __________ __________ _________ _________ _____ _ _____________ _____________ _____________ ______ _ 2# PLA LANT NTEA EAM MIE IENT NTO O DE DEL L PRO PROB BLEMA LEMA _______ 2#1## PRO 2#1 PROBLE BLEMA MA G GENE ENERAL RAL.................................. 2#2# PROB PROBLEMAS LEMAS ESPE ESPECFI CFICOS COS.............................. $# OBJE OBJETI TIV VOS DE LA INV NVES ESTI TIGA GACI CI"N "N ____ ________ ________ ________ ________ ________ ______ __ _ $#1## OBJ $#1 OBJETI ETIVO VO G GENE ENERAL RAL................................... $#2# OBJE OBJETIV TIVOS OS ESPE ESPECFI CFICOS COS................................ 4# JUSTIFICACI"N _____ ___________ ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ ________ __ _ 4#1# JUST JUSTIFIC IFICACIO ACIONES NES TECN TECNICAS ICAS::............................ 4#2# JUST JUSTIFIC IFICACIO ACIONES NES SOCI SOCIALES: ALES:............................ 4#2# JUST JUSTIFIC IFICACIO ACIONES NES E ECONOM CONOMICAS ICAS::......................... ______________________ _________________________ ____________________ _______ _ %# ANTECEDENTES __________ 6# FUNDAMENTO T TE EORICO _______ ______________ ______________ ______________ ______________ _______ 10 10 ...............................10 10 6#1# SEGU SEGURIDA RIDAD D INDU INDUSTRI STRIAL AL............................... ...............................10 10 6#2# RIES RIESGOS GOS INDU INDUSTRI STRIALES# ALES#............................... 6#$# E&PL E&PLOSIO OSIONES NES DE DE POL POLV VO............................... ...............................10 10 6#4# E&PL E&PLOSIO OSIONES NES DE NUBES NUBES DE POL POLV VO#...................... ......................10 10 6#%# E&PLOSIONES DE CAPAS CAPAS DE POL POLV VO...................... 10 6#6## NUB 6#6 NUBES ES DE P POL OLV VO..................................... 10 6#'# IGNICION ( ENERGIA MINIMA DE IGNICIO IGNICION N )EMI*.......... ..........10 10 6# 6#''#1# #1# FUE UENT NTES ES D DE E IG IGNI NICI CIO ON#_____________________________ 11
6#+# RIESGO DE INCENDIO ( E&PLOSI"N D DE E POLV POLVOS COMBUSTIBLES ........................................... .......................................... . ............................ .............. ............................ ........................ ..........11 11
6#+# 6#+#1# 1# ACTI ACTIVI VIDA DADE DES SA AFE FECT CTA ADA DAS S__________________________ __________________________13 13 6#+#2# 6#+ #2# PRODUC PRODUCTO TOS S ( MA MAT TERI ERIALE ALES S !UE !UE P PUED UEDEN EN CAUS CAUSAR AR INCENDIOS (,O E&PLOSIONES DE POLVO ____________________ ____________________15 15 6#+#$# FACTORES DE INCENDIO ( E&PLOSI"N EN POLVOS COMBUSTIBLES_________________________________________ _________________________________________17 17 6#9# ENCENDIDO DE NUBES DE POL POLV VO POR CHISPA CHISPA ELECTRICA VERTIDOS ENTRE DOS ELECTRODOS METALICOS.............. ..............21 21 6#10 6#10## EN ENER ERGI GIA A MI MINI NIMA MA DE IG IGNI NICI CION ON DE CHIS CHISP PA ELEC ELECTR TRIC ICA A .
.....................................21 21 DE NUBES DE POLVO ..................................... '# ANALISIS M MA ATEMATICO.___________________________________ 23 23
CAPITULO II ____ __________ ___________ __________ __________ __________ ___________ ___________ __________ _________ ____ 28 28 +# METO METODO DOLO LOGI GIA A DE DE LA IN INVE VEST STIG IGAC ACIO ION N _____ __________ __________ __________ _______ __ 28 28 +#1# E!U +#1# E!UIP IPAM AMIEN IENTO TO...................................... ......................................28 28 +#2# INSTRUMENTO INSTRUMENTOS S MA MATERI TERIALES ALES REACTIVOS REACTIVOS E INSUMOS INSUMOS...... ......28 28 +#$# +#$# ME METO TODO DOLO LOGI GIA A...................................... ......................................28 28 ______________________29 29 +#$#1# ANALISIS DE E!UIPO DE PRUEBA______________________ +#$#2# MUESTREO____________ ________________________ _________________________ ________________ ___30 30 +#$#$# CALIBRACION ( ESTANDARI.ACION____________________ ____________________30 30 +#$#4# PROCEDIMIENTO PROCEDIMIENTO___________________________________ 30 BIBLIOGRAFA ____________ __________________________ ____________________________ _____________________ _______ 33 33
PRESENTACI"N SEÑOR DECANO DE LA FACULTAD DE INGENIERIA DE PROCESOS DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO. De conformidad con la di!oicione del Re"lamen#o de Grado $ T%#&lo 'i"en#e( $ con el fin de o!#ar al#%#&lo !rofeional de INGENIERO )UI*ICO( !reen#amo a '&e#ra conideraci+n el !lan de #ra,a-o !ara la #ei in#i#&lado
TEMA: /DETERMINACION /DETERMINACION DE LA ENERGIA MINIMA DE IGNICION )EMI* DE NUBES DE POLV POLVO O DE PRODUCTOS ANDINOS
El o,-e#i'o del !reen#e #ra,a-o e de#erminar la ener"%a m%nima de i"nici+n en n&,e de !ol'o de !rod&c#o andino en el aire !or medio de &na c/i!a de al#o 'ol#a-e &#ili0ando como medio de !r&e,a de de#erminaci+n el #&,o de 1ar#mann $ ,a-o la norma no rma AS AST*2 T*2 lo c&al me mo#i'+ a reali0ar e#&dio $ a!licar lo conocimien#o ad3&irido n&e#ra formaci+n acad4mica $ a!licaci+n !r5c#ica en el cam!o de la In"enier%ad&ran#e )&%mica.
4
1 INTR INTROD ODUC UCCI CI"N "N Una de la Una la ac ac#i #i'id 'idad ade e econ econ+m +mic ica a ind& ind&# #ri rial ale e de la ci ci&d &dad ad de C&c C&coo e e#5 #5 confo co nforma rmado do !or mol moline inera ra $ !e3&e6 !e3&e6a a em! em!re rea a a" a"roi roind& nd&#r #rial iale e en l%nea de !roceamien#o de "rano andino( den#ro de ello e enc&en#ra la 3&in&a $ la 7i8ic/a( e#o con#i#&$en &n !rod&c#o de e9ce!cionale c&alidade n&#ri#i'a( c&$a demanda e#5 en crecimien#o( a% mimo e ada!#a f5cilmen#e a la n&e'a e9i"encia de lo mercado. El rie"o de "eneraci+n o !reencia de a#m+fera !o#encialmen#e e9!loi'a :n&,e de !ol'o;( e da en lo m5 di'ero $ 'ariada ala de !roceo de ind&#ria molinera 3&e con#ienen molino( !&l'eri0adore( lim!iadora( decacarilladora( !lan#a de mani!&laci+n $ almacenamien#o de cereale( #ran!or#adore( de!+i#o o #ol'a( #ol' a( me0c me0clado ladore( re( ,ac ,ac&la &la a&#om5#ic a&#om5#ica( a( em!a em!a3&e#a 3&e#adora dora( ( ,ae ,ae de ele'ador ele'adore( e( di#ri,&idore $ o#ra m53&ina imilare. E#a n&,e de !ol'o al me0clare con aire $ &n &naa f& f&en en#e #e de i"ni i"nici ci+n +n(( !& !&ed eden en crea crearr &n ri rie e"o "o de e9 e9!l !lo oi+ i+nn e in ince cend ndio io(( com!rome#iendoo la 'ida del !erona com!rome#iend !eronall $ da6o a la in infrae#r&c#&ra frae#r&c#&ra !ro!ia. )I3353 N787 N78 7 A A;7;7 ;7;7-P; -P;;73 >378@ 78@ => C53? C53? A= A= 199'*# Lo !ol'o inflama,le on #an#o m5 e9!loi'o c&an#o menore ean la !ar#%c&la $ m5 finamen#e re!ar#ida e#4n en el aire. Una !e3&e6a decar"a el4c#rica $a e &ficien#e como f&en#e de i"nici+n( !ro'ocada( !or e-em!lo( al acar &n enc/&fe o !or &na !ie0a de me#al calien#e. E!ecialmen#e la ind&#ria maderera( de !l5#ico $ de ela,or ela ,oraci aci+n +n de me#al( me#al( a a%% com comoo la ind ind&# &#ria ria 3&%mic 3&%mica( a( !a!ele !a!elera( ra( a" a"r%c r%cola ola $ de !rod&c#o alimen#icio conocen el rie"o de la e9!loi+n de !ol'o e in#en#an( !or lo #an#o( #an #o( e'i e'i#ar #ar e# e#o o e'e e'en#o n#o con med medida ida de !re'en !re'enci+ ci+n. n. *&c/a *&c/a in#al in#alac acion ione e !rod&cen d&ran#e d&ran#e a6o in re" re"i#rar i#rar inie#ro. La e#ad%#ica o,re lo da6o !or e9!loione de !ol'o e6alan 3&e o,re #odo la ind&#ria a"r%cola $ alimen#icia #ienen fama !or & inie#ro de "ran en'er"ad&ra $ &na cier#a inie#ralidad a !ear de #oda la medida de !re'enci+n. A&n3&e en o#ra ind&#ria #am,i4n e !rod&cen &na $ o#ra 'e0 inie#ro de "ran en'er"ad&ra( in em,ar"o( olamen#e e confeccionan $ ac#&ali0an la e#ad%#ica i"nifica#i'a !ara de#erminado ec#ore o ramo ind&#riale $ #am,i4n +lo !ara al"&no !a%e concre#o. Normalmen#e no e !&eden com!arar en#re ella !or3&e e &#ili0an f&en#e 3&e difieren re!ec#o a la denominaci+n $ com!oici+n de lo !ol'o( lo #i!o de in#alacione $ la f&en#e de i"nici+n. Por el con#rario( la e9!loione en la ind&#ria a"raria o !or !ol'o de car,+n( como en la ind&#ria minera( e#5n en & ma$or%a ,ien re"i#rada. )M7;>; 200+*#
5
2 PLANTEAMIEN PLANTEAMIENTO TO DEL DEL PROBLEMA PROBLEMA Al"&na !ar#%c&la o &#ancia or"5nica a!aren#emen#e inofeni'a di!era en el aire aire en fo form rmaa de n& n&,e ,e(( arde ardenn frec frec&e &en# n#em emen en#e #e co conn 'i 'iol olen enci ciaa e9 e9!l !lo oi' i'a. a. La mani!&laci+n de #ale &#ancia en la ind&#ria molinera conlle'a a la e9i#encia de rie"o de e9!loi+n ocaionando conec&enc conec&encia ia ca#a#r+fica. La ind&#ria molinera en la ci&dad del C&co c&en#a con &na demanda de !rod&c#o !roceado andino como /arina( me0cla in#an#5nea de 3&in&a $ 7i8ic/a2 e#o no c&en#an c&e n#an co conn e#&d e#&dio io $ da# da#o o referido referido a la T*AI T*AI.. Por e#a ra ra0+n 0+n la la em!rea em!rea e ind&#ria molinera en la ci&dad del C&co( !rocean e#o !rod&c#o in 3&e e #en"a claro lo rie"o 3&e in'ol&cra !rocear e#o in&mo( !or lo 3&e e /ace neceario conocer 4#o 'alore.
1 PROBLE PROBLEMA MA G GENE ENERAL RAL
>=>33 )201$* Se re'ia &n modelo >nico de !ar#%c&la dearrollado !or e9!loi+n de !ol'o. El modelo decri,e el com!or#amien#o de &na !ar#%c&la de reac reacci ci+n +n 3&e 3&e e o ome me#e #e a di dife feren ren#e #e e#a! e#a!a a d& d&ra ran# n#ee la re reac acci ci+n +n ca cale lefa facc cci+ i+n( n( de'ola#ili0aci+n $ com,&#i+n /omo"4nea. El modelo !redice lo 'alore m59imo del %ndice de defla"raci+n( incl&$endo #am,i4n el !a!el de la #&r,&lencia. C&a#ro re"%mene de e9!loi+n e /an in#rod&cido !ara #ener en c&en#a el efec#o o,re el 'alor de SSTT el di5me#ro del !ol'o $ la forma del !ol'o :diferen#e de la efera;. E#o re"%mene e definen en f&nci+n de lo n>mero adimenionale :Bi( Da( T/;( 3&e con#iene la !ro!iedade f%ico@3&%mica de la me0cla de aire $ !ol'o. El efec#o de la adici+n de "a com,&#i,le al !ol'o #am,i4n e incl&$+ en el modelo median#e el c5lc&lo de &na com!oici+n de me0cla de "a e3&i'alen#e !ro!&e#a !or el "a inflama,le !reen#e en la me0cla /%,rida $ lo !rod&c#o de la !irolii "enerado a !ar#ir de la !irolii de !ol'o. V7 >;=> >3 7 )1996*# Se !reen#a &n CFD@/erramien#a !ara la im&laci+n de e9!loione de !ol'o. 1a#a el momen#o &n enfo3&e !ra"m5#ico /a ido ele"ido dondee e /a dond /ann i"no i"nora rado do la la !r !ro! o!ie ieda dade de de la la !a !ar# r#%c %c&l &la a de !o !ol' l'o. o. Da#o Da#o #ermodin5mico $ reac#i'idad e !&eden #omar direc#amen#e de @l !r&e,a e#5ndar 8
efera :ST@$ :ST@$ Pma9@'alore;. La /erramien#a !ermi#e la !redicci+n de conec&encia e9!loione !ara la condicione de !roceo e9i#en#e $a c&al3&ier a!ec#o de la "eome#r%a de in#alacione :incl&ido lo ,&3&e aco!lado; a,riendo a% !ara la o!#imi0aci+n de la #ecnolo"%a de !ro#ecci+n con#ra e9!loione de !ol'o.
N; G> ; ?78# ?78 # )201$*# o,li"a#oria 3&e #ienen !or La o,-e#o la !re'enci+n $ limi#aci+n de rie"o( a% como la !ro#ecci+n con#ra acciden#e ca!ace de !rod&cir da6o a la !erona( a lo ,iene o al medio am,ien#e deri'ado de la ac#i'idad ind&#rial o de la &#ili0aci+n( f&ncionamien#o $ man#enimien#o de la in#alacione o e3&i!o $ de la !rod&cci+n( &o o con&mo( almacenamien#o o re/ec/o de lo !rod&c#o ind&#riale.
6#2# #2#
RIESG IESGOS OS IN INDU DUS STRIA RIALE LES# S# C77 >3 7# )1999*# E la !ro,a,ilidad de oc&rrencia de &n acciden#e o enfermedad( donde la e9!oici+n e &na !oi,ilidad de lei+n( da6o ma#erial o am,ien#al en el recin#o ind&#rial.
6#$#
E&PLOSIONES D DE E PO POLVO C77 >3 7# C77 7# )1 )199 999* 9*## La e9!loione de !ol'o con#i#&$en &n fac#or de rie"o im!or#an#e en m&c/o ec#ore de la ind&#ria como el !roceamien#o $ molienda de "rano( alimen#o( car,+n $ o,#enci+n de /arina m&$ fina.
6#4# 6#4#
E& E&PL PLOS OSIO IONE NES SD DE E NUB NUBES ES DE PO POL LVO# L>7 E8; L>7 E8;77 A8 A87= 7= S#A )2014* )2014*## Son >,i#a li,eracione de "a a al#a !rei+n( en cier#a condicione de "ran&lome#r%a( /&medad( #em!era#&ra $ concen#raci+n del !ol'o 3&e e enc&en#ra di!ero en el aire com!lemen#ada con el o9i"eno del aire $ la ener"%a de i"nici+n del mimo.
6#%# 6#%#
6#6#
E& E&PL PLOS OSIO IONE NES SD DE E CAP CAPA AS D DE E POL POLV VO L>7 E8;7 A87= L>7 A87= S#A# )2014*# Una e9!loi+n de ca!a de !ol'o e la r5!ida com,&#i+n de la !ar#%c&la fina re!oada a &na de#erminada #em!era#&ra. NUBES DE POLVO C77 >3 7# )1999*# La n&,e de !ol'o on !ar#%c&la &ficien#emen#e !e3&e6a( 3&e e enc&en#ran &!endida en el aire formando "rande &!enione en el am,ien#e.
6# 6#'# '#
IGNI IGNICI CION ON ( ENER ENERGI GIA A MIN MINIM IMA AD DE E IGNI IGNICI CION ON ))EM EMI* I* E8 R# )200$*# La ener"%a de i"nici+n e la ener"%a 3&e e necei#a !ara encender &na me0cla inflama,le( e9i#e( adem5( &na ener"%a m%nima de i"nici+n :*IE; necearia !ara iniciar la com,&#i+n. E#a ener"%a de!ende de la me0cla o del !rod&c#o inflama,le( de la concen#raci+n( la !rei+n $ la #em!era#&ra. Da#o 10
e9!erimen#ale m&e#ran 3&e la E*I dimin&$e al a&men#ar la !rei+n( 3&e &n a&men#o en la concen#raci+n de ni#r+"eno !ro'oca &n a&men#o de la E*I( $ 3&e lo !ol'o en "eneral "eneral #ienen 'alore de E*I imilare a lo lo de lo "ae com,&#i,le. La i"nici+n de &na me0cla inflama,le 3&e e enc&en#ra a &na #em!era#&ra i"&al o &!erior a la #em!era#&ra de a&#o i"nici+n no e !rod&ce in#an#5neam in#an#5neamen#e. en#e.
6# 6#'# '#1# 1# FUEN FUENTE TES S DE IG IGNI NICI CION ON## Se">nC77 >3 7# )1999*. La f&en#e de i"nici+n e9i#en#e en el en#orno de &na !lan#a de !roceo on n&meroa. En#re la m5 im!or#an#e( e#5n la llama $ el calor calor dir direc# ec#oo !or &! &!erf erfici icie e cal calien ien#e #e(( #am #am,i4 ,i4nn o onn im!or#a im!or#an#e n#e la i"nici i"nicione one !ro'ocada !or el e3&i!o el4c#rico $ !or lo ca,le 3&e e calien#an o rom!en accid acciden en#al #almen men#e #e a ca ca&a &a de o, o,rec recar ar"a "a. . Tam am,i4 ,i4nn c&en#a c&en#ann la o!erac o!eracion ione e de man#enimien#o( oldad&ra $ /erramien#a de cor#e. Se">n Caal( o#ro fac#or im!or#an#e $ m&$ deconocido e la elec#ricidad e#5#ica( 4#a e "enera c&ando e &nen $ e!aran ma#eriale 3&e on diferen#e :li3&ido@ li3&ido( olido@olido( li3&ido@olido;. En el momen#o de e!arare( &no 3&eda con &n e9ceo de elec#rone $( !ordelo!o#encial #an#o( car"ado. c&er!oTen /&mano( !orc&en#a e-em!lo( &ele !reen#ar &na diferencia de El'ol#io. Teniendo iendo en 3&e la ca!aci#ancia del c&er!o /&mano /&mano e de cerca de !F( la ener"%a de la decar"a er5
E=
1 2
2
C V
=
1 2
4 2
( 200.10− ) . ( 10 ) =10 mJ 12
Ec. 1
La n&,e La n&,e de !ol !ol'o 'o co com,& m,&#i #i,le ,le :/a :/arin rina a de !rod&c !rod&c#o #o a"r%co a"r%cola la an andin dino; o; e com!or#an de manera imilar a la me0cla de "a o 'a!or com,&#i,le $ aire. Si la me0cla e#5 confinada $ el "rado de confinamien#o e &ficien#e( e ac&m&lan lo !rod&c#o "aeoo de la defla"raci+n $ e ele'a la !rei+n. Si e alcan0a &na !rei+n &ficien#e !ara rom!er >,i#amen#e el confinamien#o( e li,era el "a a al#a !rei+n $ e !rod&ce( !rod&ce( !or #an#o( &na e9!loi+n.
6#+## 6#+
RIESGO RIESGO DE INCE INCENDI NDIO O ( E&P E&PLOS LOSI"N I"N DE POL POLV VOS COMB COMBUST USTIBL IBLES ES A &n rie"o e le !&ede coniderar como la i#&aci+n 3&e !&ede cond&cir a &na conec&encia ne"a#i'a no deeada en &n acon#ecimien#o( o ,ien la !ro,a,ilidad de 3&e &ce &ceda da &n de# de#erm ermina inado do !el !eli"r i"roo !o# !o#enc encial ial(( o a> a>n( n( como como co cone nec& c&enc encia ia no deeada de &na ac#i'idad dada( en relaci+n con la !ro,a,ilidad de 3&e oc&rra. 11
El !ol'o com,&#i,le e definido como &n ma#erial olido com!&e#o de !eda0o o !ar#%c&la ,ien definida( in #ener en c&en#a el #ama6o( la forma o com!oici+n 3&%mica( el c&al !reen#a &n rie"o r ie"o de f&e"o o defla"raci+n c&ando e &!ende en el aire o al">n o#ro medio o9idan#e o,re &n ran"o de concen#racione. OSHA $$'1-0+ )2009*# Por o#ro lado( la F5=78@ MAPFRE E35= )199'*( define &n incendio como com,&#i+n 3&e e dearrolla de forma decon#rolada( $ de forma m5 ,re'e( como f&e"o incon#rolado $ de#r&c#i'o. La e9!loi+n de !ol'o com,&#i,le com!rende en &n ,re'e !eriodo de #iem!o de &na maa de "ae en e9!ani+n con#ra la a#mofera 3&e la en'&el'e( e el #i!o de e9!loi+n 3&%mica 3&e in'ol&cra "ae inflama,le en condicione de confinamien#o( $a ea ea #o#a #o#all o !a !arc rcia ial. l. No Norm rmal alme men# n#ee e aoc aocia ia a e9 e9!l !lo oio ione ne de deri ri'a 'ada da de la com,& com ,&#i+ #i+nn en rec recin# in#o o cer cerrad rado o :co :como mo en moline molinera ra $ di'er di'era a ind&# ind&#ria ria del !roceamien#o de !rod&c#o a" a"r%cola;. r%cola;. E#e #i! E#e #i!oo de e9!lo e9!loion ione e on ori ori"in "inada ada !or &na com,& com,&#i+ #i+nn m&$ r5!ida r5!ida 3&e em!ie0 em! ie0an an dede dede la defla" defla"rac raci+n i+n en 0ona 0ona confina confinada da don donde de e concen concen#ra #ra "ran "ran can#idad de !ol'o inflama,le :como en el cao de /arina fina de !rod&c#o alimen#ario como !a!a( ma%0( coca( e#c;. En e#e #ra,a-o de #ei( e !&ede definir a la e9!loi+n como &na li,eraci+n re!en#ina de ener"%a( 3&e "enera &na onda de !rei+n 3&e e de!la0a ale-5ndoe de la f&en#e mien#ra 'a dii!ando ener"%a. E#a li,eraci+n #iene 3&e er( no o,#an#e( ,a#an#e r5!ida $ concen#rada !ara 3&e la onda 3&e e "enera ea a&di,le. No e neceario( !&e( 3&e e !rod&0can da6o !ara !oder coniderar e#e fen+meno como e9!loi+n. La ener"% ener"%aa li,era li,erada da !&e !&ede de /a,er /a,er id idoo alm almace acena nada da ini inicia cialme lmen#e n#e ,a ,a-o -o &na "ran "ran 'ariedad de forma n&clear( 3&%mica( el4c#rica o de !rei+n. e9!loi+n e incremen#o &n !roceore!en#ino 3&%mico $e9o#4rmico S> S> E8K E8K )200 )200$* $*( &na c&ando oc&rrea 'ol&men con#an#e( da &n i"nifican#e3&e( de "radien#e de !rei+n. La e9!loi+n e &n efec#o $ no &na ca&a.
E8K )200$*( #am,i4n ar"&men#a 3&e &na e9!loi+n de !ol'o 'iene a er la com,&#i+n de &na n&,e de !ol'o 3&e e !ro!a"a a % mima( $ e dearrolla lo &fic &ficie ien# n#em emen en#e #e r5!i r5!ida da como como !ara !ara 3&e 3&e lo lo "a "ae e $ el ca calo lorr !r !rod od&c &c#o #o de e e#a #a com,&#i+n "eneren en &n am,ien#e lo &ficien#emen#e confinado &na ele'aci+n de la !rei+n lo &ficien#emen#e al#a $ a &na 'elocidad lo &ficien#emen#e r5!ida como !ara !rod&cir la ro#&ra ro#&ra del confinamien#o $ "enerar lo efec efec#o #o de &na e9!loi+n. e9!loi+n. La com,&#i+n e &na reacci+n de +9ido@red&cci+n r5!ida $ e9o#4rmica. La &#ancia red&c#ora e llama com,&#i,le( $ la &#ancia o9idan#e( com,&ren#e. El com,&#i,le $ el com com,&r ,&ren# en#ee !&eden !&eden encon# encon#rar rare e en fa fae e + +lida lida(( li3&id li3&ida( a( "a "aeo eoa a o mi9 mi9#a #a 12
:com,&#i,le +lido( li3&ido( !ol'o o li3&ido ne,&li0ado( $ "a com,&ren#e;. La com,&#i+n !&ede dearrollare en fae "aeoa :"a com,&#i,le $ "a com,&ren#e; o en fae mi9#a :olido com,&#i,le $ "a com,&ren#e;. El a"en#e o9idan#e m5 com>n e el o9%"eno a#mof4rico. F5=78@ MAPFRE E35= )199'*# Lo ince Lo incend ndio io de !o !ol' l'o o com, com,& &#i #i,le ,le o onn ca ca& &ad ado o fre frec& c&en en#e #eme men# n#ee !o !orr & inflamaci+n en lec/o o ca!a( a ca&a de 3&e la &!erficie en la 3&e re!oan r e!oan e /alla calien#e a &na de#erminada #em!era#&ra. Lo !ol'o on almacenado en #ol'a( ilo. e#c.2 l&"are 3&e "eneralmen#e e#5n ale-ado de lo !&e#o de #ra,a-o !or lo 3&e e re#raa la de#ecci+n( $ la e9#eni+n del f&e"o( c&ando e de#ec#ado( dific&l#a & con#rol. Adem5 mien#ra e dearrolla el incendio( e9i#e el rie"o la#en#e de 3&e c&al3&ier !er#&r,aci+n( "enere &na n&,e de !ol'o 3&e( ac#i'ada !or el mimo incendio( !rod&0ca &na e9!loi+n. Generalmen#e &na e9!loi+n o incendio de !ol'o com,&#i,le im!lica la formaci+n de +9ido →
Polvo + O 2 ∆ calor + CO2 + ceniza Ec. 2
6#+#1# 6#+ #1# ACT ACTIVI IVIDAD DADES ES A AFEC FECT TADAS 7# INDU INDUST STRI RIA A !UM !UMIC ICA A En la ind& ind&# #ri riaa 3&%m 3&%mic icaa e #ran #ranf for orma mann $ em em!le !lean an "a "ae e( ( l% l%3& 3&id ido o $ +lid +lido o inflama,le en m&l#i#&d de !roceo. En e#o !roceo !&eden formare me0cla e9!loi'a.
#
INDUSTRIA F FA ARMACUTICA
En la !rod&cci+n farmac4&#ica a men&do e em!lean alco/ole como diol'en#e. Tam,i4n !&eden &#ili0are &#ancia +lida ac#i'a $ a&9iliare e9!loi'a( !or e-em!lo lac#oa( 'i#amina( !arace#amol( e#c.
8# REFINERAS Lo /idrocar,&ro mane-ado en la refiner%a on #odo ello inflama,le $( e">n & !&n#o de inflamaci+n( !&eden !ro'ocar a#m+fera e9!loi'a incl&o a #em!era#&ra am,ien#e. El en#orno de lo e3&i!o de #ranformaci+n !e#rol%fera cai iem!re e conidera 0ona con rie"o de e9!loi+n.
=# EMPR EMPRESAS ESAS DE T TRA RAT TAM AMIENT IENTO O DE AG AGUAS UAS RESIDUALE RESIDUALES S 13
Lo "a Lo "ae e de di"e di"e# #i+ i+nn "e "ene nera rado do en el #ra #ra#a #ami mien en#o #o de a" a"&a &a re rei id& d&al ale e en de!&radora !&eden formar me0cla e9!loi'a "a?aire. Lo lodo eco #am,i4n on e9!loi'o.
># COMP COMPAAS AAS DE SUM SUMINI INISTR STRO O DE GAS En cao de eca!e de "a na#&ral !or f&"a o imilar !&eden formare me0cla e9!loi'a "a?aire.
# IND INDUST USTRIA RIA DE TR TRABA ABAJO JO D DE E LA MAD MADERA ERA En el #ra,a-o de !ie0a de madera e "eneran !ol'o de madera 3&e !&eden formar me0cla e9!loi'a !ol'o?aire en fil#ro o en ilo.
# TA TALLERE LLERES S DE PINT PINTURA URA ( E ESMAL SMALT TAD ADO O La ne,lina de !&l'eri0aci+n 3&e e forma en el emal#ado de &!erficie con !i#ola de !in#&ra en ca,ina de lacado( al i"&al 3&e lo 'a!ore de diol'en#e li,erado( !&ede !ro'ocar &na a#m+fera e9!loi'a en con#ac#o con el aire. Lo !i"men#o !&l'er&len#o !&eden !&eden er m&$ ee9!loi'o. 9!loi'o.
K# INDUST INDUSTRIA RIAS SA AGRO GROPE PECUA CUARIA RIAS S En al"&na e9!lo#acione a"r%cola e &#ili0an in#alacione de "eneraci+n de ,io"5. En cao cao de f&"a f&"a( ( !& !&ed eden en form formar are e me me0c 0cla la e9 e9!l !lo oi' i'a a ,i ,io" o"5 5?a ?air ire. e. La La de/idra# de/ idra#adora adora de forra-e( forra-e( decaca decacarillad rilladora ora de almendra almendra $ o#ra in#alacio in#alacione ne imilare "eneran a#m+fera e9!loi'a. # FA FABRIC BRICACI"N ACI"N D DE E PIE. PIE.AS AS DE METAL METALES ES LIGEROS LIGEROS ( TALLERE ALLERES S DE CARPINTERA METLICA En la fa,ricaci+n de !ie0a de moldeo me#5lica( & #ra#amien#o de &!erficie :amolado; !&ede "enerar !ol'o me#5lico e9!loi'o( o,re #odo en el cao de me#ale li"ero :Al&minio( *a"neio( e#c.;. E#o !ol'o me#5lico !&eden !ro'ocar rie"o de e9!loi+n en e!aradore $ o#ra o!eracione.
# INDUSTRIA ALIMENT ALIMENTARIA ARIA El #ran!or#e $ almacenamien#o de /arina( "rano $ deri'ado !&eden "enerar !ol'o e9!loi'o. Si 4#o e a!iran $ e!aran en fil#ro( !&ede a!arecer &na a#m+fera e9!loi'a en el fil#ro.
# COMP COMPA AAS AS PROD PRODUCTO UCTORAS RAS DE ENERGA ENERGA Con el #ran!or#e( la molienda $ el ecado de car,one #roceado( no e9!loi'o !or & #ama6o( e "eneran !ol'o de car,+n 3&e % !&eden formar me0cla e9!loi'a !ol'o?aire. La ,iomaa $ o#ro com,&#i,le +lido on e9!loi'o. La refri"eraci+n con 1 de lo al#ernadore im!lica rie"o de e9!loi+n.
14
# VERTEDEROS En lo 'er#edero !&eden formare "ae inflama,le. Para e'i#ar 3&e 4#o eca!en de manera incon#rolada $ !&edan lle"ar a encendere( e re3&ieren im!or#an#e medida #4cnica. Lo reid&o +lido &r,ano "eneran !ol'o e9!loi'o. En #>nele mal 'en 'en#ila #ilado do(( +# +#an ano( o( e#c e#c.(.( !&eden !&eden ac&m&l ac&m&lar aree "ae "ae inf inflam lama,l a,le e de f&en#e f&en#e di'era.
car A0>car de lec/e
Pa!a 1arina de !a!a F4c&la de !a!a Pol'o de emilla de $&ca cr&da Pol'o de arro0 1arina de arro0 Almid+n de arro0 1arina de cen#eno S4mola Pol'o de o-a
Lac#oa E#eara#o de !lomo *e#ilcel&loa Paraformalde/ido Acor,a#o de odio E#eara#o de odio A0&fre
A0>car Ta!iocade remolac/a S&ero de lec/e 1arina de madera
Pol'o Pol'o E!ecia de e!ecia A0>car : 9; Giraol Pol'o de emilla de "iraol T4 *e0cla de #a,aco Toma#e Pol'o de n&e0 1arina de #ri"o Pol'o de "rano de #ri"o Almid+n de #ri"o Goma de 9an#ano
Bronce Car,onilo de /ierro *a"neio inc
P? 7;87 Alfalfa *an0ana Remolac/a Carra"enina ana/oria Pol'o de cacao en "rano Cacao en !ol'o Pol'o de c5cara de coco !ol'o de caf4 1arina de ma%0 *aicena Al"od+n Semilla Pol'o de de a-oal"od+n Gl&#en Pol'o de /ier,a El caf4 'erde L>!&lo : mal#eada ; Pol'o de c5cara de lim+n P&l!a de lim+n Lina0a Goma de al"arro,o *al#a 1arina de a'ena Pol'o de "rano de a'ena Pelle# de oli'a Ce,olla en !ol'o Pere-il : de/idra#ado; *eloco#+n 1arina de caca/&e#e $ !iele T&r,a
P? 87; Car,+n ac#i'ado Car,+n de le6a de madera Car,+n ,i#&minoo Co3&e de de car,+n !e#r+leo Ne"ro Li"ni#o T&r,a H 1 1oll%n de !ino Cel&loa P&l!a de cel&loa Corc/o *a%0
P? 5n con da#o e9!erimen#ale deri'ado de e#&dio de !rod&c#o andino !roceado. Para lo fine de e#a in'e#i"aci+n e #ra,a-ara con lo i"&ien#e !rod&c#o andino !roceado !or la 16
ind&#ria molinera del de!ar#amen#o de C&co en Per>
6#+#$# FACTORES COMBUSTIBLES
DE
)&in&a. i8ic/a. Coca. *aca. a6i/&a.
INCENDIO
(
E&PLOSI"N
EN
POLVOS
Para 3&e e !rod&0ca la i"nici+n de &n !ol'o com,&#i,le en lec/o o ca!a :incendio; e necearia la confl&encia de #re elemen#o . Pol Pol'o 'o ccom, om,&# &#i,le i,le :Co :Com, m,&# &#i,l i,le;2 e;2 . F&e F&en#e n#e de ii"ni "nici+ ci+nn :C :Calo alor;2 r;2 $$(( J. O9% O9%"en "enoo eenn air airee :O9 :O9ida idan#e n#e;. ;. K&n#o forman el llamado Tri5n" Tri5n"&lo &lo del F&e"o. OSHA $$'1-0+ )2009*#
Figura 1: Triangulo Triangulo de Fuego. Fuent Fuentee :OS! %%&1'"# (2""$$.
Por o#ro lado !ara 3&e e !rod&0ca &na e9!loi+n de !ol'o com,&#i,le en adici+n de,en e#ar !reen#e do elemen#o m5 . Di! Di!eri+ eri+nn de !ar#%c !ar#%c&la &la de !o !ol'o l'o en &f &ficien icien#e #e can# can#idad idad $ concen#r concen#raci+ aci+n2 n2 $( . Con Confin finami amien en#o #o de la nn&,e &,e de !!ol' ol'o. o. C&ando e#5n !reen#e e#o cinco elemen#o forman el llamado Pen#5"ono de E9!loi+n de Pol'o# OSHA $$'1-0+ )2009*#
17
Figura 2: Pent)gono Pent)gono de explosi*n explosi*n de polvo.Fu polvo.Fuente ente :OS! %%&1'"# (2""$$.
Un !ar5me#ro im!or#an#e e el #ama6o de la !ar#%c&la( c&an#o m5 !e3&e6o ea m5 f5cil er5 & di!eri+n $ & i"nici+n. O#ro !ar5me#ro adicionale on la forma $ & com!oici+n molec&lar. La f&en#e de i"nici+n 3&e da comien0o a la reacci+n de com,&#i+n de la me0cla( !&ede er e#5#ica o c&al3&ier o#ra f&en#e de ener"%a como &na llama o &na f&en#e el4c#rica. Un confinamien#o !&ede er &n edifico( e3&i!o del !roceo e incl&o incl&o cond&c#o 3&e e &#ilicen !!ara ara e9#raer el !ol'o !ol'o.. En forma "eneral( i &n !ol'o com,&#i,le en & forma de n&,e e inflama $ e /a$a confinada "enerara &na e9!loi+n de !ol'o( i no e /a$a confinado "enerara &na llamarada o ,ola de f&e"o2 !or o#ro lado( i la n&,e de !ol'o com,&#i,le no e inflama( edimen#a $ forma &na ca!a de !ol'o( $ i e#a ca!a de !ol'o e inflama lo 3&e "enerara er5 &n incendio. La !ro!a"aci+n de la llama( en el cao de &na e9!loi+n( !or & ma$or 'elocidad "enera onda de !rei+n 3&e on la ca&an#e( !or & efec#o de#r&c#i'o( de la conec&encia m5 "ra'e.
P7;7 V75>?7 )19+2* i el recin#o o al"&na de & !ar#e ceden la e'ol&ci+n de la !rei+n er5 #al como como e indica c&ali#a#i'amen#e eenn forma "r5fica en la Figura %.
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Figura %: Per+il Per+il de presiones presiones en un punto. (Fuente: ,i ,illanueva llanueva (1#2$$. (1#2$$.
Si la !rei+n "enerada no e e'ac&a e !rod&cir5n re,o#e de la onda de !rei+n o!or#ando cada !&n#o efec#o &!eriore. Un a#ri,&#o im!or#an#e de la e9!loione de !ol'o e 3&e e !&eden !ro!a"ar( e decir( &na 'e0 3&e e !rod&ce la e9!loi+n inicial e !rod&ce &n !e3&e6o incendio( la !rei+n del e#allido !&ede le'an#ar !ol'o de!oi#ado en o#ra &!erficie( 4#e e me0cla con el aire $ e dearrolla &na n&e'a e9!loi+n :e9!loi+n ec&ndaria;( 3&e a & 'e0 !ro'oca n&e'a onda e9!ani'a 3&e '&el'en a remo'er !ol'o de o#ra 5rea( !ara !ro'ocar n&e'a e9!loione :e9!loi+n #erciaria; $ a% &cei'amen#e dando ori"en a &na e!ecie de reacci+n en cadena 3&e !&ede m&l#i!licare en #oda la in#alaci+n.
Figura -: Per+il de de presiones een n un punto para para explosi*n con+i con+inada. nada. (Fuente: ,illanue ,illanueva va (1#2$$.
E#a e9!loione !&eden #ener l&"ar en c&al3&ier !ar#e de &n !roceo donde e mane-en !ol'o molienda( ecado( #ran!or#e o almacenamien#o en ilo. 19
Lo efec#o direc#o deri'ado de &na !rimera e9!loi+n on el efec#o #4rmico del fren#ee de llama $ el efec#o fren# efec#o de !rei+n de la onda de c/o3 c/o3&e. &e. La conec&e conec&encia ncia !rimaria deri'ada er5n
De#r&cci+n. Pro'ocada !or el incremen#o de !rei+n. Pro'ocada !or la de!rei+n de ,a-o. Incendio. Pro'ocado !or el fren#e de llama. Pro'ocado !or la de!rei+n de ,a-o.
Como conec&encia ec&ndaria deri'ada #enemo
P4rdida de 'ida /&mana. Da6o a la al&d. Co#o direc#o del acciden#e. Perdida de ma#eria !rima. Indemni0acione. Perdida de ima"en.
Como &n cao en !ar#ic&lar e a!recia el inie#ro oc&rrido el fe,rero del ( en la 3&e &na e9!loi+n ac&di+ la refiner%a de Im!erial S&"ar( &na de la ma$ore em!rea refinadora de a0>car de E#ado Unido( ocaionando m&er#e $ !erona /erida. La e9!loi+n f&e !ro'ocada !or &na ac&m&laci+n de !ol'o de a0>ca a0>carr &!e &!endi ndido( do( c&$ c&$aa e9! e9!lo loi+n i+n ini inicia ciall !ro !rod&d&-oo la &!en &!eni+ i+nn de m5 m5 !ol'o !ol'o com,&#i,le en la a#m+fera( 3&e dio l&"ar a &na erie de e9!loione ec&ndaria 3&e e !ro!a"aron !or #oda la "aler%a del ilo $ el #>nel. El f&e"o re&l#an#e de e#a e9!loione e e9#endi+ !or la in#alacione de em!a3&e#amien#o $ /acia el in#erior de lo edificio colindan#e. B>7> )2009*#
20
Figura : Fotogra+/a Fotogra+/a a0rea a0rea de la planta d dee mperial Sugar lu luego ego de la explosi* explosi*n n y el incendio. (Fuente: (Fuente: easley (2""$$.
6#9## 6#9
ENCEND ENCENDID IDO O DE NUBES NUBES DE P POL OLV VO P POR OR CHI CHISP SPA A ELECTR ELECTRICA ICA VERTIDOS ENTRE DOS ELECTRODOS METALICOS
.1ol .1ol#0 #08a 8ar# r# $la'on 'o n *e *e$e r f& f&er eron on !r !ro, o,a, leme men# n#ee lo lo!or !r !rim imer ero o E8K E8 K )20 )200$* cien#%fico en0$* demo#rar 3&e n&,e de$er!ol'o !od%an era,le encendido c/i!a el4c#rica. Ello e#&diaron la e9!loi,iliad de !ol'o de li"ni#o en &n !e3&e6o reci!ien#e de e9!loi+n de 'idrio de ca!acidad de cm J( ada!#ado con &n !ar de elec#rodo de !la#in&m( en#re lo c&ale !odr%a !aar &na c/i!a ind&c#i'a. Poco Poc o a6o a6o de de!& !&4 4 S#o S#oc7m c7meie eier( r( 3&e in' in'e# e#i"o i"o 'a 'ario rio fac#or fac#ore e 3&e afec#a afec#ann la 'elocidad de o9idaci+n del !ol'o de al&minio( !&do demo#rar 3&e el !ol'o de al&minio( ac&dido en &na ,o#ella de 'idrio( enciende en la !reencia de &na c/i!a el4c#rica. Dede la !&,licaci+n de e#a !rimera !&,licacione( e /an !rod&cido n&meroa con#ri,&cione a la li#era#&ra !&,licada o,re i"nici+n de c/i!a de n&,e de !ol'o. De /ec/o( e /an confirmado 3&e la i"nici+n de n&,e de !ol'o !or decar"a el4c#rica e &na real !oi,ilidad $ la ca&a de m&c/a "ra'e e9!loione de !ol'o en el !aar de lo a6o( en mina como #am,i4n en !lan#a ind&#riale.
6#10## ENERG 6#10 ENERGIA IA MINI MINIMA MA DE IGNI IGNICION CION DE C CHISP HISPA A ELECTRIC ELECTRICA A DE DE NUBES NUBES DE POLVO# E8K )200$*# El a!ara#o &ado f&e eencialmen#e como e il&#ra en la fi"&ra M. E8K Una can#idad a!ro!iada de !ol'o f&e colocado en el reci!ien#e de di!eri+n en el fondo del cilindro de !l5#ico de . li#ro $ di!erado !or &na r5fa"a de aire de'iado !or &n om,rero c+nico( como e indica. Una c/i!a f&e decar"ada a #ra'4 de lo elec#rodo im&l#5neamen#e con la a!arici+n #rani#oria de la n&,e de !ol'o en la re"i+n re"i+n del 'ac%o de la c/i!a. La ener"%a de la c/i!a f&e "enerada !or la decar"a del ca!aci#or C en el 'ol#a-e :DC; V a #ra'4 de &n #ranformador ele'ador. Se a&mi+ 3&e la ener"%a de la c/i!a e3&i e3&i'a 'ale le
1 2
2
C V
( !ero !ero al"o al"o de la ener ener"% "%aa f& f&ee in ine' e'i#a i#a,l ,lem emen en#e #e !e !erd rdid idaa en el
#ranformador :Fi"&ra ;.
21
Fi"&ra M A!ara#o !ara de#erminar la ener"%a m%nima de i"nici+n de n&,e de !ol'o.
La decar decar"a "a direc# direc#aa de lo ca! ca!ac aci#a i#ador dore e a 'ol#a'ol#a-e e &fici &ficien# en#em emen# en#ee al# al#o o !ar !araa ae"&rar la decom!oici+n direc#a del 'ac%o de c/i!a como e il&#ra en la fi"&ra :,;( #am,i4n /a ido &ada !ara !ro!+i#o de !r&e,a. Sin em,ar"o( a ca&a del al#o 'ol#a-e( la !4rdida de ener"%a en el in#err&!#or neceario !ara incroni0ar la decar"a con la n&,e de !ol'o !&eden er a!recia,le. Lo ofi#icado elemen#o #ale como #ira#rone /an ido &ado !ara reol'er e#e !ro,lema.
22
a;
Ca!aci#or de ,a-o 'ol#a-e decar"ado
,; Decar"a direc#a del ca!aci#or de al#o 'ol#a-e
A #ra'4 del #ranformador
in $ con ind&c#ancia.
c; Circ&i#o de decar"a C*I Fi"&ra Tre circ&i#o de decar"a el4c#rica de c/i!a &ado !ara de#erminar la ener"%a m%nima de i"nici+n de n&,e de !ol'o. :F&en#e Ec7off Ec7off :J;;.
7.
ANALISIS MATEMATICO.
La le$ de O/m !&ede er a!licada a &n canal de c/i!a al i"&al 3&e a c&al3&ier o#ro cond&c#or 3&e cond&ce corrien#e. Sin em,ar"o( la rei#encia !or &nidad de lon"i#&d del canal no e &na con#an#e ino 3&e de!ende en la medida en 3&e e ioni0a el "a en el 'acio en#re lo elec#rodo. E#o a & 'e0 de!ende de la ener"%a de dii!aci+n en el 'acio !or &nidad de #iem!o( el c&al de#ermina la #em!era#&ra en la 0ona ioni0ada. Si el e3&ili,rio /a ido e#a,lecido( &no( !ara &n de#erminado "a a &na #em!era#&ra $ !rei+n dada( le e!era &na coni#en#e relaci+n en#re la rei#encia del 'ac%o !or &nidad de di#ancia $ la corrien#e fl&$endo a #ra'4 de la ,rec/a. E#o e /a in'e#i"ado !ara el aire a !rei+n a#mof4rica $ a #em!era#&ra normal !or 'ario #ra,a-adore como e#a re&mido en la fi"&ra
23
Figura #: 3esistencia 3esistencia a la separaci*n separaci*n de la c4ispa 35 ccomo omo una +unci*n de corriente de c4isp c4ispa a I ( !ara decar"a de c/i!a c/i!a
ca!aci#i'a a #ra'4 de &na ,rec/a de c/i!a de mm en el aire a !rei+n $ #em!era#&ra normale. :F&en#e Ec7off :J;;.
La correlaci+n em!%rica de #odo lo da#o en la fi"&ra no da −1.46
RS = 40 . I S I S
Ec. %
Normalmen#e( la dii!aci+n de ener"%a +/mica E( en el e!acio de c/i!a( fre recc&en#em #emen#e e le llama ener"%a ne#a de encendido( e de#ermi rmina e9!erimen#almen#e median#e la medici+n im&l#5nea de la corrien#e de encendido I ( $ el 'ol#a-e de e!araci+n de encendido V S( como f&ncione del #iem!o d&ran#e la decar"a(( $ el c5lc&lo &,i"&ien#e &ando la ec&aci+n decar"a
24
Imax
ES =
∫ I V S
S
dt
0
Ec. -
Sin em,ar"o( a&miendo 3&e la le$ de O/m e '5lida en c&al3&ier momen#o( V S = RS I S Ec.
La o,#enci+n de la ec&aci+n J en la da − 0.46
V S =40 . I S I S
Ec. 6
El c&5l( c&ando &#i#&imo en la ec. ( re&l#a Imax
ES =40 . I S
0.54
∫ I
S
dt
0
Ec. &
E#a ec&aci+n ofrece &na !oi,ilidad !ara de#erminar la dii!aci+n de la ener"%a +/mica en la e!araci+n de la c/i!a( e decir( la ener"%a de la c/i!a ne#a midiendo la corrien#e de la c/i!a I ( t ) olamen#e. La fi"&ra Q m&e#ra &na correlaci+n de S
la ener"%a de c/i!a ne#a de#erminada de la ec&acione $ &ando lo da#o e9!erimen#ale de Aa7re. Aa7re. Como !&ede 'ere( el ac&erdo e#5 den#ro de &n fac#or de !ara E ( mK. )&eda !or 'er i la ec&aci+n e &na a!ro9imaci+n ra0ona,le incl&o f&era de la 0ona de co,er#&ra de lo da#o en la Fi"&ra Q. La ec& La ec&ac acion ione e $ M #am #am,i4 ,i4nn !&e !&ede denn er &ad &ada a !a !ara ra e9!re e9!rear ar E como &na in#e"ral de
V
( en 'e0 de
I
.
25
Figura : 7orrelaci*n 7orrelaci*n entre entre energ energ/as /as de c4ispa E 1 determinados de medidas simultaneas del volta8e del espacio de la c4ispa ,5 y la corriente de c4ispa c4ispa s 5 5 como +unciones de de tiempo5 y energ energ/a /a E 2 determinadas 9nicamente de las medidas de corriente de la c4ispa5 usando la correlaci*n emp/rica de corriente de c4ispa y la resistencia de la c4ispa por unidad de distancia del vac/o de la c4ispa en la +igura #.:F&en#e Ec7off :J;;.
26
Figura 1": !parato del ttubo ubo de artmann.( Fuente: Eco++ (2""%$$. (2""%$$.
Tabla 2: 3angos de E; de algunos polvos com9nmente usados en la industria.
ENERGIA MINIMA DE PRODUCTO
Irganox 1010: Anthraquinon e !"o#o$ium: %it&&'urgh "oa(: )i"e: )i"e *tar"h: +orn: ,heat: ,heat *tar"h: -ar(e!: *ugar:
IGNICION
EMI = 1 a 6 mJ EMI = 1 a 11mJ EMI= 10 a 30mJ EMI= 30 a 140 mJ EMI= 27 a 35mJ EMI= 10 a 30mJ EMI= 45 a 100mJ EMI= 50 a 100mJ EMI= 10 a 30mJ EMI= 50 a 100mJ .10 Fuente: !ST; !ST; nternacional nternacional (2""&$ e T; (2""$.
27
CAPITULO II +# METODO METODOLOG LOGIA IA DE LA INVEST INVESTIGA IGACIO CION N La me#odolo"%a a e"&ir !ara la reali0aci+n del !reen#e #ra,a-o de in'e#i"aci+n e#5 ,aado en la norma A AST* ST* E@Q@J( e i"&en & lin lineamien#o eamien#o $ recomendacione.
+#1# • •
E!UIPAMIENTO
T&,o de 1ar#mann de . L. Si#ema de "eneraci+n de c/i!a Elec#rodo de co,re elec#rol%#ico :Ve :Verr fi"&ra n;.
+#2# IN +#2# INSTR STRUME UMENTO NTOS S MA MAT TERI ERIALE ALES S REACTI REACTIVO VOS S E INSUMO INSUMOS S o *alla T$ler N o
Balan0a anal%#ica marca O1AUS( *ODELO ADVENTURER.
o
*&l#ime#ro marca !rae7( *ODELO PR@C
o
1arina de 7a6i/&a( maca( 3&in&a $ coca.
+#$#
METODOLOGIA
La me#odolo"%a !ro!&e#a !or la norma AST* EQ@J e •
•
•
•
•
•
El #&,o de 1ar#mann e in#ala con el i#ema de "eneraci+n de c/i!a $ con lo elec#rodo de co,re elec#rol%#ico como e m&e#ra en el dia"rama. La /arina !ara el #e# e #ami0a !or medio de la malla T$ T$ler ler @. La /arina !ara el #e# $a #ami0ada e !ear5 en la ,alan0a anal%#ica( !o#eriormen#e e de#erminara de#erminara & 'ol&men( 'ol&men( !ara a%( o,#e o,#ener ner la concen#raci+n. E#e m4#odo de#ermina la ener"%a m%nima de i"nici+n de &na n&,e de !ol'o en el aire !or !or medio de &na cc/i!a /i!a de al#o 'ol#a-e. 'ol#a-e. La E*I de la n&,e de !ol'o e#a !rimeramen#e &#ili0ada !ara e'al&ar la !ro,a,ilidad de la i"nici+n i"nici+n d&ran#e el !roceo !roceo $ mani!&le mani!&leo. o. La !ro,a,ilidad de i"nici+n e &ada !ara e'al&ar la neceidad !ara !reca&cione como como i#ema de !re'enci+n de e9!loi+n. La E*I E*I e#5 de#erminada como la ener"%a el4c#rica almacenada en &n ca!aci#or en el c&al( c&ando e li,erado como como c/i!a de al#o 'ol#a-e( e lo &ficien &ficien#e #e !ara encender el aire. la n&,e de !ol'o a & concen#raci+n m5f5cilmen#e inflama,le en 28
•
•
Lo 'alore m5 !e3&e6o de la E*I !&eden er de#erminado incremen#ando el n>mero de re!e#icione & o!#imi0ando el circ&i#o de la decar"a de la c/i!a !ara cada !r&e,a de !ol'o. En e#e m4#odo de !r&e,a( el e3&i!o a !r&e,a e cali,rado &ando &na erie de !ol'o de referencia c&$o 'alore de E*I mien#en den#ro de lo l%mi#e e#a,lecido. Una 'e0 3&e el e3&i!o de !r&e,a e cali,rado( la eni,ilidad de i"nici+n de o#ro !ol'o !&ede er encon#rado com!arando rela#i'a & 'alore de E*I con a3&ello de lo !ol'o en referencia o con lo !ol'o c&$a eni,ilidad de i"nici+n on conocida.
+#$#1# ANALISIS DE E!UIPO DE PRUEBA 7* In!eccionar el e3&i!o !ara ae"&rare i e#5 com!le#amen#e lim!io $ en ,&ena condicione de o!eraci+n. * El !ol'o de com,&#i,le :/arina; a er !ro,ado e#5 di!ero en el aire( a condicione de !r&e,a am,ien#al en el la,ora#orio den#ro del a!ara#o de !r&e,a( $ la n&,e de !ol'o e#5 &-e#a a &na decar"a de c/i!a dede el ca!aci#or car"ado. 8* La ener"%a decar"ada decar"ada del ca!aci#or e calc&la de la i"&ien#e f+rm&la 2
2
W = 0.5 C ( V i − V f ) Ec. #
Donde La ener"%a decar"ada en -o&le :K;. C La ca!aci#ancia #o#al del circ&i#o de decar"a en faradio :F;( $ Vi $ Vf Lo 'ol#a-e finale e in%ciale del ca!aci#or car"ado en 'ol#io :V; como e mide &ando &n 'ol#%me#ro elec#ro#5#ico o &&nn di!oi#i'o de m&$ al#a im!edancia e3&i'alen#e.
=* E neceario #omar en c&en#a la i"&ien#e infl&encia !oi,le en la !r&e,a
La #&r,&lencia o la din5mica de la me0cla de aire@!ol'o :&na f&nci+n del #iem!o de re#rao de i"nici+n i "nici+n $ !rei+n de di!eri+n( e#c.; Concen#raci+n de !ol'o. El 'ol#a-e al c&al el ca!aci#or e#5 car"ado. La ca!aci#ancia del ca!aci#or del circ&i#o de decar"a decar"a.. La ind&c#ancia del circ&i#o de decar"a.
Rei#encia +/mica del circ&i#o de decar"a( $
29
*a#eriale $ dimenione de lo elec#rodo $ del 'ac%o en#re lo elec#rodo mimo.
+#$#2# MUESTREO •
• •
•
•
Lo !rod&c#o andino como la 7i8ic/a( 3&in&a( 7a6i/&a( maca $ coca e moler5n /a#a lle"ar a la "ran&lome#r%a re3&erida en molino de dico. Se #ra,a-ara con m&e#ra 3&e e#4n al meno al QH de malla @ :m;. La m&e#ra de !ol'o #ami0ado e ecar5n en e#&fa( a C !or /ora !ara red&cir la /&medad /&medad a meno de H Se de#erminar5 la /&medad en &na ,alan0a !ara /&medad( &#ili0ando a3&ella m&e#ra 3&e #en"an meno de H de /&medad. De!&4 de ecado $ #ami0ado( la m&e#ra e ellar5n en ,ola de !olie#ileno de al#a denidad /a#a & &#ili0aci+n en la !r&e,a E*I.
+#$#$# CALIBRACION ( ESTANDARI.ACION
•
•
•
La !r&e,a de ccali,raci+n ali,raci+n de,er%an e err lle'ada a ca, ca,oo al meno en #re !ol'o !ol'o de referencia diferen#e. El re&l#ado de,er%a e#ar den#ro de lo i"&ien#e ran"o :medido in ind&c#ancia; Adem5 de la cali,raci+n inicial $ !rocedimien#o de e#andari0aci+n( al meno &na m&e m&e#r #raa de !ol !ol'o 'o e# e#5n 5ndar dar de,er de,er%a %a er !ro,a !ro,ado do !eri+d !eri+dica icame men#e n#e /a /a#a #a 'erificar 3&e la di!eri+n $ la carac#er%#ica de la #&r,&lencia de la c5mara no /an cam,iado. Se dearrollar5n !r&e,a de di!eri+n de n&,e de !ol'o a #ra'4 del di!eror( den#ro #&,o de o!eraci+n 1ar#manndel a diferen#e $ E*I. concen#racione !ara ae"&rardel la correc#a i#ema de !reione medici+n de
+#$#4# PROCEDIMIENT PROCEDIMIENTO O
Con#r&cci+n del e3&i!o de medici+n de ener"%a m%nima de i"nici+n en n&,e de !ol'o !lan#eado !or la norma AST* E@ E@Q@J. Q@J.
Im!lemen#aci+n del i#ema de medici+n !ara de#erminar la ener"%a m%nima de i"nici+n en n&,e de !ol'o.
30
De#erminaci+n de !ar5me#ro rele'an#e 3&e infl&$en en el fen+meno de i"nici+n en n&,e de !ol'o de !rod&c#o andino.
*edici+n de la ener"%a m%nima de i"nici+n en n&,e de !ol'o de !rod&c#o andino :3&in&a( 7a6i/&a( 7i8ic/a( maca $ coca;.
La n&,e de !ol'o e#ar5 conformada !or &na me0cla de aire $ !ol'o 3&e e in#rod&ce en el #&,o de 1ar#mann a &na concen#raci+n $ !rei+n dada !ara l&e"o de la di!eri+n &mini#rarle diferen#e can#idade de ener"%a a #ra'4 del i#ema el4c#rico. Se #oma lec#&ra de la can#idad de ener"%a &mini#rada e'al&ando el cri#erio de i"nici+n 3&e e "enere( c&ando /a$a la !ro!orci+n adec&ada de com,&#i,le com,&ren#e ener"%a e da l&"ar a la i"nici+n( !ara cada !ar5me#ro e e'al&ar5 la oc&rrencia o no de la i"nici+n.
Lo ena$o de i"nici+n de e#a me0cla de !ol'o@aire e #ra#ar5n a con#in&aci+n( de! de!&4 &4 de &n #iem #iem!o !o e e!e !ec% c%fic ficoo de de demo mora ra en la i" i"ni nici ci+n +n de la me0c me0cla la com,&#i,le( !or &na decar"a de c/i!a dede el ca!aci#or car"ado.
La ener ener"% "%aa alma almace cena nada da e dec decar ar"a "ar5 r5 /a /aci ciaa la c/ c/i i!a !a $ la oc oc&r &rre renc ncia ia o no oc&rrencia de la flama er5n "ra,ada.
La Ener"%a *%nima de I"nici+n :E*I; e ,&car5 'ariando la concen#raci+n del !ol'o( la ener"%a de decar"a de la c/i!a $ o!cionalmen#e el #iem!o de demora de i"nici+n.
La i"nici+n e de#erminar5 !or medio de o,er'aci+n 'i&al de la !ro!a"aci+n de la flama f&era del 'ac%o de la c/i!a.
Lo re&l#ado !rod&c#o de la !r&e,a e 'er5n refle-ado en la #a,la nJ con !ar5me#ro in'ol&crado en dic/o #e#( como la concen#raci+n( el 'ol#a-e $ finalmen#e confirmar o decar#ar i /&,o e9!loi+n o no en dic/a !r&e,a
31
Tabla %: !punte de datos de las 4arinas en la ignici*n.
NUMERO DE PRUEBAS
CONCENTRACIO N C )FP !?ournal @atinoamericano( :;( J@J.
Rec&!erado de
/##!??888.n9#,oo7.com?n9#, /##!??888. n9#,oo7.com?n9#,oo7?nf!a?-laX oo7?nf!a?-laXQJ@!? QJ@!?
•
Bo##a( N. :;. Explosiones de Polvo en Plantas 7ereales 7ereales (1ra edici*n$5 Ar"en#ina( Red Pro#e"er.
•
Bo##a( N. :;.
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