Análisis de escenarios de acumulación de presión
Debe impedirse en todo momento un aumento de la presión más allá de la presión operativa máxima admisible de un aparato.
Asimismo deben protegerse los aparatos no sujetos a la Directiva sobre equipos a presión porque su presión operativa admisible es menor de 0,5 bar a fin de impedir un exceso de este nivel y perjudicar la integridad del aparato.
Idealmente, el análisis de escenarios de acumulación de presión debe ser efectuado por un equipo integrado por un químico que conoce los medios y las reacciones respectivos, un empleado familiarizado con la instalación así como un especialista para la seguridad. Por medio de una descripción del procedimiento y un esquema de tuberías e instrumentos deben discutirse las posibles desviaciones de la operación normal, considerándose sus posibles efectos sobre la presión, la temperatura y la modificación de la reacción.
Puede distinguirse entre causas mecánicas, térmicas y químicas de un aumento de la presión.
Pueden ser causas mecánicas de un aumento inadmisible de la presión, por ejemplo, la falla de un regulador de flujo, una bomba mal ajustada o asimismo problemas de oleada final. A base de estas causas mecánicas se derivan casos de diseño como el aporte de gas o el aporte de líquido desde un nivel de presión mayor.
Como causa térmica se considera, por ejemplo, el fallo de la regulación del vapor de calefacción que induce al calentamiento máximo a través de la camisa del recipiente, o bien la irradiación solar que provoca, especialmente en los tanques de almacenamiento al aire libre un calentamiento del contenido del recipiente. También un incendio (asimismo fuego según ISO 23251 o API 520/ 521) representa una causa térmica de un aumento inadmisible de la presión. El aumento de la presión en aparatos aparece bien por un aumento de la presión de vapor o bien por una expansión térmica del medio encerrado.
Las causas químicas de un aumento de la presión en el recipiente suelen ser las desviaciones de la operación normal durante una reacción, como por ejemplo una dosificación errónea, vías bloqueada de gases de escape o una falla del sistema de refrigeración que pueden provocar una reacción descontrolada del tipo runaway. En este caso se distingue entre reacciones que producen gas y reacciones exotérmicas. En los sistemas que producen gas, se forma la presión en primer lugar por el desarrollo de gas, siendo en su mayor parte independiente de la temperatura. En las reacciones exotérmicas, la presión se produce por lo general por un aumento de la presión de vapor a causa del aumento rápido de temperatura en el sistema de reacción. En caso de sistemas híbridos el aumento de la presión resulta tanto de la producción de gas como también del aumento de la presión de vapor a causa de la exotermia.
Con mucho gusto le ayudaremos a encontrar todos los posibles escenarios de diseño e identificar los casos críticos.