EnglishUna atmósfera explosiva se produce cuando se mezcla una sustancia inflamable en estado de gas o vapor con el aire, en condiciones atmosféricas, en las que, en caso de ignición, la combustión se pueda propagarse a toda la mezcla no quemada. Así, la atmósfera explosiva puede generarse por dilución en aire de gases, vapores o nieblas inflamables.
Para que se forme una atmósfera explosiva, la concentración de gases, vapores o nieblas inflamables en el aire debe de estar dentro de un determinado rango. Dicho rango de los límites de explosividad de una sustancia inflamable está delimitado por unos límites inferiores y superiores de explosividad. Estos límites se suelen expresar en porcentajes de volumen del gas o vapor en el volumen de la mezcla.
- El 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.
- El Límite Superior de Explosividad (LSE) es la concentración máxima de gases, vapores o nieblas inflamables en aire por encima de la cual la mezcla no es explosiva.
Si se pretende que una determinada mezcla de gases o vapores inflamables en aire no produzca una atmósfera explosiva, será necesario mantener una concentración que se mantenga por debajo del Límite Inferior de Explosividad o por encima del Límite Superior de Explosividad.
La prevención de explosiones se puede conseguir operando fuera del rango de inflamabilidad en procesos con aire. Sin embargo, son más seguros los procesos que se desarrollan por debajo del límite inferior de inflamabilidad. Por eso, por lo general, siempre que es posible se elige la primera opción, a través de la utilización de medios de ventilación o extracción adecuados en la parte exterior de los equipos, por ejemplo, con el uso de bombas o compresores, túneles de secado, etc.
En algunas ocasiones es necesario elegir la segunda opción. Entonces las medidas preventivas que se toman se suelen utilizar en el interior de los equipos, como tanques o depósitos, tuberías, etc.
Cuando se hace esta elección es, bien porque los vapores o gases inflamables ocupan la mayor parte o la totalidad del volumen del equipo o bien porque se desplaza el aire con un gas inerte.
Cálculo de los límites de explosividad de una sustancia inflamable en condiciones diferentes a las ambientales
Los límites de explosividad de una sustancia inflamable encontrados en tablas y manuales de propiedades fisicoquímicas se han obtenido en condiciones ambientales de temperatura y presión. Para calcular los límites y adaptarlos a otras condiciones se puede establecer lo siguiente:
- Los límites inferiores de inflamabilidad en aire disminuyen aproximadamente un 8% con un incremento de temperatura de 100 C.
- Los límites superiores de inflamabilidad aumentan un 8 % con un incremento de temperatura de 100 ºC.
Otros conceptos a tener en cuenta
Además de tener en cuenta los límites de explosividad de una sustancia inflamable, cuando se habla de rango de explosividad en atmósferas explosivas debido a gases, vapores o nieblas inflamables, hay que tener en cuenta otros parámetros que influyen en el riesgo de explosión. Son los siguientes:
- Temperatura de inflamación: 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 autoignición: Es la temperatura a la que la mezcla entra en combustión espontánea sin precisar una fuente de energía externa para producirse la ignición.
- Temperatura máxima superficial: Es la temperatura máxima que puede alcanzar un material sin que llegue a convertirse en un foco de ignición en la atmósfera.
- Energía mínima de inflamación: Es la energía que necesita una atmósfera explosiva para que se produzca la ignición.
- Intersticio experimental máximo de seguridad: Es el máximo intersticio de una junta de 25 mm de longitud que impide toda trasmisión de una explosión al realizar 10 ensayos en el aparato normalizado de ensayo. Este parámetro está directamente relacionado con el modo de protección antideflagrante.