Revisión de polvos Combustibles

[SILDO MAURICIO DIAZ WOOLDRIGE]

El 29 de enero de 2009, una explosión gigante destrozó la planta de West Pharmaceutical en Kinston, Carolina del Norte, en la que murieron seis personas y decenas sufrieron lesiones. Menos de un mes más tarde,
el 20 de febrero, siete personas perdieron la vida en una explosión e
incendio ocurridos en CTA Acoustics en Corbin, Kentucky. Y el 29 de
octubre de ese mismo año, una explosión en la planta de Hayes Lemmerz
International en Huntington, Indiana, dañó las instalaciones y provocó
quemaduras graves a dos trabajadores, uno de los cuales falleció más
tarde.

En los tres incidentes se consideró responsable al polvo combustible. El Comité de Investigación sobre Seguridad y Riesgos de
Productos Químicos (CSB, por sus siglas en inglés) de los EEUU,
descubrió que la explosión ocurrida en West Pharmaceutical, productora
de equipamiento farmacéutico, se produjo como resultado de la ignición
de polvo de polietileno. En CTA Acoustics, que fabrica aislación de
fibra de vidrio para la industria automotriz, el CSB determinó que el
polvo de resina en un área de producción probablemente se encendió a
partir de un horno que funcionaba mal. Y, en Hayes Lemmerz, que produce
ruedas de aluminio fundido para automóviles, el CSB atribuyó la
explosión a una acumulación de polvo de aluminio. Las tres explosiones
pregonaron una toma de conciencia, en las comunidades industriales y de
fiscalización del cumplimiento, acerca de los peligros de los polvos
combustibles. En sus informes de investigación sobre estos incidentes,
el CSB destacó cinco normas de la NFPA sobre polvos combustibles,
incluida la NFPA 654, Norma para la prevención de incendios y
explosiones de polvo en la fabricación, procesado y manipulación de
partículas sólidas combustibles. En cada informe, el CSB indicó que
el cumplimiento de las disposiciones de la norma de consenso voluntario
podría haber limitado las consecuencias de estos incidentes. El grado
de conciencia sobre los riesgos del polvo combustible siguió creciendo
después de que 14 trabajadores perdieron la vida en el incendio y
explosión de febrero de 2008 en la refinería de Imperial Sugar en Port
Wentworth, Georgia.

La NFPA 654, que incluye requisitos para la identificación y control de riesgos para la protección contra incendios y
explosiones provocados por polvo combustible, a menudo ha sido
caracterizada como la norma fundamental de prevención de explosiones de
polvo, porque se aplica a polvos combustibles no específicos, tales como
plásticos, productos farmacéuticos, fibras textiles y productos de
papel. En la actualidad, NFPA 654 ofrece un marco desde el cual se puede
abordar la identificación y el control de los riesgos de polvo
combustible.

Actualmente desarrollado por el Comité sobre Manipulación y Transporte de Polvos, Vapores y Gases, NFPA 654 prescribe
un enfoque paso a paso, comenzando con la caracterización de las
propiedades de la partícula sólida combustible. Estos pasos forman los
requisitos esenciales de la Norma y son el objeto de una gran cantidad
de los cambios implementados por el Comité durante el proceso de
revisión actual. Como parte de la revisión de programación regular, el
Comité finalizó los cambios propuestos a la definición de polvo
combustible y a los requisitos aplicables en cuanto a la evaluación de
riesgos, la aislación de las explosiones, el control y la limpieza del
polvo liberado, el control de los riesgos de ignición, y los
contratistas.

Ajustando la definición
La identificación de riesgos comienza con el reconocimiento de los
materiales que constituyen polvos combustibles. Actualmente, la NFPA 654
incluye un concepto más amplio —partícula sólida combustible— para
hacer hincapié en que incluso las partículas más grandes pueden, a
través de la manipulación o el procesamiento, descomponerse hasta
alcanzar una forma muy pequeña y sólida que crea la condición más
crítica asociada con los polvos combustibles. Los polvos se convierten
en un problema cuando se encuentran suspendidos en el aire con la
concentración óptima en presencia de una fuente viable de ignición, y
donde haya confinamiento, ya sea en equipos de procesamiento o en un
edificio o estructura. Sin todas estas condiciones, el polvo o sólido
mantiene la capacidad de combustión, pero la naturaleza de la combustión
no genera una explosión. La importancia de la caracterización del polvo
combustible resulta evidente a través de la historia de las revisiones
realizadas a la norma NFPA 654, tanto como la de los cambios efectuados a
la definición específica del polvo combustible.

Iniciada en la década del 70, la definición de polvo combustible incluía criterios
basados en el tamaño de las partículas, que se estableció como 420
micrones o de un diámetro menor. Los criterios del tamaño brindaron una
base cualitativa para evaluar los sólidos que son más proclives a formar
nubes de polvo. Se utiliza un Tamiz Normalizado de los EEUU para
encontrar el umbral adecuado de tamaño de partícula pero puede excluir
sólidos no esféricos, tales como copos, astillas y fibras. El Comité
abordó esta exclusión mediante una revisión de la definición en la
edición 2006 de la Norma. El Comité propone modificar aún más la
definición para el año 2011, de la siguiente manera: “El polvo
combustible es una partícula sólida combustible que representa un riesgo
de incendio o explosión cuando se encuentra suspendida en el aire, o en
el medio de oxidación específico al proceso y que excede un rango de
concentraciones predeterminado, sin importar el tamaño o la forma de la
partícula”. El material del anexo respalda la definición mediante la
explicación del uso tradicional del tamaño de la partícula y la manera
en que la nueva definición aborda la importancia de la relación
superficie/volumen al determinar el comportamiento de diferentes
sólidos.

NFPA 654, protege vidas humanas y la propiedad ante los riesgos de explosión por polvo y los riesgos de incendios de ignición
instantánea. La revisión más importante que se introdujo en la nueva
edición, trata la definición de aquellas áreas en donde exista
cualquiera de estos dos riesgos. La Norma utiliza un disparador que
acciona la aplicación de medidas de protección específicas una vez que
se ha determinado la presencia de un riesgo de explosión o de incendio
de ignición instantánea. Desde la década del 80, el disparador
cualitativo ha sido el espesor de capa nominal de acumulaciones de polvo
combustible. NFPA 654 ha utilizado una acumulación de polvo de 1/32
pulgadas (2,5 centímetros) para definir un área riesgosa.

Aunque en principio resulte simple, el enfoque de espesor de capa por acumulación de polvo plantea una serie de preguntas durante la
implementación. Una de las preguntas más comunes se relaciona con las
diferencias en las capas de acumulación que pueden aplicarse en base a
la densidad en masa del polvo específico, que se describe mejor como el
grado de compresión de la capa de polvo. Las áreas de riesgo de la nueva
edición propuesta ahora se basan en dos conjuntos de ecuaciones: un
grupo simplificado para riesgos de explosión por polvo y riesgos de
incendios de ignición instantánea, y un conjunto teórico de ecuaciones
derivadas de una metodología de volumen parcial definida en NFPA 68,
Protección de explosiones mediante ventilación de alivio de
deflagración.

Las simples ecuaciones reducen ambas relaciones al producto de una constante numérica y la superficie de las
instalaciones. Las ecuaciones pueden establecer dónde existe un riesgo
por polvo sin la necesidad de pruebas de polvo extensivas o un análisis
del edificio. En ediciones anteriores de la Norma, dicho criterio
involucraba una acumulación de polvo de 1 kilogramo/metro cuadrado
distribuido sobre una superficie equivalente a 5% de un edificio. El
objetivo del Comité fue conservar algunos de los criterios cualitativos
tradicionales relacionados con la definición de 1/32 pulgadas (2,5
centímetros).

El Comité derivó las dos ecuaciones simplificadas aplicando propiedades conservadoras a las ecuaciones completas
(teóricas) y los resultados fueron constantes únicas. Las ecuaciones
completas para el área de riesgo de explosión por polvo y el área de
riesgo de incendio de ignición instantánea por polvo se originan en la
ecuación de volumen parcial de la norma NFPA 68, que ajusta la cantidad
de ventilación necesitada cuando el escenario de diseño supone que la
mezcla de polvo combustible llena sólo una parte del cerramiento.

El Comité reconoció las mejores prácticas de la industria al incluir una
nueva sección sobre investigación de incidentes. Con esta nueva
disposición, se requerirá una investigación cuando un incendio o una
explosión provoquen daños a la propiedad, tiempo de paralización de
producción o lesiones. Un requisito similar ya existe en NFPA 664, Norma
para la prevención de incendios y explosiones en instalaciones de
procesado y manipulación de madera. Esta disposición garantiza que
el propietario/operadores harán frente a los incidentes y aprenderán de
los mismos.

La importancia de la limpieza
Las investigaciones realizadas por el CSB y la Administración de Salud y
Seguridad Ocupacionales (OSHA, por sus siglas en inglés) sobre
recientes incidentes con polvo combustible revelan que la falta de
limpieza resultó ser un factor asociado en muchos de los incidentes. En
explosiones de polvo combustible, las explosiones secundarias son a
menudo la causa de los daños más significativos. Las explosiones
secundarias se generan por la introducción del polvo acumulado dentro de
la nube de polvo que luego puede encenderse por la fuente inicial del
incendio o explosión. Por lo tanto, la limpieza representa un factor de
gran importancia para controlar la cantidad de polvo acumulado que
podría ser arrastrado en una potencial explosión secundaria.

Como resultado, las disposiciones corregidas de la norma NFPA 654 se centran
en instalaciones que operan con niveles de acumulación de polvo menores
a los definidos en las nuevas ecuaciones de evaluación de riesgos por
polvo. Debe implementarse un proceso planificado de inspección para
evaluar las tasas de acumulación de polvo en las instalaciones y para
determinar la frecuencia de limpieza necesaria para mantener dichas
acumulaciones por debajo de los umbrales establecidos. La Norma ahora
también ofrece una opción para las instalaciones en las que se desea
operar por debajo de los niveles de acumulación de polvo, como las
instalaciones que requieren una evaluación documentada de riesgo para
determinar la frecuencia de limpieza que garantice que los niveles
acumulados pueden controlarse a través de medidas de protección
instaladas.

En torno a un tema relacionado, el Comité también ha puesto en claro cuál es la jerarquía de tareas que debe seguirse
durante la limpieza. Desde la década del 70, la Norma ha ofrecido
orientación en relación al uso de los métodos de limpieza más comunes,
como barrido, utilización de aspiradoras, sopladoras o lavados con agua,
pero no se establece preferencia alguna. Como lo demuestran los
informes de investigación, los métodos de limpieza inadecuados pueden
ser tan potencialmente peligrosos como la falta de limpieza. Durante
esta revisión, el Comité estableció que la limpieza mediante aspiradora
es el método preferido, seguido del barrido o del lavado con agua. Se
permite el uso de sopladoras de aire comprimido o vapor, pero después de
haberse utilizado los otros métodos o cuando los otros métodos generen
un mayor riesgo de seguridad personal. El uso del método de soplido
requiere la consideración previa de los otros factores, incluida una
restricción sobre la presión de aire o de vapor y el uso de equipamiento
eléctrico protegido en cumplimiento con NFPA 70®, Código Eléctrico
Nacional.

El Comité agregó una nueva sección sobre contratistas y subcontratistas para abordar otro factor común a los
incidentes industriales, como los que involucran incendios y explosiones
provocados por polvo combustible. Estas nuevas disposiciones exigen que
los contratistas cuenten con credenciales apropiadas que certifiquen
sus calificaciones y que estén específicamente capacitados para la
instalación, puesta a prueba y mantenimiento de sistemas y equipamiento
con los cuales están trabajando. Además, los contratistas deben estar
capacitados sobre las prácticas de trabajo seguro en las instalaciones,
tales como bloqueo/etiquetado, trabajo en caliente, limpieza y uso de
equipamiento de protección personal, y la respuesta ante emergencia y el
plan de evacuación.

Hay una serie de otros cambios propuestos para la revisión de la norma NFPA 654 que no se han incluido en este
debate. Para más detalles sobre todos los cambios y el nuevo texto
propuesto, puede consultarse el Informe sobre Propuestas (ROP, por sus
siglas en inglés) y el Informe sobre Comentarios (ROC, por sus siglas en
inglés) para el ciclo de revisión anual 2010 de NFPA 654 en www.nfpa.org/654.

El paso siguiente en el proceso de revisión fue el envío de Notas de Intención para la Formulación de Mociones (NITMAM, por sus siglas en
inglés), las que debieron enviarse a la Administración de Normas de NFPA
hasta el 9 de abril de 2010 como fecha límite. Otros dos proyectos
sobre polvo combustible, NFPA 664 y NFPA 484, Metales combustibles,
están iniciando el ciclo de revisión. Estos dos documentos serán
analizados en el ciclo de revisión anual 2011. Además de la actividad
sobre estas normas de NFPA, OSHA continuará sus esfuerzos para
desarrollar y publicar una norma federal global de seguridad en los
procesos con riesgos de polvo combustible en lugares de trabajo. Las
pérdidas trágicas recientes en las diferentes industrias, informadas por
el CSB y OSHA en la última década, ponen de relieve la importancia del
trabajo que realizan los comités de NFPA en el desarrollo de las mejores
prácticas que protejan la seguridad de vida y la propiedad para que
dichas prácticas puedan luego implementarse y hacerse cumplir.