INNOVACIÓN

Nuevas propuestas para los nuevos desafíos.

NEGOCIO

Nuevos caminos, nuevas oportunidades.

SOBRE NOSOTROS

De nuestros orígenes en la UPM a nuestras aventuras como ingenieros

viernes, 11 de julio de 2014

Peligro BLEVE

                Hoy vamos a tratar un tema que es ciertamente espectacular de ver, pero nada agradable de sufrir cuando nos ponemos en las carnes de un ingeniero de planta. Y es que en una instalación química tenemos componentes peligrosos, por lo que su manejo no está exento de la posibilidad de sufrir un accidente.
               
      En el caso de las sustancias inflamables nos guiamos por el triángulo del fuego, que nos dice que para que se produzca un accidente necesitamos tener al mismo tiempo un combustible, un comburente y una fuente de ignición. Si acabamos con uno de los vértices (mejor 2) estaremos a salvo.

Y ya lo dice el dicho: es mejor prevenir que curar.
               
      Por eso, un diseño que piense en todos los contratiempos posibles es la mejor defensa. Pero aun así, los accidentes pasan, y lo peor en una instalación de esta índole, es que pueden crear una reacción en cadena. Esa carta quemada puede hacer caer el castillo de naipes al completo.
              
      Por eso, este tipo accidente, del cual os voy a hablar hoy, el BLEVE, es un ejemplo bastante ilustrativo de cómo un pequeño incendio provocado por un escape puede hacer saltar todo por los aires.      
               
      Un BLEVE, acrónimo inglés (boiling liquid expanding vapour explosion) es un tipo de accidente de sucede en plantas cuando se produce un incendio que afecta a tanques que almacenan gases licuados. Y son como los puñetazos: duele más o menos dependiendo de donde te den.
              
      Es decir, podemos tener un incendio accidental que caliente la base de un tanque que contiene un gas licuado. El líquido se calienta y genera vapor, aumentando la presión dentro del recipiente. La válvula de seguridad (si la tiene, claro) se abrirá en función del set point asignado, dejando escapar el gas y manteniendo las condiciones de presión de seguridad. Es decir, si lo que se calienta es el líquido, el riesgo de BLEVE es menor, pues absorbe todo el calor y el metal del recipiente se ve menos dañado.


                Sin embargo, ¿qué sucede si el incendio ha evaporado casi todo el líquido? O peor aún, ¿Qué sucede si el incendio se produce en la parte superior del tanque?
                Pues , sencillamente, ya no tenemos al calor de vaporización del líquido como aliado. El gas licuado absorbe bien el calor del incendio, pero el gas actúa como aislante, por lo que el metal del recipiente empieza a sufrir problemas mecánicos por un desmesurado aumento de la temperatura.
                Entonces, la maltrecha y achicharrada pared del tanque se abre, el gas licuado se evapora a grandes velocidades por el cambio de presión, produciéndose una explosión brutal, que en el caso de que el líquido sea además inflamable, puede tener consecuencias dramáticas.

En este vídeo tenemos el proceso explicado paso por paso.



El resultado es una emisión de calor por radiación muy potente y la generación de una onda de choque, con proyección de restos del depósito y de la sustancia almacenada. Y el problema puede ser aun peor dependiendo de donde esté colocado el depósito, ya que puede generar una reacción en cadena terrible, afectando a otros tanques también.

Sin embargo, existe una serie de recomendaciones para evitar el desastre, que son las siguientes:

  • Se debe evitar que el líquido adquiera una presión y una temperatura determinadas. Abrir la válvula muy despacito.
  • Proteger los recipientes contra el impacto.
  • Si las condiciones del incendio lo permiten, trasvasar el líquido de un recipiente a otro.
  • Controlar el grado de llenado máximo del tanque, ya que si este es muy alto podría sufrir dilataciones que acelerarían el proceso.
  • Otra opción es emplear aislantes térmicos en los tanques, pero es una opción nada común.

martes, 8 de julio de 2014

¿Qué es el blanketing?

Una parte muy importante de una instalación química es mantener los productos (tanto inputs como outputs) en un buen estado, manteniendo a su vez la seguridad del lugar. Muchos de estos líquidos que llenan los tanques deben de mantenerse en una temperatura adecuada y en una atmósfera determinada, para evitar riesgo de descomposición, reacción o en el peor de los casos, de explosión.
                Esta técnica consiste en rellenar estos tanques con gases inertes. El más típico por su fácil obtención y precio relativamente asequible, es el nitrógeno. De esta forma desplazamos el aire, es decir, el oxígeno, que es el componente que causa más problemas.


                La presión de este gas es siempre ligeramente superior a la atmosférica, pues se ha demostrado que aumentos elevados de presión apenas suponen una mejora apreciable [1]. Además, estos tanques muchas veces no están diseñados para soportar grandes presiones.

Las funciones del blanketing son:

  • Alargar la vida del producto.
  • Evitar la corrosión interna del depósito.
  • Evitar explosiones, manteniendo el nivel de oxígeno lejos del límite de explosividad.
  • El gas inerte puede disolver vapores tóxicos o peligrosos medioambientalmente hablando.
  • Puede servir para controlar la presión del depósito, importante cuando esta varíe sustancialmente por cambios en la temperatura. Cuando la presión es superior a la requerida, la válvula se cierra. Cuando se tiene una caída de presión, la válvula se abre.






[1] http://www.swagelok.com/downloads/WebCatalogs/EN/MS-02-431.PDF

martes, 1 de julio de 2014

Receta de cocina del grafeno.

             El grafeno es, sin duda, el material de futuro que más expectativas han despertado en la comunidad científica en los últimos años. Esta organización tan anómala de átomos de carbono, en disposición hexagonal, nos proporciona una sustancia de excepcionales y singulares propiedades, como son el hecho de ser  más duro que el diamante y ser, al mismo tiempo, flexible, elástico y transparente. Además es ligero y buen conductor, tanto térmico como eléctrico. [1]
                Es de suponer que tan singular material tiene un potencial brutal, desde el campo de la electrónica y la telefonía móvil, pasando por la industria aeroespacial, llegando incluso a plantearse su uso en preservativos [2].
                Sin embargo, los ingenieros que imaginan ese bonito futuro de película de ciencia ficción, se dan de bruces contra el hecho de ver que el grafeno se produce con métodos bastante caros, muy difíciles de aplicar para una producción a gran escala, y con la problemática de obtener un grafeno de mala calidad cuanto mayor es su capacidad de producción. Es en este terreno donde los ingenieros químicos e ingenieros de materiales tienen que rebanarse los sesos para solucionar el problema.
Tema que genera anualmente cientos de publicaciones científicas, buscando un método alternativo de producción o mejorando los ya existentes.
                Y es en estas cuando la revista Nature Materials se ha hecho eco de un método bastante curioso de obtención, llevado a cabo un grupo de investigadores del Trinity College de Dublín. Y es que este método destaca por su simpleza. Tan simple que parece una receta de cocina.
                Medio litro de agua, 10-25 mL de detergente, de 20-50 gramos de grafito y el uso de una batidora de cocina (eso sí, de alta potencia, unos 400w). Batimos de 10 a 30 minutos y, según este equipo de investigadores, se obtienen escamas micrométricas de grafeno suspendidas en el agua. Y son escamas de una buena calidad. [3]

 La base de todo esto parece ser que es un equilibrio entre el surfactante y el grafito, que permite la producción de pequeñas cantidades de grafeno.

                Lo interesante del trabajo de estos investigadores es la escalabilidad del proceso. Pasar de la taza de dibujitos del desayuno con escamas de grafeno a grandes tanques que consumen toneladas de grafito, con batidoras industriales...etc. Parece un camino más sencillo que el de otra técnicas.

La empresa británica Thomas Swan se ha interesado en el proceso con una suculenta inversión de 625.000 £ [4], que espera llegar a la producción de 1 kg/día de grafeno de alta calidad a finales de año.

Es un paso más hacia la producción barata del material más novedoso del siglo XXI.




[3] http://blogs.nature.com/news/2014/04/how-to-make-graphene-in-a-kitchen-blender.html
[4] http://www.thomas-swan.co.uk/news/thomas-swan-joins-graphene-race-announcing-%C2%A3625000-collaboration-crann-trinity-college-dublin