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INSTALACIONES FRIGORÍFICAS

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  • TEMA 9

    USO NH3 Y CO2

  • TEMA 9

    INDICE GENERAL

    Instalaciones con amoniaco

    Introduccin

    Comparacin refrigerantes

    Conocimientos bsicos

    Temas a tratar

    Instalaciones con CO2

    Uso como refrigerante

    Diagrama de fases

    Aspectos fisiolgicos

    Propiedades fsicas

    2

    Temas a tratar Propiedades fsicas

    Evaluacin de riesgos

    Disparo vlvulas seguridad

    Equipos de proteccin

  • Fluido con amplio historial de uso en refrigeracin, pero que ha sido progresivamente relegado hasta hace poco.

    Nueva tendencia hacia el uso del R717 en aplicaciones sin tradicin en el uso del mismo.

    Personal con experiencia en el funcionamiento de estas

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    INTRODUCCIN

    Personal con experiencia en el funcionamiento de estas instalaciones, a menudo han sido despedido debido a la externalizacin.

    Se han ampliado las actividades y responsabilidades de los operadores de planta, lo cual ha reducido su competencia.

  • CO2

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    COMPARACIN REFRIGERANTES

    4

    Source: S.A. Andersen Kleanlg i skibe og p land 1971

    In 1970 S. Forbes Pearson, UK made an general view over the most common used refrigerant used in marine refrigeration systems registered at Lloyds in London

    CO2

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    CONOCIMIENTOS BSICOS

    Conocimientos a adquirir: Como se comporta el amoniaco.

    Que sucede en caso de fuga de un recipiente.

    Cuales son las temperaturas que tienen lugar en caso de una fuga a la atmsfera.

    Hasta que punto protege una mscara con un filtro Hasta que punto protege una mscara con un filtro y el tipo de filtro a emplear

    Hasta que punto es eficaz pulverizar agua sobre el amoniaco en caso de fuga.

    Que cantidad del amoniaco fugado es posible recuperar

  • Cuando tiene lugar una fuga accidental: Las personas entran involuntariamente en

    contacto con el R717

    Su experiencia y conocimiento respecto a como actuar es muy limitada

    Se producen notables prdidas econmicas

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    CONOCIMIENTOS BSICOS

    Se producen notables prdidas econmicas debido a productos contaminados o descenso de produccin.

    Posible prdida de imagen y de contratos.

    Los servicios de emergencia no suelen tener conocimiento de las peculiaridades constructivas de la planta y sus equipos anti-incendios.

  • Se tratar de analizar los siguientes aspectos

    1. Propiedades fsicas del R717

    2. Efectos sobre el cuerpo humano

    3. Presencia en tres posibles fases

    4. Posibles mejoras en seguridad

    5. Evaluacin de riesgos

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    CONOCIMIENTOS BSICOS

    5. Evaluacin de riesgos

    6. Detectores

    7. EPP

    8. Preparacin del personal

    9. Recondensacin del R717

    10. Neutralizacin del R717 con CO2

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    CARACTERSTICAS

    NH3-PUNTOS CLAVE DEL GAS

    Txico

    Color suave

    Ms ligero que el aire

    8

    Ms ligero que el aire

    Altamente corrosivo para ciertos metles

    Olor penetrante e irritante

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    PROPIEDADES FSICAS

    Formula qumica NH3

    Densidad lquido a +20 C 610 kg/m3

    Densidad gas a +20 C 0,78 kg/m3

    Densidad relativa del gas 0,6

    Punto triple -77,7 C

    9

    Punto triple -77,7 C

    Temperatura evaporacin a 1,033 kg/cm2 -33,4 C a 1,013 bar

    Temperatura ignicin +651 C (DIN 51794)

    % Concentracin explosiva 16-28 Vol

    Aumento volumen con cambio de estado 800 Veces

  • pHEs una expresin ( un nmero) que nos indica la alcalinidad o

    acidez relativa de un lquido.

    Es logaritmo del reciproco de la concentracin de iones hidrgeno

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    PROPIEDADES FSICAS

    [ ]+= HLogpH1

    En caso de fuga un acido provoca una fuerte reaccin de neutralizacin con gran desprendimiento de calor

    Ataca al cobre y al cinc y sus aleaciones.

    Cuando la fuga tiene lugar al exterior la concentracin de R717 se equilibra en el 11 %

    ACIDO NEUTRO ALCALINOBajo pH =7 alto pH

  • 1 cm31 m3

    ppm = partes por milln

    1 ppm = 0.0001% Vol

    10.000 ppm = 1.0% Vol

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    PROPIEDADES FSICAS

    11

    1 cm3

    1 ppm

    1 dm3

    10 dm31 vol.%

    Nivel paro instalacin 3% NH3 Vol

    Niveles prcticos:

    1. Prealarma 100 ppm2. Alarma (Paro) 1.000ppm

    Relacin ppm - volumen

  • VELOCIDAD DE EVAPORACIN DE DIVERSOS FLUIDOS

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    PROPIEDADES FSICAS

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  • MEZCLA AMONACO AIRE

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    PROPIEDADES FSICAS

    13

  • 5 ppm Mnimo perceptible 25 ppm TLV como TWA .Con temperaturas

    bajas se detectan concentraciones menores ( 20 ppm )

    35 ppm STEL Limite de exposicin para periodos cortos, p.e. cuatro periodos de 15 minutos en jornada de 8 h,

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EFECTOS EN EL CUERPO HUMANO

    de 15 minutos en jornada de 8 h, distanciados 1 h, si durante el resto no se supera el valor TWA

    50 ppm Olor penetrante No se quede ms de lo necesario

    100 ppm No existen efectos peligrosos en personas con salud. Las personas sin experiencia saldrn. Deje el rea lo antes posible

  • 400-700 ppm Irritacin instantnea en ojos, nariz y rganos respiratorios. No hay lesiones serias. Una exposicin > a 30 minutos puede producir alguna lesin leve.

    1700 ppm Tos, convulsiones e irritacin seria en rganos respiratorios y ojos. Ms de 30 minutos puede producir lesiones graves

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EFECTOS EN EL CUERPO HUMANO

    minutos puede producir lesiones graves

    2000-5000ppm Mismos efectos. 30 minutos o menos puede causar la muerte.

    5000 ppm Parlisis asfixia. Letal en pocos minutos TLV = Threshold Limit Value (Valor Umbral Lmite)

    TWA = Time Weighted Average (Concentracin promedio ponderada para 8 horas)

    STEL = Short-Term Exposure Limit (Concentracin promediada para cortos periodos de tiempo)

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    EFECTOS EN EL CUERPO HUMANO

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    EFECTOS EN EL CUERPO HUMANO

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    EFECTOS EN EL CUERPO HUMANO

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    PROCEDIMIENTOS EN CASO DE FUGA

    FASES DEL NH3 EN CASO DE FUGA

    Lquido

    Gas

    Aerosol (pequeas gotas)

    19

    Nube blanca con ms de 45.000 ppm de NH3

    La visibilidad es solamente de 30 a 40 cm y la temperatura puede descender hasta -74 C

    Para neutralizar el amonaco en fase vapor se puede emplear AGUANO PULVERIZAR NUNCA AGUA EN AMONACO LQUIDO!!, se produce un efecto parecido a una explosin

  • Punto 1.- Al salir el lquido a presin y alta velocidad se forma un aerosol. Se vaca hasta alcanzar el punto de fuga

    Punto 2.- Al salir el gas bajar la presin interna y se evaporar lquido enfriandose, a -34 C cesar la fuga (se perder un 15-20% del contenido. No tirar agua: aumenta la fuga

    CUATRO POSIBLES TIPOS DE FUGA

    NO LANZAR AGUA SOBRE R717 LQUIDO O RECIPIENTES CON FUGAS

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    PROCEDIMIENTOS EN CASO DE FUGA

    20

    Punto 3.- Entrar aire hasta alcanzar la P atm., luego se derramar lquido hasta que llegue el nivel al punto de fuga. El liquido se evaporar enfriando el suelo con relativa rpidez, cubrir con lona para evitar la absorcin del calor ambiental. Evacuar el lquido con un equipo adecuado.

    Punto 4.- Despus e equilibrar presiones saldr NH3 gaseoso conforme penetre calor en el recipiente. No habr proyeccin de partculas lquidas

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    PROCEDIMIENTOS EN CASO DE FUGA

    Nube R717 fase aerosol

    21

  • Fuga en recipiente

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    PROCEDIMIENTOS EN CASO DE FUGA

    22

  • La construccin de un sistema de refrigeracinseguro no es la solucin total La intervencin de personas en la manipulacin de la

    instalacin da pie a la entrada del error humano, que es un factor impredecible.

    Conduccin de carretillas

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    MEJORAS EN SEGURIDAD

    Conduccin de carretillas

    Sistemas hidralicos en la congelacin de alimentos

    Operaciones de mantenimiento y limieza de intercambiadores

    Purga de aceite

    Purga de aire

    Carga de refrigerante

    Etc, etc

    23

  • Segn R.D. 393/2007 del 23 de Marzo todo usuario de una IF de refrigerante de grupos L2 y L3, con P > 3 tm, debe hacer elaborar un plan de autoproteccin, que contemplar el desarrollo su actividad industrial.

    Segn ap. 1.3 de IF-16 del R.D. 138/2011, en el anlisis de riesgos de un establecimiento con una IF, el usuario

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EVALUACIN DE RIESGOS

    de riesgos de un establecimiento con una IF, el usuario deber tener en cuenta los riesgos derivados de:

    a) La presin interna de los sistemas.

    b) Las temperaturas de los componentes y del ambiente.

    c) Las fugas de refrigerantes y lubricantes.

    d) La accesibilidad a los diferentes componentes y elementos de la instalacin

    24

  • Otros aspectos a considerar en dicho anlisis de riesgos sern:

    Antigedad de la instalacin. (En la IF-14 del RD 138/2011 se establecen los plazos para revisiones e inspecciones en funcin de su antigedad)

    Cantidad de refrigerante

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EVALUACIN DE RIESGOS

    Cantidad de refrigerante

    Seccionamiento del sistema. En el ap.3.2 de IF-16 del RD se habla de un eventual aislam

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