Arrestadores de flama 07-13.pdf
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[email protected] www.servicioparalaindustria.com Julio 2013 ARRESTADOR DE FLAMA SERVICIO PARA LA INDUSTRIA DINSPI, S.A. de C.V. ARRESTADORES DE FLAMA Para evitar transmisión o ingreso de fuego
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Julio 2013
ARRESTADOR DE FLAMA
SERVICIO PARA LA INDUSTRIA
DINSPI, S.A. de C.V.
ARRESTADORES DE FLAMA Para evitar transmisión o ingreso de fuego
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CONTENIDO
1. Introducción.
2. Esquema del funcionamiento de un arrestador de flama
3. Definiciones.
4. Ilustración de un accidente ocasionado por la correcta operación del arrestador
de flama.
5. Pruebas de retroceso de flama a arrestadores de flama.
6. Pruebas de detonación y deflagración a arrestadores de flama.
7. Conclusiones.
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ARRESTADOR DE FLAMA
SERVICIO PARA LA INDUSTRIA
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1.- INTRODUCCIÓN
Los arrestadores de flama son dispositivos cuya función es la de evitar la propagación del
fuego en tanques de almacenamiento, equipos de proceso, ductos etc.
Cuando se aplican adecuadamente, los arrestadores de flama y arrestadores de detonación
son efectivos en la prevención, propagación y transmisión de flama en lugares donde el
fuego se puede mezclar fácilmente en presencia aire, vapor o gas.
Todas las aberturas (Boquillas) de vapor o gas deben de estar cerrados o provistas con
arrestadores de flama en situaciones donde el almacenamiento pudiera producir una mezcla
aire vapor inflamable bajo las condiciones de almacenamiento.
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ARRESTADOR DE FLAMA
SERVICIO PARA LA INDUSTRIA
Tanque de almacenamiento
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La imagen muestra el diagrama de un tanque de almacenamiento que debido a la falta de
arrestador de flama el fuego exterior, enciende los vapores inflamables del interior del tanque.
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ARRESTADOR DE FLAMA
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Válvula de venteo normal
Tanque de almacenamiento
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La imagen muestra el diagrama de un tanque de almacenamiento con arrestador del flama el
cual impide que el fuego ingrese al interior del tanque, evitando la propagación del fuego.
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Válvula de venteo normal
Arrestador de flama
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La imagen muestra el diagrama de un tanque de almacenamiento con válvula de venteo
(Válvula de presión-vacío), arrestador de flama y con ventila de emergencia.
Válvula de venteo normal
Ventila de emergencia
Arrestador de flama
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Tanque de almacenamiento
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Conexión a proceso
Mezcla de vapores
Inflamables
Mezcla de vapores
Inflamables en combustión
Elemento de del arrestador de
flama, que extingue e impide
que el fuego se propague
Zona protegida
Zona sin protección
2.- Esquema del funcionamiento de un arrestador de flama
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3.- DEFINICIONES
Arrestador de flama: Es el dispositivo mecánico que se utiliza para impedir la propagación
de la flama hacia el interior de depósitos o ductos que contengan sustancias inflamables.
Líquido Combustible: Cualquier líquido que tiene un punto de inflamación de copa cerrada
igual o superior a 37.8°C (100°F),
Líquido Inflamable: Cualquier líquido que tiene un punto de inflamación de copa cerrada por
debajo de 37.8°C (100°F)
Deflagración: Es la propagación de la flama a través de una flama de gas o de vapor a una
velocidad menor a la velocidad del sonido.
Deflagración limitada: Es la propagación en un lugar donde la expansión de la combustión
de los productos es limitada. Una flama atravesando por una tubería puede ser una
propagación limitada.
Deflagración libre: Una deflagración en propagación en in lugar donde la expansión de los
productos en combustión no es limitada, Una nube de vapor en combustión en la atmosfera.
Detonación: Es la propagación de flama a través de una flama de gas o vapor a una
velocidad igual que la velocidad del sonido.
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3.- DEFINICIONES
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ARRESTADOR DE FLAMA
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Arrestador de flama anti-deflagración o de fin de línea:
Es un arrestador de flama montado al final de una tubería
y con ventilas dirigidas hacia la atmósfera, este arrestador
esta diseñado para detener una deflagración libre.
Arrestador de flama anti-detonación:
El arrestador de detonación debe convertirse en un punto
que detenga el paso de flama cancelando la velocidad,
temperatura del gas en combustión y la presión que esta
genera
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La imagen # 1, es la animación de la emisión de vapores de
metanol.
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La imagen # 2, es la animación de un trabajador realizando
trabajos de soldadura sobre el techo que cubre los tanques de
almacenamiento.
La imagen # 3, muestra ilustra como las chipas generadas por
los trabajos de soldadura, provocan la ignición de los vapores
inflamable de metanol.
Las imágenes mostradas en esta diapositiva fueron tomadas de CSB
(Chemical Safety Board)
4.- Ilustración de un accidente ocasionado a la
incorrecta operación del arrestador de flama.
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Las imágenes mostradas en esta diapositiva fueron tomadas de CSB
(Chemical Safety Board)
La imagen # 4. muestra como los vapores inflamables en
combustión retroceden hacia la fuente de emisión.
La imagen # 5, muestra como los vapores inflamables en
combustión ingresan a través del venteo al interior del tanque
de almacenamiento debido a la falta de la correcta operación
arrestador de flama.
La imagen # 6, muestra como los vapores inflamables en
combustión son propagados, causando un accidente mayor
4.- Ilustración de un accidente ocasionado a la
incorrecta operación del arrestador de flama.
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5.- Pruebas de retroceso de flama de acuerdo al estándar ANSI/UL
525 versión 2008 inciso 12.3 y de flama continua inciso 17.2
En estas pruebas se mide la capacidad de un arrestador para evitar que la energía de una
combustión, pueda traspasar por conducción térmica o falla de la estructura ,el elemento de
un extremo a otro y seguir a la fuente de combustible para genera una explosión. Se debe
mantener una mezcla controlada de 4.2% de volumen de propano en aire y un tanque de
pruebas con indicador de combustión indicado en la fig. 12.2 de la norma. La prueba es
exitosa si después de una serie de 3 explosiones con purga de aire y limpieza de gases
residuales , el indicador de combustión no se rompe. Durante la prueba de flama continua se
mantiene una combustión estable a máxima temperatura posible con flujo constante, en un
extremo del arrestador a la atmosfera, y otro montado sobre el tanque de pruebas. El flujo de
gas se cortara durante 15 segundos cada 10 minutos sin que haya un retroceso de flama.
Este ciclo se repite varias veces para definir el tiempo máximo de protección de ese
arrestador.
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Video de la prueba de retroceso de flama
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6.- Pruebas de detonación y deflagración de acuerdo al estándar
ANSI/UL 525 versión 2008 inciso 18.1
En esta prueba se mide la capacidad de un arrestador para detener una flama y evitar su
paso por el elemento arrestador de flama. Se verifica con transmisores de presión de alta
velocidad, el valor de desplazamiento y presión máxima del frente de flama a chocar contra el
arrestador usando el arreglo de la fig. 18.1 de la norma. Esta prueba se repite con diferentes
distancias entre el punto de ignición y el arrestador de flama para lograr deflagraciones y
detonaciones estables e inestables. Se deben ejecutar al menos series de 5 igniciones por
cada arreglo dimensional y la prueba será exitosa si no hay paso de flama que haga que el
indicador de combustión ( bolsa plástica) se queme.
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Video de la prueba de retroceso de flama
7. CONCLUSIONES
La correcta selección, instalación de los arrestadores de flama, colabora con la
disminución de la propagación de un incendio, y como consecuencia de ello
minimiza las perdidas.
Todos las boquillas instaladas en un tanque de almacenamiento o equipos de
proceso que permitan el venteo, que manejen productos inflamables o
combustibles que operen a temperatura cercana a su punto de ignición deberán de
contar con un arrestador de flama, para evitar el ingreso de fuego al interior de
estos.
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El contar con arrestadores de flama anti-deflagración / anti-detonación en líneas de
venteo o proceso, no implica que no existan vapores inflamables, por lo cual se
deberá de llevar adecuadamente el procedimiento de trabajos con flama abierta,
soldadura, etc.
El link muestra un video de la CSB
(Chemical Safety Board)
de los peligros de los trabajos
con flama abierta, soldadura etc.
En Servicio Para la Industria en conjunto con PROTECTOTANK,
podemos apoyarlos en el cálculo y la selección de arrestadores de
flama, mantenimiento de los equipos, así como cualquier duda de los
equipos que distribuimos.
Ing. Rubén Arrieta
(55) 63101197
(045) 5585289666
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