Almacenamiento de gases y fluidos criogénicos - ARL SURA

1 Almacenamiento fluidos CRIOG NICOS P GINA 1 de 15 Almacenamiento de gases y fluidos criog nicos Se define como un fluido criog nico a un l quido cuyo punto de ebullici n esta por debajo de 90 C a una presi n absoluta de kPa. Las aplicaciones de los fluidos criog nicos son comunes en medicina, templado de metales y herramientas, investigaci n nuclear, electromagnetismo y variadas t cnicas de laboratorio. El Nitr geno l quido, Ox geno l quido y Helio l quido son los criog nicos mas com nmente usados. Debido a la naturaleza de estos productos se requiere tomar las precauciones necesarias durante su Almacenamiento y uso. Las temperaturas tan bajas que se manejan en estos fluidos hacen que la mayor a de s lidos se tornen quebradizos, materiales como el acero al carb n, pl sticos y caucho pueden ser f cilmente fracturados y rotos si entran en contacto con l quidos criog nicos.

2 Los l quidos criog nicos que se manejan actualmente son gases comprimidos y mantenidos a temperaturas extremadamente bajas, debido a esto se presenta especial peligro durante la manipulaci n y Almacenamiento de estos ya que una descompresi n del gas har a que la expansi n fuera tan r pida que ocasionar a la ruptura o posible explosi n de los contenedores. Por la raz n anterior los contenedores para fluidos criog nicos deben ser construidos espec ficamente para este prop sito. La r pida expansi n de un gas comprimido tambi n puede desplazar el ox geno disponible en un recinto cerrado, por tal raz n siempre deben almacenarse los recipientes en lugares abiertos o bien ventilados. Los sistemas de aislamiento est n orientados a minimizar las p rdidas de fluido criog nico y a mantener las velocidades de transferencia dentro de unos par metros de seguridad, fiabilidad y costos.

3 El principal riesgo a la salud es por contacto con la piel o los ojos. Pueden causar graves quemaduras por congelamiento. La piel puede quedar blanda y blanca o amarilla. Hay casos reportados de necrosis y gangrena. La piel no protegida puede pegarse a superficies met licas enfriadas por el fluido criog nico, y puede romperse al tratar de despegarla. Tambi n puede ocurrir congelamiento si la piel se expone por periodo prolongado a superficies fr as, sin dolor inicial pero con dolor intenso cuando la parte afectada se desprende. A continuaci n se dan algunas consideraciones que deben tenerse en cuenta al momento de manipular y almacenar fluidos criog nicos. Almacenamiento fluidos CRIOG NICOS P GINA 2 de 15 1.

4 DESCARGA La descarga se realiza desde carrotanques, cuyas especificaciones est n contempladas en la norma NTC 4786-6. Otra norma internacional que rige el manejo y Almacenamiento de tanques criog nicos es la NFPA 55. Algunos aspectos a tener en cuenta antes y durante la descarga son: Verificar las condiciones generales de transporte, de acuerdo con lo establecido en el decreto 1609 de 2002 y la lista de verificaci n para recepci n de gases . El rea de descarga debe estar acordonada y se alizada, sin fuentes de ignici n incluyendo el veh culo apagado y bloqueado contra movimiento. Debe disponerse de extintores de acuerdo con el tipo de gas a descargar. Conectar a tierra todo el sistema de descarga.

5 Conectar muy bien las mangueras asegurando el buen estado de toda la conexi n para que no se presenten fugas. Debe tenerse a mano durante la descarga, la Tarjeta de Emergencia y la Hoja de Seguridad del gas. El personal debe contar con todos sus elementos de protecci n personal seg n el riesgo de la operaci n. La descarga de gases criog nicos se considera TAREA DE ALTO RIESGO y solo debe iniciarse si se ha diligenciado correctamente el PERMISO DE TRABAJO SEGURO, ya que existe el riesgo de exposici n a temperaturas extremadamente bajas, que pueden ocasionar en caso de contacto, graves da os o p rdida de partes del cuerpo. La descarga debe estar acompa ada de un Plan de Emergencias bien estructurado, que incluya alarmas de advertencia sobre niveles bajos de ox geno, toda vez que en caso de escape, la expansi n del gas criog nico puede ser tan alta que desplace el ox geno presente en el ambiente, de manera instant nea, ocasionando asfixia a todo el personal en un tiempo muy corto.

6 La se alizaci n que debe poseer el carrotanque debe ser alusiva al tipo de peligro que representa el gas en la condici n en la que se encuentra, de acuerdo con la clasificaci n de las Naciones Unidas. De acuerdo con la reglamentaci n nacional, adem s del pictograma debe indicarse el n mero UN (Naciones Unidas), por medio del cual se identifica plenamente el grupo al que pertenece la sustancia qu mica. 2. Almacenamiento DE gases CRIOG NICOS Almacenamiento fluidos CRIOG NICOS P GINA 3 de 15 Estanques Estacionarlos Los recipientes a presi n de fluidos criog nicos se construyen en una gran variedad de tama os desde frascos de laboratorio de un litro hasta Dewars de 3 millones de litros en las aplicaciones aeroespaciales.

7 El funcionamiento de estos dep sitos de Almacenamiento var a y depende principalmente del tipo de aislamiento empleado, del tama o y forma del dep sito y del soporte estructural del mismo Cuando las necesidades de consumo lo justifican, puede instalarse un estanque criog nico estacionario, que puede almacenar grandes cantidades de gas en forma l quida. CARACTER STICAS Construcci n: Consta de un recipiente interior de acero inoxidable para soportar bajas temperaturas, y uno exterior de acero al carbono, aislados entre s por una combinaci n de alto vac o y material aislante. Para el dise o y c lculo de los dep sitos se utilizar un C digo de dise o internacionalmente reconocido tal como: ISO.

8 ASME (USA). CODAP (Francia). AD-MERKBLATT (Alemania). C digo Sueco de Recipientes a Presi n (Suecia). British Standard (Inglaterra). El C digo elegido se aplicar en su totalidad en el proyecto, sin poderse efectuar mezclas de c lculo de diferentes C digos, salvo que por defecto del mismo, sea necesario recurrir a otro, previamente aceptado. La responsabilidad de la construcci n del dep sito corresponde al fabricante, o al importador en caso de dep sitos importados. Durante la fabricaci n deben ensayar los materiales utilizados en la fabricaci n del recipiente para determinar las caracter sticas exigidas por el C digo de dise o a no ser que vayan acompa ados del certificado del fabricante.

9 Debe comprobarse que estos valores corresponden a los utilizados en el proyecto. Los ensayos se har n de acuerdo con lo previsto en el C digo elegido. Para dep sitos construidos in situ y con capacidades superiores a litros, se tendr n en cuenta los efectos s smicos y las acciones meteorol gicas. Almacenamiento fluidos CRIOG NICOS P GINA 4 de 15 Los elementos resistentes que no est n incluidos en el C digo utilizado se calcular n por m todos directos, utilizando una tensi n de c lculo o inferior o igual a los l mites fijados m s abajo, en funci n de los materiales. Los materiales usados ser n compatibles con el producto contenido. Si el producto contenido provoca una reducci n progresiva del espesor del recipiente, ste debe aumentarse en un valor adecuado.

10 Este sobreespesor no se tendr en cuenta en el c lculo de los espesores m nimos. Existen m ltiples sistemas para el aislamiento, la mayor a de ellos empleados en el Almacenamiento : vac o con escudo de nitr geno l quido, vac o+espumas, vac o+perlita y vac o+multicapas, superaislamiento . La elecci n de uno u otro para una aplicaci n en particular depende de factores como el coste, la rugosidad, el peso, el volumen y la fiabilidad. La propiedad m s importante de los aislamientos es su conductividad t rmica. Para una p rdida de calor dada el espesor de los aislamientos puede variar mucho en funci n del tipo escogido. El material aislante no debe ser atacado por el gas o gases contenidos. En el caso de aislante para dep sitos que vayan a contener ox geno, este material no debe ser combustible.