Índice Algunas Definiciones La necesidad para un programa de Productos Químicos Reactivos Ejemplos Inflamabilidad (pt 2) Herramientas para la Evaluación.

Presentación del tema: "Índice Algunas Definiciones La necesidad para un programa de Productos Químicos Reactivos Ejemplos Inflamabilidad (pt 2) Herramientas para la Evaluación."— Transcripción de la presentación:

1 Índice Algunas Definiciones La necesidad para un programa de Productos Químicos Reactivos Ejemplos Inflamabilidad (pt 2) Herramientas para la Evaluación de Riesgos Térmicos Electricidad Estática Explosiones de Polvos Combustibles Cuadros de Inter-reactividad

2 “El principal negocio de la mayor parte de las compañías químicas es fabricar productos a través del control de sustancias químicas reactivas. La reactividad que hace que las sustancias químicas sean útiles también las puede convertir en peligrosas. Por lo tanto, es esencial que entendamos la naturaleza de los productos químicos reactivos en sus procesos.” Un incidente ocasionado por un producto químico reactivo puede ocurrir debido a una reacción incontrolada o una liberación de energía lo cual puede ocasionar lesiones o daños materiales.

3 Un Punto Principal de Nuestros Esfuerzos sobre Sustancias Químicas Reactivas: ¡Comprender la energía inherente a los sistemas y las condiciones bajo las cuales dicha energía puede liberarse!

4 Sustancias Reactivas UNA SUSTANCIA REACTIVA se debe diferenciar de una TÉRMICAMENTE INESTABLE REACTIVA = REACTIVA =Reacciona con el ambiente bajo Condiciones del Proceso AMBIENTE = AMBIENTE =Aire, agua, agentes oxido- reductores, empaquetaduras, materiales, grasas, óxido, calor medios de transferencia, absorbentes, residuos, etc. ¡La auto-reactividad debe tomarse en cuenta!

5 ¿Qué es una Reacción Química? ¡Un intercambio de Energía! Endotérmica:Absorbe Calor Exotérmica: Libera Calor

6 Algunos ejemplos de reacciones químicas  Nitración  Condensación  Oxidación  Aminación  Alquilación  Halogenación  Hidrogenación  Esterificación  Combustión  Polimerización .....

7 Algunos otros ejemplos de intercambio de calor  Adsorción  Neutralización  Vaporización  Mezclado  Dilución  Humectación  Corrosión .....

8 La producción de calor supera a la remoción de calor en el punto TNR (temperatura de no retorno). Acumulación de Energía

9 Identifique el ‘punto de no retorno’ Energía Temperatura reacción enfriamiento punto de no retorno control Necesidad de saber/predecir

10 Unidades operativas donde las reacciones deseadas pueden ocurrir: Reactores por Lotes Reactores Continuos Mezcladores Estáticos (algunas veces) Lavadores de Gases

11 Unidades operativas donde pueden ocurrir reacciones no deseadas: Reactores por Lotes Reactores Continuos Mezcladores Estáticos (algunas veces) Lavadores de Gases Bombas Tanques de almacenaje Adsorbedores Absorbedores Lechos de Intercambio Iónico Tanques de almacenaje Sustratos de área superficial alta (p.ej. aislantes térmicos) Bandejas y empaques de columnas de destilación Intercambiadores de Calor Barriles de almacenaje de productos

12 Reactores por Lotes Control de la perdida de temperatura Equivocaciones en los materiales (algo añadido de mas, algo faltó, proporción equivocada, orden de adición equivocado) Demasiado, muy poco o ningún catalizador Transferencia incompleta Falla en la agitación (y subsiguiente re- arranque) Falla en el enfriamiento

13 Reactores Continuos Control de la pérdida de temperatura Equivocaciones en los materiales (algo añadido de mas, algo faltó, proporción equivocada, orden de adición equivocado) Pérdida de flujo (y subsiguiente re- arranque) Falla en el enfriamiento

14 Mezcladores Estáticos Cuando han sido diseñados solo para mezclar, normalmente no tienen forma de controlar la temperatura

15 Lavadores de Gases Normalmente son diseñados para eliminar las reacciones o neutralizar una corriente de ventilación peligrosa Están interconectados a la zona de los vapores de una unidad de proceso (p. ej. tanques de almacenaje o reactores) El medio de adsorción del limpiador de gases normalmente reacciona con el contenido de la unidad de proceso. El flujo inverso es un problema potencial – el liquido del lavador de gases se mete dentro de los recipientes del proceso y reacciona en una forma no deseada.

16 Adsorbedores Comúnmente se utilizan adsorbentes de carbón para remover los compuestos orgánicos de los flujos acuosos o gaseosos Calor de adsorción no conocido o no tomado en cuenta La temperatura puede subir – quemando los compuestos orgánicos y dejando carbón en presencia de aire – se han producido grandes incendios

17 Sustratos de área superficial alta Las empaques de la columna de destilación contaminada con residuos se exponen al aire cuando se desmantela El aislamiento térmico empapado con material orgánico se enciende (temperatura, degradación exotérmica de una sustancia orgánica en una situación donde el calor no puede disiparse)

18 Columnas de destilación Los residuos pirofóricos en las bandejas o empaques pueden encenderse cuando sean expuestos al aire. Corrosión del intercambiador de calor de la columna de destilación

19 Intercambiadores de Calor Las fugas permiten que el fluido intercambiador se mezcle con los fluidos del proceso (o vice versa) – reacción indeseada o posibilidad de corrosión.

20 Tanques de almacenaje Material equivocado entra en el tanque Las sustancias resultantes de procesos de corrosión entran el tanque de alguna otra parte, p. ej. hidrógeno formado de un ataque ácido a las tuberías se colecta en el espacio de vapor del tanque. (p. ej. material erróneo o fallas del revestimiento) Corrosión del tanque El sistema de control de temperatura falla (p. ej. ácido acrílico se recalienta incontroladamente hasta que explota)

21 Barriles de almacenaje de productos La corrosión conduce a un abombamiento de los tambores Las mezclas de residuos reaccionan y la generación de gas abulta los tambores

22 Bombas Corrosión de la bomba El revestimiento de la bomba falla El sistema de control de temperatura falla (p. ej. ácido acrílico se recalienta incontroladamente hasta que explota) La bomba opera con las conexiones de entrada y salida bloqueadas (las válvulas cerradas o las tuberías congeladas)

23 10 de Julio 1976  En vez de destilar el 50% del solvente al final del proceso, según especificado en el procedimiento de operación, los operadores solo destilaron el 15%.  En vez de añadir 3000 litros de agua para enfriar la mezcla reaccionante a 50-60ºC, según especificado en el procedimiento de operación, los operadores no añadieron nada.  En vez de mantener en agitación la mezcla reaccionante hasta que se enfriara completamente, según requerido por el procedimiento de operación, los operadores pararon el agitador 15 min. después de que terminó la destilación.  En vez de dejar el registrador de temperatura operando hasta que la mezcla estuviera fría, según indicado en el procedimiento operativo, el operador desconectó el registrador de temperatura a 158ºC.  En vez de permanecer con la unidad hasta que se hubiese llegado a una temperatura de 50-60ºC, según indicado en el procedimiento operativo, los operadores se fueron a las 6 de la mañana. Ejemplo 1 Programas y el factor humano

24 ¿El factor humano - o la falta de formación? 10 de Julio 1976

25 3 de diciembre de 1984 Ejemplos importantes 2  La unidad de refrigeración, diseñada para mantener el isocianato de metilo almacenado a 0ºC, había estado parada desde hacia 6 meses.  La antorcha en la línea de ventilación del lavador de gases estaba fuera de servicio por reparaciones.  La alarma de temperatura del tanque no había sido restaurada para señalar un aumento por encima de la ya alta temperatura de almacenaje.  Solo después que el incidente comenzó se puso de nuevo en marcha el ventilador de gases de la torre de lavado, el cual, estaba listo para usarse desde hacía 45 días.  Grandes cantidades de agua entraron en el tanque de almacenaje y reaccionaron – exotérmicamente – aumento de la temperatura – proceso incontrolado - emisiones

26 3 de diciembre de 1984 Ejemplos importantes 2

27 u Terra Industries – Port Neal, Iowa, Estados Unidos, Explosión y Escape de Gases de una Planta de Nitrato de Amonio en 1995 – Cinco personas muertas, 25 heridos – Emisión de 15.000 toneladas de amoníaco – Descarga de 100 toneladas de ácido nítrico – Pérdidas de $175 millones – Cuantiosos Litigios Ejemplos de la Industria de Productos Químicos Reactivos

28 Otros Ejemplos de Industrias de Productos Químicos Reactivos:  Hoechst – Serie de Eventos con Productos Químicos Reactivos cerca de Frankfurt en 1994/1995/1996  Fatalidad 1+  Fuertemente criticado por el publico y por el gobierno  Potencial riesgo de cierre de las plantas  El gobierno ordeno un Programa de Mejoras de la Seguridad de las Plantas de 200 Millones de Marcos (DM)  Union Carbide 1991 Sea Drift Texas (EO) Pérdidas de $81 Millones

29 Mitos  Es pequeño y no debería ser un problema...  Mucha gente alrededor del mundo practica esta química...  Ya lo he hecho varias veces y no hay ningún problema...  El Análisis Térmico no muestra nada...  Es un disolvente inerte...  No esperamos ninguna reacción a esta temperatura...  Esta bien por debajo del punto de ignición….  Solo voy a dejarlo como está por el fin de semana - no hay problema...  “Myths” Hank Kohlbrand 10/89

30 Conozca las capacidades y limitaciones de su sistema Conocimiento del proceso ¿Se ha considerado el Diseño de Procesos Inherentemente mas Seguros? Piense sobre los materiales térmicamente inestables, materiales pirofóricos (que se encienden cuando se exponen al aire), polvos combustibles. Sistemas de control Enfriamiento Integridad Mecánica Capas de Protección/Líneas de defensa Sistemas de alivio Sistemas de mitigación (lavadores de gases, antorchas, etc.)

31 Elementos claves de los Procesos Químicos Reactivos "Conscientes"  Conozca su Química  Obtenga Resultados de Ensayos de Materia Prima y Productos Intermedios y finales  Evalúe los Resultados de los Ensayos con las Condiciones del Proceso  Desarrolle los escenarios para los peores casos  -- Historia  -- Tormenta de ideas  -- Evaluación de Peligros  Revise sus Líneas de Defensa  Desarrolle Oportunidades para Mejoras Todo esto fue encontrado llevando a cabo el Análisis de Peligros de Procesos (PHA) – ver el índice PROMIS

32 Abordando lo siguiente  ¿Qué exactamente se desea respecto al proceso / la química?  ¿Qué se sabe acerca de esta química?  ¿Cuales detalles del proceso son relevantes?  ¿Cual es el peor caso?  ¿Qué pasa en el peor caso?  ¿Cuales capas de protección están planificadas / implementadas?  ¿Cuales son los sistemas de protección relacionados, interruptores de seguridad, Sistemas Instrumentados de Seguridad (SIS)?  ¿Son apropiados y han sido verificados?  ¿Cuales son las fuentes de energía?  ¿Cuales son las fuentes potenciales de ignición?  ¿Cuales procesos similares han tenido incidentes con Productos Químicos Reactivos?  ¿Cual es el potencial energético de las sustancias/mezclas?  ¿Cuales son las impurezas?  ¿Cual es el procedimiento de manipulación de los residuos?  ¿Cual es el procedimiento de ventilación?

33 ¿Es Inherentemente más Seguro? Sustituya – –Reemplace los materiales peligrosos con unos más seguros (p. ej. un disolvente acuoso o con un punto de inflamación mas alto) Minimice – –El inventario de materiales peligrosos –Las reacciones contínuas o semicontínuas Modere –Menor temperatura y/o presión Simplifique Usted puede medir/clasificar la seguridad con El Índice Dow de Incendio y Explosión (ver el índice PROMIS)