Proyectos de investigación

Seguridad en el manejo del tetrafluoretileno
El tetrafluoretileno (TFE) es conocido principalmente como monómero empleado en la producción industrial del politetrafluoroetileno (PTFE), un polímero que encuentra muchas aplicaciones técnicas, por ejemplo como materiales con alta resistencia al calor, indumentos impermeables y sellos para la industria automóvil y aeroespacial. A temperatura ambiente el TFE es un gas incoloro e inodoro. Bajo ciertas condiciones el TFE es capaz de descomponerse de forma explosiva, lo cual ha causado diversos accidentes en años recientes, provocando daños económicos a la industria química e incluso causando fatalidades. La reacción de descomposición de TFE no requiere la presencia de un oxidante, como aire u oxígeno, asique no se trata de una combustión típica. El aporte de energía es suficiente para iniciar la reacción explosiva de descomposición de TFE, si las condiciones de presión y temperatura son críticas. En diversos proyectos de investigación en colaboración con el equipo TFE Safety Taskforce de la asociación comercial PlasticsEurope, se estudiaron dos de las fuentes de ignición más comunes para la reacción de descomposición del TFE, las así llamadas auto-ignición y la compresión adiabática. Bajo auto-ignición se define la ignición debida al contacto de TFE con superficies calientes. En cambio, la compresión adiabática se refiere a la compresión muy rápida de gases a baja presión por parte de TFE a alta presión. A través de experimentos y modelos matemáticos se han podido definir con precisión las condiciones bajo las cuales la descomposición explosiva de TFE puede ser iniciada por las fuentes de ignición mencionadas. Estos estudios contribuyeron a mejorar notablemente la seguridad en el manejo y el empleo de TFE en la industria química.
Resultados del proyecto:     Conferencias #1  /  Conferencias #2  /  Paper #1  /  Paper #2  /  Paper #3  /  Paper #4 
Exposición a llamas de cilindros para el almacenamiento de acetileno bajo presión
Contrariamente al caso de cilindros para el almacenamiento y transporte bajo presión de otros gases, como el hidrógeno, el interior de los cilindros para acetileno es llenado de un material con alta porosidad. La razón principal para este complejo procedimiento es impedir la propagación de una posible reacción de descomposición del acetileno en el cilindro. Dicha reacción de descomposición puede iniciarse por el aporte de energía desde el exterior de cilindro, por ejemplo el calor generado en el caso de un incendio. Con el fin de evaluar los posibles riesgos durante un incendio, se ha llevado a cabo investigaciones de exposición a fuego en distintas campañas experimentales. Los resultados adquiridos se han utilizado para el desarrollo y la validación de un modelo numérico capaz de representar diferentes escenarios, tal como el calentamiento de un cilindro durante la exposición al fuego y su enfriamiento durante y después de la extinción de las llamas. Tanto los resultados experimentales como el modelo matemático desarrollado pueden ayudar en la estimación de los tiempos de exposición a llamas que lleven a una explosión de cilindro para el almacenamiento de acetileno y facilitar el definir de medidas preventivas. La asociación inglesa British Compressed Gases Association (BCGA) brindó el apoyo financiero de una de las campañas experimentales.
Resultados del proyecto:     Conferencias #1  /  Conferencias #2  /  Paper #1  /  Paper #2 
Influencia de la distancia entre los electrodos en los límites de explosividad de gases inflamables
Durante la ampliación de la norma DIN EN 1839:2003 se observó experimentalmente cómo el uso de diferentes aparatos tiene gran influencia en los límites de explosividad de gases inflamables y puede llevar a resultados incorrectos. Con la ayuda de simulaciones numéricas se han analizado los perfiles de las corrientes conectivas durante la ignición inducida de gases inflamables. Se tomó la distancia entre los electrodos como parámetro variable entre 10 y 40 milímetros. Las simulaciones mostraron que la convección de los gases hacia las partes altas de los aparatos puede ser limitada si la distancia entre los electrodos no es lo suficientemente grande. La limitada convección de los gases calientes, que se producen durante la ignición inducida puede llevar a la extinción de la llama y podría ser la causa de las discrepancias observadas experimentalmente en los distintos dispositivos.
Resultados del proyecto:     Conferencias #1  /  Conferencias #2 
Incendios espontáneos durante el almacenamiento de biomasas
Este proyecto de investigación, realizado en el marco del programa klimazwei, trató sobre el problema de los incendios espontáneos durante el almacenamiento de biomasas, con especial atención al caso de montes de astillas de madera. Con el fin de impedir incendios indeseados, se llevaron a cabo ensayos estandarizados en el laboratorio y experimentos a escala industrial. Los resultados de los ensayos en laboratorio se utilizaron para determinar la estequiometria y cinética de la reacción de combustión y desarrollar un modelo simplificado de la dicha reacción. El modelo se validó sucesivamente en un estudio computacional del proceso de ignición espontanea de montes de madera desmenuzada. Los resultados de las simulaciones en el caso de astillas de madera de pino se compararon con los datos recogidos en la campaña experimental a escala industrial, en el marco de la cual se observaron durante varios meses los perfiles de temperatura en el interior del material almacenado en montes de hasta 6 metros de altura. Con la ayuda de este estudio se definieron condiciones apropiadas para el almacenamiento de montes de astillas de maderas de distintos tipos, para evitar el fenómeno de la ignición espontanea. Esto implicó la determinación de las dimensiones máximas para el material amontonado, así como de tiempo límite consentido para el almacenamiento.
Resultados del proyecto:     Manual  /  Conferencias #1  /  Conferencias #2  /  Paper #1  /  Paper #2  /  Paper #3 
Pool fires: Estudio de la formación y evolución del thin-layer boilover
En el marco de esta investigación se ha rediseñado y renovado una instalación existente, para llevar a cabo una serie de experimentos de pool fires en balsas de gran tamaño -diámetros comprendidos entre 1,5 y 6 metros- y determinar de la forma más precisa los parámetros de interés en situaciones con formación de boilover y, fundamentalmente, para el caso de thin-layer boilover. En los ensayos se midieron parámetros tal como la velocidad de combustión, la altura e inclinación de la llama, la radiación desprendida al exterior, el tiempo de inicio del thin-layer boilover y la intensidad de ebullición. Especial atención se puso en la variación de la altura la llama y de la radiación desprendida al exterior en caso de ocurrencia del thin-layer boilover, hecho que permitió la determinación de distancias de seguridad más apropiadas. Además, se ha desarrollado un modelo matemático para predecir los perfiles de temperatura a través de la capa de líquido (combustible y agua) durante el proceso que lleva a la aparición del thin-layer boilover. Sucesivamente, se extendió dicho modelo al caso de boilover genérico. Este proyecto se realizó en el grupo de investigación CERTEC (Centro de Estudios del Riesgo Tecnológico) en la Universidad Politécnica de Catalunya en Barcelona.
Resultados del proyecto:     Conferencias #1  /  Conferencias #2  /  Paper #1  /  Paper #2  /  Paper #3  /  Paper #4  /  Paper #5  /  Paper #6 

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