Polvo de carbón

El polvo de carbón es una forma de carbón en polvo fino que se crea triturando, triturando o pulverizando la roca de carbón. Debido a la naturaleza quebradiza del carbón, se puede crear polvo de carbón al extraerlo, transportarlo o manipularlo mecánicamente.

Moler o pulverizar el carbón hasta convertirlo en polvo antes de quemarlo mejora la velocidad y la eficiencia de la quema, lo que hace que el carbón sea más fácil de manejar. Sin embargo, el polvo de carbón es peligroso para los trabajadores si se suspende en el aire fuera del ambiente controlado del equipo de molienda y combustión. Presenta el riesgo agudo de formar una mezcla explosiva en el aire y el riesgo crónico de causar enfermedades pulmonares en las personas que inhalan cantidades excesivas.

La distribución del tamaño de partícula del polvo de carbón se mide con frecuencia en malla. El término de la jerga británica para el combustible barato que consiste en polvo de carbón (holgura) que contiene pequeños trozos de carbón (nueces) es holgura de nuez.

Generación de energía

Para su uso en plantas de energía térmica, el carbón se tritura en polvo mediante un dispositivo llamado molino de carbón en polvo. El producto resultante, llamado carbón en polvo o carbón pulverizado, se usa generalmente en una planta de energía de combustibles fósiles para generar electricidad. El carbón pulverizado es un riesgo importante de explosión de polvo, ya que grandes cantidades quedan suspendidas en el aire para transferirse desde el molino a la planta de energía. Se han producido explosiones cuando el flujo cae y las llamas en la cámara de combustión regresan a lo largo de los conductos que entregan el combustible.

Peligros

El polvo de carbón es un polvo combustible fugitivo, un polvo que es tanto contaminante como combustible cuando se dispersa en el aire. Debido al pequeño tamaño de las partículas y la naturaleza combustible de este polvo, existe riesgo de explosión e inhalación. El control del polvo de carbón es difícil debido a que el polvo de carbón es una partícula tan fina que le permite escapar y permanecer suspendido en el aire durante una gran cantidad de tiempo.

Explosiones

El polvo de carbón suspendido en el aire es explosivo: el polvo de carbón tiene mucha más superficie por unidad de peso que los trozos de carbón y es más susceptible a la combustión espontánea. Sin embargo, se necesitan cinco elementos para que ocurra una explosión: oxígeno, una fuente de ignición, polvo de carbón, dispersión del polvo de carbón y confinamiento del polvo. Por ejemplo, un depósito de carbón casi vacío presenta un mayor riesgo de explosión que uno lleno. Esto se debe al aumento de espacio en el almacén para que se produzca el oxígeno y la dispersión.

Los peores accidentes mineros de la historia han sido causados por explosiones de polvo de carbón, como el desastre de Senghenydd en Gales del Sur en 1913 en el que murieron 439 mineros, el desastre de la mina Courrières en el norte de Francia en el que murieron 1099 mineros en 1906, el Luisenthal Desastre minero en Alemania, que se cobró 299 vidas en 1962, y lo peor: la explosión en Benxihu Colliery, China, que mató a 1.549 en 1942. Tales accidentes generalmente se iniciaron por igniciones de grisú, cuya onda de choque levantó polvo de carbón del piso. de las galerías de la mina para hacer una mezcla explosiva. El problema fue investigado por Michael Faraday y Charles Lyell en la mina de carbón en Haswell County Durham de 1844, pero sus conclusiones fueron ignoradas en ese momento.

Inhalación

La neumoconiosis de los trabajadores del carbón, o enfermedad del pulmón negro, es causada por la inhalación de polvo de carbón, generalmente polvo producido en la minería del carbón. Las agencias gubernamentales de los Estados Unidos han establecido pautas de límites de exposición para la inhalación de polvo de carbón.

Prevención

Para el manejo/almacenamiento seguro del polvo de carbón, el polvo debe controlarse, mantenerse y protegerse adecuadamente. Con la presencia de polvo de carbón en múltiples industrias, como la minería, la generación de energía y la producción de hormigón, se necesitan diferentes enfoques. Sin embargo, un procedimiento común a seguir es el de las tres C: contener, capturar y limpiar. Seguir este procedimiento puede ayudar a evitar que se produzcan inhalaciones o explosiones innecesarias si se sigue correctamente.

La Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) ha establecido el límite legal (límite de exposición permisible) para la exposición al polvo de carbón en el lugar de trabajo en 2,4 mg/m³ (5 % de SiO₂ ) durante una jornada laboral de 8 horas. El Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) ha establecido un límite de exposición recomendado (REL) de 1 mg/m³ (medido por MSHA) o 0,9 mg/m³ (medido por ISO/CEN/ACGIH) durante una jornada laboral de 8 horas.

Higiene

Siempre es la mejor práctica mantener un lugar de trabajo limpio y controlar cualquier material peligroso, especialmente con un polvo combustible fugitivo como el polvo de carbón. Muchas explosiones de polvo combustible se deben a la acumulación en paredes, pisos y otras superficies. La acumulación descontrolada de polvo de carbón en un lugar de trabajo es una situación peligrosa que debe eliminarse. El control del polvo de carbón se puede mejorar implementando el uso de aspiradoras aprobadas para polvo, sistemas de recolección de polvo, métodos para reducir el polvo de carbón fugitivo y siguiendo los procedimientos generales de limpieza.

Explosiones

Para prevenir explosiones, lo mejor es promover y ejecutar buenas prácticas de higiene en el lugar de trabajo controlando tanto el polvo de carbón como las posibles fuentes de ignición. Algunas fuentes de ignición que pueden necesitar ser controladas o usadas con cuidado alrededor del polvo de carbón incluyen maquinaria pesada, componentes eléctricos y llamas abiertas o chispas. Los principales intentos para prevenir explosiones por polvo de carbón incluyen el uso de lámparas de seguridad, la adición de cofres de polvo de piedra en las galerías de la mina para diluir el polvo de carbón, el riego de los trabajos y la ventilación eficiente de todos los trabajos.

Otra forma de prevenir explosiones es colocar polvo de roca en la mina de carbón, que suele ser polvo de piedra caliza pulverizada, que absorbe la energía térmica de los gases calentados. El polvo de roca se ha utilizado desde principios del siglo XX, pero ha habido mejoras tecnológicas desde entonces. Desde entonces, NIOSH desarrolló un medidor de explosión de polvo de carbón (CDEM) para probar la mezcla entre el carbón y el polvo de roca en las minas. Este proceso de prueba de campo permite a los mineros medir la explosividad de su entorno de trabajo.