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Según estudios técnicos, cerca del 50% de las explosiones en instalaciones de manejo de sólidos se originan en elevadores de cangilones. Este artículo te ayudarás a:
Los elevadores de cangilones son equipos esenciales en el transporte vertical de sólidos a granel en sectores como alimentación animal, agroalimentario, químico o azucarero, entre otros. Su funcionamiento se basa en una serie de cangilones fijados a una cinta o cadena que ascienden a través de una estructura cerrada, impulsados por tambores de arrastre. Esta tecnología permite un flujo continuo y eficiente de productos entre distintos niveles.
Sin embargo, su diseño cerrado, la acumulación de polvo fino y los múltiples elementos mecánicos en movimiento favorecen la formación de atmósferas explosivas y la aparición de fuentes de ignición, convirtiendo al elevador en un punto crítico desde el punto de vista de la seguridad industrial.
La coincidencia de tres factores clave convierte a estos equipos en uno de los puntos más vulnerables frente a explosiones por polvo:
Entre los puntos críticos más frecuentes en los que pueden aparecer fuentes de ignición se incluyen:
La combinación de estas fuentes de ignición con una atmósfera explosiva puede desencadenar una explosión en el interior del elevador, con riesgo de propagación a otros equipos conectados.
Cuando no se puede garantizar la ausencia de estos factores, ausencia de atmósferas explosivas ni de fuentes de ignición, deben aplicarse medidas preventivas con el objetivo de controlar las condiciones operativas críticas, reducir la generación de energía de ignición y limitar la exposición del sistema a materiales peligrosos. Si, aun así, no es posible garantizar un ambiente seguro, es crucial la implementación de medidas de protección como venteo de explosión, supresión, y aislamiento para reducir el efecto y evitar la propagación de explosiones a otros equipos.
Una vez identificadas las causas que convierten al elevador de cangilones en un foco crítico de riesgo, es imprescindible actuar sobre los elementos que conforman ese riesgo: el polvo combustible, la atmósfera explosiva y las fuentes de ignición. Cuando no es posible garantizar la ausencia simultánea de estos tres factores, las instalaciones deben incorporar medidas que permitan anticiparse, controlar y mitigar cualquier posible escenario de explosión.
La prevención es la primera línea de defensa frente al riesgo de explosión por polvo en elevadores de cangilones. Actuar sobre los factores que favorecen la formación de atmósferas explosivas y/o sobre las posibles fuentes de ignición permitiendo reducir significativamente la probabilidad de una deflagración durante el funcionamiento del equipo.
Las medidas más habituales para la prevención de la atmósfera explosiva:
Entre las medidas para actuar sobre las posibles fuentes de ignición:
Además, un programa riguroso de mantenimiento preventivo combinado con una estrategia de limpieza industrial continua es fundamental para mantener el riesgo bajo control. Estas prácticas evitan el deterioro de componentes clave y aseguran el correcto funcionamiento de todos los sistemas de prevención.
Cuando el riesgo no puede eliminarse por completo, se aplican medidas de protección. Estas soluciones están diseñadas para limitar los efectos destructivos de una explosión, evitando su propagación y reduciendo daños materiales y personales.
Entre las medidas de protección más habituales en elevadores de cangilones, se incluyen:
La elección de medidas de protección debe basarse en un análisis técnico riguroso, adaptado a las condiciones operativas específicas de cada elevador. Las normativas aplicables recomiendan el uso combinado de sistemas de protección y aislamiento, seleccionados en función del tipo de producto, el diseño del equipo y su ubicación dentro de la planta.
Una de las soluciones más extendidas es el sistema de venteo de explosión, mediante paneles o puertas instalados en zonas estratégicas (habitualmente la cabeza y el pie del elevador). Estos dispositivos permiten liberar, de forma controlada, la presión y la llama generadas durante una deflagración, evitando daños estructurales. No obstante, cuando el elevador está ubicado en interiores, el uso de venteo convencional puede representar un nuevo riesgo, ya que la descarga de la explosión hacia un espacio confinado puede generar consecuencias severas.
En estos casos, es preferible utilizar sistemas de venteos sin llama, que integran una malla metálica para enfriar y contener la llama, permitiendo su instalación segura en interiores sin propagar fuego al entorno.
Cuando se requiere una protección superior, o el diseño del sistema no permite el venteo, la opción más eficaz es la supresión de explosiones. Estos sistemas detectan la deflagración en milisegundos y activan botellas presurizadas con agente extintor (como bicarbonato sódico), sofocando la explosión antes de que se desarrolle por completo.
La supresión, además, puede desempeñar un papel crítico como aislamiento cuando se instala en los conductos de entrada o salida del elevador. De este modo, actúa como barrera química que impide la propagación de la llama hacia otros equipos interconectados, como silos o ciclones. Este punto es especialmente sensible en las patas del elevador, donde una onda de presión podría amplificarse y generar daños severos.
Combinaciones más habituales según la tipología del proceso:
En el marco del proyecto de adecuación de seguridad en la instalación de industria alimentaria dedicada a la fabricación de azúcar, se llevó a cabo la protección integral de dos elevadores de cangilones interiores encargados del transporte vertical de azúcar crudo. Ambos elevadores, de doble caña, presentaban riesgo significativo por acumulación de polvo y ausencia de sistemas activos de protección contra explosiones.
Tras una evaluación de riesgos (ATEX), se identificó la necesidad de implementar sistemas avanzados de protección contra explosiones con el objetivo de reducir riesgos mecánicos y de explosión debido a la naturaleza combustible del polvo de azúcar y a la presencia de condiciones favorables para una posible ignición (fuentes de calor por fricción, acumulación de polvo, movimiento mecánico continuo).
Durante la evaluación técnica se identificaron los siguientes riesgos:
Según la Directiva 1999/92/CE, cuando las medidas preventivas no son suficientes para eliminar el riesgo, es obligatorio incorporar sistemas de protección específicos.
Se optó por una estrategia combinada de supresión y aislamiento químico, diseñada para actuar en milisegundos ante la aparición de una explosión incipiente y evitar su propagación dentro del sistema.
Tras la implementación del sistema, se obtuvieron mejoras tangibles en seguridad y operación:
La elaboración de alimentos y bebidas en la industria alimentaria conlleva procesos en los que se utilizan, manejan o producen sustancias inflamables en forma de polvo (p. ej. harina, azúcar, grano, etc.) y en forma de gas y/o vapor (p. ej. etanol). Además, el suministro de la energía necesaria para llevar a cabo dichos procesos de transformación de materia prima se puede producir mediante la utilización de otro tipo de sustancias inflamables en forma de gas y/o vapor (p. ej. gas natural, hidrógeno, etc.).
El riesgo de explosión, por tanto, está presente de forma permanente y con él aparece la necesidad de evitar la posibilidad de que se produzca una explosión y/o mitigar sus consecuencias. Para lograr este objetivo los principales estándares internacionales existentes establecen la realización de una ‘Evaluación de los riesgos de explosión’ como una de las principales medidas. Esta evaluación se lleva a cabo mediante el conocido como ‘Documento de Protección Contra Explosiones’ o DPCE a través de las Directivas ATEX europeas o del ‘Dust Hazard Analysis’ o DHA a través de los estándares NFPA (National Fire Protection Association).
Una evaluación de riesgos de explosión adecuada debe determinar cuáles deben ser las medidas de prevención y/o protección contra explosiones necesarias para minimizar la posibilidad de un accidente con el objetivo de lograr una instalación segura. Para ello se debe contemplar la utilización de estándares internacionales de reconocido prestigio:
Estas normativas no son opcionales ni genéricas: aplican directamente a procesos con polvo combustible como el transporte neumático, el cribado, la molienda o el secado.
El análisis del riesgo no empieza ni acaba en un plano con zonas ATEX. Es un proceso técnico que permite anticipar incidentes y tomar decisiones basadas en evidencia.
Según estos estándares, los pasos de una evaluación de riesgos completa deben ser los siguientes:
En la industria alimentaria existen diferentes procesos sobre los que aplicar la metodología de evaluación de riesgos, entre los que destacan:
Empresa beneficiaria de las subvenciones de la Junta de Comunidades de Castilla – La Mancha: Programa Innova – Adelante
Proyecto incentivado con una subvención cofinanciada por parte del FEDER y de la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha
El objetivo principal del proyecto es el desarrollo y optimización de un nuevo sistema de venteo sin llama para la protección contra explosiones en equipos industriales instalados en interiores. Se busca rediseñar este sistema pasando de una geometría cúbica a una forma plana, reduciendo su espesor y tamaño sin perder efectividad, lo que hará al equipo más compacto, versátil y fácil de adaptar a distintas instalaciones industriales.
Un nuevo prototipo de venteo sin llama más seguro, certificado bajo normativa ATEX y EN, con cuatro salidas de gases en lugar de dos, lo que mejora la dispersión de gases, disminuye la presión por panel y aumenta la seguridad del personal. También se mejoran sus prestaciones frente a polvos metálicos gracias al uso de un nuevo acero inoxidable en los filtros apagallamas.
Cofinanciación del proyecto por parte tanto de la Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha como de la Unión Europea a través del FEDER.
Adix Ingeniería es una empresa beneficiaria del Programa Investigo, de contratación de personas jóvenes demandantes de empleo en la realización de iniciativas de investigación e innovación, en el marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia – financiado por la Unión Europea – Next Generation EU.
Gracias al Programa Invetigo, Adix ha podido llevar a cabo la contratación de un investigador a tiempo completo, con el objetivo de consolidar y profesionalizar el proceso de investigación en la empresa, de manera que se mejore el conocimiento que se tiene actualmente sobre el comportamiento de explosiones en la industria, profundizando sobre determinados aspectos desconocidos hasta la fecha y que permitirá a su vez el desarrollo de soluciones a los problemas actuales de protección en la industria.
Estas soluciones podrán ser: bien mejoras de diseño o modelos de cálculo o desarrollo de sistemas de protección nuevos.
Siempre conforme a la Dir 2014/34 EU.
