Instalaciones de Nh3

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TEMA 9 USO NH 3 Y CO 2

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INSTALACIONES FRIGORÍFICAS

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  • TEMA 9

    USO NH3 Y CO2

  • TEMA 9

    INDICE GENERAL

    Instalaciones con amoniaco

    Introduccin

    Comparacin refrigerantes

    Conocimientos bsicos

    Temas a tratar

    Instalaciones con CO2

    Uso como refrigerante

    Diagrama de fases

    Aspectos fisiolgicos

    Propiedades fsicas

    2

    Temas a tratar Propiedades fsicas

    Evaluacin de riesgos

    Disparo vlvulas seguridad

    Equipos de proteccin

  • Fluido con amplio historial de uso en refrigeracin, pero que ha sido progresivamente relegado hasta hace poco.

    Nueva tendencia hacia el uso del R717 en aplicaciones sin tradicin en el uso del mismo.

    Personal con experiencia en el funcionamiento de estas

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    INTRODUCCIN

    Personal con experiencia en el funcionamiento de estas instalaciones, a menudo han sido despedido debido a la externalizacin.

    Se han ampliado las actividades y responsabilidades de los operadores de planta, lo cual ha reducido su competencia.

  • CO2

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    COMPARACIN REFRIGERANTES

    4

    Source: S.A. Andersen Kleanlg i skibe og p land 1971

    In 1970 S. Forbes Pearson, UK made an general view over the most common used refrigerant used in marine refrigeration systems registered at Lloyds in London

    CO2

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    CONOCIMIENTOS BSICOS

    Conocimientos a adquirir: Como se comporta el amoniaco.

    Que sucede en caso de fuga de un recipiente.

    Cuales son las temperaturas que tienen lugar en caso de una fuga a la atmsfera.

    Hasta que punto protege una mscara con un filtro Hasta que punto protege una mscara con un filtro y el tipo de filtro a emplear

    Hasta que punto es eficaz pulverizar agua sobre el amoniaco en caso de fuga.

    Que cantidad del amoniaco fugado es posible recuperar

  • Cuando tiene lugar una fuga accidental: Las personas entran involuntariamente en

    contacto con el R717

    Su experiencia y conocimiento respecto a como actuar es muy limitada

    Se producen notables prdidas econmicas

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    CONOCIMIENTOS BSICOS

    Se producen notables prdidas econmicas debido a productos contaminados o descenso de produccin.

    Posible prdida de imagen y de contratos.

    Los servicios de emergencia no suelen tener conocimiento de las peculiaridades constructivas de la planta y sus equipos anti-incendios.

  • Se tratar de analizar los siguientes aspectos

    1. Propiedades fsicas del R717

    2. Efectos sobre el cuerpo humano

    3. Presencia en tres posibles fases

    4. Posibles mejoras en seguridad

    5. Evaluacin de riesgos

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    CONOCIMIENTOS BSICOS

    5. Evaluacin de riesgos

    6. Detectores

    7. EPP

    8. Preparacin del personal

    9. Recondensacin del R717

    10. Neutralizacin del R717 con CO2

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    CARACTERSTICAS

    NH3-PUNTOS CLAVE DEL GAS

    Txico

    Color suave

    Ms ligero que el aire

    8

    Ms ligero que el aire

    Altamente corrosivo para ciertos metles

    Olor penetrante e irritante

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    PROPIEDADES FSICAS

    Formula qumica NH3

    Densidad lquido a +20 C 610 kg/m3

    Densidad gas a +20 C 0,78 kg/m3

    Densidad relativa del gas 0,6

    Punto triple -77,7 C

    9

    Punto triple -77,7 C

    Temperatura evaporacin a 1,033 kg/cm2 -33,4 C a 1,013 bar

    Temperatura ignicin +651 C (DIN 51794)

    % Concentracin explosiva 16-28 Vol

    Aumento volumen con cambio de estado 800 Veces

  • pHEs una expresin ( un nmero) que nos indica la alcalinidad o

    acidez relativa de un lquido.

    Es logaritmo del reciproco de la concentracin de iones hidrgeno

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    PROPIEDADES FSICAS

    [ ]+= HLogpH1

    En caso de fuga un acido provoca una fuerte reaccin de neutralizacin con gran desprendimiento de calor

    Ataca al cobre y al cinc y sus aleaciones.

    Cuando la fuga tiene lugar al exterior la concentracin de R717 se equilibra en el 11 %

    ACIDO NEUTRO ALCALINOBajo pH =7 alto pH

  • 1 cm31 m3

    ppm = partes por milln

    1 ppm = 0.0001% Vol

    10.000 ppm = 1.0% Vol

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    PROPIEDADES FSICAS

    11

    1 cm3

    1 ppm

    1 dm3

    10 dm31 vol.%

    Nivel paro instalacin 3% NH3 Vol

    Niveles prcticos:

    1. Prealarma 100 ppm2. Alarma (Paro) 1.000ppm

    Relacin ppm - volumen

  • VELOCIDAD DE EVAPORACIN DE DIVERSOS FLUIDOS

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    PROPIEDADES FSICAS

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  • MEZCLA AMONACO AIRE

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    PROPIEDADES FSICAS

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  • 5 ppm Mnimo perceptible 25 ppm TLV como TWA .Con temperaturas

    bajas se detectan concentraciones menores ( 20 ppm )

    35 ppm STEL Limite de exposicin para periodos cortos, p.e. cuatro periodos de 15 minutos en jornada de 8 h,

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EFECTOS EN EL CUERPO HUMANO

    de 15 minutos en jornada de 8 h, distanciados 1 h, si durante el resto no se supera el valor TWA

    50 ppm Olor penetrante No se quede ms de lo necesario

    100 ppm No existen efectos peligrosos en personas con salud. Las personas sin experiencia saldrn. Deje el rea lo antes posible

  • 400-700 ppm Irritacin instantnea en ojos, nariz y rganos respiratorios. No hay lesiones serias. Una exposicin > a 30 minutos puede producir alguna lesin leve.

    1700 ppm Tos, convulsiones e irritacin seria en rganos respiratorios y ojos. Ms de 30 minutos puede producir lesiones graves

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EFECTOS EN EL CUERPO HUMANO

    minutos puede producir lesiones graves

    2000-5000ppm Mismos efectos. 30 minutos o menos puede causar la muerte.

    5000 ppm Parlisis asfixia. Letal en pocos minutos TLV = Threshold Limit Value (Valor Umbral Lmite)

    TWA = Time Weighted Average (Concentracin promedio ponderada para 8 horas)

    STEL = Short-Term Exposure Limit (Concentracin promediada para cortos periodos de tiempo)

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    EFECTOS EN EL CUERPO HUMANO

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    EFECTOS EN EL CUERPO HUMANO

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    EFECTOS EN EL CUERPO HUMANO

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    PROCEDIMIENTOS EN CASO DE FUGA

    FASES DEL NH3 EN CASO DE FUGA

    Lquido

    Gas

    Aerosol (pequeas gotas)

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    Nube blanca con ms de 45.000 ppm de NH3

    La visibilidad es solamente de 30 a 40 cm y la temperatura puede descender hasta -74 C

    Para neutralizar el amonaco en fase vapor se puede emplear AGUANO PULVERIZAR NUNCA AGUA EN AMONACO LQUIDO!!, se produce un efecto parecido a una explosin

  • Punto 1.- Al salir el lquido a presin y alta velocidad se forma un aerosol. Se vaca hasta alcanzar el punto de fuga

    Punto 2.- Al salir el gas bajar la presin interna y se evaporar lquido enfriandose, a -34 C cesar la fuga (se perder un 15-20% del contenido. No tirar agua: aumenta la fuga

    CUATRO POSIBLES TIPOS DE FUGA

    NO LANZAR AGUA SOBRE R717 LQUIDO O RECIPIENTES CON FUGAS

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    PROCEDIMIENTOS EN CASO DE FUGA

    20

    Punto 3.- Entrar aire hasta alcanzar la P atm., luego se derramar lquido hasta que llegue el nivel al punto de fuga. El liquido se evaporar enfriando el suelo con relativa rpidez, cubrir con lona para evitar la absorcin del calor ambiental. Evacuar el lquido con un equipo adecuado.

    Punto 4.- Despus e equilibrar presiones saldr NH3 gaseoso conforme penetre calor en el recipiente. No habr proyeccin de partculas lquidas

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    PROCEDIMIENTOS EN CASO DE FUGA

    Nube R717 fase aerosol

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  • Fuga en recipiente

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    PROCEDIMIENTOS EN CASO DE FUGA

    22

  • La construccin de un sistema de refrigeracinseguro no es la solucin total La intervencin de personas en la manipulacin de la

    instalacin da pie a la entrada del error humano, que es un factor impredecible.

    Conduccin de carretillas

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    MEJORAS EN SEGURIDAD

    Conduccin de carretillas

    Sistemas hidralicos en la congelacin de alimentos

    Operaciones de mantenimiento y limieza de intercambiadores

    Purga de aceite

    Purga de aire

    Carga de refrigerante

    Etc, etc

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  • Segn R.D. 393/2007 del 23 de Marzo todo usuario de una IF de refrigerante de grupos L2 y L3, con P > 3 tm, debe hacer elaborar un plan de autoproteccin, que contemplar el desarrollo su actividad industrial.

    Segn ap. 1.3 de IF-16 del R.D. 138/2011, en el anlisis de riesgos de un establecimiento con una IF, el usuario

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EVALUACIN DE RIESGOS

    de riesgos de un establecimiento con una IF, el usuario deber tener en cuenta los riesgos derivados de:

    a) La presin interna de los sistemas.

    b) Las temperaturas de los componentes y del ambiente.

    c) Las fugas de refrigerantes y lubricantes.

    d) La accesibilidad a los diferentes componentes y elementos de la instalacin

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  • Otros aspectos a considerar en dicho anlisis de riesgos sern:

    Antigedad de la instalacin. (En la IF-14 del RD 138/2011 se establecen los plazos para revisiones e inspecciones en funcin de su antigedad)

    Cantidad de refrigerante

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EVALUACIN DE RIESGOS

    Cantidad de refrigerante

    Seccionamiento del sistema. En el ap.3.2 de IF-16 del RD se habla de un eventual aislamiento de partes del sistema y en punto 7 de ap.2.3 de IF-17 se exige para P>3000 kg

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  • Detectores fijos de fugas de NH3 Segn ap. 3.5.2 de IF-16 se indica como puntos

    de ajuste:

    Nivel 1 set point a 500 ppm Nivel 2 set point a 30.000 ppm

    En realidad depender de la tecnologa del sensor:

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EVALUACIN DE RIESGOS

    sensor:

    Semiconductor rango de 0 a 10.000 ppm Cataltico rango de 0 a 150.000 ppm Electroqumico de 0-100, 0-1000, 0-5.000 ppm

    Detector en fluidos secundarios.

    En el ap. 3.4 de IF-16 se establece que en instalaciones de ms de 500 kg de refrigerante se protegern de fugas los fluidos secundarios mediante un detector de NH3 (Minical III en la figura)

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  • Posible exposicin del personal de la planta al R717 escapado del sistema

    Posibles reacciones del pblico en general y los vecinos en caso de viviendas prximas.

    Quin actuar en caso de una emergencia

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EVALUACIN DE RIESGOS

    Quin actuar en caso de una emergencia

    Disponibilidad de EPP para el mismo

    Conocimientos especficos del sistema

    Estimacin de las posibles prdidas de produccin

    Apreciacin de posible prdida de imagen y del volumen de contratos.

    27

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    EVALUACIN DE RIESGOS

    28

  • Activacin alarma nivel 1 Evacuacin del rea afectada del personal sin

    conocimientos especficos al or la seal sonora.

    Activacin de la ventilacin mecnica.

    Intervencin del personal perteneciente al equipo de

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EVALUACIN DE RIESGOS

    emergencia de la planta con una preparacin especfica .

    Se precisan mscaras protectoras, guantes y gafas.

    Llevar a cabo la localizacin y correccin de las pequeas fugas, cerrando las vlvulas de paso que sean necesarias para minimizar sus efectos, etc.

    El personal de la planta permanecer fuera de la zona de riesgo hasta que el problema est resuelto.

    29

  • Activacin alarma nivel 2 Paro inmediato de toda la instalacin frigorfica y equipos

    elctricos existentes en el local.

    El personal de emergencia actuante se proteger con equipos autnomos de respiracin

    Inspeccionar los recintos con cualquier concentracin de

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EVALUACIN DE RIESGOS

    Inspeccionar los recintos con cualquier concentracin de R717.

    Comprobar que en la zona no permanece personal que no haya podido encontrar las salidas de emergencia.

    Localizar y reducir la fuga.

    Recoger el amoniaco derramado.

    Recondensar la fase aerosol y reducir la fase gas.

    30

  • Una accin inmediata y correcta es de la mayor importancia.

    El personal del equipo de emergencia debe trabajar solo y con total libertad

    Los daos a las personas, propiedad y

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EVALUACIN DE RIESGOS

    Los daos a las personas, propiedad y productos pueden ser reducidos al mnimo gracias a la intervencin en

    Los primeros 30 minutos

    31

  • Normalmente los Servicios de Emergencia desconocen el diseo del sistema frigorfico, la colocacin de los equipos, emplazamiento de vlvulas, etc.

    Sus trajes de proteccin estn diseados para la lucha contra incendios, no para

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EVALUACIN DE RIESGOS

    para la lucha contra incendios, no para resistir temperaturas de hasta -80

    Haga que dicho equipo conozca su sistema!

    Son las personas quienes pueden resultar lastimadas y su propiedad destruida!

    32

  • Disponen Uds. o los Servicios de Emergencia locales algn equipos de seguridad que puedan resistir temperaturas de hasta -80 C?

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EQUIPOS DE PROTECCIN PERSONAL

    Veamos distintas posibilidades en cuanto a los equipos de proteccin:

    33

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    EQUIPOS DE PROTECCIN PERSONAL.

    CARACTERSTICAS DE LAS MSCARAS

    Filtro K1 0,1% vol 1.000 ppm Max 50 minutos

    Filtro K2 0,5 % vol 5.000 ppm Max 40 minutos

    Filtro K3 1% vol 10.000 ppm . Max 60 minutos

    Equipo de respiracin autnomos Max 45 minutos Depende del gasto

    34

  • Capucha protectora Ligera y fcil de llevar (550g)

    Proteccin contra 5.000 ppm durante 40 minutos

    La pieza de boca y nariz est fabricada con caucho de silicona.

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EQUIPOS DE PROTECCIN PERSONAL

    fabricada con caucho de silicona.

    Un solo modelo ajusta a todas las personas, an en caso de llevar barba.

    Protege toda la cabeza

    Permite llevar en su interior las gafas de uso normal

    35

  • Conjunto para trabajo diario Traje de proteccin que permite disponer

    de:

    Libertad de movimiento por su ligereza.

    Suficiente proteccin ante las proyecciones

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EQUIPOS DE PROTECCIN PERSONAL

    Suficiente proteccin ante las proyecciones de NH3 lquido en forma de salpicaduras, evitando quemaduras.

    Muy adecuado para llevar a cabo trabajos o reparaciones al aire libre

    Resistente a la accin del viento y del aguaViento y al agua

    36

  • Conjunto para trabajo diario Guantes con aislamiento

    Lo que les protege y evita los efectos en las manos de las temperaturas bajas (-80 C)

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EQUIPOS DE PROTECCIN PERSONAL

    Barrera especial para evitar la filtracin del lquido

    Flexibilidad que garantiza el fcil manejo de las herramientas.

    Botas de seguridad

    El amonaco capucha de escape

    37

  • Equipo para intervencin avanzada

    Traje de bombero con las siguientes caractersticas:

    Siete capas de tejido proporcionan

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EQUIPOS DE PROTECCIN PERSONAL

    Siete capas de tejido proporcionan pleno aislamiento

    Muy sencillo de poner y quitar

    Fcil limpieza, puede realizarse mediante un lavado normal

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  • Equipo para intervencin avanzada Proteccin contra agentes qumicos

    Resistencia probada con fases lquida y aerosol.

    Expuesto a llama procedente de R717 no se inflama

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EQUIPOS DE PROTECCIN PERSONAL

    no se inflama

    Barrera de impermeabilizacin para guantes y calcetines.

    Guantes con aislamiento

    Botas qumicas

    Resistentes al R717 lquido Permiten el uso de botas personales

    39

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    EQUIPOS DE PROTECCIN PERSONAL

    40

  • Este equipo ha sido desarrollado para la capacitacin del personal en los procedimientos para limitar la evaporacin R717

    Es posible recondensar el 95 % del refrigerante presente en fase aerosol.

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    EQUIPO DE RECONDENSACIN

    presente en fase aerosol.

    Un ventilador normal puede manipular el gas despus de la recondensacin.

    41

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    EQUIPO DE RECONDENSACIN

    42

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    EQUIPO DE RECONDENSACIN

    Cubriendo la fuga

    43

  • INSTALACIONES CON AMONIACO

    EQUIPO DE RECONDENSACIN

    Equipo trabajando con los dispositivos de recondensacin

    44

  • 2NH3 + CO2 + H2O (NH4)2 CO3 (Carbonato amnico)

    Soplar CO2 gas en el rea contaminada

    Los productos pueden posteriormente ser limpiados y envasados de nuevo.

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    NEUTRALIZACIN CON CO2

    limpiados y envasados de nuevo.

    La instalacin puede estar en condiciones de funcionar despus de un periodo relativamente corto de paro.

    Para poder llevar a cabo este procedimiento es necesario haber tenido una experiencia prctica

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  • Mantener con instaladores y constructores un trato fluido en la fase previa a la realizacin para considerar: Diseo de la planta que facilite la evacuacin y un

    emplazamiento de SM fiable (Planta baja).

    Fiabilidad y seguridad durante el servicio.

    Llevar a cabo el anlisis de riesgo y determinar los niveles de actuacin y la mecnica del procedimiento.

    INSTALACIONES CON AMONIACO

    CONCLUSIN

    actuacin y la mecnica del procedimiento.

    Disponibilidad de los EPP y dems elementos necesarios para el control de fugas.

    Posibles efectos de la fragilidad por baja temperatura.

    Facilitar a los Servicios de Emergencia el conocimiento de la planta y saber si disponen del equipamiento adecuado.

    46

  • Johnson Controls

    47

  • CO2 COMO REFRIGERANTE

    CO2(Anhidrido Carbnico / R744)

    48

    (Anhidrido Carbnico / R744)

    Substancia natural

    Refrigerante clasificado como atxico e ininflamable

    Concentracin en el aire atmofrico aprox. 0,04% (volumen)

  • INSTALACIONES CON CO2COMO REFRIGERANTE

    Utilizacin punta del

    Compresor de CO2Aprox. 1900

    49

    1850 199319601920 ----------1930

    Utilizacin punta del CO2 como refrigerante

    Reinvencin de la tecnologa para refrigeracin con CO2 (G. Lorentzen)

    Propuesta de utilizacin del CO2 como refrigerante (Alexander Twining)

  • INSTALACIONES CON CO2COMPARACIN

    50

    Comparacin de caractersticas entre distintos refrigerantes

  • DIAGRAMA ENTLPICO CO2

    51

    CO2 parece similar a otros refrigerantes, pero .

  • DIAGRAMA FASES CO2

    100

    1000P

    ress

    ure

    (b

    ar-a

    )

    Lquido

    Solido

    Supercritico

    Presin[bar]1000

    100

    Punto crtico:+31 oC y 73.6 bar

    52

    1

    10

    -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100

    Temperature (Deg.C)

    Solido

    Vapor

    10

    1

    -80 -40 0 40 80 [oC]Temperatura

    Punto triple:-56.6 oC y 5.2 bar

    +31 oC y 73.6 bar

  • INSTALACIONES CON CO2USO COMO FLUIDO SECUNDARIO

    R717

    R717

    CO2-R717 Intercambiador

    +30 oC

    -45 oC-40 oC

    +30 oC (12 bar)

    -45 oC (0.5 bar)

    53

    CO2

    Entalpa

    Entalpa

    CO2

    Evaporador CO2

    -40 oCRecipiente CO2

    -40 oC (10 bar)

    -40 oC

  • INSTALACIONES CON CO2INSTALACIN EN CASCADA

    54

  • INSTALACIONES CON CO2 ASPECTOS FISIOLGICOS

    De que forma afecta a las personas? 2 % en el aire incrementa el ritmo de respiracin en un 50 %

    5% (65g/m3) en el aire incrementa el ritmo de respiracin hasta el 300%. Dolor de cabeza despus de una o dos horas.

    8-10% produce dolor de cabeza, mareos, zumbidos en oidos y aumento del n de pulsaciones.

    10-18% ocasiona convulsiones despus de un par de minutos, perdida de conocimiento y descenso de la presin sangunea. Se recupera

    55

    conocimiento y descenso de la presin sangunea. Se recupera rpidamente al aire libre

    18-20% causa un efecto similar a un puntillazo

    Valor lmite para un 8 h de trabajo 5.000 ppm, 9.000 mg/m3

    Por ejemplo: cmara 4.500 m3 x 0,009 (kg/m3)=~40 kg

    Valor lmite para 15 min de trabajo 10.000 ppm, 18.000 mg/m3

  • 50%

    60%

    70%

    80%

    90%

    100%V

    aria

    ci

    n d

    e vo

    lum

    en [

    %]

    CO2

    PROPIEDADES FSICASVolumen relativo del lquido

    El CO2 lquido atrapado se expande mucho ms que el R134a y el R717!

    DIR-2004-02 -page 56

    0%

    10%

    20%

    30%

    40%

    50%

    -40 -20 0 20 40

    Var

    iaci

    n

    de

    volu

    men

    [%

    ]

    Temperatura

    R134a

    R717

    [oC]

  • 1000

    1500

    Den

    sid

    ad

    Densidad - CO2 lquido / vapor

    lquidoPunto crtico:+31 oC73.6 bar

    [kg/m3]

    INSTALACIONES CON CO2PROPIEDADES FSICAS

    0

    500

    -40 -20 0 20 40

    Den

    sid

    ad

    Temperatura saturada

    vapor

    [oC]

  • INSTALACIONES CON CO2PROPIEDADES FSICAS

    58

  • INSTALACIONES CON CO2PROPIEDADES FSICAS

    59

  • INSTALACIONES CON CO2PROPIEDADES FSICAS

    60

    mgr de agua por kg de refrigerante

  • Recipiente CO

    CompresorCO2

    Aspiracinseca

    Intercambiador Concentracin de agua Alta

    Concentracin de agua Baja

    INSTALACIONES CON CO2PROPIEDADES FSICAS

    EvaporadorCO2

    Lquido

    Recipiente CO2 NH3 CO2de agua Alta de agua Baja

  • INSTALACIONES CON CO2PROPIEDADES FSICAS

    6262

    Distribucin del agua en un circuito de bombeo de CO2

  • INSTALACIONES CON CO2PROPIEDADES FSICAS

    63

    Distribucin del agua en un circuito con vlvula de expansin termosttica

  • INSTALACIONES CON CO2PROPIEDADES FSICAS

  • INSTALACIONES CON CO2PROPIEDADES FSICAS

    65

  • En un sistema de CO2 con la presin siempre superior a la atmosfrica, la humedad puede penetrar por:1. Difusin

    2. Operaciones de mantenimiento y reparacin

    3. Secado defectuoso durante las operaciones de puesta en marcha

    INSTALACIONES CON CO2PROPIEDADES FSICAS

    66

    marcha

    4. Contaminacin del aceite de reposicin con agua

    5. Contaminacin del CO2 cargado o repuesto al sistema

    Por tanto, todos estos procedimientos deben ser cuidadosamente llevados a cabo, para reducir los riesgos al mnimo.

  • Peligros ms significativos : 1. Todos los elementos del circuito estarn siempre a presiones

    superiores a la atmosfrica.

    2. Al despresurizar o al trasvasar lquido hay riesgo de solidificacin del CO2 (presiones inferiores a 5.2 bara)

    3. Peligro de eventual concentracin en espacios confinados.

    INSTALACIONES CON CO2EVALUACIN DE RIESGOS

    4. Lquido a los compresores causa graves daos con roturas y escapes de CO2 a la atmsfera

    5. Coeficiente de dilatacin trmica muy elevado en fase lquida. Atrapado en tuberas y accesorios grave riesgo de rotura violenta, con posible proyeccin de trozos. En ciertas circunstancias esto podr suceder tambin en su forma gaseosa

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  • 6. En presencia de agua puede formar cido carbnico, con el consiguiente riesgo de ataque qumico; debe emplearse nicamente CO2 seco.

    7. Reacciona con el R-717 formando carbamato amnico, un polvo blanco que puede obstruir tuberas y orificios, es soluble

    INSTALACIONES CON CO2EVALUACIN DE RIESGOS

    polvo blanco que puede obstruir tuberas y orificios, es soluble en agua y se disocia en amonaco y anhdrido carbnico por encima de +60 C.

    8. En las instalaciones subcrticas se utilizan temperaturas bajas que pueden ocasionar rotura por fragilidad

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  • Medidas a adoptar: 1. Realizar un vaco hasta 270 Pa y mantenerlo al menos durante

    24 horas sin una variacin significativa.

    2. Mantener en el lquido % agua < % mximo en el gas.

    3. Instalar filtros deshidratadores y realizar controles anuales del contenido del agua en fase lquida.

    INSTALACIONES CON CO2EVALUACIN DE RIESGOS

    4. Despresurizar cualquier componente antes de su manipulacin.

    5. Prohibido soldar o calentar con llama cualquier componente, salvo que previamente se haya vaciado y llenado con aire o nitrgeno exento de oxgeno.

    6. Evitar la corrosin exterior en tuberas de acero

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  • 7. Usar preferiblemente tuberas de cobre o inoxidable. Calcular el espesor necesario con:

    T = Espesor pared (mm) siempre 0,7 mmD = Dimetro exterior del tubo (mm) P = Presin mxima admisible en bar (relativa) F = Resistencia en N/mm2 = 40

    9. Si se emplea acero al carbono utilizarlo con certificado de resiliencia a la temperatura menor alcanzable por el sistema.

    INSTALACIONES CON CO2ANLISIS DE RIESGOS

    resiliencia a la temperatura menor alcanzable por el sistema.

    10. Antes de entrar en un recipiente o en un recinto que haya contenido R-744 , considerar la reglamentacin sobre trabajo en espacios confinados (NTP223 editada por INSHT).

    11.Evitar refrigerante lquido encerrado entre componentes o en su interior, mediante vlvula de alivio, vlvula manual precintada o similar que evite con garanta dicho riesgo.

    70

  • 10

    100P

    ress

    ure

    (b

    ar-a

    )Supercritico

    Liquid - vapour

    Liquido

    Lquido-Slido

    +31 oC

    Lquido 20 bar

    CO2 50% slido en

    Vapor 35 bar

    0%

    Vapor 50 bar

    Presin (bar)

    100

    10

    CAMBIO DE FASES EN EXPANSIN DEL CO2Vlvulas de Seguridad

    71

    1

    10

    -200 -100 0 100 200 300 400 500

    Enthalpy

    Pre

    ssu

    re (

    bar

    -a)

    Slido - Vapor

    vapor

    SlidoCO2 50% slido en el punto triple 0% CO2 slido en el

    punto triple

    3% CO2 slido en el punto triple

    10

    1

    Entalpa

    -56.6 oC

    -5.2 bar-a

    -78.4 oC

  • Detectores de fugas. En las SM y locales con V > 30 m3, si se supera el LP se montar

    un detector de gas, mximo a 1 m del suelo, con dos niveles de actuacin:

    Nivel 1 5 000 p.p.m. (V/V), valor lmite inferior de alarma. Nivel 2 10 000 p.p.m. (V/V), valor lmite superior de alarma.

    INSTALACIONES CON CO2EQUIPOS DE PROTECCIN

    Nivel 2 10 000 p.p.m. (V/V), valor lmite superior de alarma.

    Con el inferior se activar una alarma y se proceder a ventilar el recinto.

    Con el superior se prohibir la estancia a personas salvo que estn protegidas con equipos de respiracin autnoma.

    Observacin.- Ntese que su colocacin, en este caso, no depende de la carga de refrigerante (como indica Ap. 3 de IF16)

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  • EPP De acuerdo con 2.4.2 de IF-16, si el sistema tiene una carga >

    200 kg, se requiere:

    Dos aparatos de respiracin autnomos

    Las indicaciones facilitadas para el R717, con excepcin de las mscaras, son aplicables a todos los refrigerantes y en

    INSTALACIONES CON CO2EQUIPOS DE PROTECCIN

    mscaras, son aplicables a todos los refrigerantes y en consecuencia a ste:

    Gafas protectoras

    Guantes con aislamiento

    Traje de proteccin

    Botas resistentes a productos qumicos (posible mezcla de CO2 y agua)

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