operaciones con atmósferas inertes

OPERACIONES CON ATMOSFERAS INERTES
Existen varias razones para desplazar el aire contenido dentro del equipo y tuberías en las plantas químicas y petroleras:
A. Proteger las sustancias que se almacenan o manipulan contra la acción del oxígeno, del o de la humedad contenidos en el aire. Tal acción podría perjudicar dichas sustancias o sus empleos posteriores
B. Evitar la formación de mezclasinflamables al eliminar la presencia del oxígeno comburente
Mezcla inflamable es aquella cuyas concentraciones de combustible y comburente se encuentran dentro de los límites de inflamabilidad (en oxigeno o en aire).
Unas operaciones clásicas, cuando se va a poner en marcha una refinería de petróleo u otra instalación que opere con productos inflamables, son:
A. Limpieza mecánica de equipo ytuberías
B. Pruebas hidráulicas y de estanquidad
C. Secado (por calentamiento y/o circulación de aire caliente y seco)
D. Barrido para inertizacion del equipo y las tuberías
El barrido y la inertizacion pueden hacerse con gases inertes que sean baratos dados los grandes volúmenes a tratar. En orden de precio creciente, se suelen usar:
A. Vapor de agua
B. Dióxido de carbono
C. Nitrógeno secoEl vapor de agua presenta el inconveniente de dejar humedad y condensado en el equipo y tubería. En bastantes ocasiones ello es inconveniente si el agua afecta a las sustancias de proceso. En otras pueden originar corrosión y golpes de presión, mediante su evaporización súbita, cuando entre en contacto con hidrocarburos u otros productos muy calientes.
El Dióxido de carbono puede generar nievecarbónica y electricidad estática cuando se aplique el barrido. También puede reaccionar con ciertas sustancias de proceso y generar corrosión en el equipo y tubería.
Los inconvenientes citados se deben tener en cuenta cuando se haga un plan para barrido e inertizaciones.
El único gas que no presenta ningún inconveniente es el nitrógeno seco procedente de la destilación del aire licuado.
Lapropia operación de barrido e inertizacion presenta un riesgo al llenar ámbitos con un gas irrespirable, lo que debe tenerse en cuenta cuando operarios accedan a los mismos. El barrido con gas inerte puede hacerse de tres maneras:
1. Barrido por desplazamiento. Se usa en el caso de tuberías. Se inyecta el gas inerte por un extremo hasta que haya pasado un volumen igual al de la tubería barrida.
2.Barrido por dilución. es el tipo más frecuente para inertizar recipientes. Se inyecta el gas inerte por una tabuladora y se le deja salir por otra lo más alejada posible de la primera. Las alturas de las bocas se pueden elegir según las densidades relativas de los gases para facilitar el desplazamiento deseado. Se analiza el gas a la salida y se continua el barrido hasta conseguir la disminuciónque se haya especificado.
3. Barrido por ciclos sucesivos de compresión/purga. Se usa cuando el recipiente solamente tiene una boca. Se inyecta el gas inerte hasta alcanzar una presión y, a continuación, se deja salir hasta una presión . Se repite la operación las n veces necesarias:

N=

Siendo:
=concentración final deseada (vol.) del componente a eliminar
=concentración inicial (vol.)=presión (bar Abs.) en la expansión
=presión (bar Abs.)

TIPOS DE GASES INERTES
La condición de sustituir al oxígeno en la fase vapor que este en contacto con líquidos o polvos inflamables la cumplen bastantes gases y vapores no comburentes. Los más frecuentes son:
a) Anhídrido carbónico
b) Vapor de agua
c) Nitrógeno
d) Hidrocarburos clorados y/o fluorados
e) Mezclas de anhídrido carbónicocon nitrógeno: gases de la combustión de hidrocarburos en motores o en generadores.
La elección se hace en función de varios factores:
a) Compatibilidad química con el líquido inflamable sujeto a inertizacion. Puede requerirse:
Ausencia de humedad: excluye el vapor de agua e impone el secado de los otros gases inertizantes.
reactividad: puede excluir el anhídrido carbónico en algunos casos...