El polvo de carbón es una forma de carbón en polvo fino que se crea al triturar, moler o pulverizar la roca de carbón . Debido a la naturaleza frágil del carbón, se puede generar 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 combustión, lo que hace que el carbón sea más fácil de manejar. Sin embargo, el polvo de carbón es peligroso para los trabajadores si está suspendido en el aire fuera del ambiente controlado de los equipos de molienda y combustión . Presenta el peligro agudo de formar una mezcla explosiva en el aire y el peligro crónico de causar enfermedades pulmonares en personas que inhalan cantidades excesivas.
La distribución del tamaño de las partículas del polvo de carbón se mide frecuentemente en malla . El término del argot británico para referirse al combustible barato que consiste en polvo de carbón (slack) que contiene pequeños trozos de carbón (nueces) es slack.
Para su uso en centrales térmicas , el carbón se muele hasta convertirlo en polvo mediante un dispositivo llamado molino de carbón en polvo . [1] El producto resultante, llamado carbón en polvo o carbón pulverizado , se utiliza generalmente en una central eléctrica de combustibles fósiles para la generación de electricidad . El carbón pulverizado presenta un importante riesgo de explosión de polvo, ya que grandes cantidades quedan suspendidas en el aire para su transferencia desde el molino a la central eléctrica. Se han producido explosiones [ ¿dónde? ] [ ejemplo necesario ] cuando el flujo disminuye y las llamas en la cámara de combustión regresan a lo largo de los conductos que entregan el combustible.
El polvo de carbón es un polvo combustible fugitivo, un polvo que es a la vez contaminante y combustible cuando se dispersa en el aire. [2] 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 muy fina, lo que le permite escapar y permanecer suspendido en el aire durante una gran cantidad de tiempo. [3]
El polvo de carbón suspendido en el aire es explosivo: 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 se produzca una explosión: oxígeno, una fuente de ignición, polvo de carbón, dispersión del polvo de carbón y confinamiento del polvo. [4] 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 oxígeno y dispersión.
Los peores accidentes mineros de la historia han sido causados por explosiones de polvo de carbón , como el desastre de Senghenydd en el sur de Gales en 1913 en el que murieron 439 mineros, el desastre de la mina Courrières en el norte de Francia que mató a 1.099 mineros en 1906, el desastre de la mina Luisenthal en Alemania, que se cobró 299 vidas en 1962, y el peor: la explosión en Benxihu Colliery , China, que mató a 1.549 personas en 1942. Este tipo de accidentes solían iniciarse por igniciones de grisú , cuya onda expansiva levantaba polvo de carbón del suelo de la mina. galerías para hacer una mezcla explosiva. El problema fue investigado por Michael Faraday y Charles Lyell en la mina de carbón de Haswell County Durham en 1844, pero sus conclusiones fueron ignoradas en ese momento. [5]
La neumoconiosis de los trabajadores del carbón, o enfermedad del pulmón negro , es causada por la inhalación de polvo de carbón, típicamente polvo producido en la minería del carbón . Las agencias gubernamentales de los Estados Unidos han establecido pautas sobre límites de exposición para la inhalación de polvo de carbón.
Para un manejo/almacenamiento seguro del polvo de carbón, el polvo debe controlarse, mantenerse y protegerse adecuadamente. Dada 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 son las tres C: contener, capturar y limpiar. [4] 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/m 3 (5 % SiO 2 ) durante una jornada laboral de 8 horas. El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) ha establecido un límite de exposición recomendado (REL) de 1 mg/m 3 (medido por MSHA) o 0,9 mg/m 3 (medido por ISO/CEN/ACGIH) durante un período de 8- jornada laboral de horas. [6]
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. [7] La acumulación incontrolada de polvo de carbón en el 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 procedimientos generales de limpieza. [2]
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. [2] Algunas fuentes de ignición que pueden necesitar ser controladas o utilizadas con cuidado cerca del polvo de carbón incluyen maquinaria pesada, componentes eléctricos y llamas abiertas o chispas. [2] Los principales intentos de prevenir explosiones debidas al polvo de carbón incluyen el uso de lámparas de seguridad , la instalación de arcas de polvo de piedra en las galerías de las minas para diluir el polvo de carbón, el riego de las labores y la garantía de una ventilación eficaz de todas las labores.
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 energía térmica de los gases calentados. El espolvoreo de rocas se ha utilizado desde principios del siglo XX, pero desde entonces se han producido mejoras tecnológicas. [8] Desde entonces, NIOSH desarrolló un medidor de explosibilidad del polvo de carbón (CDEM) para probar la mezcla entre carbón y polvo de roca en las minas. [9] Este proceso de prueba de campo permite a los mineros medir la explosibilidad de su entorno de trabajo.
