El polvo de carbón es una forma de polvo fino de carbón que se crea mediante el triturado, la molienda o la pulverización de la roca de carbón . Debido a la naturaleza frágil del carbón, el polvo de carbón se puede crear mediante la extracción , el transporte o la manipulación mecánica.
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 manipular. Sin embargo, el polvo de carbón es peligroso para los trabajadores si está suspendido en el aire fuera del entorno controlado de los equipos de trituración y combustión . Presenta el riesgo agudo de formar una mezcla explosiva en el aire y el riesgo crónico de causar enfermedades pulmonares en personas que inhalen cantidades excesivas de este material.
La distribución del tamaño de las partículas de carbón en polvo se mide frecuentemente en mallas . El término del argot británico para el combustible barato que consiste en polvo de carbón (slack) que contiene pequeños trozos de carbón (nueces) es nutty slack.
Para su uso en plantas de energía térmica , 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 , generalmente se utiliza en una planta de energía de combustibles fósiles para la generación de electricidad . El carbón pulverizado presenta un riesgo significativo de explosión de polvo, ya que grandes cantidades quedan suspendidas en el aire para su transferencia desde el molino hasta la planta de energía. Se han producido explosiones [ ¿dónde? ] [ se necesita un ejemplo ] cuando el flujo disminuye y las llamas en la cámara de combustión pasan de nuevo a lo largo de los conductos que suministran 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 a la naturaleza combustible de este polvo, existe el riesgo de explosión e inhalación. El control del polvo de carbón es difícil debido a que es una partícula tan fina que le permite escapar y quedar suspendida en el aire durante una gran cantidad de tiempo. [3]
El polvo de carbón suspendido en el aire es explosivo: tiene una superficie mucho mayor 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 supone un mayor riesgo de explosión que uno lleno. Esto se debe al aumento de espacio en el depósito 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 el sur de Gales en 1913 en el que murieron 439 mineros, el desastre de la mina de 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 la mina de carbón de Benxihu , China, que mató a 1.549 en 1942. Estos accidentes generalmente se iniciaron por igniciones de grisú , cuya onda expansiva levantó polvo de carbón del suelo de las galerías de la mina para formar 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 mineros de carbón, o enfermedad del pulmón negro , es causada por la inhalación de polvo de carbón, generalmente el polvo producido en la minería de carbón . Las agencias gubernamentales de los Estados Unidos han establecido pautas de límites de exposición para la inhalación de polvo de carbón.
Para manipular y almacenar de forma segura el polvo de carbón, es necesario controlarlo, mantenerlo y protegerlo adecuadamente. Debido a 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 que se debe seguir es el de las tres C: contener, capturar y limpiar. [4] Si se sigue este procedimiento correctamente, se puede ayudar a evitar inhalaciones o explosiones innecesarias.
La Administración de Seguridad y Salud 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. [6]
Siempre es una buena práctica mantener limpio el lugar de trabajo y controlar cualquier material peligroso, especialmente si se trata de 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 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. [2]
Para prevenir explosiones, es mejor promover y ejecutar buenas prácticas de higiene en el lugar de trabajo controlando tanto el polvo de carbón como cualquier posible fuente 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 debido al polvo de carbón incluyen el uso de lámparas de seguridad , agregar cofres de polvo de piedra a las galerías de la mina para diluir el polvo de carbón, regar las labores y asegurar una ventilación eficiente de todas las labores.
Otro método para 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 uso de polvo de roca se ha utilizado desde principios del siglo XX, pero desde entonces se han producido mejoras tecnológicas. [8] Desde entonces, el NIOSH desarrolló un medidor de explosividad de 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 explosividad de su entorno de trabajo.
