Seguridad en manejo de propelente

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Primera parte

Se define como propelente al fluido capaz de ejercer presión al estar contenido en un recipiente cerrado a temperatura ambiente. Los propelentes proveen la energía capaz de expeler el contenido, influyendo en la forma en la cual el producto es descargado pudiendo ser espumas, nieblas, etc. Los propelentes más comunes en la industria del aerosol son:

Ėteres: dimetil éter CH3— O—CH3
Fluorocarbonados: clorofluorocarbonos o CFC’s (prohibidos actualmente).
Hidroclorofluorocarbonos: HFC134 a – CH2F—CF3 y HFC 152 a CHF2—CF3;
Gases comprimidos: dióxido de carbono CO2, óxido nitroso N2O, nitrógeno N2 y aire comprimido.
Hidrocarburos: butano C4H10, iso butano C4H10 y propano C3H8

Propelente hidrocarburo

Los propelentes empleados con mayor frecuencia en la industria del aerosol son los hidrocarburos, que consisten en mezclas de gases licuados de butano, iso butano y propano de alta pureza, derivados directamente de pozos petroleros como producto terminado de la industria petrolera.

En forma pura, corresponden a los propelentes A-108 (propano), A-31 (iso butano) y A-18 (butano). La terminología internacional emplea la letra “A” para denotar que son gases grado aerosol, seguida por la presión de vapor medida a 21.1ºC y expresada en libras por pulgada cuadrada manométrica (psig).

Por lo general se emplean en productos para el cuidado personal, automotriz, pinturas, insecticidas, pegamentos, diversión, espumantes, etc.

Sus propiedades físico-químicas de estos propelentes se muestran en la siguiente tabla:

A-18 A-31 A-108
Fórmula H4C10 C4H10 C3H8
Peso molecular 58.123 58.123 44.096
Densidad relativa del líquido 15°C 0.584 0.563 0.507
Densidad relativa del vapor (aire = 1, 0 ºC) 2.07 2.01 1.56
Presión vapor 21.1 °C (pisg) 16.9 31.1 109.3
Punto de ebullició[email protected] 1ATM, °C -0.5 -11.72 -42.05
Temperatura de autoignición °C 405 460 450
Punto de flash °C (volatilidad) -73.8 -82.8 -104.4
Límites de inflambilidad en aire (LII –LSI) % volumen 1.8-8.5 1.8-8.4 2.2-9.5
Coeficiente de expansión de líquido 1 atm 21°C
Desde 1 gr. a ml. de fase vapor 401 414 540
Desde 1 ml. a ml. de fase vapor 234 230 272

El gas esta estado licuado a presión es inodoro e incoloro y en lo que se refiere en el pH no se aplica por ser hidrocarburo.

Hoja de seguridad para propelente hidrocarburo

Para el óptimo manejo del gas hidrocarburo existe un documento llamado Hoja de Datos de Seguridad de Materiales (HDSM/ en inglés se le llama Material Safety Data Sheet), en la cual se registra la información sobre las condiciones de seguridad e higiene necesarias, relativa a las sustancias químicas peligrosas, que sirve como base para programas escritos de comunicación de peligros y riesgos en el centro de trabajo.

En esta hoja se anotan los datos que ayudan a la identificación del producto, como pueden ser:

Nombre comercial: Propelente hidrocarburo
Familia química: Hidrocarburos alifáticos
Nombre químico:

Hidrocarburo Fórmula Peso molecular
Propano C3H8 44.097
Iso-Butano C4H10 58.123
n-Butano C4H10 58.123

 

También se especifica el grado de peligrosidad del gas basados en el Código NFPA 704, este es una norma que explica, basados en el diamante de materiales peligrosos los riesgos del propelente. Este código fue establecido por Asociación Nacional de Protección contra el Fuego (National Fire Protection Association) de los Estados Unidos. El siguiente cuadro explica como aplica el código:

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Para describir la peligrosidad del butano en planta y en transporte se ocupa los siguientes íconos:

Seguranca-no-uso-de-propelentes_img2

Para describir la peligrosidad del propano en planta y en transporte se ocupa los siguientes íconos:

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Datos de reactividad

Los gases hidrocarburos son considerados sustancias estables. En lo que se refiere a la incompatibilidad, este tipo de propelentes son incompatible con sustancias oxidantes, y puede reaccionar con cloro, bromo, flúor, etc. No reacciona con el agua, ácidos, bases, ni con otros reactivos de uso común.

Riesgo de explosión o incendio

Al ser altamente inflamable el propelente hidrocarburo, se debe manejar con sus respectivos cuidados. Es importante saber que la inflamabilidad es la facilidad con que un material puede arder, tanto espontáneamente o por exposición a un ambiente de alta temperatura como una chispa o llama abierta Los hidrocarburos son extremadamente inflamables, sin embargo, para que realmente se genere una ocasión de peligro en planta de producción de aerosoles se necesitan tres elementos: oxigeno, combustible y una fuente de ignición,

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El oxígeno es imposible de controlar o eliminar porque se encuentra en el aire que respiramos, pero si se puede y se debe tener cuidado para evitar la acumulación del propelente hidrocarburo y de posibles fuentes de ignición. La siguiente tabla explica los límites de inflamabilidad del gas propelente es decir en que proporción mezclados con el oxigeno forman mezclas inflamables.

Sustancia Límites de inflamabilidad (% v/v)
Propano 2.2% – 9.5%
Isobutano 1.8% – 8.4%
n-Butano 1.8% – 8.5%

 

El propelente hidrocarburo arde completamente formando dióxido de carbono y agua. En lugares cerrados o con deficiencia de oxígeno, puede formarse grandes cantidades de monóxido de carbono que es nocivo para la salud.

Para prevenir un accidente hay condiciones a evitar. Considerando que el propelente hidrocarburo es un material altamente inflamable, los recipientes deberán estar alejados de fuentes de fuego, calor y de materiales combustibles.

Los vapores del propelente hidrocarburo son inicialmente más densos que el aire y pueden formar mezclas inflamables. La nube inflamable puede arder y originar explosiones no confinadas (UVCE).

Un recipiente que contenga propelente hidrocarburo y que sea expuesto al fuego directo, puede explotar por la expansión de los vapores del líquido en ebullición (BLEVE), y proyectar los fragmentos a grandes distancias.

En ambos casos, la radiación térmica y la onda de sobrepresión resultante, tienen efectos destructivos.

Riesgo para la salud

Los propelentes hidrocarburos son un asfixiante simple, desplaza al oxígeno del aire y puede provocar diferentes fases de hipoxia (deficiencia de oxigeno). El contacto con el líquido provoca quemaduras por congelamiento, cuya intensidad varía de acuerdo al tiempo de exposición y la cantidad. Provoca dolor, hinchazón, irritación e inflamación de tejidos.

En caso de darse el contacto se aconseja recuperar la temperatura corporal lo antes posible sumergiendo la zona afectada en agua temperatura ambiente y acudir a un médico.

Secunda parte

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