INFORME V FERIA ACADMICATEMA: INFLAMABILIDAD DE LOS HIDROCARBUROS Y MEDIDAS DE SEGURIDAD PARA EL MANEJO DEL GLPDOCENTE: ING. NAHIR MEDINAMATERIA: PROSESOS DE GAS II - (PRG-310)

INTEGRANTES: DIVAR RODRIGO LEON CHAVARRIA

LUIS FERNANDO SAUCEDO YELMA

DIEGO BRYAN CARBALLO GUERRERO

FATIMA NICOLE ARENAS CERVANTES

CAMIRI-STC-BOLIVIA

Para entender lo que es la inflamabilidad de los hidrocarburos debemos saber que es la inflamabilidad: La misma es la capacidad para iniciar la combustin provocada por la elevacin local de la temperatura. Este fenmeno se transforma en combustin propiamente tal cuando se alcanza la temperatura de inflamacin.

Entonces diremos que la inflamabilidad de los hidrocarburos es la caracterstica de los mismos, que indica la mayor o menor facilidad con que estos se auto encienden bajo el efecto de presin y temperatura elevadas

El Fuego o Combustin.-

El fuego o combustin es una rpida reaccin qumica de oxidacin de carcter exotrmico (y de luz), autoalimentada, con presencia de un combustible en fase slida, lquida o gaseosa.

Velocidad de la reaccin:

Segn la velocidad de la reaccin podremos establecer la siguiente clasificacin:

Si la reaccin es lenta, es OXIDACIN; no hay aumento de la temperatura (oxidacin del hierro, amarilleo del papel). Se produce sin emisin de luz y poca emisin de calor que se disipa en el ambiente.

Si la reaccin es normal, es COMBUSTIN; se produce con emisin de luz (llama) y calor, que es perceptible por el ser humano. El frente de llama tiene unos valor es de varios centmetros por segundo.

-Si la reaccin es rpida, es DEFLAGRACIN; combustin que se produce cuando la velocidad de propagacin del frente de llama es menor que la del sonido; su valor se sita en el orden de metros por segundo. Ondas de presin 1 a 10 veces la presin inicial.

Si la reaccin es muy rapida, es DETONACIN; combustin que se produce cuando la velocidad de la propagacin del frente de llama es mayor que la del sonido; se alcanzan velocidades de kilmetros por segundo. Ondas de presin de hasta 100 veces la presin inicial.

El Tringulo y Tetraedro del Fuego:El estudio de la dinmica del fuego y de su extincin supone la utilizacin de disciplinas tales como la mecnica de fluidos, las transferencias de calor y materia y la cintica qumica. Sin embargo, con frecuencia los textos (desde Lavoisier) emplean un tringulo o un tetraedro para representar los elementos bsicos del fuego, siendo sta una forma intuitiva del fuego y de sus mtodos de extincin.

Una simplificacin grfica habitual para describir el proceso de la combustin es

el denominado v tringulo del fuego.

Con l se quiso significar que el fuego no poda producirse sin que se unieran tres elementos: el

combustible, el carburante y la energa de activacin Energa de activacin

Y que podemos definir de la forma siguiente:

Combustible: Es cualquier sustancia capaz de arder en determinadas condiciones. Cualquier materia que pueda arder o sufrir una rapida oxidacin.

Comburente: Es el elemento en cuya presencia el combustible puede arder (normalmente oxgeno). Sustancia que oxida al combustible en las reacciones de combustin. El oxgeno es el agente oxidante ms comn. Por ello, el aire, que contiene aproximadamente un 21 % en volumen de oxgeno, es el comburente ms habitual en todos los fuegos e incendios. Algunas sustancias qumicas que desprenden oxgeno bajo ciertas condiciones Nitrato Sdico (Na NO3), Clorato Potsico (KClO3), son agentes oxidantes cuya presencia puede provocar la combustin en ausencia de comburente; otros productos, como la nitrocelulosa, arden sin ser necesaria la presencia de aire por contener oxgeno en su propia estructura molecular.

Energa de Activacin: Es la energa (calor) que es preciso aportar para que el combustible y el comburente reaccionen. Es la energa necesaria para el inicio de la reaccin.

La humedad, la luz, forma de apilado, temperatura ambiente, etc.., son factores que junto con las caractersticas fsicas de los combustibles, hacen variar la energa de activacin necesaria.

Reaccin en Cadena: Reaccin en cadena es el proceso mediante el cual progresa la reaccin en el seno de una mezcla comburente combustible Una vez incluido este cuarto elemento, la representacin del fuego se realiz mediante el denomina do tetraedro del fuego.Tetraedro del FuegoReaccin en cadena Comburente CombustibleEnerga de activacinEl Incendio.- Es un fuego no controlado en el espacio ni en el tiempo. Como ejemplo podemos citar un fuego forestal. A diferencia el fuego podemos calificarlo como controlado en el espacio (combustible limitado) y en el tiempo (se apaga cuando se quiere); y como ejemplo una cerilla ardiendo

Factores que influyen en la ignicin.- La peligrosidad de un combustible respecto a su ignicin va a depender de una serie de variables:

Segn su temperatura: Todas las materias combustibles presentan 3 niveles de temperatura caractersticos que se definen a continuacin:

Punto de ignicin: Es aquella temperatura mnima a la cual el combustible emite suficientes vapores que, en presencia de aire u otro comburente, se inflaman en contacto con una fuente de ignicin, pero si se retira se apaga.

Punto de inflamacin: Es aquella temperatura mnima a la cual el combustible emite suficientes vapores que en presencia de aire u otro comburente y en contacto con una fuente de ignicin se inflama y siguen ardiendo, aunque se retire la fuente de ignicin.

Punto de auto inflamacin: Es aquella temperatura mnima a la cual un combustible emite vapores, que en presencia de aire u otro comburente, comienzan a arder sin necesidad de aporte de una fuente de ignicin.

CompuestosPunto de infla- macin

Lquidos

Alcohol etlico

Tolueno Acetona Benceno

Aguarras comercial Sulfuro de carbono Gasolina

Keroseno Gasleo Gasolina18,2 C

4,4 C

-18,0 C

-11,0 C

33,0 C

-33,0 C

-43,0 C

37,0 C

65,0 C

-39,0 C

Solidos

Madera de pino Papel prensado Polietileno Poliamida225 C

230 C

340 C

420 C

- Segn su concentracin de combustible: Para que sea posible la ignicin, debe existir una concentracin de combustible suficiente en una atmsfera oxidante dada.Pero no todas las mezclas combustible-comburente son susceptibles de entrar en combustin, sino que solamente reaccionarn algunas mezclas determinadas.Se definen los lmites de inflamabilidad como los lmites extremos de concentracin de un combustible dentro de un medio oxidante en cuyo seno puede producirse una combustin, es decir: Lmite superior de inflamabilidad (L.S.I.): Es la mxima concentracin de vapores de combustible en mezcla con un comburente, por encima de la cual no se produce combustin. Lmite inferior de inflamabilidad (L.I.I.): Es la mnima concentracin de vapores de combustible, en mezcla con un comburente, por debajo de la cual no se produce la combustin. Campo de inflamabilidad: A las concentraciones intermedias entre ambos lmites se denomina rango o campo de inflamabilidad, y son mezclas capaces de entrar en combustin.SubstanciaL.I.I. % vol. aireL.S.I. % vol. aire

GasesPropano

Cloruro de Vinilo

Metano Propileno Acetileno

Monxido de carbono

Butano Etano Hidrgeno Gas Natural2,2

3,6

5,0

2,4

2,5

12,5

1,9

3

4

4,59,5

33

15,0

1181

74

8,5

12,4

75

15

LquidosTolueno

Alcohol etlico Acetona Benceno Aguarrs Amonaco Gasolina Pentano

Bisulfuro de carbono

Decano1,2

4,3

2,5

1,4

1,1

16

1,5

1,5

1,3

0,87,1

19,0

12,3

7,1

6,0

25

7,6

7,8

50

5,4

Factores que influyen en la combustin.-Los factores ms importantes que contribuyen a la peligrosidad de un combustible una vez inflamado son:

Poder calorfico: Es la cantidad de calor emitida por un combustible por unidad de masa. Generalmente se mide en mega caloras por kilogramo de combustible (Mcal/kg).

Ejemplos: La madera posee un poder calorfico de 4 Mcal/kg y el propano de 11

Mcal/kg.

A mayor poder calorfico del combustible mayor ser la temperatura de los mate- riales provocando la propagacin del fuego.

Reactividad: Se consideran reactivos aquellos productos que pueden surgir por choque, frotamiento o reaccin con productos incompatibles, reacciones de gran potencial energtico, que en algunos casos derivan en explosiones. Velocidad de la combustin: Es una medida de la cantidad de combustible consumida por unidad de tiempo en unas condiciones dadas. La velocidad de la combustin depende en alto grado de la forma del combustible, cantidad de aire existente, contenido de humedad y otros factores relacionados con stos. Cuando se produce una inflamacin sbita generalizada en la superficie del con- junto de los materiales combustibles en un recinto, nos encontramos con el fenmeno conocido como Flashover.

Cuando la mezcla de esos gases con el aire ambiental alcanza el nivel de inflamacin cualquier fuente de ignicin puede hacer que toda la masa se inflame casi instantneamente (Flashover).

Velocidad de propagacin de la llama: Es la medida de la velocidad superficial de propagacin de las llamas en un combustible e indica la capacidad de extensin y propagacin de un fuego.

En comparacin con los combustibles lquidos, la propagacin del fuego sobre la mayor parte de los slidos es bastante lenta. La principal razn de esta diferencia se deriva de la presencia de vapores fcilmente inflamables en los primeros. Por tanto, la propagacin de las llamas depende a menudo de la necesidad que tienen estos gases de encontrar un abastecimiento adecuado de aire para consumirse progresivamente.

EXPERIMENTO

OBJETIVOS:

Probar la inflamabilidad y volatilidad de los siguientes hidrocarburos y someter una garrafa de GLP a ciertas pruebas de seguridad para evitar accidentes: Gasolina

Diesel o Gasleo

Petrleos livianos GLPOBJETIVOS ESPECFICOS:

Probar la volatilidad de los hidrocarburos mediante una fuente de calor. Probar la inflamabilidad de los hidrocarburos mediante una fuente de ignicin. Emplear mtodos de seguridad especficos de sustancias peligrosas para cada hidrocarburo. Demostrar el tetraedro del fuego mediante la exclusin del oxgeno. Demostrar fugas en una garrafa de GLP. Extinguir fuego de una garrafa de GLP.MATERIALES:

Gasolina. Diesel. GLP Petrleos livianos. Recipientes de metal. Iniciador. Equipo de control de incendio.PROCEDIMIENTO:

Utilizar una garrafa de GLP en la cual, la someteremos a ciertas pruebas de seguridad para comprobar si tiene alguna fuga de gas y como identificar las mismas a tiempo para evitar cualquier tipo de accidentes dentro del hogar o en la vida cotidiana; tambin demostrar como extinguir fuego cuando se nos incendia una garrafa de GLP.

Coloque el Hidrocarburo a utilizarse dentro de uno de los contenedores, luego encienda el iniciador y acerque poco a poco hacia el recipiente, espere hasta que los vapores del compuesto alcancen la fuente de ignicin y enciendan el Hidrocarburo; espere hasta que este reduzca su volumen y la llama sin quitar la vista de encima por si acaso ocurra un derrame. En caso de derrame con fuego descontrolado utilice el equipo de extincin de incendios, caso contrario si no ocurriese derrame aplique encima de forma violenta un trapo hmedo para aislar el oxgeno y extinguir la llama.

En este tetraedro del fuego, cada cara representa uno de los elementos bsicos para que se produzca la combustin. Por tanto, bastar con eliminar una cara del tetraedro para romper el equilibrio y extinguir el fuego.

LA INFLAMABILIDAD ES LA FACILIDAD DE UN MATERIAL COMBUSTIBLE PARA ARDER CON PRODUCCIN DE LLAMA.

Estos lmites se miden con aparatos denominados explosmetros.

El rango mximo de un explosmetro corresponde al lmite inferior de inflamabilidad, es decir, nos avisar del peligro cuando la concentracin de vapores llegue al L.I.I.

Una habitacin con presencia de fuego latente por falta de oxgeno, puede dar lugar a un Flashover, con una pequea chispa (interruptor).