La importancia de los sistemas de seguridad en instalaciones de cloración a partir de cloro

Información general

El cloro en un elemento químico en forma parte del grupo de los halógenos. Ninguna de sus formas, liquida o gaseosa es inflamable, pero reacciona con gran cantidad de sustancias y es muy poco soluble en Agua (0.7% a 21º C ).

En la forma gas tiene un olor picante característico, color amarillo verdoso y es aproximadamente dos veces y media más pesado que el aire (2.485 a 0º C ). Por lo tanto cualquier escape de cloro, desde algún sistema contenedor tendera a buscar los niveles más bajos

de los edificios o áreas donde ocurra.

En concentraciones de aproximadamente 5ppm, el gas es muy irritante y una persona no puede permanecer en esa atmósfera

En concentraciones cerca del umbral del olfato, luego de varias horas de exposición, causa leve irritación en los ojos y las membranas mucosas del tracto respiratorio. A medida que aumenta la concentración y el tiempo de exposición, provoca irritación de garganta, tos, est

ornudos, exceso de salivación y dificultad de respiración. A mayores niveles actúa sobre bronquios y pulmones, provocando vómitos y se puede alcanzar la muerte por sofocación.

En la forma liquida tiene un color ámbar y es aproximadamente una vez y media más pesada que el agua (1.468 a 0º C). En contacto con la piel y ojos causa irritación y/o quemaduras.

El cloro no tiene efectos acumulativos debido a exposiciones aisladas o reiteradas. A presión atmosférica el punto de ebullición a es de 34º C y el de congelamiento es de – 101º C.

Un volumen de cloro liquido, cuando se vaporiza, ocupa cerca de 460 volúmenes de cloro gas.

Mientras que el cloro seco, gas o liquido reacciona con pocos metales, no incluyendo al cobre y el acero al carbono, el cloro húmedo se torna muy corrosivo, como resultado de la formación de ácido clorhídrico e hipocloroso atacando violentamente la mayoría de los metales. A 251º C, el acero al carbono en una atmósfera de cloro se enciende. Por lo tanto se deben tomar la mayor cantidad posible de precauciones para evitar fugas de cloro o detenerlas rápidamente si estas ocurren.

El cloro reacciona con muchos compuestos orgánicos. Algunas de estas reacciones pueden ser violentas o explosivas, incluyéndose dentro estas aceites, grasas, solventes e hidrocarburos.
En consecuencia se debe evitar la proximidad de estos compuestos en los lugares donde se almacene o manipule cloro.

El cloro, industrialmente es fabricado por electrolisis del cloruro de sodio. Mediante el pasaje de una corriente eléctrica a través de la celda electrolítica, la solución de cloruro de sodio se descompone en cloro, hidrógeno e hidróxido de sodio. El cloro es aspirado, lavado, comprimido, enfriado para su licuación y envasado.

Almacenamiento del cloro

El cloro es almacenado y transportado dentro de recipientes de acero a presión, en estado liquido, bajo presión. Los recipientes comúnmente usados son cilindros de 68 Kg., contenedores de 907 Kg. Para plantas de muy altos consumos pueden usarse tanques montados sobre trailer o acoplados, que normalmente tienen un rango de capacidad entre 15 y 22 toneladas. Dentro del envase el cloro liquido se encuentra en equilibrio con el vapor del cloro VS. Temperatura, permite observar las características de este gas.

Además de la capacidad los cilindros se diferencian de los contenedores o ton con cantidades por lo siguiente:

Cilindros:
Poseen una válvula roscada, con un fusible metálico de seguridad. El fusible es diseñado para actuar entre 70 y 74ºC y prevenir rupturas del cilindro en caso de incendios explosiones a latas temperaturas.
Extraído en fase gaseosa y para un clorador de tipo de vacío, la máxima capacidad de retiro de cloro a 21ºC es de aproximadamente 1.3 Kg/h. Lógicamente este valor es dependiente de la temperatura del cloro.
La capacidad del suministro de cloro puede aumentarse instalando más de un cilindro en paralelo.

Contenedores:
Poseen dos válvulas idénticas roscadas, sin fusible, ubicadas cerca del centro, en uno de los casquetes. A los efectos de posibilitar la extracción del cloro desde la fase liquida o gaseosa, cada válvula esta conectada interiormente a un caño de pesca, ambos ubicados en sentido opuesto que llegan próximos a la pared.
Los contenedores se deben mantener acostados, con las válvulas en posición vertical, de manera tal que la superior extraiga cloro en fase gaseosa y la inferior, en fase liquida.
Los fusiles se ubican en el recipiente, generalmente tres por cada casquete a120º y cumplen una función similar a la indicada al los cilindros, Los fusibles, de tipo metálico, están diseñados para fundirse entre 70 y 74ºC. De esta forma alivian las presiones internas y evitan rupturas violentas de los recipientes en caso de incendios o explosiones a altas temperaturas.

Accidentes debidos a perdidas de cloro y recomendaciones para evitarlos

En toda instalación donde se manipula cloro, es esencial establecer un plan de emergencias, que incluya un procedimiento para el entrenamiento del personal de seguridad autorizado, quien periódicamente debe ejercitarse a los efectos de permanecer capacitado. Ellos son quienes deben realizar las primeras acciones en el caso que se produzca algún escape de cloro o accidente vinculado. Las personas no autorizadas deben estar capacitadas para abandonar el área afectada en dirección perpendicular o contraria al viento y no entorpecer las tareas del grupo asignado.
Independientemente de su tamaño, toda instalación de cloro debe contar con equipos autónomos de respiración, mascaras y trajes adecuados. Este equipamiento debe estar guardado en lugares accesibles, fuera del área donde se almacena el cloro y periódicamente debe ser inspeccionado a los efectos de verificar su aptitud. En ningún caso deben estar en salas cerradas bajo llave.

También se recomienda la instalación de una ducha lava ojos en un lugar accesible e improbable que lleguen vapores de cloro en caso de accidentes.
Asimismo se deben contar con los correspondientes equipos de seguridad para una acción rápida, comúnmente denominados “Kits de Emergencias”, que contienen todos los implementos tendientes a obturar la mayor cantidad de pérdidas que puedan producirse.
Los “Kits de Emergencias” son específicos para cilindros, contenedores o tanques y poseen como mínimo accesorios para contener cuatro tipos de pérdidas:

• Por válvulas
• Por accesorios roscados
• Por tapones roscados
• Por perforaciones sobre la envolvente cilíndrica

El personal autorizado debe estar entrenado, conociendo el alcance de cada elemento, para que una vez identificada la fuga realice la maniobra adecuada tendiente a obturarla.

Cuando se manifieste una pérdida de cloro, en lo posible, se debe ubicar el recipiente de forma tal que la pérdida se produzca en la fase gaseosa. De esta manera la pérdida se minimiza dado que el escape está controlado por la evaporación.

La obturación de una fuga de cloro es un recurso intermedio. El recipiente contenedor de cloro debe vaciarse lo más rápido posible o retirarse a un área segura y no comprometida con el riesgo que ello involucra.

Dentro de lo posible, la forma más conveniente vaciar el recipiente es a través del propio sistema de cloración.

Las Plantas de Cloración modernas son diseñadas separando la zona de alta presión de las de baja, de forma tal que ante una eventual fuga el cloro quede confinado y pueda ser derivado hacia un sistema de absorción de cloro, capaz de neutralizarlo.

Las causas más frecuentes de fugas de cloro son originadas por:

• Pérdidas a través de válvulas.

En nuestro país los recipientes vienen equipados con dos tipos de válvulas diferentes: rectas y a 450. El Chlorine Institute es más exigente y solamente recomienda las válvulas rectas, las cuales son más ventajosas. En este caso, la conexión de esta válvula con el flexible se realiza por medio de una válvula yugo evitándose el roscado directo sobre la válvula.

Los Kits de Emergencias cuenta con caperuzas o parches que se sujetan mediante una barra, permitiendo la aislación de la válvula.

Las principales pérdidas a través de las válvulas pueden ocurrir debido a:

a) Movilización del recipiente tomado por la válvula.
Siempre se debe tener el cuidado de movilizar el recipiente con perchas de izaje tomándolo a través de los extremos de la envolvente si se trata de un contenedor de tonelada o en posición vertical sujeto con cadena si se trata de un cilindro.

b) Operación incorrecta en el recambio del recipiente.
Para todo tipo de recipiente, las válvulas se accionarán con una llave apropiada que tiene un brazo de palanca de aproximadamente 20 cm. Ello evita exigir los vástagos más de lo recomendado, caso contrario se pueden producir roturas de asiento, torceduras de vástago o descabezamiento de válvula.

c) Bloqueo de la válvula.
Los principales inconvenientes en las válvulas son debidos a apretado excesivo contra el asiento o del prensa estopa sobre el vástago; engranado de la rosca del vástago o del cono sobre el asiento; pegado de la empaquetadura sobre el vástago o suciedad originada por productos derivados del cloro (cloruro de hierro).

En estos casos el personal asignado debe tratar con mucha cautela de apretar la válvula, desbloquear el vástago aflojando levemente el prensa estopa y con la palma de la mano buscar de accionar la llave con pequeños golpes, abrir y cerrar la válvula para tratar de eliminar una obstrucción. Una atmósfera templada ayuda al desbloqueo. De no tenerse éxito con estas maniobras y fundamentalmente de no contarse con un sistema de absorción, se debe desistir y devolver el recipiente al proveedor.

• Pérdidas a través de tapones roscados
Pueden ocurrir a través de la rosca o del tapón fusible. En el primer caso se intentará apretar el tapón y en el segundo, si el fusible se ha fundido o se ha desprendido de su alojamiento se colocará la caperuza prevista en el kit de emergencia o una espiga de madera o acero dúctil.

• Pérdidas debidas a perforaciones del recipiente
Estas pérdidas ocurren debidas a picaduras por corrosión. Se colocará un parche previsto en los Kits de Emergencias o una espiga.

Lamentablemente en nuestro país no hay normas o recomendaciones exigentes que contribuyan a minimizar aún más los accidentes.

Los contenedores de una tonelada son los que más disparidad presentan. Los hay en circulación de diferentes formas y dimensiones, para la misma capacidad con dos tipos de válvulas diferentes, lo que dificulta el manipuleo y el conexionado.

En la prevención de accidentes, es muy importante tener en cuenta:

· La selección del tipo y longitud de conexión flexible que se utilice y el cambio periódico del mismo. El Chlorine Institute recomienda el uso de tubo de cobre y sus accesorios fabricados para ese uso específico. La longitud debe ser tal que la unión flexible una vez instalada quede espiralada, evitando estrangulamientos y torceduras. Se es aconsejado el uso de conexiones caseras o no aprobadas, dado que frecuentemente no reúnen la totalidad de las condiciones, por ejemplo para soportar una presión cercana a 40 Kg/cm3.

· El uso de cañerías de acero al carbono sch.80 para las líneas de alta presión. Las mismas deben ser soldadas o roscadas usando cáñamo y litargirio.

· El uso de uniones dobles tipo “ammonia”, con junta de plomo.

· El uso y cambio de la junta de plomo cada vez que se efectúa el cambio del recipiente de cloro.

· El mantenimiento preventivo en las instalaciones, incluyendo recubrimiento protector de las cañerías, aparejo o puente grúa si lo hubiere, etc.

· El mantenimiento de los recipientes fuera de uso con sus correspondientes protectores de válvulas roscados sobre la misma.

· Evitar el uso de grasas o lubricantes en roscas.

Parámetros a tener en cuenta en el diseño de una Planta de Cloración
El diseño de una Planta de Cloración a partir de cloro debe contemplar las siguientes áreas:

• Área de almacenamiento de los recipientes contenedores de cloro: cilindros, contenedores de una tonelada o tanques, vacíos y llenos en espera.

En todos los casos el área asignada debe estar limpia, despejada, libre de humedad, alejada de
grasas, aceites, solventes e hidrocarburos, sin posibilidad de incendio en las inmediaciones y con fácil acceso para el vehículo que los transporte. Se debe prohibir el tránsito de personas no autorizadas.
Preferentemente deben almacenarse en recintos cerrados o al menos techados para evitar los rayos del sol y la lluvia. En todos los casos se debe delimitar la zona de los contenedores vacíos y llenos.
Todos los recipientes almacenados deben poseer los capuchones protectores de válvulas.
Si se decide su ubicación dentro de un recinto cerrado, puede ser el mismo donde se encuentran los contenedores en uso o separado de éste. Estos recintos, deben diseñarse con facilidades para la maniobra de camiones, movimientos y circulación de los operarios.

Si no se posee un sistema de neutralización de cloro, la sala debe estar aireada, de forma tal que haya un suave y continuo barrido de aire, desde la parte superior hacia la inferior.

En caso de contarse con un sistema de neutralización de cloro, es conveniente que esta sala no posea ventilación natural. En la parte superior se instalarán las entradas de aire, aberturas o ventanas de sobrepresión, mientras que en la parte inferior se instalará un ducto vinculado a uno o mas extractores, que extraigan el aire del recinto, y lo envíen a la torre rellena de absorción. El diseño debe ser cuidadoso de forma tal que no se produzcan cortocircuitos en la corriente aire.

Infoagua

Lunes 17 de Noviembre de 2003