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En el mundo de la seguridad industrial, los gases inflamables son una preocupación constante. En este artículo, exploraremos a fondo estos gases y su relevancia en las atmósferas explosivas, bajo las regulaciones de la normativa ATEX, así como sus propiedades y las medidas de seguridad necesarias para poder trabajar con este tipo de gases.
¿Qué es un gas inflamable?
Los gases inflamables son aquellos gases que, a través de una fuente fe ignición, forman una atmósfera explosiva cuando se mezclan con el aire en una determinada proporción. Estos gases presentan un riesgo significativo de incendio y explosión en entornos adecuados y deben manejarse con precaución y bajo normativas de seguridad específicas.
Tipos de gases inflamables
Además del metano, el propano (C3H8) y el butano (C4H10), que con frecuencia se presentan en forma líquida, también son ejemplos de gases inflamables. En condiciones normales (presión atmosférica, temperatura ambiente) son gaseosos, pero pueden licuarse a temperatura ambiente con una presión relativamente baja. Tienen una densidad relativa superior a la del aire y, por tanto, permanecen en el suelo en estado gaseoso.
Los tres gases, junto con el etano (C2H6) -otro componente del gas natural- pertenecen a los hidrocarburos, ya que están formados por uno o más átomos de carbono, cada uno con átomos de hidrógeno asociados.
Otros gases combustibles son la acetona, el benceno, el etanol, el etileno, el óxido de etileno, el hexano, el i-propanol, el n-nonano, el metacrilato de metilo y muchos más, que se encuentran principalmente en aplicaciones industriales.
Metano
El metano se encuentra en muchos lugares de la Tierra y se forma constantemente, por ejemplo, durante los procesos geológicos. La concentración de metano en la atmósfera terrestre es ligeramente inferior a 2 ppm. El metano también se forma cuando las sustancias orgánicas se pudren en ausencia de aire o durante la fermentación anaeróbica en forma de mezcla con dióxido de carbono, por ejemplo, en los pantanos o durante los procesos de descomposición en la naturaleza. Para esta mezcla también se utilizan con frecuencia términos como gas de sumidero, gas de digestor, gas de alcantarilla, gas de aguas residuales o gas de vertedero, ya que también puede producirse en vertederos o en pozos de registro de aguas residuales o alcantarillado.
Sin embargo, a diferencia del gas natural, estas mezclas no contienen etano ni hidrocarburos superiores como el propano y el butano. El biogás producido en las plantas de biogás contiene aproximadamente un 60 % vol. de metano y un 35 % vol. de dióxido de carbono.
Hidrógeno, el gas combustible nominado a ser la fuente de energía del futuro
El hidrógeno (H2) también es un gas combustible, pero casi nunca se encuentra en estado puro y gaseoso en la naturaleza. La mayor parte del hidrógeno que se encuentra en la Tierra está ligado al agua, por lo que debe producirse artificialmente, por ejemplo, mediante electrólisis del agua. Dado que la combustión del hidrógeno produce vapor de agua puro (H2O) y no emite CO2, se considera que será la fuente energética del futuro en la lucha contra el cambio climático.
De momento, ya se está añadiendo hidrógeno al gas natural en cantidades de hasta un 10 % vol. Se están probando mezclas más elevadas, de 20 o 30 vol. de H2. Además, se explotan redes de hidrógeno puro (es decir, 100 % vol. de H2), a menudo como pequeñas soluciones aisladas en las proximidades de centrales de generación o de grandes gasoductos de transporte, para el suministro de energía y estaciones de servicio de hidrógeno para el sector del transporte.
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Propiedades de los gases inflamables: límites de explosividad y temperatura de ignición
En el caso de los gases inflamables, la temperatura y la energía mínimas de ignición, así como el rango de ignición, son propiedades importantes. El rango de ignición o los límites de explosión indican el intervalo dentro del cual puede producirse la ignición o la explosión en una mezcla con aire u oxígeno.
Además, se requieren la temperatura y la energía mínimas de ignición. Por eso, para los gases combustibles se cita a menudo el llamado triángulo de la explosión, formado por el combustible, el oxígeno y la fuente de ignición. Sólo cuando concurren estos tres factores puede producirse una explosión. En otras palabras, no puede producirse ninguna ignición o explosión en ausencia de uno de los tres factores.
Rangos de explosividad de los gases inflamables
Los límites de explosividad se denominan LEL (límite inferior de explosividad) y UEL (límite superior de explosividad). El LEL del metano es de 4,4 vol.%, el UEL es de 17 vol.%.
En el caso del hidrógeno, el rango de ignición es mucho mayor, ya que el LEL es de 4 vol.%, pero el UEL es de 77 vol.%. Además, la energía de ignición del hidrógeno es más de diez veces inferior a la del metano. Por eso el hidrógeno gaseoso es tan peligroso y está clasificado en el grupo de explosión superior IIC, en comparación con el IIA del metano. El hidrógeno es generalmente considerado el gas combustible más inflamable ya que tiene una concentración explosiva más amplia en comparación con otros gases.
Medidas de seguridad al trabajar con gases inflamables
Se requiere un alto grado de precaución al manipular gases inflamables. Por este motivo, se utilizan detectores de gas fijos o móviles o portátiles para la protección personal, como nuestro dispositivo OLLI, perfecto para estas tareas.
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