ISO 15029-2 Determinación de las propiedades de ignición por pulverización de fluidos resistentes al fuego - Parte 2: Ensayo de pulverización - Método de liberación de calor de llama estabilizada

ISO 15029-2 Determinación de las propiedades de ignición por pulverización de fluidos resistentes al fuego - Parte 2: Ensayo de pulverización - Método de liberación de calor de llama estabilizada

La norma ISO 15029-2, «Petróleo y productos relacionados - Determinación de las propiedades de ignición de fluidos resistentes al fuego en aerosoles - Parte 2: Ensayo de aerosol - Método de liberación de calor de llama estabilizada», publicada por la Organización Internacional de Normalización (ISO), describe un método para comparar los riesgos de incendio de aerosoles presurizados de fluidos resistentes al fuego. Se utiliza una llama de propano bidimensional para encender y estabilizar la combustión de un fluido atomizado con aire. Las mediciones de la tasa de liberación de calor, la longitud de la llama y la densidad del humo proporcionan información cuantitativa sobre el comportamiento del fluido ante el fuego.

ISO 15029-2 Determinación de las propiedades de ignición por pulverización de fluidos resistentes al fuego - Parte 2: Ensayo de pulverización - Método de liberación de calor de llama estabilizada

Para los efectos de esta norma, se aplican los siguientes términos y definiciones:

  • Llama de pulverización estabilizada: Este es el punto en el que la tasa de liberación de energía, la longitud de la llama y otras características de la combustión permanecen constantes en el tiempo, lo que permite calcular valores promedio razonables.
  • Longitud de la llama: La distancia en milímetros desde la línea central vertical del quemador de gas hasta el punto más alejado de la salida alcanzado por la llama visible.
  • Índice de longitud de llama: Una función de la longitud de la llama (redondeada al número entero más cercano) y del caudal de propano.
  • Factor de inflamabilidad: Función de la liberación de calor a un caudal de propano determinado, redondeada al número entero más cercano.
  • Densidad del humo: Función de la opacidad del humo en el tubo de la chimenea, medida antes y después de la introducción del fluido de prueba.

Los reactivos y materiales utilizados en las pruebas son:

  • Propano de alta pureza (mínimo 98 por ciento)
  • Nitrógeno, libre de oxígeno, de calidad comercial.
  • Aire comprimido.
  • El agua cumple con los requisitos de la norma ISO 3696, clase 3.
  • Monoetilenglicol, grado de laboratorio (98% de pureza)
  • Un disolvente compatible con el líquido que se está analizando, de calidad de laboratorio.

En principio, un flujo de fluido de prueba preacondicionado se transporta a través de un atomizador de doble fluido hasta una cámara de prueba. Se utiliza aire comprimido, suministrado a la boquilla a un caudal controlado, para producir una pulverización atomizada que se expone a una llama específica de un quemador de gas presente durante toda la prueba. El aporte constante de calor de la llama de gas da como resultado una llama de pulverización estabilizada, lo que garantiza que las características de combustión, como la tasa de liberación de energía, la longitud de la llama y la producción de humo, se mantengan suficientemente constantes en el tiempo, permitiendo así la medición de valores promedio.

Se miden las temperaturas tanto a la entrada como a la salida de la cámara de combustión, y el quemador se opera primero sin fluido de prueba y luego con él. Se pueden medir la longitud de la llama y la opacidad del humo de escape. A partir de estas mediciones, se calculan funciones como el índice de longitud de la llama, el factor de inflamabilidad y la densidad del humo. Con base en estas mediciones y los índices de rendimiento calculados, se propone un sistema para clasificar el rendimiento de los líquidos resistentes al fuego.

Mientras que la norma ISO 15029-1 evalúa los fluidos resistentes al fuego mediante un método de pulverización con cono hueco que simula fugas finas y atomización, la ISO 15029-2 aborda un escenario real diferente y a menudo más complejo: una prueba de llama estabilizada con boquillas de flujo sólido opuestas. Esta norma responde a la pregunta: si un chorro de fluido a presión incide sobre una llama existente, ¿la llama se propagará o se intensificará? La ISO 15029-2 se considera una prueba de resistencia al fuego más rigurosa y conservadora. Es solicitada con frecuencia por autoridades mineras, acerías, empresas de fundición a presión y plataformas marinas.

En accidentes industriales reales, las fugas hidráulicas no siempre producen finas nieblas. Las rupturas a alta presión suelen generar chorros coherentes y de alta velocidad (corrientes sólidas) que pueden impactar directamente superficies calientes, llamas de soldadura o incendios en colectores. Un fluido que supera la prueba de pulverización de cono hueco (norma ISO 15029-1) puede mantener la combustión al inyectarse como chorro en una llama grande y estable. Por lo tanto, la norma ISO 15029-2 se desarrolló para simular precisamente este escenario extremo. Esta prueba se conoce a menudo como prueba de llama estabilizada o contrachorro, ya que el chorro de fluido se pulveriza horizontalmente en una llama grande y turbulenta de un quemador de propano.

Para realizar las pruebas se requiere el siguiente equipo:

  • Bomba de alta presión capaz de suministrar una presión de 7,0 MPa más/menos 0,2 MPa (70 bar).
  • Boquilla de flujo sólido con orificio de 1,2 mm (produce un chorro compacto y uniforme).
  • Un gran quemador rectangular de propano (de aproximadamente 170 mm x 70 mm) que produce una llama turbulenta con una potencia calorífica de aproximadamente 25-30 kW.
  • Equipos de medición de temperatura y vídeo de alta velocidad.
  • Cámara de ensayos antiexplosivos con sistema automático de extinción de incendios.

En general, el método de prueba comprende los siguientes pasos:

  • El quemador se enciende y se estabiliza durante al menos 5 minutos para obtener características de llama uniformes.
  • El fluido de prueba se presuriza a exactamente 7,0 MPa y se pulveriza horizontalmente desde una distancia de 1 metro directamente en el centro de la llama del quemador.
  • La pulverización continúa durante 60 segundos (o hasta que se produzca la combustión).
  • Una vez detenida la bomba, la observación continúa durante otros 30 segundos.

En resumen, la norma ISO 15029-2 es una prueba de resistencia al fuego para entornos industriales exigentes. Cuando una especificación requiere la categoría A de la ISO 15029-2, significa que este líquido no propagará el fuego, incluso si se inyecta un chorro a alta presión directamente sobre una llama grande. Para los ingenieros de seguridad en las industrias minera, siderúrgica y de procesamiento de metales en caliente, una sola línea en la ficha técnica puede marcar la diferencia entre un accidente controlado y uno catastrófico. La norma ISO 15029-2 sigue siendo una de las medidas de seguridad más respetadas del mercado.

Durante muchos años, nuestra organización, con su personal competente y experimentado, ha comprendido las necesidades de sus clientes, brindándoles los servicios de pruebas avanzadas que requieren y asistiéndolos en el establecimiento, la implementación y la mejora de sus sistemas de gestión. En este marco, también ofrecemos servicios de pruebas que cumplen con la norma ISO 15029-2.

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