Comprender la deflagración y la detonación en línea en la seguridad de los procesos

Redacción
By Redacción
4 Min Read

Comprender la deflagración y la detonación en línea en la seguridad de los procesos

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Comprender la deflagración y la detonación en línea en la seguridad de los procesos

Una explosión es una reacción rápida de oxidación o descomposición que produce un aumento repentino de temperatura, presión o ambos. Una deflagración es un tipo de explosión que viaja a velocidad subsónica, mientras que una detonación se mueve más rápido que la velocidad del sonido.

En las tuberías, una deflagración en línea es un frente de llama que se mueve a lo largo del eje de la tubería, precedido por una onda de presión. Su velocidad puede variar de niveles lentos a cerca de sónicos, influenciados por factores como la relación combustible-aire, el diámetro de la tubería, las obstrucciones y la turbulencia.

Bajo ciertas condiciones, una deflagración en línea puede convertirse en una detonación en línea a través de la deflagración a la transición de la detonación. En este proceso, las ondas del frente y la presión de la llama se aceleran y se fusionan, creando una onda de choque que comprime y calienta el gas no quemado por delante. Si la temperatura se eleva por encima del punto de autoignición, la combustión ocurre casi instantáneamente, acelerando la onda de choque a velocidades supersónicas.

Representación visual de la deflagración frente a la detonación © Protego

Esta fase de transición, conocida como detonación inestable, implica presiones y velocidades fluctuantes antes de estabilizarse en una detonación estable. El punto en una tubería donde ocurre esta transición depende de la presión de funcionamiento, la temperatura, la geometría de la tubería y las características del gas. Se expresa como una relación L/D, la distancia desde la fuente de encendido en múltiplos del diámetro de la tubería, y debe determinarse experimentalmente.

Papel de pararrayos de llama

Los arrestadores de llama están diseñados para evitar que las llamas viajen a través de una tubería. Los arrestadores de llama en línea pueden proteger contra las deflagraciones y las detonaciones estables e inestables, siempre que se instalen según lo especificado por el fabricante, según el fabricante de equipos con sede en Alemania, Protego.

Para los arrestadores de llama de deflagración en línea, no se debe exceder el L/D permitido. Si se coloca demasiado lejos de la fuente de encendido, el frente de la llama podría hacer la transición a una detonación antes de llegar al Arrester, excediendo sus límites de diseño.

Protego DA-SB-AC Detonation Arrester para acetileno © Protego

«La selección correcta y el posicionamiento de los arroschadores de llama son críticos para mantener la seguridad en los sistemas de manejo de gases inflamables», dijo Brad Luckman, vicepresidente senior de ventas globales de Protego. «Comprender los fundamentos del comportamiento de la llama en las tuberías asegura que las medidas de protección correctas estén en su lugar».

Explicador rápido: deflagración vs detonación

  • Quemación rápida – Una llama que se mueve a través de una mezcla inflamable a velocidad subsónica.
  • Detonación – Un evento de combustión mucho más rápido donde el frente de la llama y la onda de choque viajan a velocidad supersónica.
  • Desflagración a la transición de detonación (DDT) – El proceso en el que una deflagración se acelera en una detonación, a menudo debido a las ondas de presión que comprimen y calentan los gases no quemados por delante de la llama.
  • Relación L/D – La distancia desde la fuente de encendido al arrestador de llama (L) medido en múltiplos del diámetro de la tubería (D), utilizada para garantizar que el arrestado esté instalado en la posición correcta.

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