Justificación Del Sistema Constructivo De Los Módulos De Almacenamiento De Peróxidos Orgánicos Según La ITC-APQ9 (Real Decreto 105/2010)


Cliente:EMPTEEZY MEDIO AMBIENTE IBÉRICA S.L.

C/ Solsonés, nave 18. P.I. Can Prunera

08759 VALLIRANA

informe:4820/15

fecha:Abril del 2015

TÀNDEM HSE

Avd.República Argentina, 166 bajos 1

08023 BARCELONA

tandem@tandemsl.com www.tandemsl.com

1. ANTECEDENTES.

La firma Empteezy como fabricante de armarios y módulos de almacenamiento de productos químicos, tanto para productos tóxicos, inflamables, corrosivos, nocivos, etc, desea desarrollar unos armarios y salas de almacenamiento de peróxidos orgánicos, para la demanda del mercado español ante la aplicación de la MIE APQ9 “Almacenamiento de peróxidos orgánicos”.

Debido a la complejidad de la MIE APQ9 y que en el resto de Europa no existe una normativa similar, la firma Empteezy, desea justificar la construcción de sus equipos (armarios y módulos) a la normativa española de referencia.

2. OBJETO DEL ESTUDIO TÉCNICO.

El objeto del presente estudio técnico, es justificar que los módulos de almacenamiento de peróxidos orgánicos han sido diseñadas de acuerdo con la instrucción técnica complementaria MIE APQ 9 “Almacenamiento de peróxidos orgánicos” y de la MIE APQ1 “Almacenamiento de líquidos inflamables y combustibles”.

En especial, se justificará la resistencia al fuego “EI” de los materiales de cerramiento y de la estructura de las salas, así como la resistencia mecánica ante una hipotética explosión del peróxido orgánico. Se adjuntaran los ensayos realizados con los materiales, así como los cálculos realizados para la determinación de la resistencia mecánica.

Los módulos de almacenamiento previstas, son para el almacenamiento de un mínimo de dos palets y de un máximo dE palets, por lo que la cantidad mínima almacenada supera los 1000 kilos. Hay diferentes modelos, con diferentes grados de equipamiento, para poder dar solución a las diferentes demandas del mercado.

El presente estudio técnico, ha sido elaborado por el equipo de ingenieros de TANDEM HSE, que firman el estudio.

3. TIPOS DE PEROXIDOS ALMACENADOS.

Los módulos de almacenamiento construidos por Empteezy, están diseñados para el almacenamiento de peróxidos orgánicos del grupo 1 al 4, con las variantes de características especiales, para los peróxidos que por sus propiedades propias tengan también el riesgo de inflamables, debiéndose aplicar la ITC-APQ1.

No existen módulos de dos niveles de altura de almacenamiento para almacenamientos de tipo 1 con grado ampliado.

4. MODELOS DE MÓDULOS.

Empteezy comercializa almacenes prefabricados para el almacenamiento de peróxidos orgánicos. Los modelos diseñados se han previsto para almacenar más de 1000 kilos de peróxidos orgánicos, todos ellos con un equipamiento en grado ampliado, para poder reducir las distancias de seguridad.

Como que muchos de los peróxidos orgánicos son asimismo, inflamables, se ha previsto que todos los modelos tengan unos cerramientos EI120 y una estructura entre EI30 a EI120 en función de si son inflamables o no.

Hay modelos desde 4 metros de largo, hasta 12 metros con uno o dos niveles.

Los modelos de los módulos diseñados son:

MEDIDAS EXTERNAS

TIPO

FONDO

LARGO

ALTURA TOTAL

CAPACIDAD

KILOS MÁXIMOS

3m UN NIVEL

1.55

3,28

2380

2 palets 1200x1200 -2 IBC -3 palets 1200x800

2400

4m UN NIVEL

1.55

4.35

2430

3 palets 1200x1200 3 IBC o 4 palets 1200x800

3600

6m UN NIVEL

1.55

6.26

2380

4 palets 1200x1200 o IBC o 6 palets 1200x800

4800

8m UN NIVEL

1.55

8.58

2430

6 palets 1200x1200 o IBC 8 peltes 1200x800

7200

12m UN NIVEL

1.55

12,75

2430

9 palets 1200x1200 o IBC o 12 palets 1200x800

10800

3m DOS NIVELES

1.55

3,28

3830

4 palets 1200x1200 - IBC -6 palets 1200x800

4800

4m DOS NIVELES

1.55

4.35

3880

6 palets 1200x1200 6 IBC o 8 palets 1200x800

7200

6m DOS NIVELES

1.55

6.26

3830

8 palets 1200x1200 o IBC o 12 palets 1200x800

9600

8m DOS NIVELES

1.55

8.58

3880

12 palets 1200x1200 o IBC 16 peltes 1200x800

14400

12m DOS NIVELES

1.55

12,75

3880

18 palets 1200x1200 o IBC o 24 palets 1200x800

21600

5. CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS.

Los módulos de almacenamiento de peróxidos orgánicos, están construidos por una estructura de acero interior, que soporta los envases de peróxido y los cerramientos y puertas del módulo.

Estructura:

Estructura con certificación de la resistencia a la sobrepresion y certificación REI dependioendo del tipo de peróxido almacenado.

Cerramientos:

Las paredes y el techo del módulo están construidos por paneles prefabricados tipo Systema MNR FIBRA formados por placas de acero galvanizado rellenos de lana de roca. Todas las especificaciones de los paneles, cumplen con los requisitos de almacenamiento de peroxidos

Puertas:

Los módulos están cerrados por un juego de puertas correderas, sujetas por guías, formadas por los mismos paneles anteriores, pero dentro de un marco de acero para conformar una estructura rígida.

Todos los módulos anteriormente indicados tienen las siguientes características constructivas:

5.1 REACCIÓN FRENTE AL FUEGO DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN.

Estructura:

La estructura interna de los módulos está construida con tubos cuadrados y rectangulares de acero normalizado, lo que confiere un comportamiento contra el fuego de A1 según el RD312/2005*.

Cerramientos y puertas:

Los cerramientos laterales, cubrición superior y las puertas correderas, están construidos de paneles prefabricados formados por dos placas de acero y una de lana de roca. El comportamiento de ambos materiales está considerado de A1 según la documentación de los paneles.

Panel de descompresión y el dispositivo de descompresión:

El panel de descompresión, está construido de paneles prefabricados formados por dos placas de acero y una de lana de roca. El comportamiento de ambos materiales está considerado de A1 según la documentación de los paneles (ver anexos).

*Los siguientes elementos son A1 y no precisan de certificados de ensayo, según lo indica el Cuadro 1.2-1 del Anexo I del RD312/2005.

Lana mineral.

Hormigón.

Hierro, acero o acero inoxidable.

Zinc y aleaciones de zinc.

Aluminio y aleaciones de aluminio.

Yeso y unidades de yeso.

Tampoco se exigirá propiedades de reacción al fuego de las placas de yeso laminado clasificadas como A1 siempre que se hayan construido según le EN-520 y tengan un espesor superior a los 9,5 mm.

5.2 RESISTENCIA AL FUEGO DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN.

Según indica la normativa APQ-9, se precisa que tanto la estructura como los cerramientos tengan una resistencia al fuego de EI60 por ser modulos de grado ampliado. De todas las maneras, si el peróxido orgánico es inflamable, todos los elementos serán EI120

Los paneles de descompresión serán de EI60.

Para los elementos portantes sin función de separación contra el fuego, tales como los suelos, las vigas o columnas, el ensayo se debe hacer con las normas UNE-EN: 13501-2:2004.

Para elementos no portantes separadores de fuego, como paredes, puertas y techos, el ensayo se debe hacer con las normas: UNE-EN: 13501-2:2004.

Estructura:

En este caso, la estructura del módulo y la estructura de la puerta corredera, dispone de una protección pasiva.

Para la elección del material y del grosor a aplicar para dar la protección pasiva a la estructura se ha calculado la masividad de los perfiles, según las caras expuestas al fuego:

Cerramientos, puertas y dispositivos de descompresión:

Tanto los cerramientos como las puertas, así como el dispositivo de descompresión formado por el tejado del módulo, están construidos por paneles prefabricados de acero galvanizado con lana de roca. Dichos paneles, presentan una resistencia EI120, demostrada con sus correspondientes certificados de ensayo.

Las puertas correderas, son en verdad cerramientos móviles y por tanto deben ser construidos con materiales EI, como es el caso.

Para mejorar la estanquidad en caso de incendio, en todas las juntas de cierre de las puertas correderas, se han instalado juntas intumescentes.

En las fotos siguientes, se puede ver la colocación de dichas juntas en las puertas:

Panel de descompresión:

El panel de descompresión de 0.25 m2 está construido por paneles prefabricados de acero galvanizado con lana de roca. Dichos paneles, presentan una resistencia EI60, demostrada con sus correspondientes certificados de ensayo. Ver en anexos.

Rejillas de ventilación:contenedores para peroxidos organicos

Para conseguir la ventilación necesaria dentro de los módulos, según se indica en la normativa APQ-9, se practican unas oberturas en los paneles laterales. A dichas oberturas se les colocará unas rejillas intumescentes EI60 o EI120 según modelo. Se adjunta en los anexos los certificados de resistencia al fuego de dichas rejillas, así como de sus características técnicas.

5.3 RESISTENCIA MECÁNICA.

Se han realizado los cálculos necesarios, para dimensionar la estructura de forma que los perfiles utilizados y los paneles puedan soportar una sobre presión de 0.06 bar en los modelos de grado ampliado para almacenes de tipo 2,3 o 4.

Para ello hemos realizado los cálculos con los valores de los perfiles y con las fechas de elasticidad de los paneles, aportadas por los fabricantes.

Como resultado de los cálculos, podemos certificar que el sistema constructivo diseñado, soporta una sobre carga de 0,06 bar.

6. MEDIDAS DE SEGURIDAD.

Seguidamente indicamos las medidas de seguridad, que vienen instaladas en los módulos para poder cumplir con la normativa APQ-9.

Dispositivo de descompresión.

Para dimensionar los dispositivos de descompresión de los módulos, se ha tenido en cuenta lo indicado en el punto 3 del artículo 8 de la ITC-APQ9, que viene a indicar que los almacenes para peróxidos orgánicos deben disponer de un dispositivo de descompresión de emergencia con objeto de impedir la demolición del almacenamiento por una sobrepresión interna. A tales efectos, los dispositivos de descompresión se pueden considerar las paredes o los techos de los almacenes, construidos con un material ligero que puede ceder fácilmente en caso de generarse una sobrepresión interna por una explosión, evitando la destrucción del almacén.

Se efectúan en los contenedores diseñados los m2 necesarios según tabla anexa dependiendo de kg y tipo de peróxido.

Dicho dispositivo de descompresión tendrá unas medidas en función del tipo de almacenamiento y de los kilos almacenados, según la siguiente relación.

Tipo de almacenamiento

Relación

Tipo 1

1 m2 cada 1000 kg

Tipo 2

0,5 m2 cada 1000 kg

Tipo 3 y 4

0,25 m2 cada 1000 kg

Panel de descompresión.

Todos los módulos disponen de un panel de descompresión de 0,25 m2 construidos por paneles prefabricados de acero galvanizado con lana de roca de placas con una EI60, sujetos al dispositivo de descompresión mediante bisagras.

Sistemas de extinción de incendios.

Todos los módulos, pueden equiparse con una preinstalación de un tubo de acero galvanizado para poder instalar un sistema de agua pulverizada o nebulizada. Dicha preinstalación, está situada en la parte superior del módulo para poder cumplir con la indicación de la normativa UNE-EN 12845.El instalador autorizado local deberá colocar los elementos necesarios para cumplir con la normativa UNE-EN 12845 y deberá entregar el certificado final de instalación.

Para el diseño de la instalación se deberá tener en cuenta las siguientes capacidades:

Tipo de almacenamiento

Capacidad

Tipo 1

10 litros por minuto y metro cuadrado.

Tipo 2

15 litros por minuto y metro cuadrado.

Tipo 3

20 litros por minuto y metro cuadrado.

Balsa de retención.

El suelo del módulo dispone de un cubeto para retener un derrame de peróxido almacenado. Dicho cubeto retendrá un pequeño derrame del producto, manteniéndolo en las mismas condiciones de temperatura que el producto envasado.

De generarse un derrame más grande o activarse los sistemas contra incendios, el volumen sobrante, se conducirá mediante una sistema de rebose a un lugar seguro construido por el cliente.

Control de temperatura.

Todos los módulos disponen de una sonda de temperatura tipo pt100 que indicará en el exterior del módulo la temperatura de almacenamiento. De ser necesario por las características del peróxido orgánico, se podrá instalar un sistema de alarma si se supera la temperatura de control.

De ser necesario por el tipo de peróxido orgánico almacenado, se pueden instalar dentro de los módulos, un sistema de refrigeración adecuado al tipo de peróxido a almacenar.

Ventilación.

Caso de necesidad por tipo de uso del almacen o tipo de envases se precisa una ventilación mínima del 0.5% de la superficie del suelo, con un mínimo de 0.01 m2. Teniendo en cuenta estas necesidades, y que las rejillas intumescentes utilizadas son los modelos:

  • Modelo 125 con una superficie de 0.0124 m2.
  • Modelo 160 con una superficie de 0.0204 m2.

Se ha calculado la cantidad de rejillas a instalar en cada uno de los módulos, para garantizar la ventilación mínima, en función

los módulos dispondrán de las siguientes aberturas para garantizar la ventilación natural:

MEDIDAS FONDO/TECHO

Modelo 125 Superficie

0,0124 m2

Modelo 160 Superficie

0,0204 m2

TIPO

CAPACIDAD

KILOS MÁXIMOS

FONDO m

LARGO m

m2

VENTILACIÓN MINIMA, m2 (0,5% de la superficie del suelo)

Numero rejillas

Numero rejillas

3 UN NIVEL

2 palets 1200x1200 -2 IBC -3 palets 1200x800

2400

1,25

2,93

3,66

0,0183

2

2

4 UN NIVEL

3 palets 1200x1200 3 IBC o 4 palets 1200x800

3600

1,25

4

5,00

0,0250

2

1,23

6 UN NIVEL

4 palets 1200x1200 o IBC o 6 palets 1200x800

4800

1,25

5,86

7,33

0,0366

2

8 UN NIVEL

6 palets 1200x1200 o IBC 8 peltes 1200x800

7200

1,25

8

10,00

0,0500

4

12 UN NIVEL

9 palets 1200x1200 o IBC o 12 palets 1200x800

10800

1,25

12

15,00

0,0750

6

4

3 DOS NIVELES

4 palets 1200x1200 - IBC -6 palets 1200x800

4800

1,25

2,93

3,66

0,0183

2

4 DOS NIVELES

6 palets 1200x1200 6 IBC o 8 palets 1200x800

7200

1,25

4

5,00

0,0250

2

6 DOS NIVELES

8 palets 1200x1200 o IBC o 12 palets 1200x800

9600

1,25

5,86

7,33

0,0366

2

8 DOS NIVELES

12 palets 1200x1200 o IBC 16 peltes 1200x800

14400

1,25

8

10,00

0,0500

4

12 DOS NIVELES

18 palets 1200x1200 o IBC o 24 palets 1200x800

21600

1,25

12

15,00

0,0750

6

4

De ser necesario, se podrá instalar un extractor eléctrico para mantener una LEL inferior al 20% en casos especiales.

Instalación eléctrica.

Dentro de los módulos, al haber productos con posibilidad de explosión o incluso inflamables, se considera una zona clasificada como ZONA 2 conforme a lo establecido en la ITC-BT-29 del Reglamento de Baja tensión y la directiva ATEX:

Por todo ello, los elementos eléctricos que puedan estar dentro de módulo deberán cumplir con la siguiente clasificación:


Contenedor para peroxidos organicos mas de 6.000 KG

GrupoCategoríaCertificado EX CEI EEX CENELECProtección a la igniciónSubgrupoClase térmica
II3GEXnIIA

La instalación eléctrica debe cumplir con lo establecido en la ITC-BT-29.

Los elementos eléctricos que puede haber son:

  • Iluminación en el caso de ser necesaria.
  • Sondas de temperatura.
  • Ventiladores.
  • Extractores.

Los condensadores de los equipos de climatización, se colocarán a cierta distancia de los módulos, para estar situados en zonas NO clasificadas y así eliminar la necesidad de ser clasificados ATEX. Los serpentines de aire frío no se consideran puntos de ignición al ser simplemente equipos estáticos sin alimentación eléctrica.

El modulo dispondrá de unas aberturas para poder instalar la entrada y salida de aire necesario para la climatización de los productos, así como abertura para la entrada de los tubos del sistema de extinción de incendios mediante rociadores. Se tiene la precaución de utilizar selladores EI para mantener la sectorización del módulo.