Desarrollo sustentable
EVALUACIÓN DE PERFORMANCE DE LA UNIDAD SCRUBBER DE CO2 PARA REFUGIO MINERO MODELO P-RMS MARCA PIRCA SAFETY®
R. Rodríguez (1), D. Valdés (2), C. Di Leo (3), M. Baglietto (4), G. Baglietto (4) rrodriguez@inti.gob.ar, valdes@inti.gob.ar, cdileo@inti.gob.ar, matias.baglietto@pirca-safety.com,
gonzalo.baglietto@pirca-safety.com
(1) (2) (3) Departamento de Evaluación y Control de la Contaminación - INTI, (4) Departamento Técnico- PIRCA Safety®
Palabras Clave: Scrubber de CO2; Refugio Minería Subterránea.
INTRODUCCIÓN
La firma PIRCA Safety® se dedica a brindar soluciones integrales para la seguridad en la industria minera. Durante el último trimestre de 2021, INTI- DEyCC (Departamento de Evaluación y Control de la Contaminación) brindó a la firma PIRCA Safety® asistencia técnica para la evaluación de performance (eficiencia) de la unidad Scrubber de CO2 PIRCA Safety®- acoplada al refugio PIRCA Safety® modelo P-RMS-, y sobre aspectos vinculados con la calidad del aire respirable en el marco de la fabricación de refugios para la minería subterránea.
OBJETIVOS
Evaluar la performance de remoción de CO2 de la unidad Scrubber de CO2 desarrollada por la firma PIRCA Safety® y aspectos vinculados con la calidad del aire respirable [1], [2], [3], [4] y [5].
DESARROLLO
El refugio de minería subterránea PIRCA® modelo P-RMS 12x48 designado para el presente estudio presenta las siguientes especificaciones técnicas definidas por PIRCA Safety®: capacidad de 12 personas, autonomía de 48 horas, alto: 2,37 m, ancho: 2,20 m largo: 4,50 m, con un volume de 23,5 m3. Figura N°1.
A partir de estas dimensiones se desprende una tasa de ocupación propia del refugio PIRCA® modelo P-RMS de 0,51 persona/m3. El refugio PIRCA Safety® modelo P-RMS posee una unidad Scrubber de CO2 PIRCA Safety® instalada en su interior. Figura N°2. La unidad Scrubber de CO2 PIRCA Safety® posee 2 (dos) cartuchos de adsorción PIRCA Safety® dispuesto en un arreglo en paralelo.
Figura N°1: Refugio minero PIRCASafety® modelo PRMS
El día N°2 (25/08 y 26/08/2021) en la franja horaria de 8:00 a.m. a 24:00 p.m. hs., y de 00:00 a.m. a 01:30 a.m. hs., se realizó el ensayo de performance sobre la unidad Scrubber de CO2 PIRCA® ubicada en el interior del refugio PIRCA® modelo P-RMS [1]. La tasa de generación de CO2 se definió según lo planteado por la documentación de “Mine Safety Health Administration MSHA PIB 07-03, fuente: Foster-Miller, 1983” estableciendo una tasa de producción de CO2 de 0,019 cfm (0,54 L/min por persona) [2].
Con el fin de simular la tasa de generación de CO2 durante su ocupación, se utilizó un gas de mezcla de CO2 medicinal presentación en cilindro de 50 bar de presión, 40 litros hidráulicos, y pureza 99,5 % v/v, provisto por Linde Gas Argentina. Caudal volumétrico de inyección de CO2- CNPT (760 mmHg y 0ºC) definido en 5,81 L/min. Figura N°2.
Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución- No Comercial – Sin Obra Derivada 4.0 (CC BY-NC-ND)
Desarrollo sustentable
Figura N°2: Unidad Scrubber de CO2, y distribución de sensores e instrumental dentro del refugio PIRCA Safety® modelo P-RMS.
EL instrumental principal utilizado fue:
a) medidor de climatización multifuncional Testo 435-1 para determiner la velocidad de flujo en la sección del adsorbete y el caudal volumétrico de operación de la unidad Scrubber de CO2 PIRCA Safety®. b) medidor de flujo tipo rotámetro de uso general, de lectura directa, marca Dwyer® Serie RM, modelo RMA-2, escala de 2 pulgadas. c) detector multigás Dräger X-am 7000 con sensor infrarrojo IR, utilizado para la medición continua de la concentración de CO2.
RESULTADOS
La evolución de la concentración de CO2 (expresada en % v/v) en el interior del refugio PIRCA Safety® modelo P-RMS durante el período de tiempo ensayado de 14 horas:14 minutos (854 minutos) se reflejan en la Figura Nº3.
La tasa de adsorción de la Unidad Scrubber PIRCA Safety® resultó de 33,00 gCO2/100 gCal Sodada [1]. Tabla N°1.
Tabla N°1: Tasa de adsorción (gCO2/100 gCal Sodada) de la unidad Scrubber de CO2 PIRCA Safety®
Masa CO2 adsorbida (g)
9.239,8
Masa Cal Sodada I.Q.B.® (kg)
28
Tasa de Adsorción (gCO2/100 gCal Sodada)
33,0
DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES
El tiempo de operación máximo para la Unidad Scrubber PIRCA Safety® resultó de 854 minutos (14 horas: 14 minutos) hasta alcanzar la concentración máxima objetivo de 1 % v/v de CO2 [1], [2], [3], [4] y [5].
Se concluye que en este escenario, y para las condiciones evaluadas, el tiempo operativo o vida útil de la Unidad Scrubber de CO2 PIRCA Safety® instalado en el interior del refugio PIRCA Safety® modelo P-RMS cumple con el tiempo operativo mínimo objetivo de al menos 11 (once) horas para una ocupación de 12 (doce) personas [1].
AGRADECIMIENTOS
INTI- DEyCC agradece la colaboración brindada por los representes de la firma PIRCA Safety®, Ing. Matías Baglietto y Arq. Gonzalo Baglietto.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Propuesta Técnica: Ensayo de Sistema de Aire Respirable Autónomo- Versión 1.0 PIRCA Safety®. Revisión INTI- DEyCC en junio de 2021
[2] Federal Register Part V. Deparment of LaborMine Safety and Health Administration 30 CFR Parts 7 and 75. Refuge Alternatives for Underground Coal Mines; Final Rule- December, 2008.
[3] Mine Safety and Health Administration MSHA PIB 07-03: Methods for Providing Breathable Air.
[4] Research Report on Refuge Alternatives for Underground Coal Mines OMSH/NIOSH/CDCPDepartment of Health and Human ServicesDecember, 2007.
[5] Assessment of the Performance of the Modern Mine Safety Supply, LLC 26- Person Emergency Shelter. West Virginia Office of Miners Health Safety and Training- July, 2008.
Figura N°3: Evolución de la concnetración de CO2 (% v/v) vs. Tiempo (min.) Concentración CO2 límite
objetivo: 1,0 % v/v.
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