Asociación Argentina de Ingenieros Químicos
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Quimired 462 - 13/05/2012

Notas de la Semana: Algunos comentarios sobre el purgado gaseoso de tanques de almacenaje por Isaías Grinberg y una visita a la India del quimirrediano y colega, Fernando Longinotti.

QUIMI - RED 462 (13/05/2012) canal de comunicación entre ingenieros químicos  y afines, canal informal de difusión de la AAIQ y Asociación Argentina de Ingenieros Químicos filial Rosario.

 

*Comunicaciones:

Continuamos con el relato de los encuentros semanales de Asociación de Ingenieros Químicos de Rosario, 

Comisión de Química en el CIE D2

Notas de la Semana: Algunos comentarios sobre el purgado gaseoso de tanques de almacenaje por Isaías Grinberg y Una visita a la India del quimirrediano y colega, Fernando Longinotti.

Comentarios del Foro: Tenemos un pedido de comentario.

Están las oportunidades laborales, pensamientos y humor de la semana con los cincuenta años.

 

*Encuentro de los martes en el CIR, Laprida 935.  

En el 7º encuentro del año el gran chef estuvo a cargo de la cena, su cásico pastel de papas, y mientras acometía su labor con la ayuda de Carlos Mufarege, Bachetti, Ponce de León, Enrique Sobrero y Eduardo Mutazzi departían sobre la nota de la quimirred anterior, la poliomielitis y la vacuna Sabin oral. –Sí la polio, la parálisis infantil ¡Qué tremenda enfermedad! - comentó Enrique – Todo estaba cerrado, escuela, clubes, cines, etc. -Yo me acuerdo- dijo Etcheves- que en 1955, el único lugar abierto fue la Facultad de Química y no se enfermó nadie. –Sí, la Sabin oral, me acuerdo que se les aplicaba a los niños- acotó Bachetti. –Salía en los diarios cuando llegaban los pulmotores que ayudaban a respirar a los atacados por la enfermedad- agregó a su turno Ponce de León. Se importaban de los Estados Unidos y la gente donaba dinero para comprarlos. En ese momento cayó el Pepe. -Ah sí, la parálisis infantil y este tema ¿por qué? Salió en la quimirred 461. –No la recibí mándamela de vuelta. –A mí también que no la estoy recibiendo – se unió Bachetti al pedido. –Por suerte ya fue –fueron las palabras del Pepe – ¿y si hacemos un truquito? Y el juego se hizo. Enrique observaba desde el fondo de la mesa. –Gordo ¿qué raro que no estés en la cocina probando la comida? –le espetó el Pepe. -Están las fuentes dentro del horno, no hay posibilidad– contestó con santa resignación Enrique.  

-¡¡¡La comida!!!.... ¡¡¡ llegó la comida !!!, levanten las cartas que voy a poner la mesa – dijo Carlos y quedó inconclusa la partida.

El chef presentó su pastel y cada uno fue con su plato, a recoger su porción.

- Exquisito- dijo Mutazzi – pido un aplauso para el chef –Está bueno, pido un aplauso para el asador- se oyó al Pepe con su fuerte voz de tenor.- Aplausos y más aplausos. El chef viendo que ya acababan rápidamente la porción inicial,  exclamó-  hay otra fuente más. Todos repitieron y algunos, como este relator llegó hasta una tercera porción. El postre, una mandarina por cabeza y al final, el truco final.

-La próxima semana traigo bifes a la criolla- prometió Bachetti. Un buen aliciente para que vengan al encuentro del próximo mates – acotó Mutazzi.

Invitamos a la próxima reunión y recordamos para concurrentes poco frecuentes que se quedarán a cenar, contactarse telefónicamente con nuestros colegas, Héctor Bachetti (4252396) o Héctor Etcheves (4245947) para conocer la cantidad de asistentes.

 

*Reuniones de la Comisión de Química en el Colegio de Ingenieros especialistas CIE 2. San Lorenzo 2164.

En acción las resoluciones de la última reunión.

Saludos Cordiales

Ing. Qco. Edgardo González

 

*Notas de la Semana:

Algunos comentarios sobre el purgado gaseoso de tanques de almacenaje.  Isaías Grinberg..

Las velocidades de las moléculas gaseosas.

Según la teoría cinética, las velocidades media térmicas asociadas al movimiento trasnacional aleatorio de las moléculas gaseosas se obtienen de la energía cinética, que a 20°C resulta igual a

                                         

K = ½m𝒗2 = 3/2kT = ½(1,38×10−23 J/K)(293 K) = 6,07×10−21 J ó 6.07x10-21 Kg.m2/seg2

(1Joule=107ergios=1 Newton.metro=kg.m2/seg2)

Donde k es la constante de Boltzmann.

Para el nitrógeno, con moléculas biatómicas con masa igual a m = 2(14 g/mol) / (6.023x1023 g/mol) = 4,65×10−23 g, donde 6.023x1023 g/mol=Nº de Avogadro

m=4,65×10−23 g/ (1000g/kg)= 4,65×10−26 kg

la velocidad media será:

𝒗 = (2K/m)½ = [(2x(6,07×10−21 kg.m2/seg2)/(4,65×10−26 kg)] ½ = 511 m/s            𝒗 =511 m/s

Pero no debemos olvidar que se trata de una velocidad media y que según la distribución de Maxwell-Boltzmann el rango de velocidades en esas condiciones para algunas moléculas va de cero a cerca de mil metros/segundo.

¡Usando el mismo criterio y en las mismas condiciones, la velocidad cinética molecular media del hidrógeno es de 1.911 m/s!

 

Con esos resultados y con la experiencia diaria de la difusión y la recepción de olores a distancia, no es de extrañar que pensemos que la mezcla de gases es inmediata, completa y sin estratificaciones.

Con todo, esa suposición no es correcta cuando los gases tienen diferentes presiones, densidades, temperaturas  y velocidades. Está el camino libre medio de recorrido donde se producen choques con otras moléculas.  Ejemplos comunes: un chorro sónico de gas que penetra en un ambiente estático y por calentamiento puede producir la ignición de una mezcla aire - combustible, como se viera en una nota anterior y no se mezcla hasta que su velocidad baja de 0,6 Mach, otro caso es la acumulación de metano en minas de carbón en el suelo, los perros perecen por falta de aire.

No obstante, he leído hace unos años que partículas (moléculas) pesadas inmersas en un mar de más livianas, debido a las múltiples colisiones tienden a concentrarse en la periferia del recipiente, como en una pista de baile los que no bailan se alejan del centro para dejar a las parejas que bailan más espacio libre. Este efecto fue considerado como el resultado de una fuerza entrópica (¿Usado para enriquecer Uranio 238 en centrífugas?)

Por otra parte, hay quienes asumen, también incorrectamente, que un gas podría empujar a otro a igual presión y temperatura sólo en base a densidades (efectos gravitacionales) sin mezclarse. La verdadera situación está seguramente entre ambas hipótesis.

Gases dejados a igual temperatura y presión no tardan mucho en mezclarse en forma completa y su subsecuente separación mecánica es difícil y generalmente costosa.

Un escenario en el que, en forma accidental, se deja sublimar hielo seco (CO2) en un ámbito cerrado, provocando asfixia, es bastante real.

Aparte de tener una densidad "normal" 1,5 mayor que la del aire (por la razón de pesos moleculares (44/29) el gas frío puede tener densidades de hasta 2,5 veces la del aire circundante, lo que ayuda a su estratificación. Después que la víctima se haya sofocado, el gas, al calentarse paulatinamente, se distribuye uniformemente en el edificio hasta que sea casi imposible detectarlo.

 

Cuando se trata del purgado de atmósferas de tanques por desplazamiento con aire (conocido como "sweep-through purging") para permitir la entrada segura de operarios, o cuando se quiere desplazar un gas con otro "inerte" como el nitrógeno, CO2 o metano (según el caso), los procedimientos usados varían entre desplazamientos por barrido, a presión, a vacío, con un líquido compatible, o una combinación de las anteriores.

En general, el desplazamiento con presión es más rápido que con vacío por las limitaciones del equipo generador de vacío, pero usa más gas inerte, por lo que la decisión final, sobre el sistema a utilizar se basa, generalmente en consideraciones económicas de costo y desempeño.

Las fórmulas teóricas del inertizado de recipientes publicadas en la literatura técnica, basadas en la suposición de un mezclado o barrido isotérmicos, isobáricos, inmediatos y completos del gas inerte y el gas a eliminar, no son confiables.

Por ejemplo, la teoría que implica mezclas "ideales" de gases establece que usando desplazamiento del aire por barrido con nitrógeno que contiene 0,1% de oxigeno, se necesitan cerca de 3 volúmenes (V) de gas por volumen (v) de recipientes para lograr reducir el contenido de oxígeno de 21 a 1 % según:

V/v = ln [(21−0.1)/(1−0.1)] = 3,15

Cuando se trata de desplazar aire en cañerías esa fórmula es admisible con una alta probabilidad de cumplirse. Pero en lo que se refiere a tanques cilíndricos verticales de grandes dimensiones, casi todas las industrias prefieren usar muchos más volúmenes para obtener los resultados deseados y un chequeo de la atmósfera a diferentes alturas, antes de permitir la entada de operarios.

Trevor A. Kletz, en su librito "What went wrong?" recomienda que tanques con volúmenes por encima de 1000 m3 inertizados con nitrógeno deberán tener alarmas de presión para detectar fugas de gas inerte. Este punto es importante en los tanques de aceite de soja que se los mantiene bajo presión de nitrógeno para evitar el "ranciamiento".

Para reiterar lo dicho respecto a la mezcla de gases recordemos la tragedia del lago Nyos en Camerún. Este lago que cubre el cráter de un volcán del mismo nombre estaba saturado con CO2 desprendido de la lava inferior. En 1986, una erupción límbica ocasionó la liberación repentina de 1,6 millón de toneladas de CO2 que viajando valle abajo a 100 km/h desplazó al aire y sofocó mortalmente a más de 1.700 personas y 3.600 cabezas de ganado en un radio de 25 km. Se cree que muchas de las víctimas fueron envenenadas por una mezcla tóxica de gases que incluyó hidrógeno y gases sulfurosos. Este efecto se descubrió tratando de encontrar la causa de la insólita mortandad observada en los alrededores del lago.  

 

Atmósferas sub-oxigenadas por debajo del 16% se consideran peligrosas y la asfixia se da por cierta, debajo del 10%.

El problema de airear tanques grandes de almacenamiento de hidrocarburos o productos químicos, después de ser vaciados de líquidos, para permitir la entrada de personal a realizar trabajos en su interior, está en que el tamaño de la entrada y la salida de los gases es muy pequeño comparado con las dimensiones del tanque y éste no admite presiones ni vacíos.

Fui testigo de tanques completamente aislados que con el frío nocturno adoptaron las curvas de una guitarra, recuperando su forma cilíndrica con la salida del sol.

Tal vez, una combinación de presión y vacío entre límites de +50 y -50 cm de agua, introduciendo aire, esperando unos instantes para asegurar la eficacidad de la mezcla, seguido por una leve evacuación, si fuera posible según el diseño de los equipos, sería la más recomendable por expertos. Una operación de este tipo podría requerir decenas de repeticiones (ciclos) para lograr los resultados deseados y el chequeo periódico de la atmósfera interior a diversas alturas sería imprescindible.

 

"It is better to have enough ideas for some of them to be wrong, than to be always right by having no ideas at all."

 

Una visita a la India del quimirrediano y colega, Fernando Longinotti.

Contestando su pregunta estimado Eduardo, sobre qué impresión tuve de mi visita a la India, le contesto que es difícil hacer una lectura imparcial, porque uno viene de una cultura totalmente diferente, y si juzgamos, lo hacemos desde la otra vereda. Asumiendo que es un punto de vista parcial, le diría que sus hábitos de higiene son muy diferentes a los nuestros, y deben estar inmunes a muchas bacterias que para nosotros son nocivas. Existe un descuido por la higiene en el baño y la cocina, esto da paso a todo tipo de infecciones. Hasta donde pude entender, casi todos han sufrido salmonella varias veces, yo sólo la tuve una vez y le digo que es una infección intestinal muy fuerte. Por ejemplo, el suelo es de tierra, hay polvo por todos lados, ellos usan siempre ojotas por el calor. De repente usted puede estar conversando con alguien que se esta masajeando los pies, y con la misma mano luego lo saluda a uno. No se si me explico. Comen con las manos, medio se secan el caldo de las manos, y te dan la mano. Es complicado.
Son muy religiosos, y no comen nada animal, por que significa matar la vida. Solo toman leche y yogurt. Pero tiene un casi total desprecio por las castas sociales inferiores. Existen 7 castas, la ultima se llaman los intocables, porque nadie se les quiere arrimar.
Es un pueblo dividido, por las regiones y principalmente por las religiones. Cada religión tiene hasta su propio cementerio. Completamente divididos.
El 95% se casa por arreglo, lo novios solo se conocen el día del casamiento. Confían en la elección de los padres. Y está mal visto andar de novio con una muchacha y casarse por decisión propia.
La mujer ocupa un lugar inferior. Casi no hay mujeres trabajando en empresas.
Son vegetarianos, pero fríen todos los vegetales. Toman alcohol en raras ocasiones, muy raras.
Son muy sumisos y reservados.
Sus religiones tienen millones de dioses.
Casi no se nota el paso de los ingleses, solo al ver el tren uno sabe que por ahí pasaron los ingleses. La salud y educación pública es sólo para los muy muy pobres. No existe jubilación del estado. No existe plan de pensión.
Desde mi punto de vista viven en un total y completo desorden, en el abandono. Las calles llenas de basura, el tráfico y los hábitos de conducir son pésimos.
Su mano de obra es extremadamente barata, porque el indio se conforma con tener para comer.
Sus principales desafíos son el agua, la energía eléctrica, la infraestructura vial, y la falta de mano de obra calificada. Como están creciendo tan aceleradamente, aquel que pudo estudiar y recibirse tiene cientos de opciones, y la rotación en los mandos medios es altísima.
Como podrá ver mi impresión no es muy positiva.
También fui a Dubai, pero eso se lo cuento otro día, porque estoy preparando las presentaciones para el viaje a México para la semana que viene. Saludos. Fernando Loginotti.

 

*Comentarios del Foro:

-de Isaías Grinberg, autor de la nota anterior, Siguiendo la línea de artículos sobre seguridad de operaciones, envío estos pensamientos que resumí sobre mezclas de gases y su relación con el uso industrial en la aireación o inertizado de tanques. Al mismo tiempo me gustaría recibir comentarios de ingenieros para ampliar mis conocimientos.

Isaías, muchas gracias por éste y tus otros artículos, son verdaderamente valiosos y debieran ilustrar a jóvenes ingenieros con una realidad a la que está expuestos en la plantas. Estas dudas surgen cuando se reflexiona sobre lo que se está haciendo y la mayoría de los profesionales no lo hace hasta que algo desgraciado sucede. En general, ocurre que nadie se preocupa que hayan recibido enseñanza sobre estos temas. Eduardo Mutazzi Editor QR.

 

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*Oportunidades / Trabajo:

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*Pensamientos:

La sabiduría es aquella aprensión de las cosas sublimes en las que el espíritu asciende por medio del amor. Honoré De Balzac (1799–1850), novelista francés.

 

The reward of a thing well done, is to have done it.  Ralph Waldo Emerson

 

Nessun libro è così insignificante da non poter condurre a nessuna utilità. Giovanni Tritemio

 

*Humor: Los cincuenta años.

De cincuenta en adelante!

Plata en los cabellos.

Oro en los dientes.

Piedras en los riñones.. 

Azúcar en la sangre

 Plomo en los pies.

 Hierro en las articulaciones.

 Y una fuente inagotable de Gas Natural.

¡¡¡¡Nunca se pensó que a los 50 se pudiera llegar a tener tanta riqueza!!!!

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