Pompe eccentriche senza tenuta per isocianati
Nelle prime ore del 3 dicembre 1984, l'acqua è entrata in un serbatoio contenente 42 tonnellate di isocianato di metile (MIC). La reazione esotermica risultante ha aumentato la temperatura all'interno del serbatoio a oltre 200 C (392 F) e ha aumentato notevolmente la pressione atmosferica.
Di conseguenza, circa 30 tonnellate di MIC sono fuoriuscite dal serbatoio nell'atmosfera in meno di un'ora. I gas sono stati sospinti dai venti di sud-est sulla città indiana di Bhopal e il caos che ne è seguito ha provocato il più grande disastro industriale della storia.
La tragedia del gas di Bhopal, che ha avuto origine nello stabilimento della Union Carbide India Limited (UCIL) a Bhopal, Madhya Pradesh, in India, sarebbe stata responsabile di 3.000 morti entro poche settimane dalla fuga. Da allora altre 8.000 persone sono morte per malattie legate al gas. Una dichiarazione giurata del governo del 2006 ha stimato che la sostanza tossica ha causato più di mezzo milione di feriti.
Le teorie variano su come l'acqua è entrata originariamente nel serbatoio. Alcuni credono che un lavoratore scontento abbia introdotto l'acqua direttamente nel serbatoio come atto di sabotaggio. Altri citano la negligenza della direzione. Una cosa è innegabile: la tragedia del gas di Bhopal ha dimostrato il potere distruttivo degli isocianati se non vengono maneggiati e contenuti adeguatamente.
isocianati
Gli isocianati sono una famiglia di sostanze chimiche altamente reattive a basso peso molecolare. L'isocianato di metile è un isocianato monofunzionale, mentre i composti più utilizzati sono diisocianati e poliisocianati. I diisocianati contengono due gruppi di isocianati mentre i poliisocianati sono solitamente derivati da diisocianati e possono contenere diversi gruppi di isocianati. I diisocianati più comunemente usati includono il metilenebis (isocianato di fenile), noto come MDI, e il diisocianato di toluene (TDI).
Le pompe a dischi eccentrici sono costituite da un cilindro e da un elemento pompante montati su un albero eccentrico. Quando l'albero eccentrico viene ruotato, l'elemento pompante forma delle camere all'interno del cilindro, che aumentano di dimensioni in corrispondenza della luce di aspirazione, aspirando il fluido nella camera di pompaggio. Il fluido viene trasportato alla porta di scarico dove la dimensione della camera di pompaggio viene ridotta. Questa azione spreme il fluido nella tubazione di scarico.
MDI e TDI sono spesso utilizzati nell'industria del poliuretano, compresa la produzione di schiume, fibre, elastomeri e rivestimenti flessibili e rigidi, come pitture e vernici. Gli isocianati vengono utilizzati più frequentemente nell'industria automobilistica, nella riparazione di carrozzerie e nei materiali isolanti per l'edilizia.
I prodotti in poliuretano spray contenenti isocianati sono stati sviluppati per un'ampia gamma di usi al dettaglio, commerciali e industriali per proteggere cemento, legno, fibra di vetro, acciaio e alluminio, compresi i rivestimenti protettivi per pianali di camion, rimorchi, barche, fondamenta e ponti.
Gli isocianati sono utilizzati nelle vernici perché forniscono un meccanismo di reticolazione (legami chimici) diverso da altri rivestimenti. Di conseguenza, gli isocianati aiutano a creare rivestimenti più durevoli con proprietà estetiche eccezionali. Questi rivestimenti forniscono film che polimerizzano rapidamente a basse temperature. Hanno anche eccellenti proprietà applicative, producendo film lisci e rivestimenti lucidi.
Gli isocianati devono essere gestiti correttamente lungo tutta la catena di approvvigionamento perché il rischio di sovraesposizione può portare a una serie di problemi di salute a breve e lungo termine.
Rischio di esposizione e risultati
Gli isocianati sono potenti irritanti per le mucose degli occhi e del tratto gastrointestinale. Il contatto diretto con la pelle può anche causare una notevole infiammazione. Gli isocianati possono sensibilizzare i lavoratori, sottoponendoli a gravi attacchi di asma se vengono nuovamente esposti.
L'esposizione professionale più comune agli isocianati è l'inalazione del vapore o dell'aerosol, sebbene l'esposizione possa avvenire attraverso il contatto con la pelle durante la manipolazione di isocianati liquidi. L'esposizione si verifica tipicamente durante la produzione e l'uso di isocianati, in particolare durante il processo di produzione nell'industria della schiuma di poliuretano. Ciò include il pompaggio di isocianati.
Gli isocianati sono tossici e inquinanti, ma possono anche essere infiammabili. Sebbene la loro infiammabilità sia bassa, concentrazioni specifiche, la presenza di vapori esplosivi o altri liquidi infiammabili nello stesso sito possono creare un ambiente pericoloso per i lavoratori e la comunità, come nella tragedia di Bhopal.
Per trasferire e contenere in sicurezza gli isocianati, gli operatori devono scegliere la soluzione di pompaggio corretta.
Date le loro proprietà uniche, gli isocianati richiedono una pompa che gestisca il prodotto con delicatezza (basso taglio), abbia una forte capacità di aspirazione e offra un design a bassa manutenzione e con compensazione dell'usura. Diverse tecnologie possono essere utilizzate per trasferire gli isocianati, ma la soluzione più sicura ed efficiente che soddisfa tutti questi criteri è la pompa a disco eccentrico.
Vantaggi delle pompe a dischi eccentrici
La tecnologia del disco eccentrico offre meno rischi e maggiore efficienza rispetto ad altre pompe, comprese le pompe a ingranaggi con trasmissione magnetica, che sono comunemente utilizzate per la gestione dell'MDI. I vantaggi dell'utilizzo del disco eccentrico rispetto all'ingranaggio sono il design, la forte aspirazione, il basso taglio e la compensazione dell'usura.
Disegno
Le pompe a dischi eccentrici sono costituite da un cilindro fisso e un disco mobile. Il disco è mosso da un albero eccentrico alloggiato all'interno di un'estremità a soffietto, che trattiene il disco. Quando l'albero eccentrico viene ruotato, il disco forma delle camere all'interno del cilindro, aumentando in corrispondenza della luce di aspirazione e diminuendo in corrispondenza della luce di scarico. Durante il funzionamento, la pressione di scarico si esercita contro l'eccentrico, impedendone lo slittamento. Il basso slittamento tra il disco e il cilindro conferisce alle pompe a dischi eccentrici la capacità di rimuovere o eliminare le linee di prodotto, un vantaggio fondamentale rispetto alle pompe a ingranaggi.
Gli isocianati sono tossici per natura, quindi richiedono pompe senza tenuta per eliminare le perdite e fornire il massimo contenimento del prodotto. Le pompe a dischi eccentrici e le pompe a trascinamento magnetico sono prive di tenuta. Le pompe a ingranaggi Mag-drive utilizzano un accoppiamento magnetico per creare una tenuta meccanica statica anziché guarnizioni o tenute meccaniche. Le pompe a dischi eccentrici non hanno giunti magnetici, guarnizioni o tenute meccaniche, il che elimina un potenziale punto di perdita che potrebbe causare guasti.
Forte aspirazione
Quando si carica o scarica MDI, è importante disporre di una pompa in grado di pulire le linee. La forte aspirazione delle pompe a dischi eccentrici rende il carico e lo scarico molto più sicuri e puliti perché i tubi flessibili e le tubazioni vengono svuotati prima della disconnessione del tubo al termine del trasferimento. Le pompe a dischi eccentrici sono inoltre dotate di un'aspirazione superiore alle basse velocità, assicurando che un minimo di prodotto rimanga nelle tubazioni prima di qualsiasi manutenzione.
Taglio basso
Gli isocianati sono liquidi dilatanti, il che significa che quando sono sottoposti ad alto taglio e agitazione, la loro viscosità tende ad aumentare. Le pompe a ingranaggi da sole tranciano più liquido delle pompe a dischi eccentrici, il che può causare surriscaldamento e blocchi. Il risultato finale è un guasto alla pompa e tempi di fermo. Questo problema è più comune con le pompe a ingranaggi, ma non può verificarsi con le pompe a dischi eccentrici a causa della loro bassa velocità di taglio e del consumo di più energia.
Compensazione dell'usura
La maggior parte delle pompe volumetriche non dispone di sistemi di compensazione dell'usura, il che significa che la normale usura della pompa comporterà perdite progressive di portata. Gli operatori possono provare a compensare l'usura accelerando la pompa, ma ciò avvierà un ciclo pericoloso di funzionamento della pompa più veloce, con conseguente usura della pompa più rapida e consumo di più energia.
Il design unico delle pompe a dischi eccentrici consente loro di autocompensare l'usura meccanica, dando alle pompe la capacità di mantenere portate costanti nel tempo. Le pompe a dischi eccentrici non si usurano rapidamente come le pompe a ingranaggi. Dalla prima accensione di una pompa ad ingranaggi, gli ingranaggi iniziano ad usurarsi, il che crea giochi più ampi nel percorso del liquido e portate e contenimento del prodotto meno costanti. Le pompe a dischi eccentrici hanno un sistema di compensazione totale dell'usura che continua a funzionare nonostante l'usura e senza la necessità di aumenti di velocità.
Conclusione
Il disastro di Bhopal ha dimostrato i rischi legati alla manipolazione degli isocianati. Nell'ambiente di produzione odierno, in particolare nell'industria del poliuretano, gli isocianati sono uno dei composti più importanti all'interno del processo di produzione. Molti rischi a breve e lungo termine sono coinvolti nella manipolazione degli isocianati. Pertanto, gli operatori hanno bisogno della tranquillità che solo le pompe a dischi eccentrici possono offrire. Le pompe a dischi eccentrici richiedono poca manutenzione e offrono la compensazione dell'usura superiore, una forte aspirazione e un basso taglio che è obbligatorio quando si maneggia questa pericolosa sostanza chimica.