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Túnel Egipcio: primer sistema MineARC de corte ante metano

MineARC Systems ha desarrollado su primer sistema de corte ante metano (MSOS en inglés) para ser instalado en dos cámaras de refugio TunnelSAFE montadas en la parte posterior de dos máquinas tuneladoras (TBM) independientes que están trabajando en la construcción de un túnel en Port Said, Egipto.

Las obras en túneles están expuestas a situaciones de potenciales explosiones, al penetrar zonas con petróleo, gas o carbón que pueden liberar gases combustibles, en particular el gas metano (CH4).

Methane Shut-Off System and Detection for Tunnelling Refuge Chambers
Methane Shut-Off System and Detection for Tunnelling Refuge Chambers

El metano es el principal componente del gas natural. Si bien no es tóxico, este gas inodoro y extremadamente inflamable es asfixiante al ser inhalado y, en un espacio encerrado, pueden reemplazar al oxígeno, provocando sofocación.

El CH4 puede ser peligroso aún en bajas emisiones. Al mezclarse con aire, el metano es combustible en concentraciones entre 5 y 15%. El límite inferior de explosividad (LEL) para el metano es de 5%, mientras que su límite superior de explosividad (UEL) es 15%. Las concentraciones de metano en aire por debajo del valor LEL o por encima del UEL no son explosivas.

Cuando queda expuesto un bolsón de metano encerrado en los estratos, este gas se libera en una alta concentración. El lugar donde más probablemente se encuentre el CH4 liberado es en el frente de trabajo del túnel y se acumulará en rincones no ventilados. En el caso de operaciones de excavación con TBM, el metano se puede concentrar en la descarga del material quebrado y detrás del escudo frontal. Si el túnel no está revestido, se puede formar una capa de metano a la altura de la corona en cualquier sitio a lo largo del túnel. Inmediatamente después de que el gas ingresa al túnel, es necesario proveer una cantidad suficiente de aire para ventilar y diluirlo hasta niveles seguros. Un buen sistema de ventilación proporcionará aire fresco abundante para reducir los niveles de gas, bien por debajo del LEL, en cuanto se libera desde los estratos.

En caso de una fuga de gas metano, la operación de la cámara de refugio ya no es segura debido al riesgo de explosión que presentan sus componentes eléctricos. El sistema de corte ante metano (MSOS) de MineARC es un dispositivo electromecánico de activación manual que aislará todos los componentes eléctricos e impedirá que puedan ser energizados desde la batería del SAI. La unidad MSOS en esencia apagará la cámara de refugio y sellará automáticamente la caja de baterías.

Antes de evacuar el túnel, se activa el MSOS presionando uno de los interruptores de corte, que están ubicados uno junto a la puerta de la cámara (en el exterior), y el otro junto a la depuradora ELV (en el interior). El personal recibirá un aviso visual y sonoro del estado de las cámaras, a través de las luces intermitentes color ámbar intrínsecamente seguras y con una sirena distintiva. Una vez que se activa el MSOS, la cámara queda inhabitable y no debe ser ocupada.

A través de un circuito cerrado de aire comprimido, al activar el MSOS, un cilindro actuador hace que el aire comience a circular desde los cilindros dentro de la cámara. Este cilindro, montado en la cara interna de la tapa de la caja de baterías, cierra una válvula guillotina que sella la caja. Una vez que se ha despejado todo gas potencialmente explosivo, como el gas metano, presente en la atmósfera local, y el hidrógeno, de las baterías bajo carga, una línea de aire independiente alimentada desde de los mismos cilindros, purga el aire de la caja de baterías a través de un conector estanco en el tabique posterior; de esta forma la caja queda presurizada por encima de la presión del entorno, reduciendo el riesgo de ingreso de contaminantes.

Una vez que se han disipado los restos de metano y es seguro reingresar al túnel, las cámaras de refugio pueden volver al estado de servicio verificando que se haya reseteado los dos botones de emergencia del MSOS.

Ryan Woods, técnico de mantenimiento de MineARC, tuvo a su cargo la reciente puesta en marcha de las cámaras de refugio del túnel egipcio. Durante la visita, Ryan también dictó la capacitación para operadores de cámaras de refugio para 80 personas.

Para más información sobre el sistema de corte ante metano de MineARC, contáctenos en info@minearc.com