¿Cómo elegir la calefacción antihielo para la protección de sobrepresión y subpresión?

La calefacción antihielo para la protección de sobrepresión y subpresión se selecciona en función de la temperatura de diseño más baja en el lugar, la construcción del dispositivo de protección y la clasificación de la zona con riesgo de explosión. Su objetivo es mantener el líquido de protección (generalmente agua o una mezcla) en estado fluido y los conductos de ventilación despejados. Se trata de un elemento de seguridad, por lo que rige el principio de que la calefacción debe ser monitorizada y su fallo señalizado, en lugar de descubrirse a posteriori.

¿Por qué es necesaria la protección y por qué el frío es peligroso

Un depósito de gas, incluido uno con techo de membrana, requiere protección contra sobrepresión y subpresión excesivas. Una de las soluciones es la protección líquida: la presión de actuación depende de la altura de la columna de líquido (aproximadamente, 10 mm de columna de agua equivalen a 1 mbar). Si el gas supera la presión, desplaza el líquido y escapa. Si el líquido se congela, se forma un tapón de hielo: la protección o bien no actúa, o bien lo hace a una presión mucho mayor de la prevista. Los detalles de los riesgos para los depósitos se describen en el texto sobre el almacén de biogás con techo de doble membrana].

Las construcciones pueden variar (válvulas líquidas, protecciones mecánicas, sistemas combinados), por lo que siempre se debe comenzar por la documentación del fabricante.

Criterios para la selección de la calefacción

1. Condiciones de diseño. Se adopta la temperatura más baja que pueda registrarse en la ubicación, considerando el viento y períodos prolongados de heladas. No basta con la media invernal; la congelación es un evento extremo.

2. Qué calentar exactamente. No solo el recipiente con el líquido. También están en riesgo las tuberías de conexión, boquillas, respiraderos, desagües y accesorios. El error más común: depósito calentado, desagüe congelado.

3. Aislamiento. La potencia de calefacción es solo la mitad de la solución. El aislamiento con protección contra la humedad determina cuánta potencia se necesita y si el sistema funcionará con viento fuerte. El aislamiento húmedo pierde sus propiedades.

4. Tipo de calefacción. Normalmente, se puede elegir entre: cables calefactores con regulación (autorregulables o de potencia constante), circuito de agua caliente de la instalación tecnológica y espacio calefactado (cubierta o contenedor). El circuito de agua caliente suele ser más económico en explotación, pero depende del funcionamiento de la fuente de calor; los cables dependen del suministro eléctrico. Para puntos críticos, se considera un sistema duplicado.

5. Zona con riesgo de explosión. Si el elemento calefactor o el sensor se encuentran en una zona de riesgo, deben cumplir los requisitos para equipos en atmósferas explosivas (Directiva 2014/34/UE) y contar con una clase de temperatura y grupo acordes con el documento de protección contra explosiones de la instalación (Directiva 1999/92/CE). La temperatura superficial no debe superar la permitida en dicha zona. La selección debe realizarla una persona con las cualificaciones adecuadas, basada en una evaluación de riesgos. Véase ATEX en la planta de biogás].

6. Medio. La adición de glicol reduce la temperatura de congelación, pero modifica la densidad y, por tanto, la presión de actuación. Esto debe recalcularse y acordarse con el fabricante. Además, surgen cuestiones de seguridad y medioambientales (gestión de residuos, riesgo de fugas).

Monitorización y mantenimiento

• Sensor de temperatura en el punto más frío del sistema (no solo cerca del calentador) con alarma en la sala de control.
• Control del consumo de corriente en el circuito calefactor: la ausencia de consumo indica falta de calefacción, incluso si el interruptor está activado.
• Alimentación desde un circuito resistente a cortes de tensión; para sistemas críticos, alimentación de reserva.
• Revisión previa a la temporada: estado del aislamiento y protecciones, estanqueidad, valores de ajuste del termostato, verificación del nivel adecuado del líquido.
• Registro de las inspecciones en el libro de explotación.

Errores típicos

Ante dudas sobre la selección o cambios en el sistema de protección, debe consultarse el manual de la instalación, la documentación del fabricante y personal autorizado. Recordatorio: este texto describe criterios, pero no sustituye al proyecto ni a la evaluación de riesgos. El balance térmico de la planta en invierno se trata en el texto Balance térmico de una planta de biogás en invierno].

Cómo planificar la selección paso a paso

La selección se realiza mejor como un breve proceso de decisión. Primero, se recopila la documentación de la protección (tipo, medio, altura de la columna de líquido, dimensiones de las tuberías) y los datos climáticos de la ubicación. A continuación, se determinan qué elementos del sistema pueden congelarse y, para cada uno, se elige el método de protección: cubierta calefactada, circuito de calor o cable calefactor con aislamiento. Después, se verifican los requisitos de las zonas con riesgo de explosión y se selecciona el equipamiento con la certificación adecuada. Finalmente, se diseña la monitorización y el plan de revisiones. La documentación de los cambios se archiva junto con el documento de protección contra explosiones, y toda modificación del sistema de protección debe someterse a una evaluación de riesgos.

Preguntas de control para el proyectista y el explotador

• ¿Cuál es la temperatura de diseño más baja y se ha considerado el viento?
• ¿Todos los elementos con líquido (recipiente, desagüe, tuberías de conexión) tienen protección?
• ¿Qué ocurrirá con la protección si falla el suministro eléctrico durante más de unas horas?
• ¿Quién y con qué rapidez se enterará de un fallo en la calefacción?
• ¿El cambio de líquido o aditivos ha sido recalculado y aprobado por el fabricante?