Sistemas generadores de niebla para usos en seguridad y descontaminaciónaplicación al escenario nuclear-radiológico

Resumen

Sistemas generadores de niebla para usos en seguridad y descontaminación. Aplicación al escenario nuclear-radiológico El fenómeno social de la comunicación facilita el acceso a toda clase de información de una forma sencilla y anónima. Este conocimiento puede ser utilizado de manera inadecuada por parte de grupos con intereses violentos o de generar pánico en la sociedad. Para evaluar la posible amenaza de un ataque por este tipo de grupos hay que considerar que cada vez está más extendido el uso de fuentes radiactivas y otros tipos de compuestos químicos o biológicos en investigación, agricultura, aplicaciones médicas, industriales, etc., que son susceptibles de ser utilizados para generar el pánico o el terror en nuestra sociedad. Ante estas nuevas amenazas, no se dispone de contramedidas que permitan responder de manera rápida y automática para mitigar las posibles consecuencias, por lo que surge la necesidad del diseño e implantación de nuevos sistemas contramedida que actúen ante una emergencia de carácter NRBQ (Nuclear, Radiológico, Biológico y Químico), incluso en posible presencia de fuego. El sistema de contramedida planteado consiste en una boquilla generadora de niebla con una dispersión de tamaño de gota micrométrico que interacciona con los aerosoles dispersos, provocando su precipitación. Para alcanzar la fabricación de las primeras boquillas generadoras de niebla fue necesario revisar los diferentes diseños teóricos y experimentales de boquillas antiincendios que dieron lugar al sistema contramedida COUNTERFOG. Una vez establecidos los diversos modelos a estudiar se realizó una adecuada selección de materiales mediante el programa Ces Selector y se estudió teóricamente las tensiones generadas en las diferentes boquillas mediante SolidWorks y ANSYS. La finalidad de estos análisis de tensiones y de vida útil de las boquillas diseñadas, fue asegurar que el material finalmente seleccionado es capaz de garantizar la integridad del sistema independientemente de las condiciones de ensayo. El material base final adquirido se caracterizó, comprobando que sus valores de resistencia y límite elásticos se adecuaban a la normativa. Además, se realizaron ensayos de tracción a 150 ºC para evaluar la influencia de la temperatura en las propiedades mecánicas de las aleaciones seleccionadas. En todas las aleaciones ensayadas, independientemente de la direccionalidad de la probeta, las propiedades mecánicas resultaron afectadas negativamente por la temperatura, siendo la AA 7075 T6 la aleación que mantiene el mínimo límite elástico de diseño calculado incluso a temperaturas de emergencia. Además del diseño y la selección de materiales, esta investigación persiguió la limpieza de atmósferas contaminadas con aerosoles sólidos de agentes simuladores NRBQ. Para llevar a cabo estos ensayos fue necesario seleccionar los simuladores a utilizar, en función de las necesidades del proyecto y los medios disponibles, y establecer un proceso experimental adecuado y reproducible. Con anterioridad a la realización de los ensayos pertinentes de descontaminación atmosférica, se caracterizaron los simuladores NR seleccionados. Esto sirvió para establecer una relación entre sus propiedades como son tamaño de partícula, densidad, Sgeo, polaridad y tiempo de sustentación de las partículas en la atmósfera (TOF). Para comprobar la operatividad del sistema contramedida diseñado, se realizaron diversos ensayos con los distintos compuestos seleccionados en función de su polaridad. Por un lado, se ensayaron compuestos hidrófilos como bicarbonato sódico, cloruro sódico, cloruro de cesio, urea y fosfato potásico, y por otro lado, se probó el compuesto hidrófobo de talco. En base a los ensayos realizados, se ha demostrado que el sistema de boquillas COUNTERFOG es capaz de generar nieblas que disuelven y arrastran sólidos dispersos en el ambiente independientemente de su solubilidad, minimizando su tiempo de permanencia en el aire y su posible dispersión.