Construction and optimization of a system to measure electrostatic effects generated after spraying water at high pressure

Abstract

[ES] Este trabajo final de grado se realiza en el Physikalisch-Technische Bundesanstalt (Braunschweig, Alemania) dentro del proyecto "Carga durante la pulverización de fluidos - Investigación de los procesos relevantes en la práctica durante la limpieza de depósitos de pequeño y mediano tamaño" de la German Social Accident Insurance (DGUV). Este proyecto pretende ampliar los parámetros contemplados dentro de la norma técnica para sustancias peligrosas (TRGS 727), cuyos parámetros limite son muy conservativos y en la actualidad se consideran un obstáculo en el avance tecnológico. En este trabajo final de grado se construye y se pone en funcionamiento un Test de ensayos temporal para medir los efectos electroestáticos (campo y potencial eléctrico) generados durante la pulverización de agua a alta presión (rango 100 - 500 bar) en el interior de un depósito IBC de acero inoxidable de 1m3. Así mismo se construye un sistema de calentamiento de agua que permite variar el parámetro temperatura y se selecciona la bomba y los auxiliares oportunos para pulverizar agua salada sin problemas (variación del parámetro conductividad eléctrica). Los diferentes parámetros físicos se miden con un sistema de adquisición de datos implementado para este propósito. Por último, se realizan ensayos para la correcta validación del sistema construido.

[EN] This bachelor thesis is carried out at the Physikalisch-Technische Bundesanstalt (Braunschweig, Germany) within the project " Charge during the spraying of fluids - Investigation of practice-relevant processes during the cleaning of small and mediumsized vessels" of the German Social Accident Insurance (DGUV). This project aims to extend the parameters of the technical standard for hazardous substances (TRGS 727), whose limiting parameters are very conservative and are currently considered an obstacle to technological progress. In this bachelor thesis, a temporary test facility is constructed and put into operation to measure the electrostatic effects (electric and potential field) generated during the spraying of water at high pressure (range 100 - 500 bar) inside a 1m3 stainless steel IBC vessel. A water heating system is also installed to vary the temperature parameter furthermore, the pump and the appropriate accessories are selected to spray seawater without problems (variation of the electrical conductivity parameter). The different physical parameters are measured with a data acquisition system implemented for this purpose. Finally, tests are carried out for the correct validation of the constructed system.