Índice de Deflagración KST de un Polvo

El índice de deflagración Kst es un parámetro técnico fundamental utilizado para cuantificar la violencia o severidad de una explosión de polvo combustible en ambientes industriales. Este índice, establecido en normas internacionales como la NFPA 68 (Standard on Explosion Protection by Deflagration Venting) y la NFPA 652 (Fundamentals of Combustible Dust), mide la velocidad máxima de aumento de presión producida durante la deflagración de un polvo en un recinto cerrado, normalizada a un volumen estándar. Su determinación permite clasificar los polvos según su capacidad explosiva y diseñar medidas adecuadas de protección, ventilación, supresión o aislamiento de explosiones.

El valor de Kst se expresa en bar·m/s y se obtiene mediante ensayos en laboratorios especializados que reproducen condiciones controladas de combustión dentro de una esfera de 20 litros o un recipiente mayor (esfera de 1 m³). Durante la prueba, el polvo se dispersa uniformemente en el aire y se enciende por una fuente calibrada, registrando el incremento de presión y el tiempo necesario para alcanzarlo. A partir de estos datos se calcula la presión máxima de explosión (Pmax) y la tasa máxima de incremento de presión (dP/dt)max, las cuales se relacionan mediante la ecuación:

Kst = (dP/dt)max × V¹⁄³

donde V representa el volumen del recipiente de ensayo.

Clasificación de los Polvos Según su Índice Kst

De acuerdo con la NFPA 652 y la ISO 6184-1, los polvos combustibles se clasifican en cuatro categorías principales:

Esta clasificación permite determinar el nivel de protección que deben poseer las instalaciones industriales. Los polvos ST 1 pueden causar incendios o deflagraciones leves, mientras que los ST 3 son capaces de generar explosiones de alta energía, destruyendo estructuras metálicas y poniendo en grave riesgo la vida del personal.

Aplicaciones y Relevancia en la Seguridad Industrial

El índice Kst no solo se utiliza para fines de clasificación, sino también para diseñar sistemas de mitigación como paneles de venteo de explosión, válvulas de alivio, sistemas de supresión automática, y barreras de aislamiento que evitan la propagación de la presión a otras áreas del proceso. Además, se considera en el diseño de filtros, colectores de polvo, silos, molinos, secadores y transportadores neumáticos, donde la acumulación o dispersión de polvo representa un peligro latente.

En México, la gestión de estos riesgos está vinculada a la NOM-002-STPS-2010, que establece las condiciones de seguridad contra incendios, y a la NOM-028-STPS-2012, enfocada en procesos y equipos críticos con sustancias químicas peligrosas. Estas normas, junto con los estándares NFPA, recomiendan realizar análisis de riesgo de deflagración (DHA – Dust Hazard Analysis) en instalaciones que generen o manipulen polvo combustible, evaluando parámetros como Kst, Pmax y concentración mínima explosiva (MEC).

Conclusión

El índice de deflagración Kst es una herramienta indispensable para comprender el comportamiento explosivo de los polvos combustibles y establecer medidas preventivas eficaces. Conocer el valor Kst de un material permite a los ingenieros y responsables de seguridad evaluar el potencial destructivo de una explosión, seleccionar el tipo de protección más adecuado y cumplir con las normas nacionales e internacionales de seguridad industrial. En un entorno donde los accidentes por polvo combustible pueden tener consecuencias catastróficas, la evaluación del Kst no solo es un requisito técnico, sino una acción vital para preservar la vida humana, la integridad de las instalaciones y la continuidad operativa de la industria.