Fuego de hidrocarburos: ¿Qué es una Bleve?
La BLEVE es una explosión física donde los peligros son ráfagas (ondas expansivas) y proyectiles. Debe notarse que una mercancía no tiene que ser inflamable para sufrir una BLEVE. En nuestro post anterior hablamos sobre Pool Fire, ¿ya lo viste? Léelo AQUÍ
La traducción literal sería la de «expansión explosiva del vapor de un líquido en ebullición» correspondiente a «boiling liquid expanding vapour explosion», o BLEVE. Es un caso especial de estallido de un depósito en cuyo interior se almacena un líquido bajo presión.
Si la mercadería es inflamable, entonces puede haber una bola de fuego después de que ocurra la BLEVE si la nube liberada es inmediatamente apagada. este es el caso si el tanque es dañado por un choque de fuego. Si una nube de fuego no es apagada inmediatamente, se pueden iniciar nuevos focos de fuego, explosiones, etc.. Si la nube es tóxica, también se puede convertir en una posible amenaza . ¿qué puede hacer que un tanque falle catastróficamente?
Los contenedores con gases líquidos presurizados son recipientes de presión. La presión interna pone a la paredes del contenedor bajo esfuerzo. Si el contenedor es debilitado, la presión interna puede exceder la fuerza del tanque resultando en una falla. Por tanto, las consecuencias de una BLEVE de un depósito que almacena bajo presión un líquido inflamable son las siguientes:
- Sobrepresión por la onda expansiva: la magnitud de la onda de sobrepresión depende de la presión de almacenamiento, del calor específico del producto implicado y de la resistencia mecánica del depósito.
- Proyección de fragmentos: la formación de proyectiles suele limitarse a fragmentos metálicos del tanque y a piezas cercanas a éste. Se trata de una consecuencia difícilmente predecible.
- Radiación térmica de la bola de fuego: la radiación infrarroja de la bola de fuego suele tener un alcance mayor que el resto de efectos, y es la que causa más daños. El alcance de la radiación depende del tipo y cantidad de producto almacenado, y de la temperatura y humedad relativa ambiental.
También puede producirse el denominado efecto dominó cuando los efectos alcanzan otras instalaciones o establecimientos con sustancias peligrosas, pudiéndose generar en ellos nuevos accidentes secundarios que propaguen y aumenten las consecuencias iniciales.
Ejemplos de recipientes expuestos a incendios externos
Durante nuestras visitas de inspección observamos algunos casos de recipientes a presión expuestos a incendios externos que originarían Bleves:
Parihuelas de madera y plásticos almacenados junto a envases de GLP
Almacén de plásticos muy cerca de tanques de GLP
Almacén de repuestos sin pared cortafuego, adyacente a cilindros de oxígeno, acetileno y nitrógeno.
Madera y cartones cerca de cilindros de acetileno y GLP.
¿Qué caracteriza a una BLEVE?
La característica principal de una BLEVE es precisamente la expansión explosiva de toda la masa de líquido evaporada súbitamente. Normalmente, la causa más frecuente de este tipo de explosiones es debida a un incendio externo que envuelve al depósito en cuestión, debilita mecánicamente el contenido, lo que produce una fisura o ruptura del mismo, con la despresurización, ondas de presión y el BLEVE del conjunto.
Ejemplo de una BLEVE
Un recipiente o ducto puede fracturarse por diferentes causas, sin una inmediata ignición de los inflamables contenidos. Si el contenido inflamable se mezcla con aire dentro del rango de inflamabilidad y encuentra una fuente de ignición se producen explosiones de nubes de vapor (“vapor cloud explosión”) o fuegos antorcha (“flash fires”), que pueden originar Bleves de recipientes en la trayectoria, como el ocurrido en San Juanico, México, el 19 de noviembre de 1984.
“En un terminal de GLP se fracturó un ducto de 200 mm de diámetro. La válvula de emergencia (shut off) no cerró y 10 minutos más tarde la nube de gas del escape combustiona en contacto con una fuente de ignición. La radiación generó Bleves en tanques y esferas de GLP expuestas a la trayectoria de la deflagración”.
“En la investigación se descubre que el aislamiento y el sistema de diluvio para enfriar los tanques y esferas eran inadecuados, y no había detectores de gas. Las pérdidas superaron U$ 25 millones”
El fluido en un recipiente es una combinación de líquido y vapor. Si el recipiente se fractura el vapor escapa y la presión del líquido cae bruscamente, vaporizándose en milisegundos, con explosión y generación de fragmentos con propulsión a largas distancias. Si el líquido es inflamable se genera la “bola de fuego”, con niveles de radiación en función a la altura, diámetro
El primer Bleve puede originar Bleves en otros recipientes, por el efecto en cadena o “dominó”, con incremento de daños.
¿Cómo puede el fuego causar BLEVEs?
CASO 1
El calor del entorno o un fuego incipiente causa incremento de temperatura en las paredes del tanque expuesto. El mayor incremento de temperatura es visto en las paredes en contacto con vapor del tanque.Esto es en la parte superior del tanque, ya que la gravedad hace que el líquido se quede en el fondo del mismo.
Cuanto mas se incrementa la temperatura de las paredes a niveles altos, la fortaleza de las paredes de hierro decae. Y como este decaimiento en la fuerza (debido mayoritariamente a la presión en el tanque) resulta en su estiramiento y adelgazamiento, lleva a un mayor esfuerzo y estiramiento.
Eventualmente, la pared puede volverse tan delgada en el área afectada, que una grieta o rasgadura aparece.. Ésta grieta puede parar de crecer, y en este caso el problema es un chorro de pérdida. Si la rasgadura continúa creciendo, el tanque fallará catastróficamente y sucederá una BLEVE.
CASO 2
Otro posible mecanismo para fallas en tanques es cuando la mitad superior del tanque es recalentada a altas temperaturas por exposición al fuego. Esto causa que esa área se expanda.
Sin embargo, la mitad inferior está fría, ya que el líquido la enfría. Así no se expande y resiste la expansión de la parte superior. Esto añade a la tensión en el tanque causada por la presión interna. Esta diferencia de expansión también hace que el tanque se incline o curve y esto se suma a la presión en las paredes del tanque.
Eventualmente estas condiciones agravadas pueden iniciar una falla que se propaga a lo largo de todo el tanque. En cada caso, el daño mecánico de los tanques por impactos accidentales puede causar debilitamientos adicionales y como resultado, será necesario menor calentamiento por fuego para provocar daños.
La corrosión en tanques
Otro daño mecánico como lo es la corrosión puede también debilitar un tanque, haciéndolo mas susceptible a fuego induciendo la falla.
Las válvulas de seguridad no evitarán el BLEVE, aun si están bien diseñadas y operativas.
En cada caso, el daño mecánico de los tanques por impactos accidentales puede causar debilitamientos adicionales y como resultado, será necesario menor calentamiento por fuego para provocar daños. Otro daño mecánico como lo es la corrosión puede también debilitar un tanque, haciéndolo mas susceptible a fuego induciendo la falla.
